Вводные автоматы и их выбор

Устройство, маркировка и технические характеристики

Характеристики:

• номинальный ток – величина тока, которая протекает по автомату без ограничения времени при температуре воздуха +30 С (при большей температуре номинальный ток будет ниже);
• время-токовая характеристика – зависимость времени срабатывания от силы тока.

Второстепенные характеристики:

• номинальное напряжение;
• предельная коммутационная способность.

Автоматические выключатели обладают своим набором характеристик. Для ознакомления с ними на корпусе наносится маркировка из букв и цифр. В маркировке указываются:

• фирма-изготовитель;
• линейная серия;
• время-токовая характеристика – указывается латинской буквой B, C, D, K, Z;
• номинальный ток – указывается после буквенного значения;
• номинальное напряжение;
• предельный ток отключения;
• класс токоограничителя;
• схема подключения, обозначения клемм.

Дополнительно указывают поправочные коэффициенты, связанные с превышением температурного режима.

1 полюс

Однополюсный выключатель устанавливается на вход каждой линии однофазной цепи. Это простая модификация автомата. Устанавливается для защиты однофазной, двухфазной и трехфазной проводки. Задача – защита от возгорания.

2 полюса

Используются, где идет питание электрооборудования по двум проводам и требуется одновременная коммутация двух полюсов. Существует 2 вида двухполюсников – 2Р и 1P+N. Первый оснащен защитой обоих полюсов от перегрузок и короткого замыкания. При подключении нет разницы куда подключать ноль, а куда – фазу. Второй тип называют «однофазный с нулем» – функция автоматического защитного срабатывания только в «фазном» полюсе. Второй полюс используется для подключения нулевого провода.

Конструкция автоматического выключателя

Внутренняя же конструкция его не такая уж и простая.

В корпусе располагаются:

• Механизм взвода;
• Винт тепловой установки;
• Биметаллический тепловой расцепитель;
• Электромагнитный катушечный расцепитель;
• Дугогасительная камера;
• Силовые контакты;
• Канал отвода раскаленных газов.

Каждый из этих элементов выполняет определенную работу. Читайте по теме — что такое дифавтомат, как подключить.

Механизм взвода соединен с тумблером, а на концах его установлены силовые контакты. Им и производится передача электрического тока с входящих клемм на выходящие.

Биметаллический (тепловой) расцепитель представляет собой пластину, которая при нагреве изгибается, разъединяя силовые контакты.

Предназначен этот расцепитель для прекращения подачи тока, если его сила не имеет пикового значения.

При незначительном превышении силы тока со временем пластина разогреется и произойдет размыкание контактов. То есть, срабатывает этот расцепитель через определенное время.

Винтом же регулируется зазор между пластиной и контактом. Регулировка этого винта выполняется заводом-изготовителем.

Электромагнитный расцепитель предназначен для мгновенного обесточивания сети. Срабатывает он только при воздействии на него токов больших значений, возникающих при коротком замыкании.

При срабатывании одного из расцепителей, между контактами неизбежно произойдет возникновение электрической дуги, и чем больше сила тока – тем она сильнее.

Чтобы эта дуга не привела к повреждению элементов выключателя, в его конструкцию входит дугогасительная камера, которая гасит внутри себя возникшую дугу.

При всем этом внутри образуются газы с повышенной температурой, которые отводятся по специальному каналу.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Стабилизаторы напряжения – какой выбрать для дома и дачи

Конструктивно все автоматические выключатели практически одинаковы, но рабочие параметры их отличаются.

Существуют определенные критерии выбора автоматических выключателей, которые и учитывают их параметры.

Параметры автоматических выключателей

Для обеспечения правильного выбора номинала устройств отключения необходимо понимание принципов их работы, условий и времени срабатывания.

Рабочие параметры автоматических выключателей стандартизированы российскими и международными нормативными документами.

Основные элементы и маркировка

В конструкцию выключателя входят два элемента, которые реагируют на превышение силой тока установленного диапазона значений:

• Биметаллическая пластина под воздействием проходящего тока нагревается и, изгибаясь, надавливает на толкатель, который разъединяет контакты. Это “тепловая защита” от перегрузки.
• Соленоид под воздействием сильного тока в обмотке генерирует магнитное поле, которое давит сердечник, а тот уже воздействует на толкатель. Это “токовая защита” от короткого замыкания, которая реагирует на такое событие значительно быстрее, чем пластина.

Типы устройств электрической защиты обладают маркировкой, по которой можно определить их основные параметры.

На каждом автоматическом выключателе обозначены его основные характеристики. Это позволяет не перепутать устройства, когда они установлены в щитке

Тип времятоковой характеристики зависит от диапазона уставки (величины силы тока при которой происходит срабатывание) соленоида. Для защиты проводки и приборов в квартирах, домах и офисах используют выключатели типа “C” или, значительно менее распространенные – “B”. Особенной разницы между ними при бытовом применении нет.

Тип “D” используют в подсобных помещениях или столярках при наличии оборудования с электродвигателями, которые имеют большие показатели пусковой мощности.

Существует два стандарта для устройств отключения: жилой (EN 60898-1 или ГОСТ Р 50345) и более строгий промышленный (EN 60947-2 или ГОСТ Р 50030.2). Они отличаются незначительно и автоматы обоих стандартов можно использовать для жилых помещений.

По номинальному току стандартный ряд автоматов для использования в бытовых условиях содержит приборы со следующими значениями: 6, 8, 10, 13 (редко встречается), 16, 20, 25, 32, 40, 50 и 63 A.

Время-токовые характеристики срабатывания

Для того чтобы определить быстроту срабатывания автомата при перегрузке существуют специальные таблицы зависимости времени отключения от коэффициента превышения номинала, который равен отношению существующей силы тока к номинальной:

K = I / I_n.

Резкий обрыв вниз графика при достижении значения коэффициента диапазона от 5 до 10 единиц, обусловлен срабатыванием электромагнитного расцепителя. Для выключателей типа “B” это происходит при значении от 3 до 5 единиц, а для типа “D” – от 10 до 20.

График показывает зависимость диапазона времени срабатывания автоматов типа “C” от отношения силы тока к значению, которое установлено для этого выключателя

При K = 1,13 автомат гарантированно не отключит линию в течение 1 часа, а при K = 1,45 – гарантированно отключит за это же время. Эти величины утверждены в п. 8.6.2. ГОСТ Р 50345-2010.

Чтобы понять, за какое время сработает защита, например, при K = 2, необходимо провести вертикальную линию от этого значения. В результате получим, что согласно приведенному графику, отключение произойдет в диапазоне от 12 до 100 секунд.

Столь большой разброс времени обусловлен тем, что нагрев пластины зависит не только от мощности проходящего через нее тока, но и параметров внешней среды. Чем выше температура, тем быстрее срабатывает автомат.

Напряжение

230/400V — надписи номинального напряжения, где может применяться данный автомат.

Если там стоит значок 230V (без 400V), эти аппараты нужно использовать только в однофазных сетях. Вы не сможете поставить в ряд два или три однофазных выключателя и подать таким образом 380В на двигательную нагрузку или трехфазный насос, либо вентилятор.

Еще внимательно изучайте двухполюсные модели. Если у них на одном из полюсов написана буква «N» (не только дифавтоматы), то именно сюда подключается нулевая жила, а не фазная.

Они и называются несколько иначе. Например ВА63 1П+N.

Значок волны означает — для работы в сетях переменного напряжения.

На постоянное напряжение и ток, такие аппараты лучше не ставить. Характеристики его отключения и результат работы при КЗ, будут не предсказуемы.

Выключатели на постоянный ток и напряжение, помимо значка в виде прямой линии, могут иметь на своих клеммах характерные надписи «+» (плюс) и «-» (минус).

Причем правильное подключение полюсов здесь критично. Это связано с тем, что условия гашения дуги на постоянном токе несколько тяжелее.

Если на переменке происходит естественное гашение дуги при переходе синусоиды через ноль, то на постоянке, синусоида как таковая отсутствует. Для устойчивого гашения дуги в них применяется магнит, устанавливаемый вблизи дугогасительной камеры.

Что приведет к неминуемому разрушению корпуса.

Принцип работы защитного автомата

Основной функцией автоматических выключателей является защита изоляции проводов и силовых кабелей от разрушений под действием токов коротких замыканий. Эти приборы не способны защитить людей от поражения электротоком, они оберегают только сеть и оборудование. Действие автоматических выключателей обеспечивает нормальный режим функционирования проводки, полностью устраняя угрозу возгорания.

При выборе автомата нужно обязательно учитывать, что завышенные характеристики прибора будут способствовать пропуску токов, критических для проводки. В этом случае не произойдет отключения защищаемого участка, что приведет к оплавлению или возгоранию изоляции. В случае заниженных характеристик автомата линия будет постоянно разрываться при запуске мощной техники. Автоматы очень быстро выходят из строя вследствие залипания контактов под воздействием слишком высоких токов.

Основными рабочими элементами автоматов являются расцепители, непосредственно разрывающие цепь в критических ситуациях. Они разделяются на следующие виды:

• Электромагнитные расцепители. Они практически мгновенно реагируют на токи короткого замыкания и отсекают нужный участок в течение 0,01 или 001 секунды. Конструкция включает в себя катушку с пружиной и сердечник, втягивающийся под воздействием высоких токов. Во время втягивания сердечник приводит в действие пружину, связанную с расцепляющим устройством.
• Тепловые биметаллические расцепители. Обеспечивают защиту сетей от перегрузок. Они обеспечивают разрыв цепи при прохождении тока, не соответствующего предельным рабочим параметрам кабеля. Под действием высокого тока биметаллическая пластина изгибается и вызывает срабатывание расцепителя.

В большинстве автоматов, используемых в быту, используется электромагнитный и тепловой расцепитель. Слаженная комбинация этих двух элементов обеспечивает надежную работу защитной аппаратуры.

Автоматические выключатели разных производителей

Для выполнения отмеченных функций в стандартной конструкции применяют две технологии. При быстром увеличении силы тока выше определенного расчетом уровня соленоид создает магнитное поле, которое перемещает шток. Через механический привод этот узел размыкает контактную группу. Параметры узла рассчитывают с учетом пусковых нагрузок, чтобы исключить ложные срабатывания.

Вторая защита организована с применением известного явления – нагрева проводника пропусканием тока. Соответствующий участок цепи создают из биметаллической пластины. При повышении температуры она изменяет форму вплоть до разрыва контакта. В некоторых моделях автоматов предусмотрена специальная регулировка для настройки уровня чувствительности.

Вводной автомат и периферийный: в чем между ними отличия

В любой электрической проводке используется достаточно много автоматических выключателей, на каждый из которых возлагается своя обязанность – многие из них являются периферийными и отвечают за один или группу потребителей. Но существует один или несколько автоматических выключателей, которые контролируют работу всех остальных автоматов – их называют вводными. Они оберегают от короткого замыкания и излишней нагрузки все квартирное оборудование, включая электросчетчик – это главные автоматы, на которые ложится вся нагрузка. Разберемся с этим делением немного подробнее.

1. Вводной автоматический выключатель – его название говорит само за себя. Устанавливается такое устройство непосредственно при входе электричества в дом – как и говорилось выше, на него ложится нагрузка от всех потребителей в доме или квартире. Практически всегда это мощный автомат, номинал которого по току составляет не менее 32-40А. Как правило, это двух- или, если речь идет о трехфазной проводке, то трех- или четырехполюсный автоматический выключатель, который прекращает движение электронов не только по фазе электрической проводки, но и по нулю, и даже по заземлению. В общем, он производит полнейшее отключение, не давая току ни малейшего шанса. В принципе, в этом и заключаются все основные отличия вводного автоматического выключателя.

2. Что касается периферийных устройств данного типа, то в большинстве случаев это однополюсные автоматические выключатели, в задачи которых входит контроль над определенной группой потребителей электрического тока – например, над освещением в определенной комнате или над розетками. Также персональным автоматическим выключателем оборудуется ветка проводки, подающая электроэнергию к особо мощным потребителям тока – это может быть водонагревательный бак, электродуховка или стиральная машина.

В схеме электрощитка квартиры или дома применяются и те и другие типы автоматических выключателей – причем использоваться они могут не в единственном количестве. Даже вводных автоматов может быть несколько – если в дом приходит две фазы и ноль, то, как правило, чтобы снизить нагрузку на каждую из фаз, их равномерно распределяют на все потребители.

В завершение темы несколько слов по поводу вопроса, как выбрать автоматический выключатель – производителей на сегодняшний день развелось достаточно много, и далеко не каждый из них выпускает действительно качественную продукцию. Нужно понимать, что автомат – это защита, и его лучше приобретать у проверенного производителя. Таких не много – похвастаться качеством и надежностью автоматические выключатели АВВ, Дженерал электрик (JE), Легранд и автоматический выключатель АЕ. Если говорить об отечественных производителях, то, к сожалению, таковых нет – наши компании производят автоматические выключатели сносного качества, но долговечными назвать их не получается.

Как подключить автоматический выключатель фото

И напоследок несколько слов о том, как подключить автоматический выключатель. В принципе, здесь все достаточно просто – для начала автомат нужно установить на дин-рейку в щиток. С его обратной стороны имеется небольшая защелка, которую перед установкой нужно оттянуть отверткой – после того, как автомат станет на место, защелка возвращается на свое место. Дальше идет непосредственно подключение – для подключения проводов в автоматическом выключателе предусмотрены клеммы. Одна снизу, а другая сверху – та, что сверху, является входной. С лицевой стороны автомата имеются винты этих клемм – они откручиваются, сверху и снизу в клемму вставляются провода, после чего винт туго затягивается. Как правило, провод, подключаемый к автомату, а вернее его конец, пропаивается или оснащается специальным наконечником. Вот так выглядит монтаж автоматических выключателей – все просто, если, конечно, не учитывать схему их подключения, в которой неискушенному в электрике человеку разобраться будет крайне сложно.

В принципе, это все, что можно сказать по вопросу: типы автоматических выключателей. Имеются и прочие моменты, но если касаться исключительно бытовых автоматических выключателей, то других различий и, соответственно, критериев выбора нет.

Автор статьи Александр Куликов

Типы расцепителей

В защиту включают электромагнитный и термический расцепитель. Работа каждого элемента автономна и не зависит от состояния друг друга.

Тепловой расцепитель представляет собой металлическую пластину, назначение которой — реагирование на нагрев. Для включения прибора пластина должна остыть до исходной допустимой температуры.

Принцип действия автоматического выключателя зависит от конкретной ситуации.

Рабочий режим

Электрические автоматы включаются поднятием рычага управления. Механизм взвода и расцепления переключается в активное состояние. Происходит коммутация силовых контактов: ток протекает между ними (от неподвижного к подвижному). После этого движение продолжается через гибкую связь на катушку электромагнитного расцепителя, после — по гибкой связи на тепловой расцепитель. На «питающую» электролинию ток выходит через нижнюю клемму.

Механизм действия при коротком замыкании (КЗ)

Своевременное отключение подачи нагрузки обеспечивается электромагнитным расцепителем. Принцип работы автоматического выключателя при КЗ сводится к следующей схеме: превышающее допустимую норму напряжение, протекая через электромагнитную катушку расцепителя, образует магнитное поле высокой мощности. В результате якорь с подвижным контактом опускается вниз, воздействуя на рычаг спускового механизма, после чего отключается нагрузка.

Таким образом, незамедлительно возникшее магнитное поле провоцирует реакцию на обесточивание сети до возникновения аварийной ситуации.

В ходе возникновения разряда, между контактами образуются продукты горения, а также повышается давление внутри корпуса автомата. Требуется устранение побочных реакций, для чего предусмотрены каналы в коробе автомата.

Перегрузка

Сеть защищается благодаря тепловому расцепителю — биметаллической пластине. При этом ток, поступая через нее, может превышать значение нормы, что ведет к ее перегреву и последующему изгибу. Достигая определенного угла изгиба, пластина воздействует на спусковое устройство, в ходе чего автомат отключается.

Разогрев биметалла требует времени. Продолжительность зависит от степени превышения значения воздействующего тока и может составлять несколько секунд или длиться до часа. Это свойство позволяет не отключать питание при непродолжительных или случайных превышениях тока в сети. Нижняя граница допустимого значения, при котором срабатывает терморасцепитель, устанавливается заводом-изготовителем. На корректную работу теплового элемента способна влиять температура воздуха окружающей среды. Указанные в маркировке технические параметры актуальны для температуры до 30 градусов. В прохладном помещении ток может достигать значения выше допустимого, в жарком — срабатывать при более низком значении.

Термический расцепитель более медлительный, чем магнитный, но имеет преимущество, так как работает более точно, а настроить его проще.

Основные УГО для однолинейных схем электрощитов

Выбор

Критерии выбора автоматических выключателей:

1. Номинальный ток. Его превышение вызовет срабатывание защиты от перегрузки. Правильно подобрать ток можно по сечению проводки, в которую врезан автомат. Сначала находят допустимый максимальный ток проводов, а номинальный для автомата берут на 10-15 % ниже, приводя затем к стандартному ряду. Катушка гудит при превышении нагрузки. Это можно проверить, уменьшив ее. Если ток нормальный, а автомат гудит, опасности никакой нет.
2. Ток срабатывания. Номинал по току срабатывания подбирается в зависимости от нагрузки. Для электроники подбирается класс коммутации типа А или Z, для освещения – В, для котла отопления – С, а мощного электродвигателя станка с большим пусковым током – D. В этом случае все электрооборудование надежно защищается, а автоматы не будут срабатывать из-за пуска двигателя или работы сварочного аппарата.
3. Селективность. Номиналы автоматов по току выбираются в зависимости от нагрузки каждой линии. Главный ввод не должен быть больше предельно допустимой суммарной нагрузки на входной кабель. По номинальному току аппараты выбираются преимущественно следующим образом: основной выключатель – 40 А, электрическая плита – 32 А, мощные электроприборы – 25 А, освещение – 10 А, розетки – 16 А. Здесь показан общий подход, но схема может отличаться. Если на электроприбор требуется на 25 А, а подключение производится через розетку, то и она должна быть подобрана под ту же мощность.

Схема подключения автоматов к проводке типовой квартиры

На рисунке выше изображена распространенная схема подключения автоматов обычной квартиры. Перед счетчиком устанавливается главный двухполюсный ввод, затем подключается противопожарное УЗО (слева направо), а за ним делается разводка по потребителям с однополюсными автоматами. Красным цветом обозначается фаза, синим – ноль, а коричневым – заземление. Шины нулевого провода и земли подключены отдельно.

На однополюсные автоматы обязательно следует подключать фазный провод, а не нейтраль.

1. Количество полюсов. Для главного трехфазного ввода выбирается автомат с четырьмя полюсами, а для однофазной сети – с двумя. На бытовую технику и освещение подойдут однополюсные выключатели, а для трехфазного электродвигателя или электрического котла понадобится трехполюсный автомат.
2. Изготовитель. Поскольку применение автоматического выключателя связано с безопасностью, выбирать следует изделия известных фирм. Не всегда заявленные параметры являются такими же по факту. Покупать аппараты следует в специализированных магазинах, где на них имеется документация. Ведущие производители плохой товар не продают. Даже подделки таких аппаратов могут иметь нормальное качество.

Автоматы с разным количеством полюсов

Аппараты рассчитываются на определенное количество срабатываний. Использовать их как выключатели нагрузки не рекомендуется. Механизм быстро изнашивается, и подгорают контакты. По правилам, коммутация нагрузки производится с помощью реле или контакторов (магнитных пускателей).

Важно правильно выбрать необходимое количество автоматов. Обычно устанавливается автомат ввода, а затем к разводкам на розетки, линии освещения и отдельно на каждый мощный потребитель (если у него нет своей встроенной защиты)

У разных производителей автоматы отличаются друг от друга по способам крепления и подключения проводников. Поэтому рекомендуется делать замену аппаратов на аналогичные тем, что стоят в щитке.

Фирмы-производители выключателей

Чем выше репутация производителя, тем соответственно лучше и качество выключателей

Поэтому выбирая выключатель для своего дома, квартиры, важно не проигнорировать этот момент. Конечно каждый покупатель ориентируется на свои финансовые возможности и уже по судя ним выбирает бренд

Благо выбора выключателей предостаточно. Начнем с лучших из них. Более подробно о всех популярных производителях розеток и выключателей премиум и эконом сегмента читайте в большой обзорной статье. Мы поможем выбрать лучшую модель для вашего дома.

Компания Legrand из Франции

Французский бренд на рынке с середины XIX века. Компания входит в пятерку лучших европейских производителей электрики, поскольку в производстве задействованы новейшие технологии.

Фирма Legrand

Корпус выключателей бренда Legrand выполняются только из самозатухающего пластика, что делает их максимально безопасными в процессе эксплуатации

В ассортименте этой продукции вы можете найти самые разные виды настенных выключателей. Есть как традиционные модели, так и устройства с творческой задумкой.

Они представляют собой трехклавишный либо стандартный выключатель, установленный в общем корпусе с розеткой.

Качественные корпуса всех приборов, вне зависимости от их стоимости, изготавливаются только из самозатухающего пластика. Таким образом устройство безопасно в эксплуатации. Legrand — новый подход в сфере дизайна, эти выключатели впишутся в любой интерьер вашего дома.

Шведская фирма АВВ

В конце прошлого века произошло слияние двух крупных шведских концернов. Так появилась эта фирма. В наше время это один из лидеров производителей электроустановочных изделий. Их отличительная черта – высочайшая безопасность и качество.

Фирма АВВ

Поскольку бренд предлагает простой монтаж, возможность выборочно собрать необходимые вариации модульных решений, из предлагаемых элементов, то стоимость изделий этой фирмы автоматически возрастает. Для производства корпусов используются только ударопрочные, устойчивые к уф-излучению материалы. Такие, как: сталь, дерево или бронза.

У бренда АВВ есть свой ассортимент изделий , различный по внешнему виду. Reflex выполнен в виде фигур строгих геометрических форм, Impuls напротив, имеет мягкие закругленные линии.

Коллекции этого бренда отличаются от других, к примеру тем, что во всех присутствуют рамки с флуоресцентным покрытием, которые в темноте подсвечивают корпус прибора.

Французский бренд Schneider Electric

Изначально, в XIX веке это была компания по производству вооружений. Позже освоила рынки электроэнергетики и вышла в лидеры производства электроустановочных изделий.

Фирма Schneider Electric.

Ассортимент продукции Schneider предлагает выключатели нескольких видов: со световой индикацией, проходные, с дистанционным управлением, с датчиками, и другие разнообразные вариации. Конечно все они отличаются высочайшим качеством.

Фирменное отличие продукции Schneider – наличие пружинных контактов из бронзы. Благодаря чему, исчезает необходимость использования дополнительного зажима, при этом качество контакта не теряется.

Дизайн французских выключателей отличается широким разнообразием. От классического стиля до смелого авангарда. Есть даже съемные разноцветные рамки горизонтального и вертикального типа. Коллекции бренда включают вертикального типа различных расцветок. Производной продукцией компании является Unica, предлагающая модульные устройства, позволяющие создавать на базе унифицированного посадочного места самые разные комбинации элементов.

Учитывая такое разнообразие функций и дизайнерского подхода выключателей от Schneider, вполне логично , что эти изделия отличаются высокой стоимостью даже в стандартных моделях.