Использование двух- и четырехполюсных автоматических выключателей (2006)

Вопрос 1

Зачем нужны 4-полюсные и 2-полюсные автоматы?

Ответ А

В электрических щитах, где разделены защитный ноль и рабочий ноль, как правило, для защиты трехфазной нагрузки используют четырехполюсные автоматы, а однофазной — двухполюсные. Защитный ноль при этом конструируют в виде сплошной шины, которая нигде не прерывается, а автоматы размыкают одну или три фазы и рабочий ноль.

Ответ Б

Во всех случаях, когда в линии после этих автоматов предусмотрены какие-то работы или техническое обслуживание. Все работы по ремонту и обслуживанию элементов электрической цепи должны проводиться при полностью отключенной магистрали. Т.е. теоретически хватит и на вводе установки (здание, дом), но если имеется сильное ветвление на независимые потребители (в доме это квартиры, на заводе — цеха), то устанавливать желательно на каждой линии. А вот внутри помещения — уже можно ставить однополюсные, для контроля конкретной линий.

Ответ В

Поскольку повреждение и старение изоляции возможны и в фазных и в нулевом рабочем проводниках, а УЗО реагирует на утечку на землю с любого из них, на отходящих линиях следует устанавливать двух- и четырехполюсные выключатели. Только в этом случае возможно методом поочередного включения линий найти неисправную цепь, в том числе и цепь с утечкой нулевого проводника без демонтажа вводно-распределительного устройства, а также возможно отключить неисправную цепь для обеспечения работы остальной части электроустановки. Примечание: в этом ответе, очевидно, делается акцент на возможную установку в этих цепях автомата+УЗО.

Ответ В1

Если во главе группы из нескольких АВ стоит УЗО, в случае его (УЗО) срабатывания, намного легче искать повреждение при двухполюсном АВ или АВ (Р + N). Да и ждать вызванного электрика проще, т.к. можно отключить АВ поврежденной линии. В случае же однополюсных АВ вся группа, находящаяся под защитой УЗО – обесточена. При этом, замечу, что п.3.1.17 к теме разговора отношения не имеет, т.к. в нем речь идет о предохранителе. Понятно, что установленный в N предохранитель, при срабатывании первым, оставит фазу на поврежденном потребителе.

Применение же двухполюсного АВ или АВ (Р + N) вполне вписывается в третий абзац п.3.1.18 «ПУЭ»: «Расцепители в нулевых проводниках допускается устанавливать лишь при условии, что при их срабатывании отключаются от сети одновременно все проводники, находящиеся под напряжением».

Ну и, если подведете под взрывоопасную зону: 7.3.99 «ПУЭ»: «Во взрывоопасных зонах класса В-I в двухпроводных линиях с нулевым рабочим проводником должны быть защищены от токов КЗ фазный и нулевой рабочий проводники. Для одновременного отключения фазного и нулевого рабочего проводников должны применяться двухполюсные выключатели».

Ответ Г

Во взрывоопасных зонах класса В-I в двухпроводных линиях с нулевым рабочим проводником должны быть защищены от токов КЗ фазный и нулевой рабочий проводники. Для одновременного отключения фазного и нулевого рабочего проводников должны применяться двухполюсные выключатели («ПУЭ», 7-е издание, гл. 7, п. 7.3.99).

Справка. Во взрывоопасных зонах класса В-I в двухпроводных линиях с нулевым рабочим проводником должны быть защищены от токов КЗ фазный и нулевой рабочий проводники. Для одновременного отключения фазного и нулевого рабочего проводников должны применяться двухполюсные выключатели («ПУЭ», 6-е изд., гл. 7.3, п. 7.3.99).

Электрические автоматы. Виды и работа. Характеристики

С самого начала возникновения электричества инженеры стали думать над безопасностью электрических сетей и устройств от токовых перегрузок. Вследствие этого было сконструировано много разных устройств, которые отличаются надежной и качественной защитой. Одними из последних разработок стали электрические автоматы.
Этот прибор называется автоматическим по причине того, что он оснащен функцией отключения питания в автоматическом режиме, при возникновении коротких замыканий, перегрузок. Обычные предохранители после срабатывания подлежат замене на новые, а автоматы после устранения причин аварии можно снова включить.

Такое защитное устройство необходимо в любой схеме электрической сети. Защитный автомат защитит здание или помещение от разных аварийных ситуаций:

• Пожаров.
• Ударов человека током.
• Неисправностей электропроводки.

Виды и конструктивные особенности

Необходимо знать информацию о существующих видах автоматических выключателей, чтобы во время приобретения правильно выбрать подходящее устройство. Имеется классификация электрических автоматов по нескольким параметрам.

Отключающая способность

Это свойство определяет ток короткого замыкания, при котором автомат разомкнет цепь, тем самым отключит сеть и приборы, которые были подключены к сети. По этому свойству автоматы подразделяются:

• Автоматы на 4500 ампер, применяются для предотвращения неисправностей силовых линий жилых домов старой постройки.
• На 6000 ампер, используются для предотвращения аварий при замыканиях в сети домов в новостройках.
• На 10000 ампер, применяются в промышленности для защиты электрических установок. Ток такой величины может образоваться в непосредственной близости от подстанции.

Срабатывание автоматического выключателя возникает при замыканиях, сопровождающихся возникновением определенной величины тока.

Автомат защищает электропроводку от повреждения изоляции большим током.

Число полюсов

Это свойство говорит нам о наибольшем количестве проводов, которые возможно подключить к автомату для обеспечения защиты. При аварии, напряжение на этих полюсах отключаются.

Особенности автоматов с одним полюсом

Такие электрические автоматы наиболее простые по своей конструкции, и служат для защиты отдельных участков сети. К такому автоматическому выключателю можно подсоединить два провода: вход и выход.

Задачей таких устройств является защита электрической проводки от перегрузок и КЗ проводов. Нейтральный провод подключается к нулевой шине, в обход автомата. Заземление подключается отдельно.

Электрические автоматы с одним полюсом не являются вводными, так как при его отключении разрывается фаза, а нулевой провод по-прежнему остается соединенным с питанием. Это не обеспечивает защиту на 100%.

Свойства автоматов с двумя полюсами

В случаях, когда при аварии требуется полное отсоединение от электрической сети, используют автоматические выключатели с двумя полюсами. Они используются как вводные. В аварийных случаях, либо при коротком замыкании вся электрическая проводка отключается в одно время. Это дает возможность осуществлять работы по ремонту и обслуживанию, а также проведения работ по подключению оборудования, так как гарантирована полная безопасность.

Двухполюсные электрические автоматы используют, когда необходимо наличие отдельного выключателя для устройства, работающего от сети 220 вольт.

Автомат с двумя полюсами подключают к устройству с помощью четырех проводов. Из них два приходят от сети питания, а другие два выходят из него.

Трехполюсные электрические автоматы

В электрической сети, имеющей три фазы, применяются 3-полюсные автоматы. Заземление оставляют незащищенным, а проводники фаз соединяют с полюсами.

Трехполюсный автомат служит вводным устройством для любых трехфазных потребителей нагрузки. Чаще всего такой вариант исполнения автомата применяют в промышленных условиях для питания электричеством электродвигателей.

К автомату можно подключить 6 проводников, три из которых – фазы электрической сети, а остальные три выходящие от автомата, и обеспеченные защитой.

Использование четырехполюсного автомата

Чтобы обеспечить защитой трехфазную сеть с четырехпроводной системой проводников (например, электродвигатель, включенных по схеме «звезды»), применяют 4-полюсный автоматический выключатель. Он играет роль вводного устройства четырехпроводной сети.

Имеется возможность подключения к устройству восьми проводников. С одной стороны – три фазы и ноль, с другой стороны – выход трех фаз с нолем.

Время-токовая характеристика

Когда устройства, потребляющие электроэнергию, и электрическая сеть работают в нормальном режиме, то происходит обычное протекание тока. Это явление касается и электрического автомата. Но, в случае повышения силы тока по разным причинам выше номинального значения, происходит срабатывание расцепителя автомата, и цепь разрывается.

Вопрос 2

Почему в России, в отличие от стран Европы, в системах TN-C-S и TN-S не предписывается применять автоматические выключатели с числом полюсов 4Р (для трехфазных сетей) и 2Р или 1Р+N (для однофазных сетей). Может быть, присутствует некая политическая или экономическая подоплека данного момента? Ведь вполне очевидно, что, разрывая активную нейтраль, мы повышаем безопасность и упрощаем диагностику электроустановки!

Ответ

Виктор Шатров, референт «Ростехнадзора» (Сайт «Новости ЭлектроТехники», https://www.news.elteh.ru/aq/?&p=3 5)

В Правилах устройства электроустановок отсутствует запрещение применения 4-полюсных выключателей в трехфазных цепях и 2-полюсных выключателей в однофазных цепях для отключения нулевого рабочего проводника одновременно с фазными. Необходимость установки в нулевом рабочем (нейтральном) проводнике защиты от коротких замыканий с обязательным отключением нейтрального проводника и воздействием на одновременное отключение фазных проводников предусмотрена п.473.3.2.1 ГОСТ Р 50571.9 для случаев, когда сечение нейтрального проводника меньше сечения фазных проводников. Одновременно оговорены условия, при выполнении которых не требуется обнаружение тока короткого замыкания в нейтральном проводнике.Главой 3.1 «ПУЭ» оговорено, что расцепители в нейтральных проводниках допускается устанавливать лишь при условии, что при их срабатывании отключаются все проводники цепи, находящиеся под напряжением. В цепи PEN-проводника установка защитно-коммутационных аппаратов не допускается, за исключением случаев, предусмотренных п. 1.7.145 и п. 1.7.168 ПУЭ 7-го издания.

Дифавтомат «DS 941» (1Р+N) при сверхтоке (не путать с током утечки) срабатывает только по фазе. Сверхток в нейтрали он не контролирует.

Дифавтомат «DS 652» (2Р) при сверхтоке срабатывает и по фазе и по нейтрали. Поэтому он будет рвать и фазу и нейтраль, независимо от того, где был сверхток.

Условия использования

Силовой предохранительный автомат выпускается в 5 климатических категориях и рассчитан на эксплуатацию при следующих условиях:

• монтаж на высоте до 1000 м над уровнем моря;
• температура воздуха снаружи от -40 до +40 градусов без учета инея и росы;
• относительная влажность воздуха 90 % (+20 градусов) и 50 % (+40 градусов);
• помещения без пыли, агрессивной концентрации паров и газов, на улице нет взрывоопасной среды и пыли;
• монтаж на поверхности, куда не достанут капли воды, масла, частицы радиации.

Зависимость эксплуатационных параметров выключателей от условий окружающей среды прописана в ГОСТ 17516.1-90.

Любой ампераж от 10А до 100А. Четырехполюсный перепакованный (переделанный) автомат на базе выклю..

Четырехполюсный автоматический выключатель

На территории Росссийской Федерации используются в основном трехфазные системы электроснабжения, соответственно применяемые в них аппараты защиты также трехфазные. Однако производителями электрооборудования выпускаются также четырехполюсные автоматические выключатели. Попробуем разобраться в каких случаях обосновано применение именно четырехполюсных автоматов, а когда можно обойтись установкой трехполюсного аппарата. Прокладка кабеля для подключения потребителя большой мощности всегда связана с высокими финансовыми затратами. В случае если длина кабеля существенна, иногда экономически обоснованно использование кабеля с сечением нейтрального проводника меньшим нежели сечение фазных проводников. Примером может служить например кабели ВВГнг 4*35+1*16 и ВВГнг 5*35, разница в стоимости может достигать 60%. Применяя кабель с усеченным сечением нулевого проводника можно получить заметную экономическую выгоду при большой длине прокладки. В таком случае согласно ГОСТ Р 50571.9 «Электроустановки зданий» предписывается использование именно четырехполюсного автоматического выключателя для защиты от коротких замыканий.

Вопрос 3

В чем различие между дифференциальными автоматическими выключателями “1P+N” и “2P”?

Ответ

Дифференциальный автоматический выключатель имеет 3 функции:

• а) защита по перегрузке;
• б) защита по току короткого замыкания;
• в) защита по утечке.

• а) тепловой расцепитель;
• б) электромагнитный расцепитель;
• в) УЗО.

Далее: «1P+N» означает, что тепловой и электромагнитный расцепители стоят только в цепи фазы. Ноль только размыкается, т.е. цепь нулевого проводника указанных защит не содержит.

«2P» — соответственно, содержит биметаллическую пластину и катушку электромагнитного расцепителя как в цепи фазного проводника, так и в цепи нулевого проводника.

Вопрос 4

Дайте, пожалуйста, ссылку на документ, регламентирующий установку или отсутствие коммутирующего устройства в нулевом рабочем проводнике для системы с глухозаземленной нейтралью. В «ПУЭ» четкое указание отсутствует. В зарубежной документации такие требования устанавливаются.

Ответ

Людмила Казанцева, главный специалист УИЦ «НИИПроектэлектромонтаж» (АНО)

Пункт 461.2 ГОСТ Р 50571.7-94 «Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Отделение, отключение, управление» содержит указание: «В системе «TN-S» отделять или отключать рабочий нулевой проводник не требуется». «Не требуется» – значит, не обязательно, но возможно.

В соответствии с п. 1.7.8 «ПУЭ» нулевой рабочий проводник является токоведущей частью. Так как при отключении фазных проводников обесточивается, как правило, и нулевой рабочий проводник, то нормативно-технические документы не требуют его обязательного отключения. Обычно необходимость установки коммутационного аппарата в нулевом рабочем проводнике определяется условиями эксплуатации. Например, тот же ГОСТ Р 50571.7-94 (п. 464.2) в местах, где существует опасность поражения электрическим током, требует отключать устройствами аварийного отключения все токоведущие проводники, в том числе и нулевой рабочий проводник; п.7.1.21 «ПУЭ» требует отключать одновременно с фазным также и нулевой рабочий проводник при питании однофазных потребителей от многофазной питающей сети ответвлениями от ВЛ. Примером коммутационного устройства, отключающего также и нулевой рабочий проводник, являются штепсельные розетки. Для всех передвижных и мобильных установок, как правило, требуется отключение нулевого рабочего проводника одновременно с фазными проводниками питающего кабеля одним общим коммутационным аппаратом.

Вопрос 5

В ГОСТ Р 50571.7-94 п. 465.1.5 сказано, что устройства управления, обеспечивающие переключение питания с одного источника питания на другой, должны воздействовать на все проводники, находящиеся под напряжением. При этом должна быть исключена возможность включения источников на параллельную работу в случае, если установка специально не рассчитана на такой режим работы. В этом случае не следует отключать нулевой рабочий проводник, совмещенный с защитным, или защитный проводник в четырехпроводной системе. Означает ли это, что в TN-S системе питания в ящике АВР пускатель должен отключать фазные и нулевой рабочий проводники?

Ответ

Александр Шалыгин, Валерий Шейн, АК «Росэлектромонтаж»

В системе TN отключать PEN-проводник или PE-проводник не допускается. Что касается N-проводника, то его отключение, как правило, не требуется. Отключение N-проводника в системе TN-S требуется:

• во-первых, если его сечение меньше сечения фазных проводников, и защита фазных проводников от сверхтоков не обеспечивает одновременно защиту N-проводника;
• во-вторых, если на вводе с АВР установлена дифференциальная защита. Неразрывность N-проводника в этом случае приводит к перераспределению токов нулевой последовательности от разных источников и, как следствие, неопределенность работы дифференциальной защиты.

Отключение N-проводника требуется также для ряда специальных установок с целью повышения уровня безопасности. Например, в соответствии с требованиями главы 7.1 ПУЭ в однофазных сетях необходима установка двухполюсных выключателей. В однофазных нефазированных групповых сетях (розеточные сети) при использовании фазированных электроприборов класса защиты I ряд стандартов также требует двухполюсной коммутации. При переключении на резервный источник (ДЭС) при использовании четырехпроводной сети данное мероприятие бессмысленно, так как между РЕ и N шиной вводного устройства установлена перемычка. При необходимости полного отделения ДЭС, линия от источника должна выполняться пятипроводной.

При сборке распределительного щитка для трехфазной сети используются 3-х полюсные автоматические выключатели. При возникновении перегрузки сети или при коротком замыкании такой автомат расцепит сразу три фазы.

Основные характеристики

Одной из основных характеристик вводного автомата является так называемая «предельная коммутационная стойкость» (ПКС), которую принято определять как максимальную отключающую и включающую способности. Каждая из них представляется как наибольшее значение тока в коммутируемой цепи, которую способен разомкнуть (замкнуть) данный аппарат с одновременным гашением возникающей при этом электрической дуги.

Обратите внимание! С другой стороны, под такой способностью понимается максимальное значение тока КЗ, при котором автомат отключается несколько раз, оставаясь при этом вполне исправным.

Этот эксплуатационный показатель обычно указывается на лицевой панели корпуса прибора на месте, удобном для его фиксации.

Помимо токовых параметров вводные устройства характеризуются питающим напряжением, на длительную работу с которым они рассчитаны. Типовой квартирный ВА предназначается для коммутации стандартных 220-ти Вольт и имеет не более 2-х переключающих групп. А в силовых цепях энергоснабжения, проложенных прямо от местной подстанции или ВЛ, могут устанавливаться трехфазные аппараты, рассчитанные на напряжение 380 Вольт.

При рассмотрении различных исполнений водных автоматов, отличающихся по количеству одновременно переключаемых групп контакторов, можно выделить следующие разновидности:

• Однополюсные коммутационные приборы;
• Двухполюсные автоматические выключатели;
• Многополюсные (трех, — и 4-х полюсные) коммутаторы.

Первые две позиция применяются для ввода однофазных напряжений, а многополюсный – для коммутации силовых цепей 380 Вольт (в нем чаще всего предусматривается 3 или 4 переключающие группы).

Дополнительная информация. Согласно требованиям ПУЭ, в однофазной сети для ввода трехжильных линий с отдельным заземляющим проводом не допускается использовать несколько однополюсных переключателей (это касается и трехфазных сетей из 4-х жил).

При выборе вводного автомата обычно ставится как минимум двухполюсник, посредством которого при необходимости ремонта электросети можно обесточить квартиру не только по фазе, но и по нейтральному проводу (нулевой при этом может пускаться на счетчик в обход).

В ситуациях, когда в дом заводится только 2 жилы (без нейтрали), допускается устанавливать однополюсный автомат. В случаях, когда к ним искусственно добавляется заземляющий проводник (за счет обустройства повторного заземления, например), полагается использовать двухполюсное устройство.

Рассмотрим более подробно, как подключаются разрешенные к применению одно,- и многополюсные автоматы.

Сколько полюсов бывает

Однополюсный, двухполюсный, трехполюсный и четерехполюсные автоматы

В распределительном щитке квартиры или дома наиболее часто используются однополюсные автоматические выключатели. Их задача расцепить фазный проводник, тем самым прервав подачу электричества на контур. Дифференциальные автоматические выключатели и УЗО отключают одновременно и фазу и рабочий ноль, т.к. их срабатывание может быть связано с нарушением целостности проводки. Вводной автомат в таком щитке всегда должен быть двухполюсный.

Трехфазный ток используется предприятиями для питания мощных агрегатов, требующих напряжения в 380 вольт. Иногда четырехжильный кабель (три фазы и рабочий ноль) подводится к жилому дому или офису. В связи с тем, что в этих помещениях не используется оборудование, рассчитанное на такое напряжение, в распределительном щитке три фазы разделяются и получается напряжение 220 между каждой фазой и рабочим нулем.

Для таких щитков используют 3-х полюсные и четырехполюсные автоматические выключатели. Срабатывают они при превышении номинальной нагрузки по любому из трех проводов и отключают их все одновременно, а в случае с четырехполюсным – дополнительно отключается рабочий ноль.

Зачем использовать два и четыре полюса

Вводной автоматический выключатель обязательно должен полностью отключать все фазы и рабочий ноль, т.к. один из проводов вводного кабеля может давать утечку на ноль и если его не отключить, используя однополюсный или 3-х полюсный автоматический выключатель, есть вероятность поражения током.

Утечка при 3-х полюсном автоматическом выключателе

На рисунке видно, что в таком случае весь рабочий ноль в сети оказывается под напряжением. Если использовать вводной автомат, отключающий фазу и ноль, этого можно избежать, следовательно использование четырехполюсного и двухполюсного автоматических выключателей для трехфазных и однофазных электросетей более безопасно.

Стоимость

3-х полюсные автоматические выключатели, в зависимости от производителя, отличаются и по цене. В таблице ниже вы можете сравнить стоимость таких электроустановочных изделий самых популярных в РФ марок: IEK, Legrand, Schnider Electriс и ABB:

Таблица стоимости 3-х полюсных автоматических выключателей лидеров на рынке РФ

Видео о полюсности выключателей и способах подключения

Ролик будет полезен новичкам, желающим разобраться в вопросах отличия и функциональности однополюсных, двухполюсных, 3-х полюсных и 4-х полюсных автоматических выключателей. Как правильно их подключать и в каких случаях следует использовать тот или иной автомат.

Трехполюсные и четырехполюсные ВА

Дифференциальный автомат надежная защита электрических цепей и человека

Устройства этого типа устанавливаются в силовых питающих сетях 380 Вольт и позволяют одновременно переключать сразу все фазы. В их конструкции могут быть предусмотрены специальные дугогасящие камеры, обеспечивающие коммутацию больших по величине нагрузок (значительных токов). На расположенном ниже рисунке приведены внешний вид и схемное изображение этого устройства.

При его графическом изображении используются регламентируемые действующими стандартами правила обозначения и маркировки подводящих проводов, состоящие в следующем:

• Согласно этим установлениям, фазные жилы обозначаются как A, B и C, а также различаются по цвету защитой оболочки (изоляции);
• Набор цветовых гамм может быть произвольным, но чаще всего используются красный (коричневый), зеленый и желтый цвета;
• При включении на вводе на объект (в частный дом или в гаражную мастерскую, например) такого автомата нулевой провод в синей изоляции проводится мимо него и подсоединяется сразу к соответствующей клемме электросчетчика.

При необходимости коммутировать все четыре жилы подводящего 380 Вольт кабеля потребуется установить 4-х полюсной автоматический выключатель, используемый на вводе в данный объект. Этот вариант подключения ВА обеспечивает дополнительную защиту обслуживаемой сети по нулевому проводу.

Типовой автомат защиты обычно рассчитывается на номинальные коммутируемые токи порядка 63-100 Ампер (их точное значение зависит от величины подключаемой к данной сети нагрузки).

Для правильного расчета этого значения необходимо проинспектировать все имеющиеся на объекте трехфазные агрегаты (электродвигатели, насосы и т. п.), с учетом потребляемой ими активной и реактивной мощности. После этого останется определиться с токами, протекающими по их цепям в предельных рабочих режимах, а затем просуммировать получившиеся результаты.

В заключительной части обзора отметим, что в случае увеличения потребляемой данным объектом мощности выше установленной нормы (15 кВт) потребуются специальное разрешение и дополнительная оплата. После его получения от соответствующих инстанций можно будет ставить вводный автомат с требуемым номиналом.

Комментарии:

А я думал, что трехполюсный подключается как фаза-ноль-земля, а оно оказывается вот как… Век живи, век учись! А его можно использовать в щитке под однофазную сеть, если надо отключать сразу три контура?

Evgen, а зачем он тогда нужен? Запитай все три фазы через однополюсный выключатель и будут они тебе отключаться одновременно без проблем! И место на рейке сэкономишь.

А почему нельзя использовать трехполюсный выключатель в однофазной сети? Отключать одновременно фазу, ноль и землю? Если поставить его, например, на вводе в щиток. Мне кажется так правильнее.

Denis, а зачем тебе на вводе отключать землю? Трехполюсный выключатель нужен только

в трехфазной сети, но использовать его в однофазной возможно, но нецелесообразно. Также нецелесообразно, как отключение заземления в приведенном вами примере

Ноль иногда отключить полезно-при перекосе фаз,в деревнях сплошь и рядом.А вот землю рвать надо ТОЛЬКО если есть разд.транс,и ПОСЛЕ него.

Virtual Private Servers

Одной из наиболее видных, в прямом смысле этого слова, характеристик автоматического выключателя являектся характеристика определяющая количество полюсов автомата.

а если надо отключить две фазы и ноль трёх полюсный пойдет

Оставить комментарий Отменить ответ

Бестопливный генератор – способ заработать на безграмотности

Плюсы и минусы вертикальных ветрогенераторов, их виды и особенности

Ветряк для частного дома – игрушка или реальная альтернатива

Power Bank с солнечной батареей – расчет на безграмотность

Как выбрать солнечную панель – обзор важных параметров

Назначение автоматических выключателей, внедряемых в схемы электрических сетей, касается защитных функций. Если в режиме перегрузки сети использовать ручной прибор, вероятность получить значительные повреждения оборудования существенно возрастает.

Автоматические двухполюсный и трехполюсный выключатели снижают такие риски до минимума, так как обеспечивают моментальный разрыв цепей на случай аварии.

Разберемся в особенностях электрических автоматов, приведем советы по выбору, установке и эксплуатации таких устройств.

Исполнение автоматических выключателей

В практике использования подобного оборудования отмечается частое применение трёх видов устройств: однополюсные, двухполюсные, трёхполюсные.

В чём проявляется разница между этими тремя видами автоматов? Попытаемся разобраться.

Однополюсный прибор, в общем-то, не вызывает особых вопросов. Если внедрить выключатель однофазную схему, то устройство будет работать как обычный рубильник, только в режиме автоматической реакции – то есть без вмешательства пользователя разорвёт цепь на случай нарушения заданных рабочих условий.

Краткая характеристика двухполюсника

Аналогичное устройство, но исполненное в виде двухполюсного автоматического выключателя, несколько отличается по функциональности.

Схемотехника двухполюсного прибора выполнена с учётом контроля и сравнения условий работы двух независимых токовых линий.

Двухполюсные автоматы применяются, как правило, для внедрения в проекты построения электрических сетей, когда требуется контроль и сравнение условий работы двух участков единой электрической сети. По сути, двухполюсная конфигурация прибора представляет собой тандем пары однополюсных устройств.

Однако схема защиты и блокировки двухполюсника работает по принципу сравнения параметров каждого устройства в отдельности, в режиме реального времени. Если на любом из двух контрольных участков параметры выходят за границы установок, моментально разрываются обе линии.

Этот важный момент показывает: замена двухполюсного автомата парой обычных однополюсных приборов невозможна в принципе. На случай перегрузки одной из цепей (или КЗ), сработает только один автомат.

Но учитывая, что электрическая сеть единая, электричество продолжит поступать через второй прибор, питающий другой участок. Подобная ситуация приводит к тяжёлым последствиям.

Между тем, существуют два подвида двухполюсных приборов:

• с защитой одного полюса и обычной коммутацией нейтрали;
• с защитой обоих полюсов и одновременной их коммутацией.

Первые обычно используются в качестве вводных автоматов, благодаря которым коммутируется фазный и нулевой проводники. При этом такая схема включения предусматривает использование дополнительной линии PE – заземляющего провода.

Вторые находят применение в схемах одной сети, где питаются два участка, действующие в условиях разных токовых нагрузок.

Особенности устройства трёхполюсника

Главное предназначение трехполюсного автоматического выключателя – использование в схемах трёхфазных сетей. Конструктивные особенности этого вида приборов заключаются в наличии защитных функций на каждом отдельном полюсе.

Срабатывание защиты на любом из полюсов приводит к размыканию всех полюсов.

Несмотря на конкретное назначение автоматов такого типа, их вполне допустимо использовать на однофазных или двухфазных линиях.

Конструктивно трехполюсный автомат содержит следующие элементы:

• механизм управления;
• систему контактов;
• модуль гашения электрической дуги;
• расцепляющее устройство.

Свободные контакты обычно монтируются внутри крышки прибора. Контактная система связывается с траверсой главных контактов кинематическим способом.

Функциональные узлы прибора смонтированы внутри корпуса. Крышка и корпус автомата выполняются из материалов, не пропускающих электрический ток (пластмасса, текстолит и т.п.).

Автоматический выключатель — назначение и характеристики

Какие функции выполняет автоматический выключатель. Типы устройств

Основная задача автоматического выключателя — обесточить защищаемую электрическую линию при возникновении в ней токов большой величины. А возникают они вследствие короткого замыкания или подключения нагрузки, мощность которой очень высока и не соответствует параметрам сети. Вследствие возникновения большого тока проводники могут нагреваться, а изоляция воспламеняться. В этом случае кабель для электропроводки в деревянном доме может стать причиной пожара. Поэтому автоматический выключатель должен вовремя распознать высокий ток, способный нанести повреждения электрической сети и вовремя отключить эту сеть.

В зависимости от способа срабатывания устройства можно разделить на тепловые и электромагнитные . В первых размыкание цепи происходит от изменения формы биметаллической пластины, которая нагревается при повышении нагрузки. Этот тип срабатывает достаточно медленно. Выключатели с электромагнитным размыкателем срабатывают гораздо быстрее. Они отлично реагируют на короткие замыкания в цепи и могут отключать ее за сотые доли секунды.

По конструкции устройства подразделяются на три вида:

• воздушный автоматический выключатель;
• выключатель в литом корпусе;
• модульный выключатель.

Воздушный автоматический выключатель имеет, как правило, большие размеры. Устройство этого типа заключено в металлический корпус и может защищать цепи с токами до 6300 А.

Выключатель в литом корпусе из диэлектрического материала более компактен и предназначен для защиты цепей, в которых возникают токи до 3200 А.

Модульные выключатели невелики, изготавливаются в пластиковом корпусе и предназначены не только для автоматической защиты цепей, но и для ручного включения и отключения. Такие устройства имеют ширину, кратную 17,5 мм и унифицированные узлы крепления на DIN- рейку шириной 35 мм . Именно такой тип выключателей используют для защиты бытовых электросетей частных домов и квартир.

Для защиты однофазной электрической сети устанавливают однополюсный или двухполюсный, а для защиты трехфазной — трехполюсный или четырехполюсный автоматический выключатель.

Для комплексной защиты от высоких токов и токов утечки в сетях применяют дифференциальные автоматические выключатели. Они объединяют в себе обычный автомат и устройство защитного отключения .

Характеристики и параметры автоматического выключателя

Характеристики и параметры играют важную роль при выборе устройства этого типа для конкретной электрической цепи.

Время-токовая характеристика

Главной особенностью автоматического выключателя является время-токовая характеристика (ВТХ). Она указывает значение тока, который может возникнуть в цепи, при котором автомат отключит ее без задержки по времени. Эта величина не абсолютная, а зависит от номинального тока, потому и указывается на устройстве рядом с ним. Обозначается буквой A, B, C, D, K или Z.

Каждая буква означает, во сколько раз ток мгновенного отключения должен превышать номинальный:

• A – в 1-3 раза;
• B – в 3-5 раз;
• C – в 5-10 раз;
• D – в 10-20 раз;
• K – в 8-14 раз;
• Z – в 2-4 раза.

Поэтому два автомата с одинаковым номинальным током будут работать по-разному. Например, автомат С16 мгновенно отключится при возникновении в цепи тока 80 А, а выключатель D 16 мгновенно отключится только при токе 160 А.

Номинальный ток

Этот параметр уже упоминался выше. Номинальный ток — это тот, который автомат должен пропускать при нормальных (штатных) условиях работы. Превышение этого значения в цепи свидетельствует о возникновении аварийной ситуации. В этом случае цепь должна быть отключена.

Но отключение произойдет не сразу, если ток не превысил значение время-токовой характеристики. Время отключения будет зависеть от типа и модели расцепителя и от того, насколько был превышен номинал.

Предельная отключающая способность

Этот параметр указывает на максимальную величину тока в защищаемой выключателем сети, при котором он отключит ее, оставшись работоспособным. Вполне вероятно, что при достижении током значения больше предельной отключающей способности автомата, последний мгновенно выйдет из строя. При этом, скорее всего сгорят электромагнитные катушки, а механическая часть останется целой, продолжая пропускать огромный ток. При недостаточной проводимости возможен сильный нагрев и возгорание.

Категория токоограничения

От того, к какой категории относится автоматический выключатель, зависит время отключения им цепи до того момента, когда ток

1. время отключения 10 мс или больше;
2. отключение производится в интервале от 6 до 10 мс;
3. время отключения линии будет не более 6 мс.

Соответственно, чем выше категория устройства, тем безопаснее сеть, защищаемая им. Ведь при быстром отключении проводники не успевают нагреваться до той степени, когда возможно возгорание изоляции.

Напряжение

Этот параметр зависит от того, в какой сети применяется автоматический выключатель. Однополюсные и двухполюсные устройства рассчитаны на работу в сетях однофазного тока и поэтому напряжение — 230 В , для трехполюсных и четырехполюсных автоматов обычное напряжение — 400 В .

Как выбрать автоматический выключатель

При выборе автоматического выключателя для защиты электросети в частном доме лучшим будет модульный автомат. Количество их должно соответствовать количеству защищаемых цепей. Как правило, отдельно защищают цепи освещения, цепи розетки (их часто делят на две группы, чтобы при срабатывании устройства защиты часть розеток оставалась в рабочем состоянии), линии приборов большой мощности (электроплита, электродуховка, кондиционер, электрический котел отопления).

Для защиты сетей небольшого дома прекрасно подойдут устройства с ВТХ (время-токовой характеристикой) — тип C. Не нужно бояться тока 80 А в цепи, рассчитанной на нагрузку в 3,5 кВт. Автомат успеет отключить ее до того, как изоляция успеет нагреться хоть немного.

Номинальный ток выбирается по расчету. Во-первых, необходимо для всей защищаемой цепи определить суммарную нагрузку всех электропотребителей в Ваттах. Во-вторых, разделить полученное значение на величину напряжения в сети в Вольтах.

Конечно, лучше выбирать устройство с большими значениями предельного тока и категории.

Для надежной защиты сети рекомендуется выбирать изделия известных брендов — АВВ, Le g rand, Siemens. В последнее время стали радовать качеством автоматы IEK. Однако изделия этих марок значительно дороже, чем, например DEKraft, Schneider Electric. Дорогие устройства целесообразно устанавливать на вводах в электроустановку, а также для защиты цепей, в которых работают приборы, требующие надежного питания — компьютеры, оргтехника, холодильное оборудование. Для сетей освещения дома,а также для подсобных построек можно устанавливать автоматы из бюджетной линии.

Монтажные тонкости выключателей

Для всех электрических приборов подобного исполнения определён порядок внедрения в состав электрической схемы.

Установленным порядком, в частности, предполагаются следующие действия монтажников, прежде чем двухполюсные и трехполюсные выключатели будут установлены:

• прибор должен соответствовать исполнению под текущую схему;
• корпус автомата не имеет деформаций и повреждений;
• рычаг включения/отключения чётко срабатывает в режиме ручной активации.

Основание, на которое предполагается инсталляция устройства, необходимо проверить на ровность поверхности. Не допускается монтаж на основания, где за счёт неровной поверхности после крепления корпус автомата подвергается напряжениям изгиба.

Соединение с проводниками сети

Присоединение медных проводников, имеющих сечение 16 – 25 мм 2 , выполняют через кабельные наконечники (ГОСТ 9688-82). Если необходимо сделать соединение проводниками из меди сечением 4 – 16 мм 2 , используются кабельные наконечники иного типа (ГОСТ 7386-80).

Применительно к соединениям алюминиевых проводов, используются концевые элементы по аналогии ТАМ-7, соответствующие параметрам ГОСТ 9581-80.

Сетевое проводники, подводящие напряжение от источника питания, подключают к верхней группе неподвижных контактов автоматических выключателей. Подводить и подключать проводники необходимо так, чтобы они не создавали усилия на зажимах автомата.

Наконечники следует затягивать контактными зажимами плотно, но без критичных усилий, способных привести к срыву резьбы. Заделке проводников в кабельных наконечниках следует уделять высокое внимание. Обязательно использовать изоляционные трубки, ленту в качестве защитной оболочки.

Нюансы расстановки и крепежа

Когда выполняют монтаж нескольких единиц оборудования, требуется соблюдать правила расстановки приборов относительно друг друга. Так, расстояние между близко расположенными приборами следует выдерживать не менее 5 мм.

Минимальные расстояния от металлических частей распределительных устройств: сверху 30 – 50 мм, сбоку 5 – 10 мм, в зависимости от величины подведённого напряжения.

Если на монтаже применяются приборы, конструктивно сделанные в дополнительной оболочке, все монтажные манипуляции с ними производятся при снятой крышке оболочки. Установку крышки выполняют с учётом правильного вхождения поводка приводного механизма. Крепление крышки винтами исполняют равномерно.

По завершении монтажа автоматы обязательно проверяются на чёткость момента включения/отключения.

Монтажные схемы и правила подключения выключателя подробно описаны в этой статье.

Как выбрать автоматический выключатель

Автомат защищает электрическую сеть от токов, повышенной величины. В случае если случилась аварийная ситуация данное устройство должно произвести отключение подачи электроэнергии. Но иногда случается такой эксцесс, когда выключатель может не сработать. Одной из причин этого обстоятельства является установка неправильно подобранного автомата. А как выбрать автоматический выключатель?

Чтобы выбрать автоматический выключатель стоит обратить внимание на технические характеристики защитного устройства. К таким характеристикам относятся: величина номинального тока, категория срабатывания, мощность нагрузки многие другие параметры. Кроме этого на выбор прибора влияют производитель данного электроприбора, а также стоимость изделия.

Характеристика автоматического выключателя

Времятоковая характеристика имеет следующие типы:

1. Тип А. В этом типе срабатывает тепловая защита, когда отношение электрического тока в цепи к номинальному току превышает 1,3. При этом срабатывание защитного прибора произойдет через 60 минут. В случае если будет превышаться ток, время срабатывания уменьшится. Кроме этого активируется электромагнитная защита, которая предусматривает двукратное превышение. При этом прибор отключится через 0,05 секунд. Этот тип автоматов устанавливается в электрических сетях, склонных к кратковременным перегрузкам. В бытовых условиях данный вид защитных приборов не применяется.
2. Тип В. В защитном приспособлении типа В превышение допускается от 3 – 5 раз. При этом тепловая защита сработает через 4 – 5 секунды, а электромагнитная – в течение 0,015 секунды. Данный тип используется в осветительных линиях, не подверженных высоким пусковым токам.
3. Тип С. Более популярный вид, обладающий большой допустимой перегрузкой. В этом случае тепловая защита отключит систему при пятикратном превышении нагрузки и сработает через 1,5 секунды. Соленоид такого автомата выдерживает перегрузку в десять раз. Это устройство используется в быту, а также в электросетях, где присутствует умеренный пусковой ток и смешанная нагрузка.
4. Тип D. Данные приборы выдерживают десятикратное превышение нормы тепловой защиты и двадцатикратное превышение электромагнитной защиты. Автоматы устанавливаются в электрических сетях с высоким пусковым током.
5. Тип К. Автомат устанавливается в цепях с индуктивной нагрузкой и выносит перегрузку в восемь раз. При этом для сетей с постоянным напряжением превышение возможно в восемнадцать раз. Временной отрезок варьируется от 0,02 – 1,05 секунды, в зависимости от того какая защита сработает.

Существует автомат типа Z, который используется для подсоединения электронных приборов. Защитное устройство способно выдержать перенагрузку в 2 – 4 раза. Время отключения при тепловой защите составляет 1,05 секунды, а при электромагнитной – 0,02 секунды.

Критерии выбора

Как выбрать автоматический выключатель? Рассматривая различные модели автоматических устройств, необходимо обратить внимание на более важные показатели, такие как: номинальное напряжение, отключающая способность, количество полюсов, максимальный рабочий ток.

Номинальное напряжение зависит от напряжения, характерное этому виду прибора. К тому же оно должно иметь величину такую же или выше номинального сетевого напряжения.

Максимальный рабочий ток прибора связан с нагрузкой, которую будет подключаться к данной сети. Чтобы узнать величину нагрузки на электросеть необходимо подсчитать мощность имеющихся электроприборов, которые планируется подключить. Так, при суммарной нагрузке в 1 кВт в электросети 220 вольт, максимальный рабочий ток будет равным 5А.

Изоляция проводов имеет огромное значение. Читайте тут о том, какая изоляция лучше.

В электросети с загрузкой в 1 кВт, напряжением 380 вольт, максимальный рабочий ток равен 3А. При этом выбор автомата необходимо остановить на автоматах, у которых номинальный ток равен или выше максимального рабочего тока.

Номинальный ток

При выборе прибора необходимо учитывать номинальный ток отключения, который должен превышать величину тока короткого замыкания. То есть ток отключения это максимальный ток короткого замыкания. Производители выпускают защитные устройства с номинальным током в 4, 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 100А, 160А.

Селективность

Эта технология основывается на применении токоограничивающих защитных устройств. Такая система способствует отключению одного из приборов, если начнется авария. При этом остальная электрическая сеть сохраняет работоспособность. Селективность достигается путем реализации времятокового параметра.

Временная селективность обеспечивает разность во времени срабатывания. Так, самый близко расположенный к потребителю автомат должен обладать временем срабатывания в 0,02 секунды, последующий защитный прибор должен иметь время отключения в 0,5 секунды, а последнее защитное устройство должно отключится через одну секунду. Одновременно с этим третье устройство страхует второе, а второе – первое.

Токовая селективность заключается в том, что в данных автоматических выключателях должен присутствовать соответственный показатель отключения по токовой величине. Первый должен обладать параметром в 200А, второй – 300А, а третий – 400А.

Техническое обслуживание в период эксплуатации

Нормальные условия действия двухполюсных и трехполюсных автоматических выключателей позволяют выделять время на технический осмотр приборов не чаще одной профилактики за три года работы. Этот факт лишний раз подтверждает высокое качество исполнения практически любых автоматов.

Между тем, согласно инструкций, технический осмотр обязательно выполняется, если автоматический выключатель срабатывал по причине тока короткого замыкания.

Для любой причины, будь то срабатывание устройства в условиях аварийной ситуации или техобслуживание по графику, технический осмотр устройств выключает в себя:

• диагностирование механизма включения/отключения в ручном режиме без нагрузки;
• проверку затяжки винтов основных и свободных контактов;
• надёжность крепежа прибора к основанию;
• очистку от загрязнений и посторонних предметов;
• имитацию отключения методом механического воздействия на чувствительный элемент;
• проверку работоспособности в рабочем режиме.

Практика пользования электрическими сетями отмечает обращение с приборами разных производителей, включая отечественных и зарубежных.

Большая часть всех эксплуатируемых устройств автоматической защиты характеризуется безупречной работой в плане качества.