Назначение
Важно не перепутать: вход — сверху, выход — снизу, иначе автомат может выйти из строя и не будет выполнять своих функций. Видео об автоматических выключателях.
Монтируется автомат на рейку с помощью подпружиненной защелки внизу корпуса
В практике использования подобного оборудования отмечается частое применение трёх видов устройств: однополюсные, двухполюсные, трёхполюсные. Фото — двухполюсный автомат Такая реализация предусмотрена ПУЭ Правила установки электрооборудования , где сказано, что запрещается отключать фазный провод, не отключая нейтраль.
Обязательно нужно помнить что все работы по установке, подключению и монтажу необходимо производить безопасно, а значит с полным отключением и проверкой отсутствия напряжения. Раскручиваем контактные винты и вставляем провода в контакты автомата.
После счётчика с однофазным вводом монтируется двухполюсный АВ. В случае возникновения аварийной ситуации все полюса автоматического выключателя отключаются одновременно. Герметичный корпус не дает просочиться внутрь пыли и влаге. Графическое обозначение или принципиальная схема прибора.
То есть, к первой клемме прибора подключается фаза, ко второй ноль. Таким образом, преимущества: Безопасность — электрическая цепь разрывается целиком.
Особенности работы однополюсного и двухполюсного АВ
Также выбор автомата по значению длительного допустимого тока следует производить, в зависимости от характеристик кабеля проводки. Тепловой расцепитель защищает цепь от перегрузок, а электромагнитный от сверхтоков короткого замыкания.
Пример изображен на картинке. При этом обязательно соблюсти условие целостности изоляции везде, кроме клемных колодок.
В случае, когда сработало УЗО, необходимо найти неисправность в цепи. Электроток, отсекаясь на одном проводе, может остаться на другом. Обозначается она буквами латинского алфавита и наносится на корпус самого автоматического выключателя.
Подключение дифференциального автомата
Подключение двухполюсного автоматического выключателя
Перед тем как подключить автоматический выключатель необходимо разобраться с назначением данного устройства, его функциями и возможностями. Автоматический двухполюсный выключатель — это по большому счёту два однополюсных автомата собранных в едином корпусе. Согласно ПУЭ нельзя производить отключение только одного фазного провода или же нулевого, для обеспечения безопасного эксплуатации электроустановок. Данное устройство имеет несколько защит:
- От короткого замыкания, то есть от резкого нарастания больших токов, которые возникают при этом в цепи;
- От длительного повышения тока больше номинального, на заданную и чётко рекламированную величину.
То есть автомат отключится аварийно если он, допустим, рассчитан на рабочую силу тока равную 20 А, а в течение 20 минут через него будет протекать, например, 25 А в нём сработает тепловое реле, которое может препятствовать повторному включению. Только после того, как автоматический выключатель, а точнее, его тепловое реле, остынет до рабочей температуры будет возможность произвести повторное включение. А также автомат отключится если в отходящей цепи, то есть той которая пошла к потребителям, произойдёт короткое замыкание.
Для подключения выключателя нужно для начала определиться с источником энергии, то есть откуда он будет запитан. Установка автоматических выключателей в щитке будет осуществляться в любом случае тоже от автомата только с большим номиналом.
Известен источник, к которому можно подключить верхние контакты автомата, теперь нужно определиться с тем выдержит ли он все нагрузки и всех потребителей, которые будут подключены. Каждый электрический прибор имеет свои номиналы:
- Потребляемой мощности;
- Напряжения;
- Силы тока.
Читать далее: Светодиодные лампы ASD назначение виды лампочек и мнение о продукте
Каждый из них важен, но иногда на некоторых приборах может быть указаны только мощность и напряжение. Примерную силу тока можно определить и самому, для этого мощность электроприбора нужно разделить на его рабочее напряжение. Автомат питания стоит подобрать в соответствии суммы всех приборов которые будут к нему подключаться.
Например, если есть три электрических аппарата, которые будут в процессе своей работы потреблять по 5 А каждый, то автоматический выключатель должен быть немного с запасом на 20–25 А. Тогда протекающий рабочий ток будет равен 15 Ампер, при рабочем токе автомата 25. Все устройства будут работать в нормальном режиме, без перегрева.
И при аварийных режимах будут немедленно отключать всю цепь, тем самым обеспечив надёжную пожаробезопасность помещения. Полярность в цепях переменного напряжения не имеет значения, так что нет разницы к каким клеммам будет подключена фаза, а к каким ноль. В цепях постоянного тока, тоже часто используются двухполюсные выключатели. Один из выводов отрицательный, другой положительный, однако в бытовых условиях постоянное напряжение применяется очень редко.
Номинальная отключающая способность
Наличие дугогасительной камеры не допускает прохождение тока по плазменному каналу заряда, не дает развиться пожару. Таким образом, контакты защищены от залипания и выгорания, а время аварийного отключения сети минимальное.
Выбирая модель нужно ориентироваться на то, для каких силовых линий понадобится автомат, чтобы обесточить сеть с подключенными к ней приборами. На корпусе имеется параметр, указывающий величину тока, которую автомат способен выдержать при коротком замыкании:
- на отходящие линии в квартирных щитках достаточно 4,5 кА;
- входящий в щиток кабель – 6 кА;
- для распределительных устройств на вводе электролинии в дом – 10 кА.
Важно учитывать сопротивление проводки. Алюминиевый кабель обладает большим сопротивлением, чем медный
Поэтому для него подойдет защитный автомат на 4,5 кА, а на медный – 6 кА. По закону Ома, сила тока в проводнике обратно пропорциональна его сопротивлению.
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.
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 дифференциальных автоматов-выключателей 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.
Распространенные серии автоматических выключателей
Серия автоматического выключателя определяет эксплуатационные характеристики. Традиционно в промышленных и бытовых электроустановках принято использовать устройства 4 серий:
- АЕ;
- АП;
- АВМ;
- ВА.
Серия АЕ
Применяются в электроустановках напряжением до 660 В переменного тока. Рабочая частота аппаратов защиты серии АЕ составляет стандартные 50-60 Гц. Предназначены для эксплуатации в промышленных и бытовых условиях. Внешне имеют черный карболитовый корпус. Серия отличается надежностью. Многие выключатели АЕ до сих пор исправно служат с советских времен.
Выключатель-автомат малогабаритный АЕ 2046М
Серия АП
Данные приборы защиты в среде электромонтеров имеют неформальное название «апэшка». Их отличает нестандартный внешний вид. Вместо привычного рычага имеются две кнопки. Черная или серая — включает автомат, красная — выключает.
Серия АП подходит для защиты сетей переменного тока с напряжением до 550 В. Данная модель допускает многократное переключение в течение дня. Поэтому ее часто применяют в качестве обыкновенного выключателя для света или двигателя вытяжки.
Серия АВМ
Мощные автоматические выключатели, рассчитанные на работу в силовых электроустановках с номинальными токами до 2 кА. АВМ применяется в сетях напряжением до 500 В. Допустимо использование в цепях постоянного тока напряжением до 440 В.
Серия ВА
Автоматические выключатели воздушного исполнения. Позволяют подключить потребитель с током до 6,3 кА. Основные области применения — промышленные объекты. Рабочее напряжение составляет 660 В переменного тока.
Монтажные тонкости выключателей
Для всех электрических приборов подобного исполнения определён порядок внедрения в состав электрической схемы.
Монтаж автоматических выключателей – на первый взгляд процедура технически несложная. Однако если учитывать в точности все существующие правила инсталляции, монтажный процесс автоматов можно сравнить с работой по созданию компьютерного программного обеспечения
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 мм2, выполняют через кабельные наконечники (ГОСТ 9688-82). Если необходимо сделать соединение проводниками из меди сечением 4 – 16 мм2, 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.
Наконечники проводников, подводимых на контактные зажимы автоматов. Зачастую этот момент игнорируется, проводники попросту скручивают и в таком состоянии подключают к устройству. По сути, такой подход уже считается нарушением. Исключение составляют провода сечением менее 4 мм
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.
Установка выключателей в группу. Выглядит вполне красиво и аккуратно. Между тем, в данном случае монтажный процесс выполняется с ошибками. Согласно нормативам, при монтаже в группе расстояние между стенками рядом расположенных приборов должно составлять 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.
Назначение приборов
Основная функция, возлагаемая на автоматические выключатели, сводится к защите кабеля от коротких замыканий и его перегрузки. Кроме этого, в комплекс задач для устройства входит:
- пропускание тока номинальной нагрузки при его длительном использовании;
- стабильное поддержание потенциала напряжения сети с гарантией ее изоляции;
- возможность ручного управления состоянием силового контакта;
- способность определения момента возникновения перегрузки и обеспечение необходимого времени для безопасной работы, после чего питание снимается с подключенных потребителей.
Важно правильно подбирать тип электрических автоматов с учетом технических характеристик сети, так как частое отключение электросети чревато губительными последствиями для подключенных приборов. Для этого стоит понять, как работает автоматический выключатель
Прибор, рассчитанный на высокую мощность, не всегда уместен, так как опасная ситуация для бытового помещения может не распознаться. Сила тока, выходящая за пределы допустимой для кабеля нормы, чаще не определяется автоматическим выключателем как аварийное положение. Тогда короткое замыкание может вызываться расплавлением изоляции, но к этому времени есть риск возникновения возгорания. Устройство автоматического выключателя меньшей мощностью способно часто и регулярно останавливать подачу напряжения на потребителя. В результате автомат перестанет функционировать из-за выхода из строя контактов
Для этого стоит понять, как работает автоматический выключатель. Прибор, рассчитанный на высокую мощность, не всегда уместен, так как опасная ситуация для бытового помещения может не распознаться. Сила тока, выходящая за пределы допустимой для кабеля нормы, чаще не определяется автоматическим выключателем как аварийное положение. Тогда короткое замыкание может вызываться расплавлением изоляции, но к этому времени есть риск возникновения возгорания. Устройство автоматического выключателя меньшей мощностью способно часто и регулярно останавливать подачу напряжения на потребителя. В результате автомат перестанет функционировать из-за выхода из строя контактов.
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.
Заключение
Автоматический выключатель трехполюсный является важной частью домашней электрической системы
Выбирая дорогие модели, следует принимать во внимание, что все остальное оборудование должно быть того же уровня: проводка, выключатели и розетки, распределительные коробки, осветительные приборы
Основные характеристики автоматов всегда есть на корпусе с лицевой стороны. Они подбираются с учетом сечения провода и величины подключаемой нагрузки.
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
На зажимы первого полюса подключаем соединительные провода от испытательного устройства РЕТОМ-21 и включаем наш «объединенный» автомат.
Прогружать автомат будем 4-кратным током от номинального, т.е. током 64 (А). Напомню Вам, что согласно , тепловой расцепитель при этом токе должен сработать за время примерно от 1,7 до 18 (сек.).
Произошел щелчок и прогружаемый полюс фактически отключился. Это видно, как по току в цепи (ток равен нулю), так и по данным секундомера РЕТОМ-21. Кстати, измеренное время срабатывания теплового расцепителя составило 3,31 (сек.), что соответствует время-токовой характеристики.
Также состояние контакта прогружаемого полюса можно проверить с помощью мультиметра. Как видите, контакт автомата разомкнут.
Но самое интересное то, что при этом его рычажок управления остался включенным, тем самым не отключив соседний полюс! Ему элементарно не хватило механической силы.
Таким образом получается, что прогружаемый полюс отключился, а соседний — остался замкнутым (включенным).
Да все просто. Помните, я показывал, что у двухполюсных и трехполюсных модульных автоматов имеется механическая связь в виде вилочек-толкателей между механизмами их расцепления. При срабатывании одного из расцепителей, эти вилочки приводят к срабатыванию и соседние полюсы.
А в нашем случае, при самостоятельном объединении двух однополюсных автоматов, этих вилочек-толкателей нет, поэтому возвратной пружине одного рычажка элементарно не хватает механической силы, чтобы отключить соседний рычажок.
Даже если у Вас где-то в запасе и имеются подобные вилочки-толкатели, то Вы все равно не сможете соединить автоматы, т.к. в корпусах однополюсных автоматов не предусмотрены отверстия для них (по крайней мере у IEK и Шнайдер Электрик их точно нет).
Эксперимент №2. Соединяем три однополюсных автомата
Берем три однополюсных автоматических выключателя ВА47-29.
Устанавливаем автоматы на DIN-рейку, для надежности стягиваем их между собой ограничителями для DIN-рейки и объединяем все три рычажка.
Аналогичным образом, проводим поочередно прогрузку всех полюсов. Более подробнее об этом смотрите в видео, которое размещено в конце статьи.
Вот например, при прогрузке среднего полюса он отключился за время 3,14 (сек.).
Механических сил его рычажка не хватило, чтобы отключить соседние полюса. Вот состояние контакта прогружаемого полюса.
А вот состояние контактов соседних полюсов.
Объединять однополюсные автоматические выключатели в двухполюсные и трехполюсные запрещено. При возникновении короткого замыкания или перегруза в одном из полюсов, отключится только этот самый полюс автомата, а соседние останутся замкнутыми. И какой тогда смысл в таком соединении автоматов?
Представьте элементарную ситуацию. Ваш электродвигатель подключен через такой вот «объединенный» автомат напрямую без и защиты от обрыва фаз. Предположим, что в питающем кабеле произошло короткое замыкание фазы на землю. При этом автомат, установленный в этой фазе отключится, а соседние останутся в работе.
К чему же это приведет? Двигатель перейдет в двухфазный режим работы и в итоге может выйти из строя, в зависимости, конечно же, от нагрузки на его валу. От подобных ситуаций даже специально устанавливают устройства для контроля фаз, например .
Это только лишь один пример. На самом деле примеров можно привести множество, и с помощью таких вот «объединений» автоматов могут возникнуть ситуации с более серьезными и печальными последствиями.
Полную версию экспериментов смотрите в моем видео:
