Автоматический выключатель, не является симметричным электрическим прибором, как лампа накаливания или нагревательный элемент . От способа подключения зависит, какие детали защитного устройства обесточатся, а какие останутся под напряжением при срабатывании.

Устройство автоматического выключателя

Конструктивно автомат состоит из электромагнитного и теплового расцепителей, объединенных в одном корпусе. Тепловой расцепитель защищает цепь от перегрузок, а электромагнитный от сверхтоков короткого замыкания. При срабатывании, расцепитель приводит в действие подвижный контакт, и размыкает цепь. Искрогасительная камера, внутри которой находятся контакты, препятствует образованию дуги.

Защитные устройства для однофазной сети 220 В

Корпусное исполнение не отличается от автоматов или УЗО, что дает возможность установки дифференциального автомата в стандартные боксы с использованием DIN-рейки.

Подключение дифференциального автомата также напоминает подключение автоматического выключателя за небольшим исключением – обязательное соблюдение двух правил.

• Необходимо соблюсти фазировку подключаемых проводов. На корпусе дифференциального автомата нанесены обозначения нулевого и фазного ввода, которые обязательно нужно учитывать при монтаже.
• Нулевой провод, подсоединенный на выходе дифференциального автомата, используют только с той линией, которую защищает устройство.

Дифференциальные автоматы очень надежны и неприхотливы, но отступление от этих правил не гарантирует корректную работу устройства.

Для однофазной сети применение двухполюсных автоматов предпочтительней однополюсных. Причина проста – при появлении напряжения на нулевом проводе одним движением флажка полностью разрывается цепь, сохраняя как линию, так и подключенные к ней электроприборы. Корпусное исполнение двухполюсного выключателя позволяет осуществить монтаж на стандартную DIN-рейку.

При этом нужно учитывать, что ширина такого автомата больше, как правило в два раза, однополюсного автомата. Верхняя контактная пара предназначена для подключения фазного и нулевого проводов .

Строгих правил по расположению фазного и нулевого проводов не существует, но в случае подключения ряда двухполюсных автоматов необходимо придерживаться одинаковой тактики.

Выбрав, например левый контакт для фазного провода, все остальные автоматы необходимо подключать также. Левый контакт - фазный, правый – нулевой.

Зачищенные провода фиксируются в контактах при помощи винтовых зажимов. При этом не должно быть оголенных участков провода. Не стоит забывать, что от фазного до нулевого провода очень небольшое расстояние и существует вероятность короткого замыкания при отсутствии изоляции.

Наиболее часто используемые однополюсные автоматы надежны, легки в установке и обеспечивают необходимую защиту линии от перегрузок и короткого замыкания.

При подключении автоматического выключателя важно, чтобы корпус автомата был укреплен надежно и при включении - отключении не сорвался с места крепления.

Для этого используют монтажную DIN-рейку или специальные боксы с заранее установленными рейками в корпусе. Монтируется автомат на рейку с помощью подпружиненной защелки внизу корпуса.

После установки автомата к нему подводится провод. Верхний зажим автомата отвечает за ввод напряжения, а нижняя клемма – за выход. Уложенные и укрепленные на стене провода подводятся к автомату и зачищаются.

При этом обязательно соблюсти условие целостности изоляции везде, кроме клемных колодок. Длинны зачищенных концов вполне достаточно в 1-1,5 см.

Фазный подходящий и отходящий провод зажимается в клеммах автомата, нулевой же может проходить транзитом через бокс или, при необходимости, закреплен на нулевой рейке.

Подходящие и отходящие провода необходимо уложить таким образом, чтобы избежать излишков длинны. Укладываются провода параллельно друг другу и, по возможности, все изгибы осуществляются под прямыми углами.

После установки автомата и проверки всех соединений первое включение необходимо провести без подключенной нагрузки на линии.

Установить и правильно подключить автомат в распределительном шкафу – не проблема. С этим может справиться даже обычный человек, который с электричеством сталкивается только, когда вставляет в розетку штепсельную вилку от бытового прибора или включает освещение. Но вопрос, как правильно подключить автомат, все равно часто звучит от обывателей. Все дело в том, что даже среди электриков происходят споры о способах подсоединения. То есть, подводить питающий провод к автоматическому выключателю сверху или снизу.

Давайте не будем спорить здесь, а просто обратимся к правилам устройства электроустановок (ПУЭ), где в одном из пунктов, а, точнее, в пункте 3.1.6, четко все описано. Ни фото ниже нами сделана выписка из этого пункта ПУЭ.

Итак, правила рекомендуют подключать питающий провод к неподвижному контакту в автомате. А он расположен именно сверху. Но давайте до конца быть честными, и еще раз прочитаем правило. В нем нет строго ограничения, то есть, оно носит только рекомендательный характер. Поэтому отвечая на вопрос, как подключить автоматический выключатель снизу или сверху, можно использовать два варианта. Тем более, прибор будет отключать сеть от перегрузок и короткого замыкания в любом случае в независимости от схемы подключения.

И все же, почему в ПУЭ этот пункт присутствует? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть устройство автоматического выключателя.

Чтобы перейти к схемам подключения автомата, необходимо разобраться в первую очередь с его конструкцией. А так как нас интересует именно подключение проводов к нижним или верхним контактам прибора, то надо понимать, что оба контакта (подвижный и неподвижный) изготавливаются из разных металлических сплавов.

Когда дело касается сети переменного тока, то при коммутации автомата его контакты выгорают равномерно, и здесь разницы, куда подключать провода, нет никакой. Если автомат располагается в схеме с постоянным током , то выбор контакта подключения – важная составляющая правильной и долгосрочной работы самого прибора. При высокой величине силы тока наблюдается перенос металлов с одного контакта на другой, поэтому в таких сетях подключение питающих проводов надо производить только сверху, то есть, через неподвижный контакт.

Теперь переходим непосредственно к самому устройству автомата. Чтобы вы поняли, что находится внутри этого прибора, рекомендуем ознакомиться с рисунком ниже.

Два основных элемента, которые выполняют защитные функции автомата – это расцепители электромагнитный и тепловой.

Электромагнитный расцепитель

Этот элемент является защитным, который срабатывает в том случае, если в электрической цепи , куда был установлен сам автомат, появилось короткое замыкание . Именно в этот момент в цепи появляются токи огромной величины (практически превышающие номинальное значение тока в тысячи раз). Чтобы не сгорела проводка и бытовые приборы , включенные в розетки, расцепитель мгновенно отключает подающую сеть. Время отключения – это миллисекунды. Кстати, существует определенная маркировка по времятоковым характеристикам. Обозначается она буквами латинского алфавита и наносится на корпус самого автоматического выключателя. В быту чаще используются типы «А», «В», и «С».

Сама конструкция электромагнитного расцепителя – это сердечник (соленоид), вокруг которого расположены витки пружины. Соленоид связан напрямую с подвижным контактом автомата. А вот пружина соединяется последовательно с силовыми контактами и тепловым расцепителем. Номинальный ток слишком мал, чтобы созданный внутри катушки магнитный поток, смог втянуть сердечник и тем самым разомкнуть контакты. Как только в сети возникает короткое замыкание, то есть, появляется тог огромной величины, внутри катушки (пружины) возникают большие магнитные потоки, пружина сжимается и втягивает в себя сердечник, который в свою очередь тут же размыкает силовые контакты. А, значит, сеть будет обесточена.

Этот элемент предназначается для защиты электрической цепи, если в ней начинают действовать большие нагрузки, отличные от номинальной. Это расцепитель, так сказать, замедленного действия. Он будет определенное время держать перегруз, и если последний не снизится до номинального значения, то отключит питание. Сразу оговоримся, что тепловой расцепитель не будет реагировать на скачки тока кратковременного действия.

Чисто конструктивно тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, которая, по сути, является консолью. Ее свободный конец соединен с механизмом, который и будет разъединять контакты. При номинальном токе свободный конец пластины располагается близко к рычагу расцепительного механизма. Как только в цепи начнется перегрузка, пластина начинает нагреваться и изгибаться, тем самым действуя на рычаг, тот в свою очередь на механизм, а последний на контакты, размыкая их.

Вот такое достаточно сложное устройство автоматического выключателя и принцип действия.

Схемы подключения

Итак, принцип работы автоматического выключателя теперь понятен, можно переходить непосредственно к схемам его подключения. Начнем с того, что автоматы могут подключаться в однофазные и трехфазные сети. Какие автоматы для этого необходимы? Если разговор вести от однофазных сетях с напряжением в 220 вольт, то в них обычно устанавливается или однополюсный прибор, или двухполюсный. Сама схема будет зависеть от того, используется ли в ней заземляющий контур или нет.

Если в дом входят два провода (ноль и фаза), то в распределительный шкаф можно ставить однополюсный вариант. При этом фазный контур будет проходить именно через сам автомат. Если внутрь дома входит три провода (фаза, ноль и заземление), то общий автомат должен быть двухполюсным. То есть, к первой клемме прибора подключается фаза, ко второй ноль. Заземление через отдельную клеммную коробку разводится до потребителей (светильники и розетки). Далее, провода от автоматического выключателя проводятся до счетчика, затем к однополюсным автоматам, установленных по группам, но уже как было описано в первом случае. Кстати, вот ниже данная система подключения автомата.

В этой ситуации монтаж автоматических выключателей ведут на двухполюсных автоматах, где фаза с нейтралью подключаются к верхним клеммам вводного автомата, а защитный желто-зеленый провод PEN подключается на шину заземления в электрощите.

Использование двухполюсных автоматов в системе сети TN-S с нейтралью и защитным заземлением

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.

Подключение трехполюсного автомата в системе сети TN-S с нейтралью и защитным заземлением

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.

Подключение проводов к автомату

Установка автоматического выключателя проводится на DIN-рейку, длина которой выбирается с расчетом 17, 5 миллиметров на один однополюсный автомат . При монтаже кабеля с него снимается внешняя изоляция на 10 - 15 см для улучшения гибкости проводов и удобства монтажа.

Концы проводов защищают на 7-10 мм и заводят под клеммные контакты. Затягивать сильно винтовые соединения автомата не нужно во избежании перекоса его механизмов. При установке проводов в клеммы автомата следите, чтобы под контакты не попала изоляция проводов. В лучшем случае будет ненадежное соединение, а в худшем пропадет фаза на контакте.

Монтажная соединительная шина для автоматов

Для многожильного кабеля, для надежности контакта, лучше поставить медные наконечники соответствующего размера. В электрощите, где установлены несколько автоматов в ряд, удобно ставить медную соединительную шину для автоматических выключателей (гребенку). Ее режут необходимой длины, и устанавливают в нужной последовательности вместо проволочных перемычек.

Автоматические системы защиты электрических цепей, пришедшие на смену плавким предохранителям, широко применяются не только в разветвлённых сетях производственных предприятий, но и в бытовых электропроводках. Автоматы компактны, надёжны, просты в управлении. Защитить электрическую проводку домашней сети можно с помощью однополюсных автоматов. Но нередки случаи, когда для полноценной защиты электрических установок необходимо устанавливать двухполюсный автомат. Иногда сложную электрическую сеть можно защитить исключительно с помощью групповых автоматов.

Особенность многополюсных автоматов в том, что они разъединяют несколько линий одновременно. Это свойство очень полезно в трехфазных цепях, так как отключение лишь одного фазного провода может привести к выводу из строя электромоторов и другого оборудования. Подобные проблемы в двухпроводной схеме решаются с помощью двухполюсников.

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 .

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.

Рисунок 1. Автоматический выключатель старого образца

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 и устройства защитного отключения (УЗО).

Рисунок 2. Устройство современного автомата

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.

Назначение

В случае одноконтурной электрической схемы, часто используемой в электрификации домов, не целесообразно применение двухполюсных автоматов для защиты сети. Эту задачу успешно решают однополюсные выключатели, так как нет особой необходимости в одновременном отключении различных сегментов цепи. В однофазной проводке с заземлённой нейтралью, когда все нулевые проводники закорочены на нулевые шины, также можно обойтись одиночными выключателями.

Совсем другая ситуация возникает в случаях, когда некое оборудование не может быть подключено в одну общую цепь. Например, если для питания группы электрических приборов используется трансформатор, то без двухполюсного автомата уже не обойтись. Объяснение простое – на выходе трансформатора нет фазы и нуля. Отсечение электрического тока на одном из проводов не исключает наличия напряжения на другом. Только одновременное отключение двух полюсов обеспечивает безопасность оборудования.

Установка двухполюсника позволяет совместить в одном устройстве задачи дифференциальных защит и УЗО. При этом уже не требуется устанавливать отдельные дискретные устройства защитного отключения.

По аналогичному принципу работают четырехполюсные автоматы, работающие в трехфазных сетях с использованием нулевых проводов. осуществляется защита трехфазных нагрузок от КЗ.

Кстати, ПУЭ не запрещает использование двухполюсных выключателей в качестве вводных автоматов. Их можно также применять для защиты групповой и индивидуальной нагрузки. Но, ни в коем случае через это устройство нельзя подключать провода заземления. Помните, что разрыв РЕ-провода допускается только при извлечении штепселя из розетки.

Достоинства и недостатки

Двухполюсные автоматы обеспечивают контроль линий при однофазном питании, а также защиту оборудования, работающего в трехфазных цепях.

К достоинствам этих устройств можно отнести:

• надёжную защиту домов, офисов и производственных помещений от сетевых перенапряжений;
• возможность контроля мощности отдельных электроприборов и установок;
• лёгкость монтажа и обслуживания. Двухполюсные АВ идеально подходят для выполнения разветвлений и структурирования проводки в электроснабжении помещений.

Конечно, главное преимущество в том, что двухполюсный автомат одновременно обесточивает два проводника, не зависимо от того, в котором из них произошла авария. Это гарантирует полное отсутствие напряжения в защитных проводниках.

Из недостатков можно отметить:

• существование вероятности пробоя кабеля при одновременном включении двух нагруженных линий;
• в редких случаях, при выходе из строя теплового расцепителя, возможно произвольное отключение питания даже в режиме номинальных напряжений;
• необходимость подбора двухполюсных автоматов в соответствии с расчётными параметрами сети. Если чувствительность выключателя будет завышена – он без веских причин будет часто срабатывать, а при заниженном показателе скорости реакции на нестандартную ситуацию, автомат не заметит перегрузки сети.

Благодаря уникальным преимуществам применение двухполюсных выключателей оправдано даже с учётом существующих вероятностей проявления указанных недостатков.

Установка и схемы подключения

Монтаж устройств на дин-рейку выполняется очень просто. Для этого предусмотрены специальные захваты (защёлки) с тыльной стороны автомата (Рис.3). Подсоединение проводов к клемме прибора тоже не вызывает трудностей: провода легко зажимаются болтами на клеммах прибора. По умолчанию к верхним клеммам подключают провода ввода, а к нижним – вывода.

Рисунок 3. Крепление автоматов

Общепринятая схема подключения выглядит следующим образом:

1. Перед счётчиком устанавливают выключатель вводной AB.
2. После счётчика с однофазным вводом монтируется двухполюсный АВ.
3. Если предусмотрен трехфазный ввод, то используют трёхполюсный или четырёхполюсный автоматический выключатель, в зависимости от схемы подключения нулевых проводников.

В сложных разветвлённых схемах может быть несколько двухполюсников, после которых, на каждую ветвь устанавливается ещё по одному однополюсному автомату. Пример такой схемы с общей нулевой шиной представлен на рисунке 4. Обратите внимание, что для фазного ввода использован двухполюсный автомат. На этой схеме нет других вводных устройств.

Рис. 4. Пример схемы включения автоматических выключателей

Как выбрать двухполюсник?

Для того чтобы автоматический выключатель в полной мере обеспечивал необходимую защиту, необходимо взвешено подойти к его выбору. Главное не ошибиться с . Для этого необходимо знать номинальную нагрузку, которую планируете подключить к прибору.

Ток в цепи, защищаемой автоматом, вычисляем по формуле: I = P / U, где – напряжение в сети.

Например: если к прибору буден подключен холодильник на 400 Вт, электрочайник на 1500 Вт и две лампочки по 100 Вт, то P= 400 Вт+1500 Вт+ 2×100= 2100 Вт. При напряжении 220 В максимальный ток в цепи будет равен: I =2100/220= 9.55 A. Ближайший к этому току номинал автомата – 10 А. Но при расчётах мы не учли ещё сопротивления проводки, которое зависит от типа проводов и их сечения. Поэтому покупаем выключатель с током срабатывания на 16 ампер.

Приводим таблицу, которая помогает определить мощность сети для учёта при расчётах силы тока.

Сила тока		1	2	3	4	5	6	8	10	16	20	25	32	40	50	63	80	100
Мощность однофазной сети		02	04	07	09	1,1	1,3	1,7	2,2	3,5	4,4	5,5	7	8,8	11	13,9	17,6	22
Сечения проводов	медных	1	1	1	1	1	1	1,5	1,5	1,5	2,5	4	6	10	10	16	25	35
	алюминиевых	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	4	6	10	16	16	25	35	50

Пользуясь таблицей можно с большой точностью вычислить необходимые параметры двухполюсного автомата.

Что касается магазинов, где можно их приобрести, ориентируйтесь на цены и на ассортимент продукции. Из списка производителей можем порекомендовать, например, бренд Legrand.

Видео по теме

Когда в квартире разведена проводка, пришло время установки электрических автоматов и распределительного щитка. Концы всех проводов, которые установлены на стенах, должны быть подписаны, промаркерованые и зачищены для подключения к автоматам.

Электрические автоматы предназначены для включения/выключения общего питания помещения, включая розетки и выключатели для освещения.

Если в доме есть мощное оборудование, требующее большего питания, его следует выводить на отдельные автоматы. Есть, также защитные автоматы, которые называются УЗО, предназначены для защиты человека от поражения током.

Процесс установки и подключения проводки к автомату требует внимательности и знаний инструкций и схем подключения. Каждый автоматический выключатель должен соответствовать своему назначению в распределительном щитке.

Для этого следует поделить провода на узлы (прихожая, спальня, коридор, кухня, санузел, котел).

Когда все готово для подсоединения проводки к электрическим автоматам, необходимо переходить к подключению:

• сперва автомат крепится на специальную, металлическую рейку (din-рейка). Для этого с тыльной стороны автомата нужно отщелкнуть зажимной клапан вниз. Потом вставить автомат в щиток на планку и защелкнуть зажим, подняв его вверх;
• зачищаем кончики проводов. Провода крепятся при помощи специальных зажимов, потому, ослабеваем винтовые крепления и вставляем вводной провод в гнездо верхнего зажима. Затем зажимаем крепежный винт до упора, только нужно следить, чтоб не пережать его.
• в гнездо нижнего зажима вставляем провод, идущий с одного из узлов, и зажимаем его;
• один автомат уже подключен. Такую же операцию нужно провести со всеми автоматами.

После подключения силового провода к автомату необходимо подключить нулевые провода и провода заземления на соответствующие шины.

Однофазный автоматический выключатель выполняет 2-е основные функции: защищает от перепадов напряжения и тепловых перепадов, при нагрузке на кабелях.

Перепады напряжения очень частое явление. Оно может возникнуть при коротком замыкании, после чего напряжение в кабелях может достичь до 100А. Электрический автомат сразу отключает питание. Таким образом, предотвращается повреждение проводки.

Что касается тепловой защиты, то она производит отключение питания в случае превышения, более 5А, номинального ампеража автоматического однофазного выключателя.

Это сделано специально, чтобы исключить ложные отключения автомата, в момент запуска оборудования.

Для бытовой проводки, напряжением 220В и частотой 50Гц, достаточно будет однофазного автомата номиналом 25А.

Автоматы устанавливаются только на фазные провода. Чтобы правильно подключить однофазный автомат, необходимо:

• установить автомат на специальную металлическую рейку, при помощи тыльных зажимов;
• затем послабить крепежные винты снизу и сверху;
• сначала подключаем верхний провод (ввод). Вставляем его в клемму и затягиваем до упора;
• в нижнюю клемму нужно вставить провод потребителя электроэнергии и закрепить его также до упора.

Трехфазный автоматический выключатель по принципу работы похож на однофазный автомат, только он имеет три, и более контактов. Фазные провода проходят через него, благодаря чему одновременно осуществляется коммутация фаз.

Применяется он для защиты трехфазных потребителей (электродвигатель, сварочный аппарат, иное оборудование). Также, может применяться для защиты 3-х фаз однофазных электрических систем.

Есть еще возможность подключения трехфазного автомата к двум проводам однофазной, двухпроводной системе. В этом случае обеспечивается присоединение нулевого провода и фазного провода.

При коротком замыкании или нагрузки, трехфазный автомат отключит двопроводниковую однофазную систему.

Его выгодно использовать в качестве средства автоматизации, позволяющее производить отключения разных нагрузок, по срабатыванию основной нагрузки.

Подключение трехфазного автомата осуществляется по принципу:

• - провода питания подключаются к верхним клеммам автомата. Необходимо ослабить зажимные винты, вставить провода и зажать их;
• - к нижним клеммам подключаются провода потребителя. Ослабляются крепежные винты, вставляются провода и зажимаются до упора.

Обычный человек вряд ли знает способы подключения автоматического выключателя. Прочитав эту статью, вы узнаете, для чего нужны автоматы, как определить, где именно они расположены и что делать, если они сработали.

Автоматический выключатель – для чего он необходим

Предназначение автоматов заключается в коммутировании электрических цепей, то есть в отключении и включении в случае необходимости. Внимательно рассмотрев данный аппарат, можно заметить небольшой рычажок, посредством которого владелец квартиры сможет выключать или включать электрическую цепь. Однако в названии имеется слово "автоматический", что намекает нам, что срабатывание осуществляется в автоматическом режиме.

Это происходит в одном из двух случаев:

• Протекание по цепи тока, превышающего допустимые пределы. Отключение может произойти не сразу, но чем выше значение, тем быстрее аппарат отключит электрическую цепь.
• В случае короткого замыкания. Тогда сработка происходит мгновенно, в течение нескольких долей секунды.

Каждому человеку, который собирается своими руками произвести подключение электрических автоматов в щитке, при работе необходимо быть максимально аккуратным и внимательным, не допускать соприкосновения с оголенными проводами и соблюдать все правила электрической и пожарной безопасности.

Покупка автоматов – на что следует обратить внимание

Правильно подобранный аппарат – это залог надежной работы всех электроприборов в вашей квартире, поэтому к выбору нужно подходить ответственно. В идеале – обратиться за помощью к электрику, который подскажет, какая модель подойдет в вашем случае. Если же такой возможности не представилось, то следующая глава специально для вас.

Итак, все характеристики, имеющие вес при выборе аппарата, указываются на маркировке товара. Для начала обратите внимание на торговую марку, которая обычно расположена в верхней части панели автомата. Экономить при покупке не стоит, отдавайте свое предпочтение проверенным брендам, к примеру, EKF, IEK, Schneider Electric, Merlin Green, Hager, Legrand, ABB. Эти производители выпускают качественную продукцию, которая отличается замечательными эксплуатационными характеристиками, а также надежностью и длительным сроком службы.

Частота и номинальное напряжение – это еще один важный момент. В большинстве случаев встречается надпись "220/400V/50Hz", которая значит, что устройство предназначено для работы с током частотой 50 Гц в однофазных и трехфазных цепях. Это самый оптимальный вариант для любого владельца квартиры, поскольку идеально подходит для обеспечения надежной защиты всех современных приборов и устройств.

Одним из самых главных параметров является величина номинального тока. Она указывает максимальное значение тока в амперах, протекающего через автомат в течение очень длительного времени без его отключения. В случае превышения значения номинального тока задействуется тепловой расцепитель, который отключает от сети автомат. Чем больше превышение, тем скорее произойдет срабатывание прибора. Следует помнить, что номинальный ток выбирается в соответствии с сечением провода или кабеля, но никак не мощности нагрузки. В данном случае выключатель препятствует перегреву проводов во время протекания электрического тока.

Еще один значительный фактор – это количество полюсов. В частных домах и современных квартирах нашли применение выключатели с количеством полюсов от одного до четырех. Однополюсные и двухполюсные устройства используются в однофазных цепях, остальные – для защиты трехфазных цепей. Количество модулей, или мест для автоматов полностью соответствует количеству полюсов. На один модуль приходится 17,5 мм.

Чтобы не было проблем с тем, как правильно подключить автоматы в электрическом щите, необходимо следовать двум простым правилам:

• Номинал автомата должен определяться исходя из сечения проводов и кабелей, но не нагрузки.
• Сечение кабеля соответствует максимальной нагрузке при включенных в электрическую сеть приборов.

Инструменты при подключении – что нам понадобится

Установка автоматических выключателей – это процесс довольно сложный, однако при должном внимании выполнить все операции сможет любой человек. Открыв распределительный щит, вы видим, что электрооборудование прикреплено к специальной DIN-рейке посредством специальной защелки. Ширина указанной рейки составляет 35 мм.

• Индикаторная отвертка
• Стриппер – специальный инструмент, используемый при снятии изоляции
• Кабелерез или обычные кусачки
• Пассатижи различных размеров
• Набор отверток с крестообразным и прямым шлицем
• Кримпер – прибор для обжима наконечников в случае работы с многожильными проводами.

Процесс подключения – выполнение своими руками

Все необходимые инструменты у нас под рукой, устройство, соответствующе показателям электрической цепи, тоже уже приобретено. Осталось только узнать, как правильно подключить автомат в электрощитке. В первую очередь необходимо полностью обесточить электрощиток, а также принять меры по препятствию внезапного включения напряжения. Чтобы убедиться в отсутствии напряжения сети, следует воспользоваться индикаторной отверткой.

Процесс монтажа непосредственно автомата очень прост, достаточно всего лишь защелкнуть устройство в любом свободном месте на DIN-рейке. Если слева или справа имеются пустые промежутки для новых модулей, следует воспользоваться ограничителем, задача которого заключается в обеспечении неподвижного состояния статичного счетчика. Далее порядок несколько отличается, в зависимости от количества полюсов:

• В случае подключения однополюсного выключателя с нижней клеммы должна отходить фаза защищаемой цепи, а на верхнюю - фаза УЗО или устройства ввода.
• Двухполюсные автоматы не сильно отличаются, поскольку на левую верхнюю и нижнюю клеммы подаются аналогичные фазы, тогда как на правые клеммы подается ноль и уходит, соответственно, тоже ноль.
• Трехполюсный выключатель – верхние фазы подаются исходя из порядка их следования, слева направо – А,В,С (L1, L2, L3). Уходят фазы в аналогичном порядке с нижней части устройства.
• Четырехполюсный прибор практически не отличается от трехполюсного. Добавляется лишь по одной правой клемме сверху и снизу, которые служат для нулевого прохода.

Следует помнить, что к верхним клеммам крепятся только входящие провода, тогда как отходящие устанавливаются на нижние. Прокладывая провода, необходимо избегать появления резких поворотов. Это связано с тем, что в дальнейшем могут появиться заломы, провоцирующие сбои в электропитании. После прокладки проводов отмеряется длина, необходимая для нормального свободного вхождения в клемму, а лишняя часть при помощи кусачек удаляется.

Обязательное условие - это соблюдение всех правил техники безопасности! С электричеством шутки плохи, лучше лишний раз перестраховаться, чем потом оказаться в больничной койке.

Теперь в ход идет стриппер, при помощи которого удаляем изоляционный материал с конца кабеля на 10 мм. При работе с обычными проводами можно приступать к следующему этапу, но если вы приобрели многожильные кабеля, то в обязательном порядке потребуется оконцевать их наконечники посредством кримпера. Если данного инструмента у вас нет, то работать с многожильными проводами категорически запрещено.

Выполнив все основные действия, рекомендуется еще раз проверить правильность подключения автоматического выключателя и соответствует ли результат ваших усилий схеме этого щита. Далее нужно расположить кабеля в клеммы автоматов и зажать отверткой. Не рекомендуется затягивать до конца со всей силы, это может навредить корпусу устройства.

Остается лишь подать напряжение, включить все защитные приборы и проверить напряжение на выходе и входе автомата при помощи индикаторной отвертки. На этом установку можно считать оконченной. Внешне все кажется достаточно простым и очень быстрым, на деле же потребуется потратить немало времени и усилий, чтобы добиться желаемого результата, особенно если вы не знали, как подключить автомат в щитке,и делаете это в первый раз.

Произошла сработка выключателя – что делать

Следует отметить некоторые важные моменты при эксплуатации автоматов. Например, что делать, если вдруг устройство сработало и отключило подачу электропитания. Необходимо выяснить причину проблемы и по возможности устранить ее источник. Хотя большинство людей спешат сразу же заново включить прибор, что является в корне неверным. Хотя бы потому что при отключении происходит сильнейший перегрев внутренних компонентов, особенно соленоида и биметаллической пластины теплового расцепителя. Следует выждать около десяти минут, чтобы устройство вернулось к нормальным рабочим температурам, после чего можно попробовать его включить.

За эти десять минут можно прогуляться по дому или квартире с целью обнаружения неисправностей. Нужно внимательно осмотреть все бытовые приборы, подключенные к сети, а также розетки. Горячие штепсельные вилки, потемнение от воздействия огня, появление характерного горелого запаха указывают на источник отключения автоматов.

Если имеется несколько автоматов, необходимо последовательно включать их, чтобы локализовать проблемный участок. Так, могут проявиться такие проблемы, как отключение автомата ввода, что позволяет выявить конкретную электрическую цепь. В данном случае следует найти устройство, приведшее к замыканию, которым может оказаться сгоревшая лампа с замкнутой нитью накала или оплавленная изоляция.

Порядок действий прост: выключаем автомат и отключаем от сети все приборы, потребляющие энергию из данной сети, после чего включаем выключатель. Если он заработает, значит, проблема однозначно в одном из бытовых приборов. В противном случае имеются нарушения проводки или схемы подключения, тогда уже рекомендуется вызвать электрика, поскольку самостоятельно исправить ситуацию будет очень сложно.

Самая частая причина сработки – это одновременное включение большого количества устройств или же подключение к сети техники, потребляющей слишком много электричества. К примеру, одновременно включены кондиционер, стиральная машина, духовая печь или мощный обогреватель. Естественно, автомат не способен справляться с многократной возросшей нагрузкой, следствием чего является его отключение. Решение проблемы максимально простое – выключить некоторые приборы, чтобы уменьшить нагрузку на сеть.

Проблемы могут возникать в жаркую летнюю погоду. Причиной этому является дополнительное воздействие тепловой энергии на прибор, что может привести к отключению. Как показывает практика, подобные явления происходят лишь со старыми устройствами, тогда как современные аппараты практически невосприимчивы к внешним погодным условиям. Это в очередной раз возвращает нас к тому, что покупать необходимо лишь качественные автоматы от лучших производителей.

Автоматические системы защиты электрических цепей, пришедшие на смену плавким предохранителям, широко применяются не только в разветвлённых сетях производственных предприятий, но и в бытовых электропроводках. Автоматы компактны, надёжны, просты в управлении. Защитить электрическую проводку домашней сети можно с помощью однополюсных автоматов. Но нередки случаи, когда для полноценной защиты электрических установок необходимо устанавливать двухполюсный автомат. Иногда сложную электрическую сеть можно защитить исключительно с помощью групповых автоматов.

Особенность многополюсных автоматов в том, что они разъединяют несколько линий одновременно. Это свойство очень полезно в трехфазных цепях, так как отключение лишь одного фазного провода может привести к выводу из строя электромоторов и другого оборудования. Подобные проблемы в двухпроводной схеме решаются с помощью двухполюсников.

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 .

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.

Рисунок 1. Автоматический выключатель старого образца

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 и устройства защитного отключения (УЗО).

Рисунок 2. Устройство современного автомата

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.

Назначение

В случае одноконтурной электрической схемы, часто используемой в электрификации домов, не целесообразно применение двухполюсных автоматов для защиты сети. Эту задачу успешно решают однополюсные выключатели, так как нет особой необходимости в одновременном отключении различных сегментов цепи. В однофазной проводке с заземлённой нейтралью, когда все нулевые проводники закорочены на нулевые шины, также можно обойтись одиночными выключателями.

Совсем другая ситуация возникает в случаях, когда некое оборудование не может быть подключено в одну общую цепь. Например, если для питания группы электрических приборов используется трансформатор, то без двухполюсного автомата уже не обойтись. Объяснение простое – на выходе трансформатора нет фазы и нуля. Отсечение электрического тока на одном из проводов не исключает наличия напряжения на другом. Только одновременное отключение двух полюсов обеспечивает безопасность оборудования.

Установка двухполюсника позволяет совместить в одном устройстве задачи дифференциальных защит и УЗО. При этом уже не требуется устанавливать отдельные дискретные устройства защитного отключения.

По аналогичному принципу работают четырехполюсные автоматы, работающие в трехфазных сетях с использованием нулевых проводов. осуществляется защита трехфазных нагрузок от КЗ.

Кстати, ПУЭ не запрещает использование двухполюсных выключателей в качестве вводных автоматов. Их можно также применять для защиты групповой и индивидуальной нагрузки. Но, ни в коем случае через это устройство нельзя подключать провода заземления. Помните, что разрыв РЕ-провода допускается только при извлечении штепселя из розетки.

Достоинства и недостатки

Двухполюсные автоматы обеспечивают контроль линий при однофазном питании, а также защиту оборудования, работающего в трехфазных цепях.

К достоинствам этих устройств можно отнести:

• надёжную защиту домов, офисов и производственных помещений от сетевых перенапряжений;
• возможность контроля мощности отдельных электроприборов и установок;
• лёгкость монтажа и обслуживания. Двухполюсные АВ идеально подходят для выполнения разветвлений и структурирования проводки в электроснабжении помещений.

Конечно, главное преимущество в том, что двухполюсный автомат одновременно обесточивает два проводника, не зависимо от того, в котором из них произошла авария. Это гарантирует полное отсутствие напряжения в защитных проводниках.

Из недостатков можно отметить:

• существование вероятности пробоя кабеля при одновременном включении двух нагруженных линий;
• в редких случаях, при выходе из строя теплового расцепителя, возможно произвольное отключение питания даже в режиме номинальных напряжений;
• необходимость подбора двухполюсных автоматов в соответствии с расчётными параметрами сети. Если чувствительность выключателя будет завышена – он без веских причин будет часто срабатывать, а при заниженном показателе скорости реакции на нестандартную ситуацию, автомат не заметит перегрузки сети.

Благодаря уникальным преимуществам применение двухполюсных выключателей оправдано даже с учётом существующих вероятностей проявления указанных недостатков.

Установка и схемы подключения

Монтаж устройств на дин-рейку выполняется очень просто. Для этого предусмотрены специальные захваты (защёлки) с тыльной стороны автомата (Рис.3). Подсоединение проводов к клемме прибора тоже не вызывает трудностей: провода легко зажимаются болтами на клеммах прибора. По умолчанию к верхним клеммам подключают провода ввода, а к нижним – вывода.

Рисунок 3. Крепление автоматов

Общепринятая схема подключения выглядит следующим образом:

1. Перед счётчиком устанавливают выключатель вводной AB.
2. После счётчика с однофазным вводом монтируется двухполюсный АВ.
3. Если предусмотрен трехфазный ввод, то используют трёхполюсный или четырёхполюсный автоматический выключатель, в зависимости от схемы подключения нулевых проводников.

В сложных разветвлённых схемах может быть несколько двухполюсников, после которых, на каждую ветвь устанавливается ещё по одному однополюсному автомату. Пример такой схемы с общей нулевой шиной представлен на рисунке 4. Обратите внимание, что для фазного ввода использован двухполюсный автомат. На этой схеме нет других вводных устройств.

Рис. 4. Пример схемы включения автоматических выключателей

Как выбрать двухполюсник?

Для того чтобы автоматический выключатель в полной мере обеспечивал необходимую защиту, необходимо взвешено подойти к его выбору. Главное не ошибиться с . Для этого необходимо знать номинальную нагрузку, которую планируете подключить к прибору.

Ток в цепи, защищаемой автоматом, вычисляем по формуле: I = P / U, где – напряжение в сети.

Например: если к прибору буден подключен холодильник на 400 Вт, электрочайник на 1500 Вт и две лампочки по 100 Вт, то P= 400 Вт+1500 Вт+ 2×100= 2100 Вт. При напряжении 220 В максимальный ток в цепи будет равен: I =2100/220= 9.55 A. Ближайший к этому току номинал автомата – 10 А. Но при расчётах мы не учли ещё сопротивления проводки, которое зависит от типа проводов и их сечения. Поэтому покупаем выключатель с током срабатывания на 16 ампер.

Приводим таблицу, которая помогает определить мощность сети для учёта при расчётах силы тока.

Сила тока		1	2	3	4	5	6	8	10	16	20	25	32	40	50	63	80	100
Мощность однофазной сети		02	04	07	09	1,1	1,3	1,7	2,2	3,5	4,4	5,5	7	8,8	11	13,9	17,6	22
Сечения проводов	медных	1	1	1	1	1	1	1,5	1,5	1,5	2,5	4	6	10	10	16	25	35
	алюминиевых	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	4	6	10	16	16	25	35	50

Пользуясь таблицей можно с большой точностью вычислить необходимые параметры двухполюсного автомата.

Что касается магазинов, где можно их приобрести, ориентируйтесь на цены и на ассортимент продукции. Из списка производителей можем порекомендовать, например, бренд Legrand.

Видео по теме