Как грамотно подключить автоматы в электрическом щите

Автоматические выключатели, известные так же, как пакетники или автоматы, представляют собой устройства коммутации, задача которых состоит в подаче тока к элементам электросети, а при нарушении ее работы – в автоматическом обесточивании. Монтируются они, как правило, в распределительном щитке, и позволяют защитить цепь от повреждений, вызванных чрезмерными нагрузками, падением напряжения, а также коротким замыканием. В этом материале мы расскажем о том, как классифицируются это оборудование, каковы особенности его работы и как правильно подключить автоматы в электрическом щите.

Классификация автоматических выключателей

Сегодня эти устройства продаются в огромном ассортименте. Между собой они различаются по нижеперечисленным характеристикам:

• Ток главной цепи. Он может быть переменным, постоянным или же комбинированным.
• Способ управления. Оборудование может управляться вручную или с помощью моторного привода.
• Метод монтажа. Устройства бывают втычными, выдвижными или стационарными.
• Вид расцепителя. Эти элементы могут быть электронными, электромагнитными и тепловыми, а также полупроводниковыми.

• Тип корпусной части. Она может быть модульной, литой или открытой.
• Показатель рабочего тока. Его величина может составлять от 1,6 А до 6,3 кА.

Современные автоматы отличаются сложным механизмом защиты сети. Они обладают дополнительными возможностями, к которым относятся:

• Возможность размыкания электроцепи на расстоянии.
• Присутствие сигнальных контактных групп.
• Автоматическое срабатывание защитного устройства в случае падения напряжения до критической величины.

Пошаговая схема выбора автоматического выключателя на видео:

Пакетники могут иметь различные типоразмеры, и с их помощью можно защищать электрические сети не только в квартирах и частных домах, но и на крупных объектах. Производятся эти устройства как в России, так и за рубежом.

В бытовых условиях чаще всего применяются модульные автоматические выключатели, маленькие и легкие. Название «модульные» они получили благодаря своей стандартной ширине, которая составляет 1 модуль (1,75 см).

С целью защиты электрических цепей зданий устанавливаются выключатели следующих типов:

• Дифференциальные.
• Автоматические.
• УЗО.

УЗО, как сокращенно называются устройства защитного отключения, предотвращают поражение электрическим током человека, прикоснувшегося к проводнику, и не допускают возгорания окружающих предметов при утечке электричества, что может произойти в случае повреждения изоляции кабелей.

Автоматические выключатели защищают цепи от КЗ и позволяют включать и отключать питание вручную. Самым совершенным защитным устройством является дифференциальный автомат. Он сочетает в себе возможности устройства защитного отключения и обычного автоматического выключателя. Этот пакетник оборудован встроенной защитой от слишком мощного потока электронов. Управление им осуществляется за счет дифференциального тока.

В однофазных электросетях могут устанавливаться однополюсные и двухполюсные автоматы. На выбор пакетника влияет количество проводов в электрической проводке.

Конструкция и назначение автомата

Несмотря на название – «автоматический», данный тип выключателя срабатывает только в одну сторону – размыкает электрическую цепь (при превышении номинала или перегрузке, связанной с одновременным включением нескольких мощных электроприборов). Включить, то есть замкнуть цепь, можно только единственным способом – вручную.

В отличие от простого одноклавишного выключателя, автоматический прибор имеет более сложное устройство. Схематически классический вариант (без электронного блока) выглядит следующим образом.

Защитные автоматы: устройство и принцип работы

Перед тем, как рассмотреть порядок подключения защитных автоматов в электрическом щитке, разберемся, как они устроены и по какому принципу происходит их срабатывание.

В состав изделия входят такие элементы:

• Корпус.
• Система управления.
• Верхние и нижние клеммы.
• Устройство коммутации.
• Дугогасительная камера.

В качестве материала для изготовления корпусной части и системы управления используется пластмасса, устойчивая к возгоранию. В составе устройства коммутации имеются подвижные контакты, а также неподвижные.

На паре контактов, являющихся полюсом пакетника, установлена дугогасительная камера. При разрыве контактов под нагрузкой возникает электрическая дуга, которая гасится камерой. Последняя состоит из стальных пластин, изолированных меж собой и находящихся на одинаковом расстоянии. Пластины камеры способствуют охлаждению и угасанию электрической дуги, которая появляется при неисправностях. Автоматы могут иметь одну, две или четыре пары контактов.

У двухполюсных автоматов имеется две пары контактов: одна – подвижная, вторая – неподвижная.

Такой выключатель оборудован индикатором положения, который позволяет легко узнать, включен автомат (красная лампочка) или выключен (зеленая).

Наглядно принцип работы автоматических выключателей на видео:

Подключение автоматов в трехфазной сети

В трехфазной сети используются трех или четырех полюсные автоматы. В системе TN-C все три фазы L1, L2, L3 подключают к верхним клеммам трехполюсного автомата, а нулевой провод к нулевой шине электрощита.

В системе TN-S с защитным заземлением PEN, три фазы подключаются к верхним клеммам четырехполюсного автомата, а нулевой провод синего цвета к верхней клемме четвертого полюса вводного автомата с маркировкой N. Защитный PEN провод желто-зеленого цвета подключается к шине заземления электрощита.

Расцепитель

Для отключения автомата при возникновении аварийных ситуаций устройство комплектуется расцепителем. Существует несколько типов этих механизмов, конструктивно отличающихся друг от друга и работающих по различным принципам.

Тепловой расцепитель

Конструктивно этот элемент включает в себя спрессованную из двух разных металлов с неодинаковым коэффициентом нелинейного расширения пластину, которая подключается в цепь под нагрузкой и называется биметаллической. При работе расцепителя проходящий через пластину поток электронов нагревает ее.

Поскольку коэффициент расширения металла меньше, чем у пластины, она выгибается в его сторону. Когда номинал тока превышает допустимую величину, изогнутая пластина, воздействуя на спусковой механизм, отключает автомат. Если температура окружающего воздуха отклоняется от нормы, выключатель также срабатывает.

Магнитный расцепитель

Расцепитель этого типа представляет собой катушку, в состав которой входит изолированная обмотка из меди и сердечник. Так как по ней протекает нагрузочный ток, подключаться в цепь она должна последовательно с контактами. Если ток нагрузки превысит допустимый номинал, сердечник переместится под воздействием магнитного поля расцепителя и посредством отключающего устройства разомкнет контакты пакетника.

Селективные автоматы с полупроводниковым расцепителем

Эти устройства оборудованы специальной панелью, на которой устанавливается время отключения автомата. Они обеспечивают временную задержку в случае короткого замыкания, что позволяет при возникновении нештатной ситуации отключить аварийный участок, не прекращая при этом подачи питания на объект.

Автоматический выключатель без расцепителя называется разъединителем.

Как выбрать автомат?

Перед тем, как начинать монтаж защитных автоматических выключателей, нужно выбрать их, а также разобраться в тонкостях подсоединения. Люди, которые хотят узнать, как подключить автоматический выключатель, задаются различными вопросами. Например, до или после счетчика подключаются автоматы в распределительном щите? Должен ли ставиться автомат ввода? Эти и другие нюансы подключения интересуют пользователей.

Основные параметры автоматических выключателей

К характеристикам защитных автоматов относятся:

• Номинальная величина тока (в Амперах).
• Рабочее напряжение электросети (в Вольтах).
• Максимальный ток короткого замыкания.
• Предельная коммутационная способность.
• Число полюсов.

Предельная коммутационная способность характеризуется максимально допустимой величиной, при которой выключатель способен работать. ПКС бытовых устройств может составлять 4,5, 6 или 10 кА.

При выборе чаще всего руководствуются такими основными показателями, как ток отключения при КЗ, а также ток перегрузки.

Причиной возникновения перегрузки становится подключение к электросети устройств с чрезмерно высокой суммарной мощностью, что приводит к превышению допустимой температуры контактных соединений и кабелей.

Учитывая это, нужно устанавливать в цепь пакетник, величина тока отключения которого не меньше расчетной, а лучше – если несколько превышает ее. Чтобы определить расчетный ток, нужно суммировать мощность приборов, которые предполагается подключить к цепи (для каждого из них этот показатель имеется в паспорте). Полученное число нужно разделить на 220 (стандартная величина напряжения в бытовой сети). Полученный результат и будет величиной тока перегрузки. Следует также учитывать, что он не должен превышать номинал тока, который способен выдержать провод.

Величина тока отключения при КЗ – это показатель, при котором защитный автомат отключается. Расчет тока КЗ производится при проектировании линии по формулам и справочным таблицам, а также с использованием специальной аппаратуры. Исходя из полученной величины, определяется тип защиты. На небольших объектах и в бытовых сетях используются автоматы типа B или C.

Работа защитных переключателей

Чтобы правильно подключить устройство, необходимо понять принцип его работы.

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

Изготавливают аппараты из устойчивой к огню пластмассы. Некоторые контакты могут двигаться, часть неподвижна.

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

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.

Установка защитного автомата в электрощитке своими руками

В первую очередь нужно определиться с подсоединением проводов питания, и лишь после этого разбираться, как подключить к сети автомат. Если вы не знаете, сверху или снизу пакетника должны подключаться питающие проводники, обратитесь к требованиям ПУЭ, которые являются основным руководящим документом при проведении электромонтажных работ.

В Правилах четко оговорено, что кабель питания должен присоединяться к неподвижным контактам, и это требование должно выполняться в любой схеме подключения защитных автоматов. В любом современном устройстве неподвижные контакты расположены сверху.

Для установки понадобятся контрольные приборы и инструмент, в который входят:

• Монтажный нож.
• Отвертки (крестовая и шлицевая).
• Мультиметр или индикаторная отвертка.

Итак, как же правильно подключить автомат? Рассмотрим установку защитных автоматов в однофазных сетях.

Двухфазное и трехфазное подключение более сложное, и желательно, чтобы оно выполнялось специалистом.

Однополюсный автомат

Установка производится в сети, где для выполнения ввода задействовано два кабеля: нулевой (PEN) и фазный (L). Такая система существует в зданиях старой постройки. Питающий проводник подсоединяется к входной клемме автомата, затем с выходной он проходит через счетчик, после чего разводится по защитным устройствам конкретных групп. К PEN запитывающий нулевой кабель также подводится через электрический счетчик.

Применение одно, двух и трехполюсных автоматов на видео:

Двухполюсный автомат

Рассматриваем установку защитного устройства в однофазной сети, где для ввода задействовано три проводника: фазовый, нулевой и кабель заземления. Входные клеммы, обозначенные на устройстве цифрами 1 и 3, расположены в верхней части автомата, а выходные (2 и 4) – в нижней.

Питающий кабель подходит к входной клемме 1 и надежно фиксируется на ней. Аналогичным образом нулевой провод крепится на клемме 3. Фаза проходит через счетчик электричества. Питание равномерно распределяется по группам выключателей. С клеммы 4 нулевой кабель подключается к шине N, проходя через счетчик и УЗО.

Подсоединение проводов

К любому автоматическому выключателю прилагается паспорт, в котором прописано, как правильно подключать провода к его клеммам. В документе имеются все нужные сведения – от сечения кабелей и типа их соединения до длины зачищаемой части проводника.

Зачистка концов проводов для подсоединения бытовых автоматов производится монтажным ножом примерно на 1 см. Различить проводники можно по их цветовой маркировке:

• Фазный кабель – белый или коричневый.
• Нулевой провод – черный, синий или голубой.
• Проводник заземления – зеленый.

Зачистив ножом конец провода, его нужно вставить в зажим контакта и закрепить с помощью фиксирующего винта. Винты закручиваются отверткой. После закрепления провод нужно немного подергать, чтобы убедиться в надежности фиксации. Если для подключения к пакетнику используется гибкий провод, то, чтобы увеличить надежность соединения, следует использовать специальные наконечники.

Чтобы установка автоматов в электрощитке и подсоединение к ним кабелей были выполнены правильно, нужно помнить о распространенных ошибках и не допускать их при работе:

• Попадание изоляционного слоя под контактный зажим.
• Слишком большое усилие при затягивании, которое может привести к деформации корпуса и, как следствие, к поломке автомата.

Нередко в распределительном щите монтируется сразу несколько защитных устройств. Для их соединения неопытные специалисты используют перемычки.

В принципе, это не является ошибкой, но все же в этом случае лучше использовать специальную шину, нарезанную по нужному размеру – так называемую гребенку. С ее помощью провода подключаются к пакетникам в нужной последовательности.

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.

Особенности подключения СИП к вводному автомату

Самонесущий изолированный провод широко используется для передачи электричества в домашнюю сеть от воздушных ЛЭП вместо обычного кабеля. При всех достоинствах этого проводника подключение СИП к защитному автомату напрямую производить не следует, поскольку в ходе эксплуатации алюминий начинает «плыть», а изоляция обгорает. В конечном итоге это приводит в лучшем случае к выходу автомата из строя, а в худшем – к возгоранию. Проще всего избежать такой неприятности, подключив СИП к автомату через специальную переходную гильзу.

Такое приспособление обеспечивает переход с алюминиевого провода на медь. Купить его можно в специализированном магазине.

Пошагово монтаж автомата – на следующем видео:

Как заменить автомат в щитке

Выражение «замена автомата со снятием напряжения» означает, что отключен должен быть не только данный выключатель, но и снято все напряжение до него. Как правило, для этого выключают вводной автомат, рубильник или пакетник, питающий весь распредщиток.

После отключения при помощи индикаторной отвертки или мультиметра, нужно проверить и убедиться в отсутствии напряжения на контактах.

Далее ослабляем винтовые зажимы на выключателе сверху и снизу.

Сделать это можно как крестовой, так и плоской отверткой, так как профиль винтов в модульных автоматах рассчитан под любую из них.

Хотя профессиональные электрики для этого используют специальный инструмент с профилем Pz/fl или Ph/sl.

Что это такое и нужно ли это вам, можете ознакомиться в отдельной статье.

Если контакты до этого грелись и заплавились, то такой винт выкрутить у вас не получится.

Такое очень часто случается на алюминиевой проводке. Данный металл со временем ослабевает и начинает течь. Контакт прослабляется все больше и больше.

Говорят, что новые алюминиевые провода, сделанные из сплавов 8030 и 8176, которые совсем недавно опять разрешили использовать в домашней электропроводке, лишены этих недостатков.

Однако только многократная практика, может подтвердить или опровергнуть эти заявления src=»https://domikelectrica.ru/wp-content/uploads/2017/04/111_AlProvodka.jpg» class=»aligncenter» width=»688″ height=»225″[/img]

Так вот, при невозможности открутить винт, просто перекусываете бокорезами или пассатижами сами провода в чистом месте там, где нет оплавления или почернения изоляции.

Подключать в новый автомат нужно только зачищенные, чистые концы провода. Иначе вся ситуация у вас очень скоро повторится опять.

Далее отводите провода в сторону и приступаете к демонтажу выключателя.