Автомат двухполюсный: установка, схема подключения

Автоматический выключатель или автомат — это коммутационное устройство, проводящее токи при нормальных условиях в цепи и автоматически отключающее подачу электричества от питающей сети к потребителю при коротком замыкании или при перегрузке, можно также включать и отключать цепь вручную.

Главное отличие двухполюсного автомата от однополюсного — это наличие автомата как на фазе, так и на нуле, то есть на двух полюсах. Причем при отключении одновременно разъединяются и фаза и ноль, благодаря общей рукоятке взвода. Используется для монтажа однофазной цепи. Для трехфазной цепи нужно применять 3- и 4-полюсные автоматы.

Область применения

1. В качестве вводных защитных автоматов. Это наиболее популярный способ применения. При одновременном отключении фазы и нуля обеспечивается максимальная безопасность при работах в цепи, потому что происходит полное обесточивание. К тому же, по новым правилам Устройства электроустановок (п. 6.6.28, п. 3.1.18), запрещена эксплуатация однополюсных автоматов на вводе.
2. Для защиты отдельной группы потребителей электроэнергии. Отключение двухполюсного автомата предотвратит срабатывание УЗО (Устройство защитного отключения — предназначен для защиты от дифференциальных токов) при ошибочном соприкосновении нуля и фазы при ремонтных работах в цепях под нагрузкой. А также облегчает поиск ветки с неисправностью при срабатывании УЗО от утечки токов на землю.
3. Для защиты и управления цепями с одновременным подключением питания. Например, при подключении тепловой пушки через один полюс автомата подается фаза на тэны, а через другой полюс — фаза на электродвигатель вентилятора. Если произойдет отключение одного оборудования, отключится и другое, что предотвратит вероятность работы тэнов без охлаждения.

Устройство и принцип работы

Конструкция двухполюсника идентична автоматическому выключателю с одним полюсом. Иначе говоря, этот прибор состоит из двух однополюсных автоматов объединённых в одном корпусе. Его особенность в том, что в этих защитных устройствах в аварийных ситуациях автоматически отключаются обе защищаемые линии одновременно. В принципе, элементарный двухполюсный автомат можно сделать самому, соединив планкой намертво рычажки управления двух однополюсников.

Внимание! Заменять двухполюсный автомат двумя одиночными выключателями, работающими по отдельности, нельзя! Не стоит также использовать в качестве двухполюсного автомата одиночные выключатели, соединённые перемычкой. В конструкции двухполюсника присутствует ещё блокировочный механизм, которого нет в «усовершенствованном» устройстве из однополюсных автоматов.

Для понимания устройства и принципа работы двухполюсного автоматического выключателя достаточно разобраться в строении автомата с одним полюсом. Самый простой такой прибор состоит из биметаллической пластины и конструкции механизма взвода и расцепления. Кстати устаревшие автоматы именно так и выглядели. Устройство такого выключателя изображено на рисунке 1.

В ситуациях, равносильных короткому замыканию или при длительных перегрузках в однофазных цепях биметаллическая пластина нагревается и вследствие деформации действует на рабочий рычаг конструкции. Срабатывает механизм защитного отключения и цепь разрывается.

Принцип работы этого устройства очень простой. Когда величины номинальных токов превысят допустимые параметры, тепловой расцепитель приводит в действие подвижный контакт и цепь разрывается. Механизм отключения питания может сработать в двух случаях – при перегрузке или вследствие КЗ. Для подключения питания необходимо устранить причину возникновения токов срабатывания, а потом нажатием рычага управления включить автомат.

Схема работы проста и надёжна. Однако у неё есть существенный недостаток: автомат не реагирует на токи утечки, поэтому не может защитить от поражения током или предупредить загорание проводки в случае искрения. С целью полной защиты требуются дополнительные устройства.

Упомянутого недостатка лишены современные двухполюсные пакетники. На рисунке 2 изображено устройство такого автоматического выключателя. В его конструкции есть одна важная деталь – электромагнитный расцепитель. Такие двухполюсные устройства сочетают в себе функции обычных дифференциальных автоматов-выключателей и устройства защитного отключения (УЗО).

Благодаря электромагнитному расцепителю механизм взвода и расцепления двухполюсного автомата реагирует на токи утечки. Это то самое блокирующее устройство, о котором речь шла выше.

Принцип действия электромагнитного расцепителя.

По двухпроводной линии ток проходит в двух противоположных направлениях – по фазному проводнику в одну сторону, а по нулевому – в другую. При номинальном напряжении магнитные потоки в катушках соленоида, наводимые равновеликими встречными токами, компенсируются. Поэтому результирующий магнитный поток нулевой.

Но стоит появиться утечке, как баланс нарушится, и возникший магнитный поток втянет стержень в соленоид. Он, в свою очередь, приведёт в действие рычаги механизма взвода и расцепления. Двухполюсный автомат разомкнёт 2 полюса, не зависимо от того, в каком из проводников появилась утечка или короткое замыкание. Произойдёт срабатывание УЗО, как реакция на изменение параметров дифференциальных токов.

Преимущества применения перед однополюсными автоматами

Рассмотрим ситуацию, когда кто-то перепутал фазу с нулем. Тогда при отключении однополюсного автомата разъединяется линия нуля, а фаза остается в цепи. Человек, думая, что обезопасил себя отключением автомата, начинает работать и получает удар током. Чтобы этого не произошло, нужно после отключения однополюсного автомата проверить отсутствие напряжения в цепи индикатором. Но все же надежнее использовать двухполюсный автомат, который полностью обесточит цепь.

В случае, когда сработало УЗО, необходимо найти неисправность в цепи. В первую очередь выключаются все электроприборы из розеток. Если это не дало результата, последовательно выключаются ветки цепи, но разъединять надо и ноль и фазу. Однополюсный автомат не дает такую возможность. Придется откинуть ноль на шине, что проблематично, так как требует прозвонки для нахождения нужного провода. Двухполюсный автомат отлично справляется с этой задачей.

Таким образом, преимущества:

1. Безопасность — электрическая цепь разрывается целиком.
2. Легкость поиска неисправности.

Особенности работы однополюсного и двухполюсного АВ

Суть работы каждого из этих типов, в общем-то, можно понять из названия. Однополюсный автомат предназначен для отключения одной линии. Двухполюсник отличается от него тем, что контролирует рабочий процесс одновременно в двух линиях и сравнивает параметры потока электронов, определяя, соответствует ли он тому значению, которое допустимо для правильной работы сети. При превышении этих показателей аппарат срабатывает, отключая питание обеих линий одновременно.

У некоторых читателей может возникнуть вопрос: возможна ли замена двухполюсного автомата парой однополюсных выключателей? Делать этого нельзя ни в коем случае. Ведь в устройстве с двумя полюсами его элементы соединены не только общим рычажком, но и блокировочным механизмом.

Это значит, что при возникновении неполадок они отключатся одновременно, а в паре независимых друг от друга однополюсных АВ сработает только один автомат. Электрический ток в этом случае по-прежнему будет подаваться в неисправную цепь через включенный прибор, что может стать причиной возгорания проводки. Наглядно про попытки объединения на следующем видео:

Разница между этими двумя типами защитного выключателя кроется в устройстве расцепителя. Двухполюсный автомат должен обладать расцепляющим элементом, конфигурация которого позволяет одновременно выключать обе части устройства, как при автоматическом срабатывании, так и при ручном воздействии.

Если электрическая цепь в квартире – одноконтурная, то устанавливать в ней двухполюсный автомат незачем, поскольку нет необходимости в одновременной защите различных сегментов помещения. Но в случае, когда в одной из комнат установлено сложное оборудование, которое по своим параметрам не может быть включено в одну общую цепь, без многополюсника не обойтись.

Для наглядности рассмотрим такой пример. Допустим, в домашней сети имеется две линии, в одну из которых включен сложный прибор, и к нему поступает питание через выпрямитель.

Если произойдет нарушение в одной из линий, то в результате ее отключения подача питания на один контур станет причиной скачка напряжения, а значит, и возрастания других параметров. Если своевременно не сработает АВ второй линии, результатом станет выход прибора из строя, а возможно, и возгорание кабеля. Именно поэтому такая сеть должна быть защищена устройством на 2 полюса.

Что будет в обратной ситуации, когда пытаются разъединить многополюсный автомат, на видео:

Устройство автомата

Автоматический выключатель представляет собой пластмассовый корпус с контактами и рукояткой включения/выключения. Внутри располагается рабочая часть. В клеммы вставляется зачищенный провод и зажимается винтом. При взведенном состоянии силовые контакты замкнуты — положение рукоятки «Вкл». Рукоятка соединена с механизмом взвода, который, в свою очередь, двигает силовые контакты. Электромагнитный и тепловой расщепители обеспечивают отключение автомата при ненормальных состояниях цепи. Дугогасительная камера предотвращает горение и быстро гасит дугу. Канал отвода выводит газы горения из корпуса.

Схема подключения

Предлагается рассмотреть схему подключения двухполюсного автомата.

Здесь ВА 47-63 2/50А — это вводный двухполюсный автомат. Он полностью обесточивает при необходимости всю цепь. За ним подключается счетчик и УЗО. Далее применена схема подключения ряда однополюсных автоматических выключателей. Они устанавливаются только на фазные провода, а нулевые жилы распределяются посредством шины.

Существует схема подключения ряда двухполюсных автоматов, защищающих каждый свою ветку.

Первым на входе подключается УЗО, затем два ряда двухполюсных выключателей. Синим цветом обозначен нулевой провод, красным — фазовый, а желтым — заземление, распределенное с помощью заземляющей шины. Таким образом, осуществляется защита каждого ответвления цепи.

Монтаж

Как правильно монтировать автоматические выключатели в электрощит? Сначала в нем саморезами прикручиваются дин-рейки — это металлические пластины, на которые потом крепятся все автоматы и УЗО. Длину дин-рейки можно скорректировать при помощи ножовки по металлу. Кроме того, в щит прикрепляются распределительные клемники-шины. Они могут быть для нулевых проводов и отдельно для заземляющих. Современная конфигурация шин позволяет крепить их непосредственно на дин-рейку.

Установить двухполюсный автомат на дин-рейку очень просто. Плоской отверткой нужно вытянуть защелкивающуюся скобу на верхней части корпуса, приставить автомат к дин-рейке и отпустить крепление. Также осуществляется снятие. По правилам, вводный автомат устанавливают в левом верхнем углу.

Далее нужно подсоединить провода. Следует строго придерживаться схемы. К двухполюсному автомату сверху подходят вводные провода фазы и нуля, а снизу жилы отводятся в цепь. Важно не перепутать: вход — сверху, выход — снизу, иначе автомат может выйти из строя и не будет выполнять своих функций.

Объединять автоматы можно при помощи перемычек, изготовленных из медного провода такого же сечения, как и у провода цепи. Перемычки требуются для подключения двухполюсных автоматов в ряд. А также с помощью гребенок — это изолированные шины, используются для соединения однополюсных автоматов.

Концы проводов зачищают с помощью специального инструмента стриппера или острым ножом. Затем обжимают наконечниками для кабеля ручным инструментом кримпером. Если такого оборудования нет, то можно просто облудить концы паяльником с применением канифоли и олова. При подключении проводов к автоматам необходимо крепко затягивать болты отверткой, чтобы слабый контакт не вызывал нагревания и повреждения токопроводящих материалов.

Заземляющий провод всегда проходит мимо автоматов прямиком с заземляющей шине. Нулевые провода подключаются к нулевой шине.

Советы электрика

Как его правильно подключить и все ли подобные автоматические выключатели одинаковые?

Какие есть особенности и нюансы при установке двухполюсных автоматов и что об этом говорит “библия” электриков- ПУЭ?

Обо всем по порядку.

Итак, где же используются двухполюсные автоматы?

Исходя из названия автомата следует что применяются там, где питание электрооборудования идет по двум проводам и требуется одновременная автоматическая коммутация двух полюсов автомата.

Например- понижающий трансформатор 220/36 Вольт, где на вторичную обмотку для защиты от перегрузки ставится двухполюсный автомат.

Если для защиты первичной обмотки такого транса можно применить однополюсный автомат: подключить на него фазу, а ноль завести через нулевую шину в распредщитке, то вторичную обмотку так не защитишь.

Там нет фазы и нет ноля, а имеется линейное напряжение между двумя выводами вторичной обмотки напряжением 36 Вольт. Ну если совсем упрощенно- то две разные фазы.

И вот в этом случае как раз и применяется двухполюсный автомат.

Сразу хочу пояснить- есть два вида двухполюсников- 2Р и 1P+N. В чем их различие?

Автомат 1P+N или как его еще называют- “однофазный с нолем” отличается тем, что функции автоматического защитного отключения есть только в “фазном” полюсе.

Второй полюс- служит просто как выключатель нагрузки и используется для подключения нулевого провода, еще его используют в автоматике как нормально- разомкнутый контакт, а можно элементарно завести через него провод на сигнальную лампу и можно будет контролировать включенное положение автомата- лампочка будет светиться.

Конечно, такой автомат можно использовать как простой однополюсный. При этом “фазу” обязательно подключаем на свое место (ни в коем случае не на клемму N!).

Для квартирной электропроводки такие автоматы 1P+N вполне подходят и имеют преимущества перед однополюсными.

Например в случае срабатывания УЗО, установленного перед такими автоматами, для отыскания неисправности будет достаточно отключить все автоматы, потом включить УЗО и поочередно включать автоматы пока не найдется неисправная линия электропроводки.

А если бы стояли простые однополюсные- то пришлось бы вскрывать щиток, откручивать от нулевой шины провода и т.д…

Второй вид двухполюсных автоматов- 2Р.

У них уже оба полюса защищены от перегрузок и короткого замыкания и при подключении совершенно без разницы куда подключать ноль, а куда “фазу”. Эти автоматы пошире чем 1P+N.

Необязательно подключать на автомат 2Р фазу и ноль- вполне можно и две фазы- как одноименные так и разноименные. К тому же перемычку между клавишами включения можно в таком случае убрать и управлять нагрузкой поотдельности.

Нельзя убирать перемычку если через автомат подключены фаза с нолем!!!

Это грубейшее нарушение ПУЭ и очень опасно для жизни! В случае отключения нулевой клавиши от КЗ на корпусе электроприбора может оказаться опасный для жизни потенциал (напряжение)!

Таким автоматам так же безразлично с какой стороны подключать нагрузку- сверху или снизу, не имеет значения. Правилами это тоже не запрещено, однако я рекомендую все таки питание подключать сверху, а нагрузку- снизу.

А если и делать наоборот- то только в самых крайних случаях.

У меня самого были такие случаи когда в установленный щиток заводил старую электропроводку и ее длины не хватало что бы подключить на верхние зажимы автомата.

И что бы не мудрить- наращивать провод, устанавливать распредкоробку, я подключал на нижние клеммы. Но такие случаи были очень редкими и как исключение из правил.

А теперь о главном.

Такие двухполюсные автоматы можно устанавливать в качестве вводных автоматов, а так же для групповой и индивидуальной нагрузки. ПУЭ это не запрещает.

ПУЭ- это “библия” электрика, расшифровывается как “Правила Устройства Электроустановок”.

Вот что гласит нам “библия”:

пункт 6.6.28. “В трех- или двухпроводных однофазных линиях сетей с заземленной нейтралью могут использоваться однополюсные выключатели, которые должны устанавливаться в цепи фазного провода, или двухполюсные, при этом должна исключаться возможность отключения одного нулевого рабочего проводника без отключения фазного.”

У нас как раз в основном в квартирах и применяется двухпроводная(две жилы в проводе- 220 Вольт) однофазная электропроводка с заземленной нейтралью.

Важное замечание: если электропроводка трехпроводная, то есть фаза, ноль и заземление, то провод заземления запрещается во всех случаях размыкать!

Заземление (РЕ- провод) никогда не подключают через автомат, пробки, предохранитель и т.п.! Разрыв допускается только через штепсельный разъем!

Вроде в основном все рассказал, если есть какие вопросы- спрашивайте, буду отвечать!

Маркировка

Особое внимание следует обращать на маркировку автоматов.

На корпусе автоматов нанесены специальные обозначения:

1. Номинальный ток устройства (в амперах).
2. Группа по току перегрузки (диапазон тока срабатывания).
3. Максимальный ток срабатывания или ток короткого замыкания (в амперах).
4. Класс токоограничения (чем выше класс, тем выше скорость срабатывания при коротком замыкании).
5. Графическое обозначение или принципиальная схема прибора.
6. Серия аппарата.
7. Номинальное напряжение, при котором нужно использовать автомат.