Однофазные автоматы в трехфазной сети

Характеристики электрических автоматов

Еще на заре появления электричества инженеры стали задумываться над тем, как обезопасить электрические сети и приборы от токов высокой силы. Было изобретено много приборов, которые долго служили верой и правдой. Последние из них – это электрические автоматы. Что они собой представляют?

Это коммутационное устройство, которое пропускает через себя ток номинальной силы и при необходимости отключает цепь при нестандартных ситуациях (короткое замыкание или повышение потребляемой мощности). В настоящее время производители предлагают два основных вида автоматов. Это:

  • Однофазный.
  • Трехфазный.

Трехфазные автоматы в электрощите

Отличаются они друг от друга количеством разъединяющих элементов. В первом он один, во втором их три. По сути, трехфазный автомат, это три однофазных в одном корпусе.

Главным параметром электрического автомата является все же номинальный ток, который он пропускает. По сути, это сила тока, которая требуется для нормальной работы бытовых электроприборов. В частном домостроении и в городских квартирах чаще всего устанавливаются автоматы от 6 до 63 А. Специалисты рекомендуют разбивать электрическую сеть дома на несколько контуров и устанавливать на каждый из них свой отдельный автоматический выключатель.

Расчетная мощность

С коротким замыканием все понятно. Это соединение фазы и ноль, при котором резко поднимается сила тока. Тут автомат срабатывает быстро, то есть, в действие приводится электромагнитный расцепитель. А чтобы не развился пожар, внутри прибора устраивается дугогасительная камера.

С перегрузкой все по-другому. Во-первых, необходимо решить вопрос, как рассчитать мощность автомата, которая бы соответствовала суммарной мощности электрических приборов, запитанных на сеть, где установлен сам автомат. По сути, ток, выдерживающий автомат, должен быть меньше, чем сила тока в контуре. Существуют определенные показатели, которые зависят друг от друга.

Расчет необходимой мощности автомата

  • В контуре освещения обычно используется медный кабель сечением 1,5 мм² и монтируется автомат 16 А.
  • На розетки выводится кабель сечением 2,5 мм² и устанавливается автоматический выключатель 25 А.
  • Если оба кабеля прокладываются по воздуху, то есть проводится открытая разводка, то для них соответственно устанавливаются автоматы 19 А и 27 А.

Во-вторых, перегрузка может действовать длительное время. Она может расти медленно, поэтому в данных автоматах срабатывает тепловой расцепитель. По сути, это биметаллическая пластина, которая под действием температуры выгибается, тем самым разрывая цепь. В этом случае автомат срабатывает лишь в том случае, если сила тока превышает номинальный минимум в три раза.

Чтобы избежать перегрузки, необходимо подсчитать мощность всех используемых бытовых приборов, к примеру, на кухне. У каждого из них она указана на бирке или в техдокументации. Поэтому сложить все и узнать потребляемую мощность будет несложно. Далее расчет ведется по известному со школьной скамьи закону Ома. Он гласит, что сила тока равна мощности, деленной на напряжение в сети. К примеру, суммарная мощность всех агрегатов равна 5 кВт, напряжение 220 В. В итоге получается, что сила тока должна быть 5000/220=22,7 А. Значит, вам необходим автомат 25 А.

Маркировка

Маркировка автоматов достаточно разнообразна. В ней присутствуют как буквенная маркировка, так и цифровая. Что они обозначают?

  • Серия А – используется в цепях, где перегрузки возникнуть не могут или их отклонения от номинала составляет 30%.
  • В – устанавливаются в сетях, где номинальный ток может быть ниже фактического в три раза. При таких ситуациях электромагнитный выключатель отключается за 0,015 секунд, а тепловой за 4-5 секунд.
  • С – это самый распространенный тип. Он может выдерживать перегруз более пяти номинальных показателей. При этом тепловой расцепитель отключается через 1,5 секунд.

Есть серии «D», «К» и «Z». В жилом секторе они не устанавливаются.

Важно! В жилых и офисных помещениях лучше всего использовать автоматы серии «В» или «С». «А» – устаревшая конструкция, которая постепенно выводится из производства.

Теперь что касается буквенной маркировки. Для этого придется разобрать пример. Маркировка «С32». Что это обозначает?

  • «С» – это кратность тока, который кратковременно проходит через прибор. По сути, это и есть серия.
  • 32 – это номинальная сила тока, обозначается в амперах. Это долговременный показатель.

Полезные советы

  1. Серию автоматов «В» лучше использовать во вторичном фонде, то есть, в старых постройках. «С» лучше устанавливать в новостройках.
  2. В российских условиях эксплуатации, имеются в виду бытовые сети, расчет ведется по току срабатывания 4500 А. Специалисты рекомендуют приобретать автоматы 6000 А.
  3. Класс токоограничения «3» работает быстрее, чем «2».

Обратите внимание, что быстрота срабатывания электро автомата указывается двумя позициями: как быстро срабатывает электромагнитный расцепитель или тепловой. Последний отключает медленнее. Почему?

Все дело в том, что ток перегрузки может действовать определенное время (часами) и при этом никаких последствий электрической цепи не принести. Поэтому его нет необходимости отключать тут же, как он только возник. Вот почему производители устанавливают пределы от номинала в три, в пять или в десять раз. То есть, перегрузка не несет осложнений, как короткое замыкание.

Но ситуация отягощается тем, что каждый электрический контур имеет свой предел перегрузки. И нередко на одном контуре может возникнуть повышение силы тока и в три раза, и в десять. Есть и так называемые ложные перегрузки, о которых нельзя забывать. И, тем более, если это ложная тревога, то сеть отключать нет никакого смысла.

Получается так, что устанавливаемый на контур автомат, необходимо точно выбирать под фактическую нагрузку. Вот почему так важен грамотно проведенный расчет потребляемой мощности на каждом контуре. Но не забывайте, что приобретаемый в магазине прибор надо проверить на нагрузки, хотя на заводе он проходит многоступенчатый контроль.

Итак, основная цель любого потребителя – это правильно выбрать электрический автомат по номинальному току.

  1. Главная
  2. Щитки и автоматы
  3. Зачем нужны однофазные и трехфазные автоматы?

Зачем нужны однофазные и трехфазные автоматы?

Перед тем, как разбираться, чем однофазный автоматический выключатель отличается от многофазного автомата, стоит вспомнить, что делает выключатель. Он грубо обрывает питание цепи. Если у Вас приборы имеют одну фазу, то однофазный автомат успешно выполнит свою задачу, так, как Вы выключаете свет в комнате не думая, что при этом происходит. Но что произойдёт, если так же грубо оборвать одну фазу у прибора, в котором трехфазное питание? Например, электродвигатель? Давайте разберёмся.

Почему одну фазу отключить проще, чем три

Рубильник позволяет осуществлять «одновременное отключение фаз». Технически довольно простая задача конечно, но не в ситуации, когда в данной цепи работает агрегат, запитанный от трёх фаз. Вот тут-то и пригодится трёхфазный автоматический выключатель.

  • Трехфазный автоматический выключатель может обслуживать несколько однофазных участков сети;
  • Наличие трёх фаз не говорит о том, что в сети работает прибор, питающийся от трёх фаз;
  • Перекос фаз при одновременном расключении питания в простых сетях. В сетях без трёхфазных приборов, в принципе не может создать аварийной ситуации.

Поэтому мы проигнорируем силовые щитки в квартирах и частных домах, в которых электропроводка подключена так, что на вводе три фазы , но фактически вся сеть однофазная.

Нас интересует трёхфазный автомат , который обслуживает трёхфазный прибор. Здесь стоит напомнить ещё одну статью , в которой описан принцип работы щёточного коллектора. Именно этот механизм позволяет механически следовать за синусоидой.

Примерно такой же принцип заложен в работу трехфазного автоматического выключателя , правда, с существенной оговоркой. Нет механики. Её и не может быть, если обдумать. Но что-то должно заменить механику и дать команду механизму отключения, в случае возникновения нештатной ситуации. Роль этого сигнализатора выполняют те же устройства, которыми снабжён однофазный автоматический выключатель , о котором мы подробно говорили, а вот исключение перекоса фаз достигается довольно простым способом. Нужно всего лишь определить момент, в котором все параметры токов на всех трёх фазах трёхфазного прибора одинаковы, после чего отключить ток.

Схемы автоматов

В заголовке есть фотография, это бытовой трехфазный автоматический выключатель , а вот так выглядит схема промышленного автомата, задача которого произвести расключение фаз без перекоса, без перегрузки и не привести к аварийному отключению связанных сетей.

Формально да, бытовой трёхфазный автомат работает примерно так же, как и все остальные автоматы защиты, разве что у него немного сдвинут отключающий курок по отношению к соседним фазам. При небольших токах и редких отключениях эта небольшая расфазировка практически не влияет на ситуацию в сети.

Тем не менее, даже в быту применяются трёхфазные автоматы со сложными схемами управления, которые исключают даже такие небольшие броски (аварийные) напряжений и токов. Например, предназначенный для мгновенного, но логического отключения фаз, при котором даже минимальных перекосов не будет. То есть все три фазы будут отключены последовательно и без малейшего намёка на аварийную ситуацию.

Итогом этой части статьи хотелось бы донести простое понимание того, что отключение одной фазы, одного полюса, это конечно тоже аварийная ситуация для прибора. Но однофазный автомат решает эту задачу максимально мягко, да и современные приборы снабжены защитой. Однако при этом даже в однофазных линиях скачки токов могут быть очень большими, что мы хорошо знаем по перегорающим лампочкам накаливания. Они вообще сгорают при включении или выключении и крайне редко во время работы.

Смотрите так же:  Как делается заземление

Чего уж говорить о ситуации, когда все эти неприятности утраиваются, если говорить о трехфазном автоматическом выключателе , накладываясь друг на друга (те самые синусоиды фаз), иногда создавая многократный эффект усиления ненужных токов.

Каким образом многофазные автоматы защиты гасят колебательные эффекты усиления токов?

Действительно, если вспомнить устройство электродвигателя, то три обмотки возбуждают магнитное поле, которое и является поводом для вала двигателя вращаться. Очевидно, что отключение тока не приведёт к мгновенной остановке вала, а значит, по отключённым цепям начнут гулять наведённые токи. Так ли это на самом деле?

Трёхфазный автомат отключит питание последовательно на всех трёх обмотках. Хорошо, пусть не последовательно, а одновременно. При этом питание катушек прекратится, а значит силы, которые приводят вал двигателя во вращение, иссякнут. Тем не менее, силы инерции никуда не денутся, и пока вал остановится, будет идти обратный процесс – возникновение паразитных токов в цепи. Для небольших двигателей и токов это не критично, но даже точильный станок (бытовой, а не промышленный) способен сжечь обмотку или что хуже вызвать перегрев подключений. Если правильно установить такой станок, то электропроводке ничего не угрожает, но вот именно точки подключения могут стать слабым звеном. Для исключения таких бросков токов в состав трехфазного автоматического включателя , как правило, включается дополнительное сопротивление, способное погасить обратный бросок тока или перевести его в нагрев сопротивления. В некоторых устройствах применяются тиристоры и каскадные схемы . Главная задача в этом случае не просто отключить питание, но и избежать обратной подачи напряжения на уже отключённый контур.

Именно поэтому многофазные автоматические выключатели вынесены в отдельный раздел электроприборов. Напомним, что эти правила подробно описаны в ПУЭ, где многофазным автоматам уделено особое внимание, в том числе по силам токов.

Несмотря на внешнее сходство, не стоит путать трехфазный автоматический выключатель с дифавтоматом или УЗО, совмещённым с вводным автоматом. Количество полюсов в электротехнике не всегда равно количеству фаз!

Отличие однофазного автомата от трехфазного

А теперь давайте посмотрим ещё раз на картинку, где наглядно показаны три фазы.

Если оборвать на пути от генератора к нагрузке одну фазу, то это приведёт к выходу из строя системы. Судите сами, пропала фаза, а значит, нет равномерной нагрузки там, где фактически три силы создают равномерное усилие, приводя в движение вал. Конечно, есть защита, специальная автоматика, всё, что позволит не допустить разрушения корпуса двигателя. Но к чему доводить до этого?

Это как раз то, чем трехфазный автоматический выключатель отличается от обычного однофазного автомата . Используя контуры, которые позволяют гасить «колебания» токов, многофазные автоматы одновременно отслеживают и состояние «синусоид» фаз, контролируя не только аварии типа КЗ, но и пиковые ситуации. Вроде отключения одной (двух) фаз, что приводит защиту в действие. Если реле времени говорит, что такое отключение длится слишком долго – трехфазный автомат обесточит линию. Обратите внимание, что сама фаза может быть, и не отключена, но она может оказаться «пустой», как раз из-за перекоса фаз. Конечно, в рамках даже подъезда это теоретический случай, хотя в рамках отдельной квартиры вполне себе статистическая ситуация.

Ещё раз обратим внимание на то, что все эти аварийные ситуации критичны именно для трёхфазных приборов! Поэтому в большинстве квартир трёхфазные автоматические выключатели не борются с паразитными токами и опасно не перегреваются в борьбе за безопасность сетей. Но всё-таки знать об этом надо, особенно если у Вас есть дача, где трёхфазный сварочный аппарат пока ещё не редкость.

Несколько слов в заключение о трёх фазах.

Было бы неверным считать, что если взять однофазный автоматический выключатель , точнее три, а ещё точнее четыре, закрепить их в одном корпусе с одним выключателем, то мы получим трёхфазный автоматический выключатель .

Это мы и пытались донести в этой статье, поскольку в последнее время участились случаи монтажа в щитке многофазных автоматов на одну фазу. Это настолько же неправильно, как пытаться тремя однофазными автоматами защитить три фазы. Во втором случае можно получить короткое замыкание и пожар на фазе, у которой в момент проблемы был ноль на синусоиде, а в первом случае можно получить не только непрерывные отключения, но и выход из строя нагревательных приборов (тех у которых большие пусковые токи).

В электротехнике каждый прибор имеет своё точное назначение и применение, поэтому прежде чем решать , как выбрать и что-то делать своими руками , обязательно уточните, что Вы собрались купить, куда и зачем установить .

Конечно, монтаж трёхфазного автомата в качестве вводного будет не такой большой ошибкой, даже если одна из фаз останется незадействованной. Но в случае автоматов защиты такого рода запас совершенно ни к чему. Вреда от этого конечно большого не будет, но вот пользы не будет никакой точно. Поэтому, выбирая автоматику защиты, всегда начинайте со схемы. Пусть она будет от руки, на листочке. Пусть даже схема будет неточной, такой, про которую нам тут уже в комментариях говорили, что художники мы аховые, но схема нужна. Без неё Вы рискуете ошибиться, пытаясь сделать запас прочности в сети там, где это только создаст уязвимость.

И помните главное – в доме и квартире, электричество выходит в самых разных, порой неожиданных местах. Но входит оно в квартиру всегда через силовой щиток и автоматы защиты. Автоматические включатели. Поэтому правильно выбирайте и количество фаз, и количество полюсов и все остальные параметры. Чем правильнее будет Ваш выбор, тем более незаметной будет вся ваша личная энергосистема.

Как подобрать автоматический выключатель

Автоматический выключатель — устройство, обеспечивающее защиту Вашего дома, электроники и Ваших близких от поражения электрическим током. В нормальных условиях, когда работа всех приборов и проводки проходит в обычном режиме, выключатель проводит через себя электрический ток. Но в случае когда по тем или иным причинам сила тока превысила номинальные значения (подключена нагрузка больше рассчитанной, вследствие неисправности электроприборов или электроцепей возникло короткое замыкание), срабатывают расцепители автоматического выключателя и размыкают цепь.

В модульных автоматических выключателях обычно стоят два типа расцепителей:

  • Тепловой расцепитель — срабатывающий при токах перегрузки. Конструктивно представляет из себя биметаллическую пластину, которая при нагревании благодаря свойствам материала распрямляется. В зависимости от величины номинального тока регулируется нагреваемая часть пластины. Соответственно скорость срабатывания автомата прямо пропорциональна силе тока, проходящей через пластину.
  • Электромагнитный расцепитель устройство срабатывающее при токах короткого замыкания, которые кратно превышают номинальный ток автоматического выключателя.

Для выбора модульного автоматического выключателя

необходимо определиться со следующими параметрами:

Количество полюсов автомата

  • Однополюсные автоматические выключатели устанавливаются в однофазной цепи. При этом однополюсные автоматы устанавливаются непосредственно на фазу, и защищают отходящие линии, обычно розеточные или осветительные линии.
  • Трёхполюсные выключатели устанавливаются в трехфазной сети обычно в качестве вводных автоматов или для защиты трехфазных потребителей.

Ток перегрузки автоматического выключателя

Обычно вводной автомат ставят на ток, согласно выделенной мощности на квартиру или до.

При однофазной сети

I=P/U например, на квартиру выделено 10кВт, значит вводной автомат ставим 10000Вт/220В =45,5 округляем до ближайшего меньшего =берем автомат на 40А.

При трехфазной сети

I=P/U*1.7 где 1,7 корень из 3. Допустим на квартиру выделено 30кВт -30000Вт/380В*1,7= 45,5 округляем, и выбираем трехполюсный автомат на 40А)

Для подбора автоматов на отходящих линиях необходимо выбирать в зависимости от сечения провода, который установлен на защищаемой линии. (В случае если у Вас на данной линии находится несколько потребителей).

В случае, если на защищаемой линии один потребитель (например водонагреватель) устанавливают автомат, исходя из мощности устройства.

Однофазные автоматы в трехфазной сети

Можно ли рвать ноль автоматом? Этот вопрос начинают задавать себе многие, когда начинают выбирать вводной автоматический выключатель. Нулевой проводник нужно заводить на автоматический выключатель или сразу на нулевую шину? Ответ на этот вопрос мы будем искать в ПУЭ. Вам листать эту толстую книгу совсем не нужно, так как ответ вы можете узнать в данной статье. Также здесь приведены ссылки на соответствующие пункты нормативных документов.

Для возможности отключения нулевого проводника вместе с фазным применяют 2-х полюсные (в однофазной сети) и 4-х полюсные (в трехфазной сети) автоматические выключатели.

Для того чтобы определиться можно ли в вашей ситуации рвать ноль автоматом, нужно посмотреть какая система заземления применена в доме.

Сначала познакомимся с пунктом 1.7.145. ПУЭ:

Не допускается включать коммутационные аппараты в цепи PE- и PEN-проводников, за исключением случаев питания электроприемников с помощью штепсельных соединителей.

Допускается также одновременное отключение всех проводников на вводе в электроустановки индивидуальных жилых, дачных и садовых домов и аналогичных им объектов, питающихся по однофазным ответвлениям от ВЛ. При этом разделение PEN-проводника на PE- и N-проводники должно быть выполнено до вводного защитно-коммутационного аппарата.

PEN-проводник совмещает в себе нулевой рабочий N и нулевой защитный PE проводники на всем протяжении от источника питания. Это система заземления TN-C.

Как определить ее дома? Загляните в распределительный щиток и если ввод 2-х жильный, то у вас TN-C. Тут нет третьего отдельного заземляющего провода. Она использовалась раньше, и встречается в домах советской постройки.

Смотрите так же:  Две фазы на выключатель

В данной ситуации ПУЭ запрещается рвать ноль автоматом.

Хотя при такой системе заземления вы все таки можете ноль пропустить через автомат, если у вас объект недвижимости (частный дом, дача и т.д.) питается однофазным ответвлением от линии электропередач, при условии, что сделано разделение проводника PEN до автомата. Тут уже получается 3-х проводная сеть.

Если в вашем доме система заземления TN-S. Это когда проводники N и PE разделены на самостоятельные проводники на всем протяжении от источника питания.

Как ее определить дома? Загляните в щиток и если ввод 3-х жильный (в однофазной сети) или 5-и жильный (в трехфазной сети), то у вас TN-S.

В данной ситуации пункт 1.7.145. ПУЭ запрещает рвать автоматом только заземляющий проводник PE. Поэтому нулевой проводник можно заводить на автоматический выключатель.

Если защита осуществляется не автоматическими выключателями, а с помощью предохранителей, то смотрим в ПУЭ пункт 3.1.17.

При защите сетей предохранителями последние должны устанавливаться на всех нормально незаземленных полюсах или фазах. Установка предохранителей в нулевых рабочих проводниках запрещается.

Учтите только то, что заводить «L» и «N» на разные автоматические выключатели запрещено. Их нужно подключать только к одному аппарату, который обеспечивает одновременное отключение обоих проводников. Это прописано в пункте 3.1.18. ПУЭ.

Расцепители в нулевых проводниках допускается устанавливать при условии, что при их срабатывании отключаются от сети одновременно все проводники, находящиеся под напряжением.

Как видите «допускается» не означает «нужно». Поэтому решайте сами нужно ли рвать ноль автоматом в системе заземления TN-S.

Еще хочу отметить рекомендации ПУЭ изложенные в пункте 7.1.21.

При питании однофазных потребителей от многофазной питающей сети ответвлениями от воздушных линий, когда PEN-проводник воздушной линии является общим для групп однофазных потребителей, питающихся от разных фаз, рекомендуется предусматривать защитное отключение потребителей при превышении напряжения выше допустимого, возникающего из-за не симметрии нагрузки при обрыве PEN-проводника. Отключение должно производиться на вводе в здание, например воздействием на независимый расцепитель вводного автоматического выключателя посредством реле максимального напряжения, при этом должны отключаться как фазный (L), так и нулевой рабочий (N) проводники.

Например, от одной воздушной линии с совмещенным нулевым рабочим и нулевым защитным проводником PEN питается улица из нескольких частных домов. Несколько домов подключены к одной фазе, несколько домов к другой фазе и т.д. При обрыве общего для всех проводника PEN возможно превышение напряжении, так как нагрузка на фазах не равномерная. Вот в такой ситуации в ПУЭ рекомендуется защищаться от скачков напряжения с помощью реле напряжения, при этом одновременно должны отключаться L и N.

Пошли как-то мастер и практикант устранять повреждение на высоковольтном кабеле. Пришли и смотрят: кабель перепахан, жилы скручены.
Мастер:
— Я подсуну лом между жил, а ты бей по ним кувалдой, чтобы они разогнулись. — Все понял? — Бей!
Практикант размахнулся и как даст кувалдой мастеру по каске. Мастер, естественно, с копыт и сошел.
— Дяденька, простите, я не нарочно, я не хотел, я промахнулся, я больше не буду.
Мастер (с осоловевшими по 5 копеек глазами):
— Какая падла ток включила?!

Выбор автоматического выключателя: виды и характеристики электрических автоматов

Наверняка многие из нас задумывались, почему автоматические выключатели так оперативно вытеснили из электросхем устаревшие плавкие предохранители? Активность их внедрения обоснована рядом весьма убедительных аргументов, среди которых возможность купить этот вид защиты, идеально соответствующий время-токовым данным конкретных видов электрооборудования.

Сомневаетесь, какой именно автомат вам нужен и не знаете, как правильно его выбрать? Мы поможем найти верное решение — в статье рассмотрена классификация этих устройств. А также важные характеристики, на которые следует обратить пристальное внимание при выборе автоматического выключателя.

Чтобы вам было проще разобраться с автоматами, материал статьи дополнен наглядными фото и полезными видеорекомендациями от специалистов.

Классификация автоматических выключателей

Автомат практически моментально отключает вверенную ему линию, что исключает повреждение проводки и питающейся от сети техники. После выполненного отключения ветку можно сразу же вновь запустить, не производя замену предохранительного прибора.

Обычно автоматические выключатели выбирают по четырем ключевым параметрам – номинальной отключающей способности, количеству полюсов, время-токовой характеристике, номинальному рабочему току.

По номинальной отключающей способности

Данная характеристика указывает на допустимый ток короткого замыкания (КЗ), при котором выключатель сработает и, разомкнув цепь, обесточит проводку и приборы, подключенные к ней.

По данному параметру разделяют три вида автоматов – 4.5 кА, 6 кА, 10 кА.

  1. Автоматы на 4.5 кА (4500 А) обычно используются для для исключения повреждения силовых линий частных жилых объектов. Сопротивление проводки от подстанции до места КЗ составляет примерно 0.05 Ом, что дает предельный ток около 500 А.
  2. Устройства на 6 кА (6000 А) применяются для защиты от КЗ жилого сектора, общественных мест, где сопротивление линий может достигать 0.04 Ома, что повышает вероятность получить замыкание до 5,5 кА.
  3. Выключатели на 10 кА (10000 А) используются для защиты электроустановок промышленного назначения. Ток до 10000 А может возникнуть в короткой электроцепи, располагающейся близко к подстанции.

Перед выбором оптимальной модификации выключателя важно понять, возможны ли токи КЗ, превышающие 4.5 кА или 6 кА?

Выключение автомата происходит при КЗ заданных значений. Чаще всего для бытовых нужд применяют выключатели модификации 6000 А.

Модели 4500 А для защиты современных электросетей практически не используются, а в некоторых странах их запрещено эксплуатировать.

Если вас интересует как правильно грамотно перевести Амперы в Ватты, рекомендуем ознакомиться с материалом, изложенным в следующей статье.

Работа автоматического выключателя заключается в защите проводки (а не оборудования и пользователей) от КЗ и от оплавления изоляции при прохождении токов выше номинальных значений.

По количеству полюсов

Данная характеристика указывает на максимально возможное количество проводов, которые можно подключить к АВ для защиты сети.

Их отключение происходит при возникновении аварийной ситуации (во время превышения допустимых показателей тока или превышения уровня время-токовой кривой).

Данная характеристика указывает на максимально возможное количество проводов, которые можно подключить к АВ для защиты сети. Их отключение происходит при возникновении аварийной ситуации (во время превышения допустимых показателей тока или превышения уровня время-токовой кривой).

Особенности однополюсных автоматов

Выключатель однополюсного типа является самой простой модификацией автомата. Он предназначен для защиты отдельных цепей, а также однофазной, двухфазной, трехфазной электропроводки. К конструкции выключателя возможно подключить 2 провода – провод питания и отходящий.

В функции устройства данного класса входит лишь защита провода от возгорания. Сама нейтраль проводки помещается на нулевую шину, тем самым обходя автомат, а провод заземления подключается в шине заземления отдельно.

Однополюсный автомат не выполняет функции вводного, поскольку при его вынужденном отключении происходит разрыв линии фазы, а нейтраль соединена с источником напряжения, что не дает 100% гарантию защиты.

Характеристики двухполюсных выключателей

Когда необходимо полное отключение сети электропроводки от напряжения, применяют двухполюсный автомат.

Он применяется в качестве вводного, когда во время КЗ или сбоя работы сети вся электропроводка обесточивается одновременно. Это позволяет проводить своевременные работы по ремонту, модернизации цепей абсолютно безопасно.

Применяют двухполюсные автоматы в случаях, если необходим отдельный выключатель для однофазного электроприбора, например, водонагревателя, бойлера, станка.

Подсоединяют автомат к защищаемому устройству с использованием 4 проводов, два из которых являются проводами питания (один из них непосредственно подключается к сети, а второй подает питание перемычкой) и два — отходящих провода, которые требуют защиты, причем они могут быть 1-, 2-, 3-проводными.

Трехполюсная модификации автоматических выключателей

Для защиты трехфазной 3- или 4-проводной сети используют трехполюсные автоматы. Они подходят для подключения по типу звезды (средний провод оставляют без защиты, а фазные подключают к полюсам) или треугольника (с отсутствующим центральным проводом).

При аварии на одной из линий самостоятельно отключаются остальные две.

Трехполюсный выключатель служит в качестве вводного и общего для любых типов трехфазных нагрузок. Часто модификацию используют в промышленности для обеспечения током электродвигателей.

К модели подключается до 6 проводов, 3 из них представлены фазными проводами трехфазной электросети. Оставшиеся 3 являются защищаемыми. Они представляют три однофазные или одну трехфазную проводку.

Применение четырехфазного автомата

Для защиты трех-, четырехфазной электросети, например, мощного двигателя, подключенного по принципу звезды, используется четырехфазный автомат. Его применяют в качестве вводного выключателя на трехфазную четырехпроводную сеть.

К корпусу автомата возможно подключить восемь проводов, из них четыре являются фазными проводами электросети (из них один нейтральный) и четыре представлены отходящими проводами (3 фазными и 1 нейтральным).

По время-токовой характеристике

АВ могут обладать одинаковым показателем номинальной мощности нагрузки, но характеристики потребления электроэнергии приборами могут быть разными.

Потребляемая мощность может поступать неравномерно, меняться в зависимости от вида и нагрузки, а также при включении, выключении или постоянной работе того или иного устройства.

Колебания потребляемой мощности могут быть довольно значительными, а диапазон их изменений – широким. Это ведет к выключению автомата в связи с превышением номинального тока, что считается ложным отключением сети.

Чтобы исключить вероятность нецелесообразного срабатывания предохранителя при не аварийных стандартных изменениях (повышения силы тока, изменения мощности) используют автоматы с определенными время-токовыми характеристиками (ВТХ).

Это позволяет эксплуатировать выключатели с одинаковыми токовыми параметрами с произвольными допустимыми нагрузками без ложных отключений.

Смотрите так же:  Протокол измерения сопротивления металлосвязи

ВТХ показывают, через какое время выключатель сработает и какие показатели отношения силы тока и постоянного тока автомата при этом будут.

Особенности автоматов с характеристикой B

Автомат с указанной характеристикой выключается за время 5-20 секунд. Показатель тока составляет при этом 3-5 номинальных токов автомата. Данные модификации применяются для защиты цепей, подпитывающих бытовые стандартные приборы.

Чаще всего модель используется для защиты проводки квартир, частных домов.

Характеристика C — принципы работы

Автомат с номенклатурным обозначением С отключается за время 1-10 секунд при 5-10 номинальных токов.

Используют выключатели данной группы во всех сферах — в быту, строительстве, промышленности, но наиболее востребованы они области электрозащиты квартир, домов, жилых помещений.

Эксплуатация выключателей с характеристикой D

Автоматы D-класса применяются в промышленности и представлены трехполюсными и четырехполюсными модификациями. Их используют для защиты мощных электродвигателей и различных 3-фазных устройств.

Время срабатывания АВ – 1-10 секунд при токе, кратном 10-14, что позволяет эффективно его применять для защиты различных проводок.

Мощные промышленные двигатели работают исключительно с АВ с характеристикой D.

Возможно вам также будет интересно ознакомиться с маркировкой автоматических выключателей в другой нашей статье.

По номинальному рабочему току

Всего существует 12 модификаций автоматов, отличающихся по показателю номинального рабочего тока – 1А, 2А, 3А, 6А, 10А, 16А, 20А, 25А, 32А, 40А. Параметр отвечает за скорость срабатывания автомата при превышении действующего тока над номиналом.

Выбор выключателя по указанной характеристике производят с учетом мощности электропроводки, допустимому току, который может выдержать проводка в нормальном режиме. Если значение тока неизвестно, его определяют с помощью формул, используя данные сечения провода, его материала и способа прокладки.

Автоматы 1А, 2А, 3А применяют для защиты цепей с малыми токами. Они подойдут для обеспечения электричеством небольшого количества приборов, например, лампы или люстры, маломощного холодильника и других устройств, суммарная мощность которых не превышает возможности автомата.

Выключатель 3А эффективно эксплуатируется в промышленности, если осуществить его трехфазное подключение по типу треугольника.

Выключатели 6А, 10А, 16А допустимо использовать для обеспечения электричеством отдельных электроцепей, небольших комнат или квартир.

Данные модели используются в промышленности, с их помощью снабжают питанием электродвигатели, соленоиды, нагреватели, сварочные автоматы, подключенные отдельной линией.

Трех-, четырехполюсные автоматы 16А используют в качестве вводных при трехфазной схеме питания. В производстве отдают предпочтение приборам с D-кривой.

Автоматы 20А, 25А, 32А используют для защиты проводки современных квартир, они способны обеспечить электричеством стиральные машины, обогреватели, электросушилки и прочую технику с высокой мощностью. Модель 25А используют в качестве вводного автомата.

Выключатели 40А, 50А, 63А относятся к классу приборов с высокой мощностью. Они используются для обеспечения электричеством силового оборудование большой мощности в быту, промышленности, гражданском строительстве.

Выбор и расчет автоматических выключателей

Зная характеристики АВ, можно определить, какой автомат подойдет для той или иной цели. Но перед выбором оптимальной модели необходимо произвести некоторые расчеты, с помощью которых можно точно определить параметры нужного устройства.

Шаг #1 — определение мощности автомата

При выборе автомата важно учитывать суммарную мощность подключаемых приборов.

Например, необходим автомат для подключения кухонных приборов к электропитанию. Допустим, к розетке будет подключаться кофеварка (1000 Вт), холодильник (500 Вт), духовка (2000 Вт), СВЧ-печь (2000 Вт), электрочайник (1000 Вт). Суммарная мощность будет равна 1000+500+2000+2000+1000=6500 (Вт) или 6,5 кВ.

Если посмотреть на таблицу автоматов по мощности подключения, учесть, что стандартное напряжение проводки в бытовых условиях составляет 220 В, то для эксплуатации подойдет однополюсный или двухполюсный автомат 32А с суммарной мощностью 7 кВт.

Следует учесть, что может потребоваться большая мощность потребления, поскольку в процессе эксплуатации может потребоваться подключение других электроприборов, которые изначально не были учтены. Чтобы предусмотреть эту ситуацию, в расчетах суммарного потребления используют повышающий коэффициент.

Допустим, за счет добавления дополнительного электрооборудования, потребовалось увеличение мощности на 1,5 кВт. Тогда необходимо взять коэффициент 1.5 и умножить его на полученную расчетную мощность.

В расчетах иногда целесообразно использовать коэффициент понижения. Его применяют тогда, когда одновременное использование нескольких приборов является невозможным.

Допустим, суммарная мощность проводки для кухни составила 3.1 кВт. Тогда понижающий коэффициент равен 1, поскольку учитывается минимальное количество приборов, подключенных одновременно.

Если один из приборов невозможно подключить с другими, то понижающий коэффициент берут меньшим единицы.

Шаг #2 — расчет номинальной мощности автомата

Номинальная мощность – это та мощность, при которой отключение проводки не происходит.

Она рассчитывается по формуле:

M = N * CT * cos(φ),

  • M – мощность (Ватт);
  • N – напряжение электросети (Вольт);
  • СТ – сила тока, способная пройти через автомат (Ампер);
  • cos(φ) – значение косинуса угла, принимающего значение угла сдвига между фазами и напряжения.

Значение косинуса обычно равно 1, поскольку сдвига между фазами тока и напряжения практически нет.

Из формулы выражаем СТ:

CT = M/N,

Мощность у нас уже определена, а напряжение сети обычно 220 Вольт.

Если суммарная мощность равна 3.1 кВт, то:

CT = 3100/220 = 14.

Получаемый ток будет равен 14 А.

Для расчета при трехфазной нагрузке используют ту же формулу, но учитывают угловые сдвиги, которые могут достигать больших значений. Обычно на подключаемом оборудовании они указаны.

Шаг #3 — вычисление номинального тока

Вычислить номинальный ток можно по документации на электропроводку, но если ее нет, то определяют исходя из особенностей проводника.

Для расчетов необходимы следующие данные:

  • площадь сечения проводника;
  • используемый для жил материал (медь или алюминий);
  • способ прокладки.

В бытовых условиях обычно проводка располагается в стене.

Сделав необходимые измерения, вычисляем площадь сечения:

S = 0,785 * D * D,

  • D — это диаметр проводника (мм);
  • S — площадь сечения проводника (мм 2 ).

Далее используем нижеприведенную таблицу.

С учетом полученных данных подбираем рабочий ток автомата, а также его номинал. Он должен быть равным или меньшим рабочего тока. В некоторых случаях допускается использование автоматов с номиналом, превышающим действующий ток проводки.

Шаг #4 — определение время-токовой характеристики

Чтобы верно определить ВТХ, необходимо учитывать пусковые токи подключаемых нагрузок.

Нужные данные можно узнать, используя нижеприведенную таблицу.

По данным таблицы можно определить силу тока (в Амперах) при включении прибора, а также период, через который предельных ток будет возникать снова.

Например, если взять электрическую мясорубку, мощность которой составляет 1,5 кВт, вычислить для нее рабочий ток из таблиц (это будет 6,81 А) и, учитывая кратность стартового тока (до 7 раз) получим значение тока 6,81*7=48 (А).

Ток данной силы протекает с периодичностью 1-3 секунды. Учитывая графики ВТК для класса B, можно увидеть, что при перегрузке автоматический выключатель сработает в первые секунды после запуска мясорубки.

Очевидно, что кратность данного прибора соответствует классу С, поэтому автомат с характеристикой С необходимо использовать для обеспечения работы электрической мясорубки.

Для бытовых нужд обычно используют выключатели, отвечающие характеристикам В, С. В промышленности для оборудования с большими кратными токами (двигателей, блоков питания и др.) создается ток вплоть до 10-кратного, поэтому целесообразно применять D-модификации устройства.

Однако следует учитывать мощность таких приборов, а также продолжительность пускового тока.

Автономные автоматизированные выключатели отличаются от обычных тем, что их устанавливают в отдельных распределительных щитах.

В функции устройства входит защита цепи от непредвиденных скачков напряжения, отключения электроэнергии на всем или определенном участке сети.

Выводы и полезное видео по теме

Выбор АВ по токовой характеристике и пример расчета тока рассмотрены в следующем видеоролике:

Расчет номинального тока АВ продемонстрирован в следующем видео:

Автоматы монтируют на входе дома или квартиры. Они располагаются в пластиковых прочных боксах. Присутствие АВ в схеме домашней электросети — залог безопасности. Приборы позволяют своевременно отключив электролинию, если параметры сети превышают заданный порог.

Учитывая основные характеристики автоматических выключателей, а также произведя верные расчеты, можно сделать правильный выбор этого устройства и его установку.

Если вы обладаете знаниями или опытом выполнения электромонтажных работ, пожалуйста, поделитесь им с нашими читателями. Оставляйте ваши комментарии о выборе автоматического выключателя и нюансах его установки в комментариях ниже.

Похожие статьи:

  • Советские автоматы электрические Про электрические аппараты защиты для "чайников": автоматические выключатели Многие помнят советские автоматические выключатели - пробки. Они вворачивались вместо обычных керамических пробок в щиток электросчётчика. Это было […]
  • Схема подключения двигателя 380 220 Как подключить двигатель 380 на 220- Схемы: треугольник-звезда: Пошаговая инструкция +Фото и Видео На приусадебных или дачных участках использование электродвигателя не редкое явление, основными характеристиками которого считается его […]
  • Однофазный потребитель в трехфазной сети Трехфазно-однофазные сети В сельском хозяйстве электрическую энергию распределяют по трехфазным сетям напряжением, как правило, 10 кВ с трансформаторными потребительскими пунктами. Эта система распределения без особых изменений взята из […]
  • Расчет нулевого провода Расчет нулевого провода В этом случае линейные токи ÍA,ÍB,ÍC образуют симметричную систему векторов: ;;; (54) Расчёт схемы, когда нагрузка соединена звездой и известны линейные напряжения (рис. 22) Сюда подходят схемы соединений […]
  • Припаять провода к штекеру Пайка штекера к наушникам Известные каждому пользователю переносные и стационарные наушники, выполняемые в виде «капелек», «затычек» или полностью закрывающих уши «раковин», имеют один существенный недостаток. Они постоянно обрываются в […]
  • Сечение провода на 10кв Сечение провода на 10кв при нагрузке 100% при нагрузке 25% при нагрузке 100% при нагрузке 25% Таким образом, максимально допустимые потери напряжения в ВЛ 10 кВ могут составить до 6,3%, а в ВЛ 0,38 кВ – до 7,5%. 3.2. Выбор сечений […]