Пример подключения автоматов

Соединение автоматов в щитке гребенкой и перемычками

В процессе капитального ремонта помещений или строительства промышленных, административных и жилых объектов, прокладывается новая электропроводка. В распределительных щитах устанавливаются автоматы защиты на линии отдельных приборов большой мощности, группы розеток и освещения. Мощность автоматов и сечение проводов зависит от величины токов предполагаемой нагрузки при эксплуатации каждой группы или отдельной линии. Так как от одной фазы может быть запитано несколько групп или отдельных линий, на входе автоматы соединяются в одну линию. От качественного соединения группы автоматов зависит надежное функционирование всей системы электроснабжения здания, помещения или отдельной группы потребителей в РЩ.

Классификация соединений автоматов защиты

В зависимости от схемы питания объекта соединения автоматов разделяют на два варианта:

  • По схеме для однофазной сети;
  • По схеме для трехфазной сети.

С учетом элементов, которые используются, соединения делят на три вида:

  • Шинные соединения иногда этот элемент, пластина с отходящими контактами для автоматов называют гребенка;
  • Соединения по средствам многожильных гибких проводов;
  • Соединения одножильным жестким проводом.

Какой выбрать способ соединения зависит от многих факторов, рассмотрим основные из них.

Критерии выбора, способа соединения автоматов защиты

В первую очередь, исходят из проектной документации, определяют какие характеристики цепи, сколько автоматов планируется установить в РЩ на каждой фазе, электрические параметры этих автоматов.

На промышленных объектах, где в распределительных щитах на одной дин – рейке к одной фазе подключается много автоматических выключателей. Особенно когда расключения осуществляется с трех фаз по разным группам потребителей электроэнергии. Рационально устанавливать соединительные шины фабричного производства, это значительно сократит большой объем работ, повысит надежность соединений и стабильность работы производственных электроустановок.

На распределительных щитах в жилых помещениях автоматы, подключенные к мощным электроприборам, нагревательному котлу, электроплитам, сплит системам, для подогрева пола. Тоже рекомендуется ставить заводские соединительные шины.

На осветительные и розеточные группы, где потребляемые мощности значительно меньше, можно поставить перемычки многожильным или одинарным медным проводом соответствующего сечения. При установке соединительных перемычек особое внимание надо уделять сечению шин и проводов на отдельных участках.

Особенности монтажа

Сечение перемычек или шин между защитными автоматами подключенных к одной фазе делается из расчетов относительно переключателя, через который проходит самый большой ток нагрузки. Эту ошибку часто допускают не опытные монтажники, если поставить перемычки в цепи из расчета на токи автомата рассчитанного на 10А, а в цепи будет нагрузка в 25А, то контакты на этом автомате обязательно будут выгорать. Фабричные шины делаются одним сечением по всей длине, соблюдая правило установки исходя из максимального тока нагрузки, в цепи автоматов сборка будет функционировать долго.

Расстояние между штыревыми отводами на шинах

В некоторых случаях, когда автоматические выключатели на одной рейке надо подключить к одной фазе, а формы и габариты их отличаются. Появляются проблемы, контакты шины могут не совпадать с клеммами автоматов, в этом случае соединения делаются многожильными или одиночными проводами. В данной ситуации допускается использовать перемычки различного сечения с учетом последовательности подключения защитных автоматов. В первую очередь подключается автомат самой большой мощности, потом меньше и последним в цепи автомат с минимальным значением токовых нагрузок. По мере снижения номинала автоматов, уменьшается допустимое сечение проводов на перемычках.

Совет №1 Опытные электрики рекомендуют не испытывать судьбу и по возможности если позволяет размер отверстия клемм на автоматах ставить перемычки максимального сечения. Вообще сечение определяется исходя из максимального тока на шине, чтобы не считать создали таблицы.

Схемы подключения автомата

Установить и правильно подключить автомат в распределительном шкафу – не проблема. С этим может справиться даже обычный человек, который с электричеством сталкивается только, когда вставляет в розетку штепсельную вилку от бытового прибора или включает освещение. Но вопрос, как правильно подключить автомат, все равно часто звучит от обывателей. Все дело в том, что даже среди электриков происходят споры о способах подсоединения. То есть, подводить питающий провод к автоматическому выключателю сверху или снизу.

Давайте не будем спорить здесь, а просто обратимся к правилам устройства электроустановок (ПУЭ), где в одном из пунктов, а, точнее, в пункте 3.1.6, четко все описано. Ни фото ниже нами сделана выписка из этого пункта ПУЭ.

Итак, правила рекомендуют подключать питающий провод к неподвижному контакту в автомате. А он расположен именно сверху. Но давайте до конца быть честными, и еще раз прочитаем правило. В нем нет строго ограничения, то есть, оно носит только рекомендательный характер. Поэтому отвечая на вопрос, как подключить автоматический выключатель снизу или сверху, можно использовать два варианта. Тем более, прибор будет отключать сеть от перегрузок и короткого замыкания в любом случае в независимости от схемы подключения.

И все же, почему в ПУЭ этот пункт присутствует? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть устройство автоматического выключателя.

Устройство автомата

Чтобы перейти к схемам подключения автомата, необходимо разобраться в первую очередь с его конструкцией. А так как нас интересует именно подключение проводов к нижним или верхним контактам прибора, то надо понимать, что оба контакта (подвижный и неподвижный) изготавливаются из разных металлических сплавов.

Когда дело касается сети переменного тока, то при коммутации автомата его контакты выгорают равномерно, и здесь разницы, куда подключать провода, нет никакой. Если автомат располагается в схеме с постоянным током, то выбор контакта подключения – важная составляющая правильной и долгосрочной работы самого прибора. При высокой величине силы тока наблюдается перенос металлов с одного контакта на другой, поэтому в таких сетях подключение питающих проводов надо производить только сверху, то есть, через неподвижный контакт.

Теперь переходим непосредственно к самому устройству автомата. Чтобы вы поняли, что находится внутри этого прибора, рекомендуем ознакомиться с рисунком ниже.

Два основных элемента, которые выполняют защитные функции автомата – это расцепители электромагнитный и тепловой.

Электромагнитный расцепитель

Этот элемент является защитным, который срабатывает в том случае, если в электрической цепи, куда был установлен сам автомат, появилось короткое замыкание. Именно в этот момент в цепи появляются токи огромной величины (практически превышающие номинальное значение тока в тысячи раз). Чтобы не сгорела проводка и бытовые приборы, включенные в розетки, расцепитель мгновенно отключает подающую сеть. Время отключения – это миллисекунды. Кстати, существует определенная маркировка по времятоковым характеристикам. Обозначается она буквами латинского алфавита и наносится на корпус самого автоматического выключателя. В быту чаще используются типы «А», «В», и «С».

Сама конструкция электромагнитного расцепителя – это сердечник (соленоид), вокруг которого расположены витки пружины. Соленоид связан напрямую с подвижным контактом автомата. А вот пружина соединяется последовательно с силовыми контактами и тепловым расцепителем. Номинальный ток слишком мал, чтобы созданный внутри катушки магнитный поток, смог втянуть сердечник и тем самым разомкнуть контакты. Как только в сети возникает короткое замыкание, то есть, появляется тог огромной величины, внутри катушки (пружины) возникают большие магнитные потоки, пружина сжимается и втягивает в себя сердечник, который в свою очередь тут же размыкает силовые контакты. А, значит, сеть будет обесточена.

Тепловой расцепитель

Этот элемент предназначается для защиты электрической цепи, если в ней начинают действовать большие нагрузки, отличные от номинальной. Это расцепитель, так сказать, замедленного действия. Он будет определенное время держать перегруз, и если последний не снизится до номинального значения, то отключит питание. Сразу оговоримся, что тепловой расцепитель не будет реагировать на скачки тока кратковременного действия.

Чисто конструктивно тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, которая, по сути, является консолью. Ее свободный конец соединен с механизмом, который и будет разъединять контакты. При номинальном токе свободный конец пластины располагается близко к рычагу расцепительного механизма. Как только в цепи начнется перегрузка, пластина начинает нагреваться и изгибаться, тем самым действуя на рычаг, тот в свою очередь на механизм, а последний на контакты, размыкая их.

Вот такое достаточно сложное устройство автоматического выключателя и принцип действия.

Схемы подключения

Итак, принцип работы автоматического выключателя теперь понятен, можно переходить непосредственно к схемам его подключения. Начнем с того, что автоматы могут подключаться в однофазные и трехфазные сети. Какие автоматы для этого необходимы? Если разговор вести от однофазных сетях с напряжением в 220 вольт, то в них обычно устанавливается или однополюсный прибор, или двухполюсный. Сама схема будет зависеть от того, используется ли в ней заземляющий контур или нет.

Если в дом входят два провода (ноль и фаза), то в распределительный шкаф можно ставить однополюсный вариант. При этом фазный контур будет проходить именно через сам автомат. Если внутрь дома входит три провода (фаза, ноль и заземление), то общий автомат должен быть двухполюсным. То есть, к первой клемме прибора подключается фаза, ко второй ноль. Заземление через отдельную клеммную коробку разводится до потребителей (светильники и розетки). Далее, провода от автоматического выключателя проводятся до счетчика, затем к однополюсным автоматам, установленных по группам, но уже как было описано в первом случае. Кстати, вот ниже данная система подключения автомата.

Что касается трехфазной сети, то в данном случае лучше всего ставить трехполюсные или четырехполюсные конструкции. Здесь все точно так же, как и в случае с однофазным подключением. То есть, если в доме используется разводка без заземления, то к неподвижным контактам подключаются три фазы питающей сети. Нулевой провод разводится как отдельный контур до потребителей (розетки и лампы). Если в доме присутствует система заземления, то устанавливается четырехполюсная модель, то есть, к прибору будут подключаться три фазы и ноль, а контур заземления пойдет отдельной линией до потребителей.

Полезные советы

Иногда подключение автоматического выключателя связано с правильным проведением некоторых нюансов всего процесса. А именно подсоединением проводов к прибору. На что необходимо обязательно обратить внимание?

  • У каждой модели есть свои требования относительно сечения вставляемого провода и длины изоляционной оболочки. Это обязательно указывается в паспорте изделия.
  • Чаще всего зачищать провод надо на длину от 0,8 до 1,0 см.
  • Важно понимать, что ставить провод с изоляцией в зажим недопустимо, потому что диаметр изоляции больше диаметра самой жилы, поэтому контакт между зажимом и жилой или будет слабым, или будет полностью отсутствовать.
  • Фиксация провода в автомате производится винтом, который закручивается отверткой. После фиксации необходимо проверить качество зажима, для этого сам провод надо слегка подергать.
  • Если для подключения автомата используется многожильный проводник, то на его конец лучше всего надеть наконечник.

Заключение по теме

Итак, в этой статье мы постарались ответить на вопрос, который интересует многих, как подключить автомат правильно? Надеемся, что из предоставленной информации все понятно. И как уже было сказано выше, этот процесс не самый сложный, главное разобраться в схемах подключения.

Схема подключения дифференциального автомата

Принцип работы дифференциального автомата

Конструкция дифференциального автомата содержит элементы защиты теплового расцепителя от перегрузок, электромагнитной защиты от коротких замыканий с элементами защиты при утечке тока. Также дифференциальный автомат содержит тестовую кнопку проверки работоспособности защиты.

Подключение дифференциального автомата в электрическом щите

Модуль защиты имеет дифференциальный трансформатор и усилитель тока с преобразованием электрической энергии в механическую. При превышении значение тока утечки, усилитель тока вырабатывает сигнал достаточный для механического воздействия на механизм расцепителя дифференциального автомата и его срабатывания. Правила схемы подключения дифференциального автомата индентичны с подключением УЗО.

Модуль дифференциальной защиты автомата. При равенстве входного и выходного токов дифференциальный ток равен нулю и модуль не отключает автомат

Смотрите так же:  Как подключить розетку под напряжением

Подключаются только защищаемые электрические цепи (фаза L и нейтраль N). Нулевые провода после выхода из дифференциального автомата объединять нельзя. Потому что разные нулевые провода будут иметь разную нагрузку, и следовательно другие токи нагрузок. Дифференциальный автомат вычислит эту разницу токов и определит их как токи утечки, сработает расцепитель автомата и отключит электрическую цепь.

Схема включения дифференциального автомата

Схема подключения дифференциальных автоматов в распределительном щите может быть в двух вариантах. Первая схема дифференциального автомата, когда он стоит на вводе электрической цепи. Вторая схема подключения дифференциального автомата используется, когда нужно защитить отдельные группы электрической цепи.

Схема с дифференциальным автоматом на вводе и обычными групповыми автоматическими выключателями

Первая схема имеет существенный недостаток, при срабатывании защиты в одном автомате отключаются все электрические цепи. Если в доме старая электропроводка, то ставится вводной дифавтомат с рекомендуемым током защиты в 30 мА.

Схема с дифференциальным автоматом на вводе и с групповыми дифференциальными автоматами

Другая схема подключения дифференциального автомата значительно безопасней. В этой схеме дифференциальный автомат подключается отдельно для каждой группы электрической цепи электропроводки. Дифференциальный автомат может быть установлен отдельно для ванной комнаты, кухни, детской комнаты.

При срабатывании защиты дифавтомата по такой схеме отключается сеть только отдельной группы, а не весь дом или квартира. Стоимость такой схемы будет дороже, но и защита будет качественней и надежней, так как величину тока утечки для группы автоматов можно подобрать более точно, в зависимости от назначения помещения и типа потребителей энергии.

Принцип селективности дифференциальных автоматов

Селективность дифференциальных автоматов выражается в избирательном отключении защиты. Рассмотрим пример.

Допустим, в доме имеется вводной автомат дифференциального исполнения, рассчитанный на ток защиты 100 мА, а в группах установлены дифавтоматы на 30 мА, то при срабатывании защиты в одной группе электрической цепи вызовет отключение вводного дифавтомата и отключится весь дом. Чтобы этого не произошло, а отключилась та линия, где произошло повреждение.

Селективный дифференциальный автомат

Независимо от выбора параметров дифавтоматов, нужно их выбирать с обозначением «S» — селективный. В этом случае сработает защита того автомата на участке которого произошло повреждение.

Схема подключения трехфазного дифференциального автомата

Есть используется трехфазная сеть, то в качестве вводного автомата нужно ставить четырехполюсный дифференциальный автомат. При подключенной 3-х фазной сети каждая фаза распределяется на свою группу автоматов.

Подключение дифференциального автомата в трехфазной сети

Получаем три однофазные сети. Нагрузку также нужно распределять равномерно по фазам, во избежании перекоса фаз. Выбирается селективный дифавтомат со своей расчетной нагрузкой.

Подключение автоматов после счетчика: схема

Автоматические выключатели или пакетники помогают защищать электросети здания, подают и контролируют напряжение тока. Устанавливают автоматические переключатели в распределительный щиток. Они классифицируются на разные виды, для каждого вида характерны свои характеристики работы. Схема подсоединения автоматов для счетчика тоже имеет свои особенности, которые рассмотрены в данной статье.

Виды автоматических выключателей

Автоматы для электросчетчика различают по нескольким критериям:

  • по виду тока в главной цепи;
  • механическое или моторное управление;
  • способ монтажа: автоматы могут выдвигаться, быть стационарными или втыкаться в стену;
  • по виду расцепителя: они бывают магнитными, электронными, тепловыми и прочих видов;
  • корпус: может состоять из отдельных частей или быть цельным, открытым или закрытым;
  • величина пропускаемого тока;
  • возможность расцепления цепи электричества на расстоянии;
  • защита, которая срабатывает при критических показателях напряжения.

Размеры автоматов на счетчик электроэнергии могут быть разными: предназначенными для защиты электросетей в жилых помещениях или крупных промышленных зданиях. Устанавливают в квартирах переключатели, изготовленные в России и иностранного производства.

Выключатели подразделяются на:

  • дифференциальные;
  • автоматические;
  • устройства защитного отключения. Они предохраняют от удара током и предотвращают возгорание при повреждениях электрических кабелей.

Работа защитных переключателей

Чтобы правильно подключить устройство, необходимо понять принцип его работы.

Изделие состоит из корпуса, клемм, системы управления, устройства связи, дугогасительной камеры.

Контактная пара, расположенная на полюсе автомата, имеет дугогасительную камеру, которая контролирует напряжение. Камера состоит из пластин, охлаждающих электрическую дугу, возникающую при нарушениях.

В автоматах для счетчика может быть установлено несколько пар контактов. Двуполюсный выключатель имеет 2 пары контактов, движущуюся и неподвижную, и оснащен индикатором включения.

Важно знать! Расцепитель выключает устройство в случае аварии. В тепловом расцепителе установлена пластина, которая нагревается под воздействием электронов тока или при изменении температуры воздуха, и выгибается в сторону спускового механизма, отключая устройство.

Магнитный расцепитель состоит из катушки, которая подключена последовательно к контактам. При аварии сердечник в катушке двигается под влиянием магнита и размыкает контакты.

Вызывает перегрузку в электросети превышенная общая мощность подключенных устройств. Поэтому к цепи подключаются автоматы для электросчетчика, которые отключаются при величине тока больше расчетной. Определяют необходимую величину, складывая мощность приборов, которые будут подключены в сеть, и делят полученное число на 220. Это и есть показатель перегрузки. Именно такую величину должен выдерживать провод.

Расчет величины, при которой выключится автомат в случае короткого замыкания, производят при строительстве здания, тогда же выбирают тип защитного устройства.

Монтаж автомата к счетчику

При подключении руководствуются требованиями Правил установки электросчетчиков. В них указано, что кабель питания подходит к неподвижным контактам, расположенным сверху, при любом варианте подключения устройства.

Важно! Не рекомендуют подключать автоматы для счетчика с двумя и более фазами самостоятельно.

Счетчик устанавливают как на территории квартиры, так и в подъезде. Модель должна соответствовать принятым нормам законодательства. Паспорт прибора должен иметь отметку о внесении счетчика в единый реестр. Контролирующая компания-поставщик электроэнергии должна проверять, насколько правильно выполнен монтаж приборов учета и проводов.

Важно! Автоматические выключатели устанавливают до введения линии в счетчик.

Автомат для счетчика с одним полюсом устанавливают в сеть, где есть два кабеля – нулевой провод (обозначают аббревиатурой PEN) и фазный (маркирован буквой L). На фазу ставят только один автомат для счетчика согласно принятым нормам. При возможности советуют использовать выключатель с двумя полюсами. Обычно такую систему используют в старых зданиях. Проводник питания присоединяют к входящей клемме пакетника, затем пропускают через счетчик и разводят по защитным приборам. Нулевой кабель тоже проводят через прибор учета.

Следует обязательно изучить паспорт устройства, где указана правильная схема подключения проводов к клеммам. В паспорте прописана информация о сечении проводов, типы соединения, длина зачищаемого отрезка проводника.

Основное правило подключения – сверху нужно подсоединить кабель питания, а снизу – провод нагрузки. Если потребуется замена автомата или подключение дополнительных кабелей, то в будущем не возникнет необходимость разбираться в проводах.

Конец кабельных жил зачищают на 10 см. Так провод проще входит в щиток и сгибается, что облегчает установку нескольких автоматов. Изоляцию внутри кабеля снимают на 1 см.

Проводники маркируют разными цветами:

  • белый и коричневый цвета используют для фазного провода;
  • черным, синим, голубым цветом обозначают нулевой кабель;
  • зеленый цвет для заземления.

После зачистки провода, его вставляют в контакт сверху и фиксируют винтом с помощью отвертки. Если провод гибкий, то лучше подсоединить специальные наконечники. Они обеспечивают надежность соединения.

Нельзя допускать при подсоединении:

  • попадание изоляции под зажим;
  • слишком сильного перетягивания провода, чтобы не допустить изменение в форме корпуса и нарушения в работе переключателя.

В щиток могут быть встроены несколько защитных устройств, которые соединяют перемычками, но эффективнее использовать подобранную по размеру шину.

Как подключить автоматы после счетчика

В первую очередь определяют необходимое количество автовыключателей. Оптимальным вариантом будет разделение нагрузки. Один прибор используют для розеток, а второй для питания освещения.

Дорогостоящим вариантом является установка отдельного переключателя в каждой комнате. При таком способе в каждом помещении будут располагаться ящики автоматов, что не всегда вписывается в интерьер.

Желательно осуществлять монтаж автоматов для счетчика с помощью электрика, которые разбираются в различных видах счетчиков, автоматических переключателей и в схемах электрических соединений. Используя его знания можно снизить материальные затраты за оборудование электрощита, узнать возможные способы экономии энергии, улучшить питание подключенных устройств.

Схема подключения автоматов и УЗО в щитке. Нужен совет.

Сейчас мои электроприборы в щитке выглядят вот так:
На улице деревянный столб. Со столба в гараж идет медь 4х16(три фазы и ноль).
Далее это всё входит в самодельную коробочку в которой установлено УЗО.

Фотография из Фотогалереи на E1.ru
Из УЗО выходит медью 4х16 и входит во вторую самодельную коробку

Фотография из Фотогалереи на E1.ru
в которой стоит трехфазный, двухтарифный древний счётчик , большой и страшный автомат и далее. далее не важно, там мне пока всё понятно.

Задача: заменить счетчик на современный и всё остальное подключить по фэншую.
Делать однозначно буду сам.
Барышня по телефону в электросетевой компании сказала меняйте всё , сохраняйте старый счётчик и потом вызывайте электрика на пломбировку. Он опломбирует при условии что на входе будет сначала автомат не более 25А с возможностью пломбировки, далее счётчик. вот тут у меня и появились вопросы к уважаемому форуму.
Во всех магазинах автоматы на три провода. В моём случае в УЗО входит 4 провода и 4 выходит. Предложили привезти «под заказ» на четыре провода, но это долго.
Могу ли я установить для фаз трехсекционный и один отдельный автомат для ноля?
Или не делать ввод в отдельной коробке, а счётчик во второй коробке, а сделать как предлагают большинство электромагазинов на своих образцах, примерно вот так:

Фотография из Фотогалереи на E1.ru
точнее не совсем так , а вот по такой схеме, и всё в одной коробке?

Если честно я сам не уверен что правильно задаю вопросы, но думаю суть понятна. И самый главный вопрос: замену выключателей, розеток, однофазных счётчиков я обычно делаю не выключая ни чего.
Как поступить с трехфазным? Просить электрика вырубить электричество во всём поселке? Или там всё то же самое и током не сильно убьет?

[Сообщение изменено пользователем 17.11.2017 20:32]

Как подключить автомат в щитке

Если спросить любого человека, неискушенного в электротехнике, что находится в электрическом щите, то последует немедленный ответ – автоматы. Хотя там могут помимо автоматических выключателей (именно такое правильное название автоматов) могут находиться УЗО, дифференциальные автоматы, выключатели нагрузки, контакторы, импульсные реле и еще много чего другого. Цель этой статьи узнать, как из всего многообразия модульных устройств выделить именно автоматические выключатели, для чего они предназначены, как их правильно выбрать, как подключить автомат в щитке и что делать при срабатывании.

Как подключить автомат в щитке

Зачем рядовому потребителю знания об автоматических выключателях

С первого взгляда может показаться, что обычному человеку, абсолютно не знакомому с инженерной наукой в целом и электротехникой в частности, не нужно ничего знать об автоматических выключателях, ведь проводку в квартире или доме сделали профессионалы. Возможно, что это и так, но что будет делать человек, если вдруг пропадет напряжение во всей квартире или доме или в какой-то их части. Конечно, человек откроет щиток, посмотрит какой автомат «выбило», и вновь переведет рычажок в положение «вкл».

Именно в этом действии и кроется главная ошибка «обычных людей», ведь прежде, чем включать сработавшее модульное устройство надо разобраться в причине его срабатывания. Поэтому не стоит удивляться, когда после повторного включения сразу или через некоторое время следует повторное выключение. Не устранив причину, никогда не стоит повторно включать модульные устройства, в том числе и автоматические выключатели (в дальнейшем автоматы). Это может привести к печальным последствиям как для здоровья и жизни человека, так и для имущества.

С автоматическим выключателем в этой квартире явно что-то не так

Дело в том, что на разные устройства защиты возложены свои функции, поэтому и причины срабатывания автоматов и устройств защитного отключения (УЗО) совершенно разные. И в большинстве случаев это не касается качества монтажа электрической проводки. Конечно, опытный электрик всегда найдет причину. Но если казусы с электричеством происходят ночью или в выходной день, то не каждый электрик согласится оперативно решить возникшую проблему, а если и согласится, то за срочность хозяева должны будут хорошо заплатить из своего кармана.

Смотрите так же:  Почему пусковые токи большие

Как говорят сами электрики – 50% случаев срабатывания устройств защиты банальны и происходят по вине самих хозяев и электропроводка здесь ни при чем. Именно поэтому элементарные базовые знания об устройствах защиты, их назначении и правилах реагирования при их срабатывании очень пригодятся. Авторы статьи постараются все объяснить понятным языком, не вдаваясь в дебри технических нюансов, которые будут интересны только специалистам, но не «обычным людям».

Что такое автоматический выключатель и для чего он нужен?

Автоматический выключатель (автомат) – это такой аппарат, который призван коммутировать (другими словами, включать и отключать) электрическую цепь. То есть здесь имеется в виду то, что можно вручную при помощи рычажка включать и выключать электрическую цепь.

Автоматические выключатели различным количеством полюов

Однако само название — автоматический выключатель, говорит о том, что автомат должен автоматически выключать нагрузку. В каких случаях это происходит?

  • Когда защищаемой автоматом цепи протекает ток, который превышает допустимый. И чем больше превышение тока, тем быстрее происходит отключение.
  • Когда в защищаемой цепи возникают очень большие по значению токи, которые несвойственны нагрузке – так называемые токи короткого замыкания. В этих случаях автомат реагирует очень быстро – в течение долей секунд.

Перегрузка может возникнуть тогда, когда в одной цепи, защищаемой автоматом, одновременно включается одна мощная нагрузка, на которую не рассчитан ни кабель, ни автоматический выключатель или несколько мощных нагрузок. Например, в одной розеточной цепи из шести розеток одновременно включается электрочайник, утюг, электрокамин, микроволновая печь, пароварка и фен. Естественно, при такой нагрузке ток превысит свои номинальные значения намного, от этого будут сильно нагреваться провода, что может привести к плавлению изоляции и в дальнейшем к короткому замыканию. Автомат не должен этого допустить и должен отключить цепь еще до того, как провода будут сильно нагреваться.

Короткое замыкание может возникнуть и в розетке, и в патроне электрической лампы

Токи короткого замыкания могут возникнуть тогда, когда в каком-либо устройстве произойдет пробой изоляции на корпус или замкнутся фазный и нулевой проводники. Согласно закону Ома, чем меньше сопротивление, тем больше сила тока. Чем больше ток, тем сильнее идет тепловыделение, что приводит к расплавлению и возгоранию изоляции. Короткое замыкание является наиболее частой причиной возникновения пожаров в электропроводке. Именно потому на автомат возложена очень важная функция – моментально реагировать на токи короткого замыкания, то есть на такие токи, которые во много раз превышают номинальные. Время реакции автомата должно быть такое, чтобы провода не успели нагреться до опасных температур.

Из всего вышеизложенного следует один важный вывод: автоматический выключатель имеет предназначение защищать провода, кабели и различные включенные в цепь электрические приборы от перегрузки и короткого замыкания. Про человека нет ни слова. Поэтому следует уяснить главное – автомат не спасает человека от поражения электрическим током. Автомат спасает кабели и провода.

Приведем пример. Допустим, цепь освещения в квартире защищена автоматом на 10 Ампер и человек, меняя лампочку в светильнике, случайно коснулся фазного проводника, находящегося под напряжением, а другой частью тела коснулся заземленного корпуса холодильника. Через тело человека начинает протекать электрический ток, который зависит от сопротивления – чем оно больше, тем меньше ток. В расчетах принимают сопротивление человеческого тела равным 1 кОм, значит ток будет I=U/R=220/1000=0.22 A=220 mA. Для смертельного поражения током человеку достаточно 80 –100 mA, а автомат имеет номинальный ток в тысячи раз больший. Поэтому повторим – автомат не спасает человека от поражающих факторов электрического тока. Конечно, сработавший автомат может спасти чью-то жизнь, если он предотвратит возгорание электропроводки, но от прямого воздействия электрического тока на человека он не спасает.

Кратко о «внутреннем мире» автомата

Автоматический выключатель – это сложное электромеханическое устройство. Некоторые современные модели автоматов оснащены электронными блоками, которые точнее отслеживают протекающие токи, но мы в статье рассмотрим устройство «классики». Автомат в разрезе представлен на следующем рисунке.

Устойство автоматического выключателя

В верхней и нижней части автомата расположены клеммы, причем всегда принято, что вверху расположен вход, а внизу выход. Верхняя клемма жестко связана с неподвижным контактом, а нижняя связана с тепловым расцепителем, который представляет собой биметаллическую пластину, которая при нагреве изгибается. Конец биметаллической пластины гибким проводником соединен с одним из выводов соленоида электромагнитного расцепителя. Другой вывод соленоида гибким проводником связан с подвижным контактом.

Механизм расцепления устроен таким образом, что подвижный контакт подпружинен и надежно фиксируется как во включенном, так и во выключенном состоянии. Помимо этого пружины позволяют производить коммутацию очень быстро, что позволяет избежать сильного подгорания контактов при искровом или дуговом разряде, которые могут возникнуть именно в моменты отключения.

Механизм расцепления может приводиться в действие тремя способами:

  • Включение автомата, то есть когда подвижный контакт прижимается к неподвижному возможно только ручным способом, через рычаг управления механизмом расцепления. Также ручным способом можно и выключить автомат.
  • При перегрузках в цепи, ток, который превышает номинальный, проходит через биметаллическую пластину теплового расцепителя, нагревает и ее. Под воздействием температуры пластина изгибается и нажимает на рычажок механизма расцепителя, который отключает автомат. Чем выше перегрузка по току, тем быстрее нагревается пластина и тем быстрее происходит срабатывание механизма.
  • Если в цепи возникают токи короткого замыкания, то ток, проходящий через соленоид электромагнитного расцепителя, индуцирует магнитный поток способный втянуть внутрь подпружиненный сердечник соленоида, который, в свою очередь, воздействует на подвижный контакт и размыкает цепь. Время реакции при этом может у хороших автоматов составлять тысячные доли секунды.

В момент отключения между подвижным контактом может возникнуть искровой разряд, который ионизирует атомы газов, входящих в состав воздуха. Ионизированный газ является хорошим проводником, поэтому может вспыхнуть электрическая дуга, температура в которой может достигать нескольких тысяч градусов. Естественно, такое тепловое воздействие очень быстро сожжет автоматический выключатель, если не принять специальных мер.

Температура электрической дуги может достигать нескольких тысяч градусов

В автоматах всегда есть специальная дугогасительная камера, которая представляет собой набор медных или стальных покрытых медью пластин, которые изолированы друг от друга. Когда загорается дуга, она образует мощное магнитное поле, которое индуцирует в пластинах ЭДС, которое тоже образует свое магнитное поле противоположное по полярности. Эти поля взаимодействуют друг с другом, дуга втягивается в пластины дугогасительной камеры. Пластины «шинкуют» дугу на части и охлаждают ее, в результате чего она быстро гаснет. При горении дуги образуется большое количество газов, которые беспрепятственно выходят из корпуса автомата через специальное отверстие, расположенное снизу от дугогасительной камеры. Этот процесс может занять доли секунды, но даже этого времени достаточно для того, чтобы искровой разряд или дуга немного «подпалили» контакты.

Дугогасительная камера автоматического выключателя

Со временем, при частых включениях и отключениях автоматов, контакты подгорают. Были времена, когда контактные площадки автоматических выключателей делались из электротехнического серебра, есть такие аппараты и сейчас, но в бытовых электропроводках они не используются. Поэтому не надо без особой надобности «клацать» рычажком автомата, так как при каждом там действии как минимум проскакивает искровой разряд вызывающий эрозию контактов. Автоматы предназначены в основном для защиты кабеля или провода, а для коммутации есть специальные аппараты – выключатели нагрузки, называемые по-русски рубильниками.

Как правильно подобрать автоматический выключатель

Прежде чем установить автоматический выключатель в электрический щит, его надо правильно подобрать, чтобы он соответствовал и кабелю и характеру нагрузки. Поэтому рассмотрим основные характеристики модульных автоматов, которые всегда указаны на их маркировке. Для специалиста маркировка говорит об очень многом, а для «обычного человека» не говорит ни о чем. Поэтому нужно научиться ее читать, тем более что сложного в этого ничего нет.

Ликбез по маркировке автоматов, подбор нужной модели

На рисунке представлена типичная маркировка для всех автоматических выключателей. Рассмотрим последовательно все пункты и попутно прокомментируем какие именно автоматы нужны для различных целей.

Маркировка автоматического выключателя

Торговая марка

В верхней части лицевой панельки автомата всегда указывается торговая марка, что иными словами означает фирму-производителя. Для аппаратов защиты это имеет огромное значение, так как лучше выбирать автомат от известного брэнда. Таковыми являются: ABB, Legrand, Hager, Merlin Gerin, Schneider Electric, IEK, EKF. В вопросе выбора конкретной модели и серии лучше посоветоваться с хорошим (не ЖЭКовским) электриком.

Номинальное напряжение и частота

Если на автомате имеется надпись 220/400V 50 Hz, то это означает, что данный аппарат может работать в как в однофазных, так и трехфазных цепях переменного тока с частотой 50 Гц. Большинство применяемых в бытовых проводках автоматы имеют такую возможность.

Номинальный ток

Это одна из главных характеристик, которая указывает какой максимальный ток в амперах может длительно протекать через автомат без его срабатывания. Обозначается он In. Если ток становится больше номинального на 13%, т. е. I=In*1.13, то начинает работать тепловой расцепитель, но время его срабатывания будет больше часа. По достижению I=1.45*In время срабатывания теплового расцепителя уже составит меньше часа и чем больше ток, тем меньше время срабатывания.

Номинальный ток автомата всегда должен соответствовать сечению кабеля или провода защищаемой им цепи, но не мощности нагрузки. Автомат не должен допустить их перегрева при протекании электрического тока, однако в реальной жизни часто происходит обратное.

Например, семья обзавелась стиральной машиной и при подключении ее в уже имеющуюся розетку через некоторое время в подъездном щитке выбивает автомат, так как суммарная нагрузка оказывается выше, чем он может допустить. Пришедший электрик из ЖЭКа предлагает «гениальное» решение поменять автомат на другой, с большим номинальным током. Например, в щитке стоял автомат на 10 А и его предлагается поменять на 16 А, а то и на 25 А, чтоб «надежнее» было. Автомат меняется и, на радость хозяевам, действительно его перестало выбивать при работе стиральной машины. А проводка сделана алюминиевым проводом сечением 1,5 мм 2 , что далеко не редкость в домах построенных в эпоху СССР.

Естественно, что при пиковых нагрузках провод будет перегреваться, будет плавиться его изоляция, но автомат никак не будет реагировать, так как порог его срабатывания гораздо выше. К сожалению, такие ситуации далеко не редкость. И хозяевам очень повезет, если не будет возгорания, а возникнет короткое замыкание, которое заставит сработать автомат.

Следует уяснить простые правила, которые помогут выбрать правильный автомат, который гарантированно защитит проводку от перегрева.

  • Сечение кабеля или провода должно соответствовать нагрузке.
  • Номинал автоматического выключателя должен соответствовать только сечению кабеля или провода, но не нагрузке.

В приведенной таблице показано соответствие сечения медного кабеля или провода и номинальных токов автоматических выключателей. В любом случае необходимо руководствоваться именно таким соответствием и никак иначе. Никаких исключений и аргументов типа «я сто раз так делал».

Таблица соответствий сечения проводов и кабелей значению номинального тока автоматического выключателя. Рекомендуется распечатать и сохранить хотя бы до конца жизни

Из таблицы видно, что автомат не позволяет использовать все возможности кабеля или провода по пропусканию электрического тока, а ограничивает их. И это сделано намеренно, автоматический выключатель является своеобразным «слабым звеном», которое не позволит сильно «напрягаться» кабелю или проводу, что, с точки зрения безопасности, очень полезно.

Автоматические выключатели по номинальному току бывают на 1A, 2A, 3A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A.

Время-токовая характеристика

Перед значением номинального тока в маркировке автомата стоит буквенный индекс, который отражает время-токовую характеристику (ВТХ). Неизвестно по какой причине, но этому уделяют, с точки зрения авторов, недостаточно внимания. Разберемся что же это за характеристика.

Времяотоковая характеристика автоматических выключателей категории B,C и D

На рисунке представлен график зависимости времени срабатывания автомата от кратности протекающего тока к номинальному, то есть k=I/In. График разделен на три цветные зоны: зеленую, голубую и желтую, что соответствует время токовым характеристикам B, C и D. Из графика можно сделать следующие выводы:

  • При k больше 3, но меньше 5 автомат относится к категории B.
  • При k больше 5, но меньше 10 автомат относится к категории C.
  • При k больше 10, но меньше 20 автомат относится к категории D.
Смотрите так же:  Схема акустический выключатель света

Что это означает человеческим языком? Из графика видно, что в любых категориях автоматов, чем больше кратность протекающего тока по отношению к номинальному, тем быстрее произойдет срабатывание. Быстрее всех реагируют на превышение тока автоматические выключатели с ВТХ категории B, затем следуют автоматы категории C, а за ними D. Существуют еще автоматы с характеристиками K и Z, но в квартирных и домовых проводках они не используются.

Стоит отметить, что график приведен для определенных внешних условий, а именно температуры окружающей среды +30°C. При повышении температуры автоматы будут срабатывать при несколько меньших токах, а при понижении, наоборот, – при больших. Эта разница не такая существенная, но она всё-таки есть. Очень большое влияние на работу автоматических выключателей оказывают их «соседи» по электрическому щитку, которые, нагреваясь при протекании через них электрического тока, нагревают и воздух внутри щитка и находящееся рядом оборудование. Именно поэтому опытные электрики стараются выбрать такие модели электрических щитков, которые имеют много свободного пространства внутри и при их сборке не стараются их забить модульным оборудованием «под завязку».

Спрашивается, а зачем делить автоматические выключатели на категории по ВТХ. Ведь можно просто сделать такой аппарат, который просто будет реагировать отключением на превышение протекающего тока над номинальным. Но не все так просто. Некоторые виды электрических нагрузок при их включении потребляют токи, которые гораздо выше, чем при работе. Например, электродвигатели пылесоса или компрессора холодильника могут в момент запуска потреблять ток, превышающий в 3—8 раз номинальный. Если автоматы каждый раз будут реагировать на такое превышение, то жизнь превратится в сущий ад – при каждом включении холодильника вибивает автомат в щитке. Именно поэтому в автоматах применяются тепловые расцепители, которые имеют определенную инерционность, которая позволяет допустить кратковременное превышение тока, не приводящее к перегреву проводов. В любом случае тепловой расцепитель настроен так, что отключает цепь раньше, чем кабели и провода войдут в опасный для них режим.

Биметаллическая пластина теплового расцепителя

В электропроводках квартир и частных домов используются автоматические выключатели из категории B и C. При выборе конкретной модели следует учитывать характер нагрузки. Для активных нагрузок, то есть тех, которые не потребляют повышенных токов при запуске, следует выбирать автоматы с ВТХ типа B. Это относится к освещению и розеточным цепям. Реактивные нагрузки уже потребуют автоматов с ВТХ типа C. К ним относятся холодильники, кондиционеры, стиральные и посудомоечные машины, домашние мастерские, где используется электроинструмент.

Диаграмма пускового тока циркуляционного насоса отопления

К сожалению, в магазинах электротехнических товаров очень сложно найти автоматические выключатели типа B. Это объясняется тем, что на них низкий спрос. Львиная доля продаваемых автоматов – это ВТХ типа C. Но авторы статьи настоятельно рекомендуют не пожалеть денег и для активных нагрузок применять автоматы именно типа B. Пусть даже придется их заказать и подождать какое-то время. Дело в том, что сочетанием автоматов с характеристиками B и C можно добиться селективности работы устройств защиты.

Приведем пример. Допустим, в одном из светильников перегорела лампа накаливания, но при этом спираль замкнулась. Наверняка все сталкивались с такой ситуацией, когда при включении света лампа вспыхивает и тут же гаснет с характерным щелчком и при этом выбивает автомат. Хорошо, если сработал автомат, который защищает только цепь освещения комнаты, но ведь может произойти, что выбивает автомат, расположенный в подъездном щитке. Мало того, случается, что в квартирном щитке автоматы не среагировали, а подъездный среагировал. Если такое случается, значит в организации электропроводки плохо организована селективность.

Главный принцип селективности – это то, что прежде всего должны срабатывать устройства защиты, расположенные ближе всего к источнику проблем. Если по какой-то причине они не сработали, то должны отреагировать другие устройства, находящиеся выше по иерархии. В описанном случае с лампой можно на цепь освещения поставить автомат с ВТХ типа B, а в подъездном щитке установить автомат категории C. Тогда при замыкании спирали лампы прежде всего сработает более «шустрый» автомат типа B, пока «тупит» подъездный автомат. В этом случае его более медленная реакция выгодна, так как это не приведет к отключению всей квартиры.

Номинальная отключающая способность

Эта характеристика может называться еще предельной коммутационной способностью (ПКС). ПКС показывает, при каком максимальном токе короткого замыкания автомат еще будет способен разомкнуть цепь хотя бы один (и это будет, скорее всего, последний) раз. Стандартные величины ПКС 4,5 kA, 6 kA, 10 kA. Для бытового применения вполне достаточно 4,5 kA, но если подстанция находится рядом, то есть смысл применять автоматы с ПКС 6kA. Автоматы с ПКС 10 kA используются только в промышленности.

Класс токоограничения

Эта характеристика имеет три значения – 1,2 и 3, причем если нет этой маркировки, то автомат относится к 1 классу. Она показывает, насколько быстро среагирует автомат на появление токов короткого замыкания. Если тепловой расцепитель при возникновении перегрузки может «тактично подождать», то электромагнитный должен при появлении ТКЗ действовать «решительно и смело». Класс токоограничения именно отражает степень «решительности» автомата и время его реакции.

Графическое отображение класса токоограничения автоматического выключателя

1 класс размыкает цепь за один полупериод, что по времени составляет примерно 10 мс, 2 класс – за ½ полупериода (5—6 мс), а 3 класс за 1/3 полупериода (3 мс). Естественно, что чем выше класс – тем лучше, но и дороже.

Количество полюсов

В современных квартирных или домовых электрощитках применяются модульные автоматические выключатели, имеющие 1, 2, 3 или 4 полюса. Однополюсные и двухполюсные автоматы предназначены для защиты однофазных цепей, а трех и четырехполюсные — для трехфазных. Соответственно количеству полюсов, автоматические выключатели занимают количество мест (модулей) в электрическом щитке. Одно место – это 17,5 мм.

Видео: Как выбирать автоматические выключатели

Как подключить автомат в щитке

Как уже отмечалось выше, современные автоматические выключатели, применяемые в бытовых электропроводках – это модульное оборудование, которое наряду с другими устройствами контроля, коммутации, учета и защиты имеют корпуса стандартных размеров в длину и высоту, а ширина всегда кратна одному модулю (месту) равному 17,5 мм.

Все модульное оборудование в электрических щитках крепится на DIN-рейку, шириной 35 мм при помощи защелки. Для установки достаточно просто защелкнуть автомат на рейке, а потом, перемещая влево или вправо, выставить в нужное положение. А для снятия уже потребуется отвертка с прямым шлицем, которой надо поддеть и потянуть вверх пружинную защелку.

Автоматический выключатель на DIN-рейке. Вид сзади

Для установки и подключения автоматического выключателя в электрический щиток потребуется стандартный набор электротехнического инструмента:

  • Набор отверток как с прямым, так и с крестообразным шлицем. Следует обратить внимание на то, какие именно винты, с каким шлицем применены в клеммах автомата. Могут быть два варианта: крестообразный типа Philips (на рисунке под номером 2) или крестообразный типа Pozidriv (на рисунке под номером 3). Обозначаются они PH или PZ соответственно.

Для каждого шлица сществует свой инструмент: отвертка или бита

  • Плоскогубцы различных размеров.
  • Кусачки или кабелерез.
  • Инструмент для снятия изоляции – стриппер.

Популярная и любимая среди электриков модель стриппера

  • Если будут использоваться для подключения многожильные провода, то понадобится инструмент для обжима наконечников – кримпер.

Кримпер от известного производителя

  • Индикаторная отвертка.

Опишем процесс монтажа и подключения автоматического выключателя в электрическом щитке.

Видео: Автоматические выключатели — полюсность и схемы подключения

Что делать, если сработал автомат в электрическом щите?

Если в процессе эксплуатации электропроводки сработал автоматический выключатель, то этому может быть много причин. Поэтому не надо спешить сразу включить его обратно, а надо постараться выяснить источник проблемы. При этом следует руководствоваться следующим:

  • Любое отключение автомата вызывает сильный нагрев его внутренностей, особенно биметаллической пластины теплового расцепителя и соленоида. Прежде чем включить нагрузку, надо дать несколько минут выдержки на остывание.
  • Пока автомат остывает, надо пройтись по квартире или дому и осмотреть все розетки, выключатели, светильники, мощные потребители электроэнергии. Запах горелой изоляции, потемнение от воздействия огня, горячие штепсельные вилки о многом могут рассказать и указать на источник проблемы.
  • Если с селективностью в электрическом щите все в порядке и сработал только один автомат, защищающий конкретную цепь, то задача упрощается, так как надо осмотреть только потребителей только этой цепи. Гораздо хуже, когда сработал автомат ввода, а другие «проигнорировали» проблему. Тогда придется отключить все линии, защищаемые автоматическими выключателями, включить автомат ввода и последовательно включать все цепи, по одной. После включения какой-либо цепи, надо дать определенное время выдержки и заодно осмотреть всех электроприборы, которые подключены к автомату.
  • Если при последовательном включении автоматов какой-то из них срабатывает или отключается автомат ввода, то источник проблемы уже локализован и проблему нужно искать в конкретной цепи. Это может быть какой-то неисправный потребитель электрической энергии, сгоревшая лампа с замкнутой нитью накала, оплавленная изоляция на каком-то участке проводки и много что другого. Чтобы выявить, в чем же дело надо при отключенном автомате отключить все потребители электроэнергии в данной цепи, а потом включить автомат. Если он срабатывает, то проблема в проводке и без помощи специалистов не обойтись. Если нет, то надо последовательно подключать все потребители, что поможет выявить неисправное устройство.
  • Отключение автомата в какой-то отдельной линии или вводного может спровоцировать очень большая нагрузка. Например, одновременно включены стиральная машина, посудомоечная машина, кондиционер и электродуховка. Автомат ввода может быть не рассчитан под такую нагрузку поэтому и отключает цепь. В этом случае надо разделять эксплуатацию мощных электроприборов по времени.
  • Жаркая летняя погода в сочетании с высокими нагрузками также может стать причиной срабатывания аппаратов защиты.
  • И последней причиной является неисправность самого автоматического выключателя. Возможно, что до этого он не раз срабатывал от возросших токов, кратковременно переносил токи короткого замыкания, неоднократно гасил дугу. Все эти воздействия, к сожалению, сказываются на продолжительности жизни автомата не в лучшую сторону. При снятом пластроне можно осмотреть внутренности щитка. Неисправный автомат можно выявить по оплавленному корпусу, подгоревшим клеммам и по другим признакам. Простая замена автоматического выключателя может помочь решить проблему.

Явные признаки того, что автоматические выключатели подлежат замене

Видео: Автоматический выключатель — почему срабатывает в жару?

Похожие статьи:

  • Резисторы на 220 вольт Резистор металлокерамический 30W/R50K (0.5 OM) (9) INMIG150, 180 WESTER Самовывоз (8) Рязань г, Яблочкова проезд д.6, пункт выдачи «220 Вольт», оплата при получении Рязань г, Яблочкова проезд д.6, пункт выдачи «220 Вольт», по […]
  • Заземление в щитке частного дома Заземление в щитке частного дома Назначение защитного заземления При пробое изоляции питающего провода на металлическом корпусе незаземлённого прибора появляется потенциал. Если дотронуться к такому устройству, то можно получить удар […]
  • Можно ли подключить узо без заземления Подключение УЗО без заземления Специальные устройства защитного отключения (УЗО) рекомендуют устанавливать там, где существует высокая вероятность поражения током. Задачей устройства является оперативное отключение всего электрического […]
  • Электропроводка без гофры Кабель без гофры. Почему нельзя и когда можно. Каждый, кто сталкивается с монтажом электропроводки в доме, обязательно задается тремя вопросами: нужна ли гофра на потолке нужна ли гофра в стенах и третий, самый главный, а можно […]
  • Для чего нужно заземление компьютера Зачем нужно заземление в розетке Содержание статьи Зачем нужно заземление в розетке Где взять заземление в "хрущевке" Как определить фазу ноль Что происходит, если используется незаземленная розетка? Из школьного курса физики, […]
  • Компрессор 220 вольт москва Компрессоры Коаксиальные FIAC Компрессоры Fiac с прямым приводом Общая схема конструкции коаксиального поршневого компрессора с прямой передачей напоминает конструкцию обычного велосипедного насоса. Тот же поршень, привод и цилиндр, […]