Автоматический выключатель

Удобство монтажа

Более дорогие автоматы могут иметь некоторые отличия в части подключения проводов. Например, ABB серии S снабжены двойными клеммами.

Под один зажим можно подключить провод, а под другой монтажную шинку или перемычку на следующий автомат.

Щитки собранные на ABB серии S получаются как бы многослойными.

первый слой – питающие провода, идущие за Din рейкой

второй слой – гребенка

третий слой – провода с верхних клемм автоматов

четвертый слой – отходящая проводка с нижних клемм

Но момент удобства монтажа важен в первую очередь электрикам, а не вам. Мастер может выполнить двойное подключение на автоматах и другим способом – специальным наконечником НШВИ под два провода.

Вам то зачем за это переплачивать? Мастеру конечно выгодно сделать все быстрее, красивее, может даже выложить фоточки собранного эл.щитка в инстаграмм. Но клиенту от этого будет не холодно, ни жарко.

Подключение двухполюсного и трёхполюсного автоматов

Принцип подключения двухполюсного и трёхполюсного автоматов точно такой же, как и в случае с однофазным пакетником. И если возник вопрос как подключить трёхфазный автомат, то следует выполнить все те операции, которые проводились с аппаратом, рассчитанным на однофазную сеть.

Точно также зачистить провода, обжать их с помощью наконечников и пресса и установить каждый провод на соответствующую неподвижную клемму, а потом зажать винтовым зажимом. Если трёхполюсный автомат монтируется на производстве где планируется дальнейшее подключение асинхронных или синхронных двигателей, то после монтажа следует проверить чередование фаз, применяя специальный прибор – фазоуказатель. Если фазы будут перепутаны, то двигатель начнёт вращение в противоположную сторону.

Если вы не знаете, как подключить двухполюсный автомат, то принцип его подключения такой же, как и при установке УЗО. Предусмотрены штатные места для подключённого фазного и нулевого проводов.

Сразу следует уточнить, что цена на монтаж однополюсных, двухполюсных и трёхфазных автоматических выключателей в Москве разная. Поэтому надо учитывать типы коммутационной аппаратуры, которая будет в будущем установлена в щитке.

Устройство двухполюсного автоматического выключателя

Настал черед разборки двухполюсного автомата TEXENERGO С40. Когда-то я думал, что двухполюсный автомат устроен как два однополюсных, но с объединенными ручками управления. Сейчас я покажу, что это не так.

2п автомат TEXENERGO С40. В открытом окошке виден рычаг механизма размыкания

Разборка автомата С40 – высверливаю заклепки

Вскрываем автомат, смотрим, какие отличия от автомата В6:

Разобранный 2п автомат С40, снята правая стенка

Сразу видно, что катушка электромагнитного расцепителя намотана более толстым проводом, и наощупь подпружинена более мощной пружиной. По идее, на ней где-то должна быть выбита надпись “40”, но я не нашёл.

А вот на пластине теплового расцепителя эта надпись есть:

Пластина теплового расцепителя с надписью “40”

Контакты одинаковы что в В6, что в С40. Ведь у них одна базовая модель на 63А.

Подвижный контакт автомата

Какие ещё отличия я заметил? В районе замыкания контактов в версии стоит пластиковая пластина, в версии С40 между этой пластиной и стенкой корпуса дополнительно установлена металлическая пластинка.

Разобранный 2п автомат С40, правая половина

Снимаем правую часть автомата, и видим между половинками рычаг “тяни-толкай”:

Конструкция двухполюсного автомата TEXENERGO – толкатель между полюсами

Рычаг сброса выключателя – при помощи него половинки автомата дают друг другу сигнал о выключении

Общий держатель ручек управления тоже нужен, но он работает как подстраховка, и при ручном выключении.

Напоследок – масштаб разборки:

Разобранный двухполюсный автомат TEXENERGO с крепежом

Недопустимые ошибки при покупке

Существует несколько ошибок, которые могут допустить электрики-новички при выборе автоматического выключателя по силе тока и нагрузке. Если Вы неправильно выберите защитную автоматику, даже немного «промахнувшись» с номиналом, это может повлечь за собой множество неблагоприятных последствий: срабатывание автомата при включении электроприбора, электропроводка не выдержит токовые нагрузки, срок службы выключателя быстро сократиться и т.д.

Первое и самое важное, что вы должны знать — во время заключения договора новые абоненты заказывают энергетическую мощность своего присоединения. От этого технический отдел производит расчет и выбирает в каком месте будет происходить подключение и сможет ли оборудование, линии, ТП выдержать нагрузку

Также по заявленной мощности рассчитывается сечение кабеля и номинал защитного автомата. Для квартирных абонентов недопустимо самовольное увеличение нагрузки на ввод без его модернизации, поскольку по проекту уже заявлена мощность и проложен питающей кабель. В общем номинал вводного автомата выбираете не вы, а технический отдел. Если в итоге вы захотите выбрать более мощный автоматический выключатель, все должно согласовываться. Всегда ориентируйтесь не на мощность бытовой техники, а на электропроводку. Не стоит осуществлять выбор автомата только по характеристикам электроприборов, если проводка старая. Опасность в том, что если, к примеру, для защиты электроплиты Вы выберите модель на 32А, а сечение старого алюминиевого кабеля способно выдержать только ток в 10А, то Ваша проводка не выдержит и быстро расплавиться, что станет причиной короткого замыкания в сети. Если же Вам нужно выбрать мощный коммутационный аппарат для защиты, первым делом замените электропроводку в квартире на новую, более мощную. Если, к примеру, при расчете подходящего номинала автомата по рабочему току у Вас вышло среднее значение между двумя характеристиками – 13,9А (не 10 и не 16А), отдавайте предпочтение большему значению только в том случае, если Вы знаете, что проводка выдержит токовую нагрузку в 16А. Для дачи и гаража лучше выбрать автоматический выключатель помощнее, т.к. здесь могут использоваться сварочный аппарат, мощный погружной насос, асинхронный двигатель и т.д. Лучше заранее предусмотреть подключение мощных потребителей, чтобы потом не переплачивать на покупке коммутационного аппарата большего номинала. Как правило, 40А вполне хватает для защиты линии в бытовых условиях применения. Желательно подобрать всю автоматику от одного, качественного производителя. В этом случае вероятность какого-либо несоответствия сводится к минимуму. Покупайте товар только в специализированных магазинах, а еще лучше – у официального дистрибьютора. В этом случае Вы вряд ли выберите подделку и к тому же, стоимость изделий у прямого поставщика, как правило, немного ниже, чем у посредников.

Вот и вся методика правильного выбора автомата для собственного дома, квартиры и дачи! Надеемся, что теперь Вы знаете, как выбрать автоматический выключатель по току, нагрузке и остальным, не менее важным характеристикам, а также какие ошибки не следует допускать при покупке!

Рекомендуем прочитать:

• Выбивает автомат — что делать
• Как подключить стабилизатор напряжения
• Почему срабатывает УЗО в щитке

Назначение

Таким образом, технические свойства, которыми обладают автоматические выключатели (краткое обозначение ВА), позволяют использовать их в следующих целях:

• коммутирование электрических цепей;
• защита электроустановок путём их автоматического отключения при возникновении аварийного значения тока.

ВА используются в электрических сетях и электроустановках всех уровней напряжения, однако, общепринятый термин «автоматические выключатели» подразумевает низковольтные аппараты, работающие в условиях до 1000 вольт.

Часто встречаемые производители: ABB, IEK, Schneider-Electric, Legrand.

Те автоматы, что функционируют в сетях более высокого напряжения, называть «автоматическими» не принято что, конечно же, не вполне логично. Уровень автоматизации работы оборудования высокого напряжения обычно выше, чем низковольтного. Но главное не путаться в терминологии, чтобы понимать, о чём идёт речь.

Габариты на примере ABB (мм) в зависимости от числа полюсов. Размеры могут отличаться от других производителей, например, высота бывает 80, 88, 90, 104 мм.

Принцип действия автоматического выключателя

Теперь разберемся, как работает автомат защиты сети. Подключение его осуществляется подъемом вверх рукоятки управления. Чтобы отключить АВ от сети, рычаг опускают вниз.

Когда автомат защитный электрический функционирует в обычном режиме, то электрический ток при поднятой вверх рукоятке управления поступает к аппарату через подсоединенный к верхней клемме кабель питания. Поток электронов идет к неподвижному контакту, а от него – к подвижному.

Затем по гибкому проводнику ток поступает на соленоид электромагнитного расцепителя. С него по второму гибкому проводнику электричество идет к биметаллической пластине, входящей в тепловой расцепитель. Пройдя по пластине, поток электронов через нижнюю клемму уходит в подключенную сеть.

Особенности работы теплового расцепителя

При превышении током цепи, в которой установлен автомат защиты, номинала устройства возникает перегрузка. Поток электронов высокой мощности, проходя через биметаллическую пластину, оказывает на нее термическое воздействие, делая более мягкой и заставляя выгнуться в сторону отключающего элемента. При вступлении последнего в контакт с пластиной происходит срабатывание автомата, и подача тока в цепь прекращается. Таким образом, тепловая защита позволяет не допустить чрезмерного нагревания проводника, которое может привести к расплавлению изоляционного слоя и выходу проводки из строя.

Нагревание биметаллической пластины до такой степени, чтобы она изогнулась и вызвала срабатывание АВ, происходит в течение определенного времени. Оно зависит от того, насколько величина тока превышает номинал автомата, и может занять как несколько секунд, так и час.

Срабатывание теплового расцепителя происходит в случае превышения током цепи номинала автомата как минимум на 13%. После остывания биметаллической пластины и нормализации величины текущего тока защитное устройство можно будет снова включить.

Если воздух в помещении, где установлен аппарат, имеет высокую температуру, то пластина нагреется до отключающего предела быстрее, чем обычно, и может сработать даже при незначительном возрастании тока. И наоборот, если в доме холодно, нагревание пластинки будет происходить медленнее, и время до отключения цепи увеличится.

Срабатывание теплового расцепителя, как было сказано, требует определенного времени, в течение которого ток цепи может прийти в норму. Тогда перегрузка исчезнет, и отключения устройства не произойдет. Если же величина электротока не снижается, автомат обесточивает цепь, предотвращая оплавление изоляционного слоя и не допуская возгорания кабеля.

Причиной перегрузки чаще всего становится включение в цепь устройств, суммарная мощность которых превышает расчетную для конкретно взятой линии.

Нюансы электромагнитной защиты

Электромагнитный расцепитель предназначен для защиты сети от короткого замыкания и по принципу работы отличается от теплового. Под действием сверхтоков КЗ в соленоиде возникает мощное магнитное поле. Оно сдвигает в сторону сердечник катушки, который размыкает силовые контакты защитного устройства, воздействуя на механизм расцепителя. Питание линии прекращается, благодаря чему исчезает опасность возгорания проводки, а также разрушения замкнувшей установки и автоматического выключателя.

Поскольку в случае КЗ в цепи происходит мгновенное возрастание тока до величины, способной за короткое время привести к тяжелым последствия, срабатывание автомата под воздействием электромагнитного расцепителя происходит за сотые доли секунды. Правда, при этом ток должен превысить номинал АВ в 3 и более раза.

Наглядно про автоматические выключатели на видео:

Дугогасительная камера

Когда контакты цепи, через которую протекает электрический ток, размыкаются, между ними возникает электрическая дуга, мощность которой прямо пропорциональна величине сетевого тока. Она оказывает на контакты разрушающее воздействие, поэтому для их защиты в состав устройства входит дугогасительная камера, представляющая собой набор пластинок, установленных параллельно друг другу.

При контакте с пластинами происходит дробление дуги, в результате чего снижается ее температура и происходит затухание. Газы, возникшие при появлении дуги, через специальное отверстие удаляются из корпусной части защитного устройства.

Устройство и принцип работы

Одним из основных узлов автомата являются его силовые контакты. Включение ВА обычно осуществляется вручную — путём нажатия кнопки включения или поднятием вверх рукоятки управления. При этом производится взвод пружинного механизма, а элементы контактной группы прижимаются друг к другу с определённым усилием. Сохранение взведённого состояния пружинного механизма обеспечивается благодаря фиксирующей защёлке, удерживающей механический привод во включенном положении.

В разрезе, типовой примерный вид.

Отключение может быть произведено как вручную, так и автоматически, при срабатывании органа защиты выключателя. В простейшем случае, защитные функции выполняются двумя компонентами — электромагнитным и тепловым расцепителями.

Электромагнитный расцепитель

ЭР представляет собой токовую катушку (соленоид) с подвижным электромагнитным сердечником — бойком. Через катушку постоянно проходит ток питаемой электроустановки. Срабатывание соленоида происходит при определённом значении тока, протекающего через контакты автомата. Обычно это величина тока, в несколько раз, а то и на порядки превышающая номинальное значение. При возникновении в защищаемой цепи короткого замыкания, под воздействием аварийных значений, стержень соленоида выдвигается и давит на защёлку механического привода расцепителя. В результате ее освобождения, привод выключателя под действием силы пружины разрывает контакт.

Тепловой расцепитель

Тепловой расцепитель обычно состоит из биметаллической пластины, по которой протекает ток. На самом деле, ток может протекать не по самой пластине, а по намотанному на неё высокоомному проводнику, нагреваемому током и передающему тепло пластине. Биметаллическая пластина — это спаянные между собой тонкие полоски двух металлических сплавов. Материалы подбираются таким образом, чтобы коэффициент их теплового расширения имел большое различие. Необходимо это для того, чтобы при нагревании биметалла пластина изогнулась — ведь один из её слоёв расширяется гораздо более активно.

Далее, при достижении некоторого критического изгиба пластина воздействует на фиксатор защёлки, отключая выключатель. СтабЭксперт.ру напоминает, что параметры системы подобраны таким образом, чтобы разогрев пластины начинался при протекании по ней тока, превышающего номинальное значение на величину порядка 20%. При этом, чем больше значение тока, тем активнее происходит нагрев, следовательно, быстрее достигается критический изгиб и инициируется отключение автомата.

Разница расцепителей

Резюмируя описание работы этих двух механизмов, можно отметить, что расцепитель электромагнитного типа представляет собой токовую защиту без выдержки времени, которую называют токовой отсечкой. Токовая отсечка реагирует на сверхтоки, возникающие при коротких замыканиях в защищаемой сети.

Тепловой расцепитель позволяет реализовать интегральную зависимость времени срабатывания защиты от величины тока. Тепловая защита обеспечивает отключение оборудования при его перегрузке, когда потребляемый ток больше номинального на 20% и более. В этих условиях отсечка ещё не срабатывает, но длительное функционирование оборудования в таком режиме недопустимо.

Читайте еще: что такое и зачем нужен автомат диф?

Классификация по времятоковому показателю

Количество ложных срабатываний автоматов при неравномерной нагрузке на сеть оптимизируется благодаря разной скорости реагирования на превышение номинального тока. Зависимость времени отключения сети от силы протекающего тока определяет следующие виды автоматических выключателей:

• A. Встречается у европейских изготовителей. Самая чувствительная модель. На отклонение от нормы отзывается мгновенно. Обычно используется для защиты линий с подключенным высокоточным оборудованием. (Номинал тока 2-3). Устанавливаются редко.
• B. Предусмотрен для помещений, оснащенных старой алюминиевой проводкой. Подходит для длинных линий, осветительных линий или цепей без возможных резких перепадов напряжения. Отключается с незначительной задержкой в 5-20 секунд при токе номиналом 3-5.
• C. Чаще встречается в современных квартирах для защиты розеточных линий, в которые подключается достаточное количество электрооборудования (стиральные, посудомоечные машины, морозильные камеры, обогреватели, микроволновые печи, ЖК-телевизоры). Отключение происходит на 1-10 секунде при токе кратном 5-10. Такой принцип нужен для стабилизации работы при незначительном перепаде.
• D. Защита оптимальна для линий с трансформаторами или большими пусковыми токами. Автоматические выключатели этого класса нельзя подключать к потребителям, ориентированным на работу с защитой классов C и B. При 10-20 номинальном токе отключается за 1-10 секунд. Наиболее низкая чувствительность к увеличению тока. Иногда принято устанавливать на самом здании с целью подстраховки квартирных автоматов. Если те вдруг не сработают, то произойдет отключение от сети всего здания.

Это самые распространенные типы. Ряд производственных моделей дополнен еще тремя группами: L, K и Z.

Лучшие отечественные производители

Пользовательский рейтинг автоматов для электропроводки в квартире также презентует отечественные модели. В Топ-5 изготовителей входят:

1 место – Контактор

Приборы имеют защиту от превышения мощности, легко устанавливаются в щиток, отдельный корпус, могут закрываться кожухами. Параметры тока зависят от серии. ВАЗ рассчитаны на 250 А, Протон – на 1600 А, Электрон – на 6,3 кА. Бытовой автоматический выключатель «КПРО» имеет силу тока до 100 А.

Плюсы:

• регулировка от перегрузки и замыкания;
• гравировка на корпусе;
• хорошая защита оборудования.

Минусы:

• мало бытовых моделей;
• риски поражения током от открытых контактов.

2 место – Коренево

Низковольтная аппаратура рассчитана на 1-3 полюса, имеет номинальное напряжение 230-600 В. Каждый товар бренда – надежный, эксплуатируется без сбоев на протяжении 1000 циклов.

Плюсы:

• полное соответствие продукции ГОСТам;
• качество выше среднего.

Минусы:

одна бытовая серия – ВНК.

3 место – DEKraft

Основное производство сосредоточено в Китае, но в рейтинг производителей УЗО и автоматов фирма попала по причине доступной стоимости товаров. Модели рассчитаны на 6000 циклов. Разъединение цепи при перегреве проводки и восстановление осуществляется 25 тыс. раз.

Плюсы:

• тестирование автоматов в немецких центрах TUV;
• оптовые продажи со складов в Екатеринбурге и Москве;
• русские подписи на положении рукоятки.

Минусы:

• номинал тока 63 А;
• вход под тип кабеля с сечением до 25 мм2.

4 место – КЭАЗ

Производитель из России работает почти 75 лет. Стандартные автоматы и УЗО представлены линейкой КЭАЗ, новейшие приборы – серией KEAZ Optima. Все устройства рассчитаны на постоянный и переменный ток.

Плюсы:

• можно приобрести дополнительное оборудование – модули сигналов, расцепители;
• компактность.

Минусы:

• дорогая стоимость приборов серии Optima;
• гарантийный срок эксплуатации – от 12 до 24 мес.

5 место – IEK

Российская компания, выпускающая 4000 товаров на китайских заводах. Модульные устройства имеют номинал тока 0,5-64 А, подходят для классов В, С и D. Индикаторные окошки промаркированы красным и зеленым цветом.

Плюсы:

• доступная цена;
• прочный корпус;
• механическая и электромагнитная система срабатывания.

Минусы:

• нередко бывает брак;
• сборки в России нет;
• незначительные подгорания при коротких замыканиях.

Что это такое

Автомат, защищающий сеть, несет 2 задачи:

• вовремя определить слишком большой ток;
• разорвать цепь до того, как возникнет повреждение.

Главная задача автоматического выключателя – отреагировать на появление чрезмерного тока и обесточить сеть. Опасно влияют на сеть 2 вида токов:

• ток перегрузки, возникающий из-за включения большого количества приборов в сеть;
• сверхтоки из-за короткого замыкания.

Современные электромагнитные устройства легко и безошибочно определяют ток короткого замыкания и выключают нагрузку. С током перегрузки проблем больше. Они не сильно отличаются от номинального значения и в течение некоторого промежутка времени протекают без последствий. Проблема заключается в наличии предельного значения тока нагрузки, который и вредит сети.

Область применения

Применяются автоматические выключатели везде, где находятся электронные приборы. Устанавливаются и в бытовых условиях (для защиты квартир, частных домов), на производственных предприятиях, в бизнес-центрах, торговых комплексах.

Автоматическая защита электропроводки

Автоматический выключатель устанавливают для защиты электрической проводки от разрушения. Выбирают такой автомат, ориентируясь на сечение провода, зависящего от величины наибольшего тока, потребляемого электрическими приборами. Непосредственной защитой самих приборов являются предохранители, установленные в них.

Функции автоматического выключателя

Автомат предназначен для выполнения двух защитных функций:

• мгновенный скачок тока, превышающий в несколько раз номинальное значение;
• медленная тепловая защита. Она сработает, если номинальный ток нагрузки будет незначительно превышен в интервале от 15 до 60 минут.

Мгновенный скачок тока

Первый вариант защиты сработает при коротком замыкании в электрической проводке или в приборе, включённом в электросеть. В этом случае ток может иметь значение 100 A и при отсутствии автоматического выключения вначале полностью расплавилась бы изоляция, а потом провода. Таким образом, электрическая проводка стала бы полностью непригодной к дальнейшему использованию.

Медленная тепловая защита

Для того чтобы исключить ложные срабатывания автомата, предусмотрен вариант медленной тепловой защиты. Если на короткий промежуток времени ток, проходящий через автомат (с номиналом в 25 A), будет иметь значение 30 A, то из-за инерционности тепловой защиты, автоматический выключатель не сработает.

Например, включение пылесоса в сеть, нагруженную током в 15 A, добавит ей свои 10 A плюс ещё 5 A на запуске двигателя. В результате маленький промежуток времени автомат, рассчитанный на 25 A, пропускает через себя ток в 30 A без отключения подачи электроэнергии.

Как правильно выбрать автоматический выключатель?

При выборе автомата для защиты бытовой электрической проводки, ориентиром служит только сечение провода. В общем, в торговой сети можно приобрести автомат, рассчитанный на следующие токи защиты (в соответствии со стандартом): 1, 2, 3, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63. Конкретно необходимый номинал автомата выключения устанавливают с помощью специальной таблицы. Кроме тока защиты, автомат должен подходить для использования в сети переменного тока со значением напряжения 220 вольт при частоте 50 Гц, с характеристикой отключения по типу С и классом 3.

При выборе автоматических выключателей по всем этим характеристикам, желательно, получить соответствующие разъяснения опытных специалистов, оказывающих услуги по монтажу электрического оборудования.

Нужно отметить, что выбор автомата будет правильным при условии, когда также учитывается сечение электропроводки, подходящей к счётчику извне. Например, если после ремонта в квартиру проведена электропроводка сечением в 2,5 мм2, а от щита, установленного в подъезде, подведён провод, сечение которого 1,5 мм2, тогда необходимо приобрести автомат, ориентируясь на меньшее сечение провода. Можно также заменить провода, подходящие к счётчику от электрощита в подъезде, на большие по сечению жилы.

Работы, связанные со сборкой и установкой электрического щитка, счётчика или автоматов защиты, можно выполнять самостоятельно, не забывая соблюдать ПЭУ (правила устройства электроустановок). Однако на практике можно столкнуться со многими нюансами рабочего процесса, который в деталях знаком только специалистам, работающим в области электрических сетей.

Сверху или снизу выполнять ввод

Очень важный вопрос, волнующий, как многих электриков, так и просто домашних мастеров: как подключить автомат, сверху или снизу? Чтобы на него ответить, придётся обратиться к регламентирующей документации, а именно — Правилам Устройства Электроустановок.

Пункт 3.1.6 гласит, что подключать автомат к электросети следует с той стороны приборы, с которой находится неподвижный контакт. Это означает, что напряжение в однофазной или трёхфазной сети должно находится на той стороне выключателя, которая не разрывает электрическую цепь. Пункт 3.1.6 относится ко многим разновидностям коммутационной техники. Это может быть не только одноконтактный, но и двухполюсный или трёхфазный автомат, а также дифференциальный пакетник или УЗО.

Узнать место расположения данного контакта можно только разобрав пакетник, что не совсем удобно при каждой его замене в квартире. Но конструкция всех автоматов практически одинакова, поэтому следует узнать где находится неподвижный контакт только на одном выключателе. И находится он сверху, соответственно подключение однополюсного или двухполюсного автомата должно выполняться тоже сверху.

Если же в руках оказался пакетник неизвестного производителя, то достаточно взглянуть на его корпус, а точнее — лицевую панель. В этом месте чаще всего на автомат наносят всю необходимую информацию такую как модель, класс точности, и схема подключения автоматического выключателя с точным расположением подвижного и неподвижного контактов.

Вывод: подключение автоматического выключателя к электросети должно выполняться сверху. Так гласят нормативные документы, которые позволяют избежать лишней путаницы

Но если посмотреть с технической стороны: существенна ли разница присоединения питающего кабеля? Ответ: нет, абсолютно не важно с какой стороны на пакетник подаётся рабочее напряжение. Исправно работать аппарат будет как с подключением сверху, так и снизу