Как подключить автоматический выключатель

Как подключить автоматический выключатель

Автоматический выключатель (может еще называться автоматом, переключателем) – коммутационное устройство, предназначенное для подачи эл. тока на объект и его отключения в автоматическом режиме при возникновении неполадок в электрической сети. ИзделиУстройство и принцип работы

Чтобы правильно подключить автомат в работу, необходимо разобраться в его конструкции и принципе срабатывания.

Устройство автоматического выключателя с тепловым расцепителем в разрезе

Основные части изделия следующие:

• корпус;
• коммутирующее устройство;
• механизм управления (рукоятка, кнопка);
• камера дугогасительная;
• клеммы винтовые (верхние, нижние).

Корпус и механизм управления изготавливаются из прочной пластмассы, которая не поддерживает горение. Устройство коммутирующее – это контакты как подвижные, так и неподвижные. Полюсом автомата является пара этих контактов, имеющая свою дугогасительную камеру. Ее основное предназначение – гасить эл. дугу, которая появляется в момент разрыва контактов, находящихся под нагрузкой. Она представляет собой набор стальных пластин, имеющих особую форму профиля. Они равноудалены друг от друга и изолированы между собой. К этим пластинам возникшая в процессе неполадок электрическая дуга притягивается. Здесь она охлаждается и гаснет. Количество пар контактов может быть от 1 до 4.

Например, двухполюсный автоматический выключатель имеет 2 подвижных и 2 неподвижных контакта. У автомата имеется индикатор положения: красный цвет означает, что изделие включено, а зеленый – выключено. Это позволяет быстро сориентироваться и узнать, в каком состоянии находится автомат.

Снаружи у автомата видны только рукоятка, винтовые зажимы, расположенные сверху и снизу, и индикатор. Все остальное находится внутри корпуса устройства.

Корпус имеет специальные губки, называемые фиксатором, что позволяет быстро установить автоматический выключатель на специальную рейку, называемую DIN. В случае замены изделия, этот же фиксатор позволяет быстро его демонтировать: ослабив крепильные винты на клеммах автомата, достаточно фиксатор сдвинуть вниз. Автомат без усилий снимется с рейки. Сегодня такие рейки являются неотъемлемой частью любого электрического щита. Многие современные элементы электроники и автоматики изготавливаются именно для установки на DIN-рейку.

Механизм, отключающий выключатель при наступлении аварийных ситуаций, называется расцепителем. Каждый тип расцепителя имеет свое устройство.

Расцепитель тепловой в своей конструкции имеет специальную пластину, называемую биметаллической. Она изготовлена методом прессования из 2 разнородных металлов, которые имеют различный коэффициент линейного расширения. Подключается пластина в электроцепь последовательно с нагрузкой. В процессе работы устройства происходит нагревание пластины проходящим через нее током, и она изгибается в сторону металла, который имеет меньший коэффициент расширения. При увеличении тока выше номинального (перегрузке), ее изгиб приведет к отключению автомата. Для этого в конструкции предусмотрен спусковой механизм.

На срабатывание выключателя помимо этого оказывает влияние температура окружающего воздуха. Поэтому в некоторых изделиях производят корректировку времени срабатывания в соответствии с этой температурой. В любом случае, чем выше от номинального значения величина тока, тем быстрее срабатывает расцепитель теплового типа. Некоторые из них срабатывают в считанные доли секунды.

Автоматический выключатель с магнитным расцепителем в разрезе

Катушка с обмоткой и сердечником – это и есть магнитный расцепитель. Обмотка выполняется из медного изолированного провода. Включается в эл. цепь последовательно с контактами – по ней движется ток нагрузки. Если он превышает установленное допустимое значение, то магнитное поле катушки переместит сердечник, а он, в свою очередь, воздействует на отключающее устройство. Это вызовет размыкание контактов защитного автомата.

Устройство автомата с комбинированным типом управления

Некоторые типы выключателей обеспечивают задержку времени при коротком замыкании и называются они селективными. Такое изделие имеет специальную панель, где выставляется время отключения выключателя. Это дает возможность отключить конкретный участок, на котором произошло к.з., и где сработали другие автоматы. В результате отпадает необходимость отключать полностью объект от электропитания, можно отключить только тот участок, где сложилась аварийная ситуация. Как правило, это мощные устройства, имеющие расцепитель полупроводникового типа.

В конструкции автомата может отсутствовать расцепитель, и тогда он называется выключателем-разъединителем.

Как производится монтаж автоматических выключателей на распределительный щиток?

Чтобы избежать коротких замыканий, поражения электрическим током, порчи бытовой техники или другого электрооборудования, необходимо придерживаться следующих правил:

• устройство размещается таким образом, чтобы при включении рычаги двигались вверх, а при выключении – вниз;
• питающий провод должен подключаться к неподвижному контакту (это требование отражено в документации ПУЭ), определить местонахождение неподвижного контакта можно по схеме на корпусе;
• подключать питающий провод нужно при выключенном токе, проверить его можно при помощи указателя напряжения;
• необходимо установить принадлежность проводников – синий – ноль, желтый с зеленой полосой – земля, а оставшийся провод – фаза;
• фаза и ноль подключаются на клеммы автомата, а земля подключается отдельно на проходную клемму;
• перед подключением проводов необходимо удалить примерно 1 см изоляции и раскрутить контактные винты;
• токопроводящие жилы вставляются в контакты и плотно прижимаются винтами.

После подключения проводов необходимо проверить правильность подключения и включить питание.

Чего нельзя допускать при монтаже устройств?

Как видим, устанавливать автоматические выключатели не так сложно, тем не менее, даже опытные электрики подчас допускают ошибки. Рассмотрим наиболее распространенные.

Попадание изоляции под контакт

Если допустить попадание изоляции под контакт, это повлечет за собой крайне нежелательные последствия, из-за того что изоляция препятствует плотному прилеганию токопроводящей жилы и клеммы. В частности, такая ошибка может привести к выгоранию автомата и периодическому отключению электричества. В худшем случае эта ошибка приводит к пожару. Чтобы избежать столь нежелательных последствий, нужно внимательно наблюдать, как установлен и затянут провод в гнезде.

Неверная подготовка жил проводов и кабелей

Ранее уже говорилось, что при установке автоматического выключателя нужно удалить 1 см изоляции, этого достаточно для обеспечения хорошего контакта. При необходимости такой контакт можно улучшить без дополнительных затрат. Если к автомату подключаются кабели с монолитной жилой, то рекомендуется сделать на концах токопроводящей жилы U-образный изгиб. Благодаря этому обеспечивается большая площадь соприкосновения провода и поверхности клеммы.

Ошибки при подключении многожильных проводов

Использование провода с цельной токопроводящей жилой не всегда удобно, так как он уступает в эластичности аналогу с многопроволочной жилой. Однако подключение такого провода имеет несколько особенностей. Очень часто многожильные провода подключают к автомату без оконцевания, что является большой ошибкой. Дело в том, что при стягивании многопроволочной жилы проволоки кабеля сжимаются и обламываются, что приводит к ухудшению контакта. Чтобы это исключить, нельзя стягивать голый многожильный провод в клемме. Для подключения такого провода нужно выполнить оконцевание при помощи специальных наконечников. Некоторые монтажники используют альтернативный способ оконцевания – пайку проводов под зажим автомата. Однако это большая ошибка, так как луженое паяльником соединение со временем начинает «плыть» и выгорать, что в итоге может привести к возгоранию.

Подбор УЗО и дифавтоматов

Автоматический выключатель служит для защиты от короткого замыкания, но он не способен обнаружить ток утечки, который может проходить на корпус электрооборудования при нарушении изоляционного покрытия или через человеческое тело. Для этих целей в щитке подключается устройство защитного отключения (УЗО) или дифференциальный автомат.

Данные устройства представляют собой коммутационные аппараты, постоянное отслеживающие дифференциальный ток электропроводки, и если он отклоняется от допустимого значения, производится отключение. Принцип работы наглядно проиллюстрирован на картинке.

Как работает УЗО

Основное назначение этих устройств заключается в обеспечении надлежащей защиты в случае, когда человек попадает под напряжение, а также для предотвращения возгорания, которое может быть вызвано утечкой.

Основные характеристики приборов:

• параметры номинального тока (они должны соответствовать автоматическому выключателю или допускается большее значение);
• рабочее напряжение (220В или 380В, соответственно, для однофазных и трехфазных приборов);
• параметр допустимого тока утечки для бытовых устройств считается безопасным 30мА.

В нашей схеме необходимо устанавливать УЗО на 16А с допустимым током утечки 30мА (элементы C –F). На освещение прихожей и кухни эти устройства дифференциальной защиты можно не устанавливать.

УЗО на 16А

Полезные советы

Иногда подключение автоматического выключателя связано с правильным проведением некоторых нюансов всего процесса. А именно подсоединением проводов к прибору. На что необходимо обязательно обратить внимание?

• У каждой модели есть свои требования относительно сечения вставляемого провода и длины изоляционной оболочки. Это обязательно указывается в паспорте изделия.
• Чаще всего зачищать провод надо на длину от 0,8 до 1,0 см.
• Важно понимать, что ставить провод с изоляцией в зажим недопустимо, потому что диаметр изоляции больше диаметра самой жилы, поэтому контакт между зажимом и жилой или будет слабым, или будет полностью отсутствовать.
• Фиксация провода в автомате производится винтом, который закручивается отверткой. После фиксации необходимо проверить качество зажима, для этого сам провод надо слегка подергать.
• Если для подключения автомата используется многожильный проводник, то на его конец лучше всего надеть наконечник.

Схема подключения автоматов защиты

Спорить о том, на подвижные контакты подключается питание или не на неподвижные, мы не будем. Воспользуемся рекомендацией Правил устройства электроустановок, где сказано, что питание обычно устанавливается на неподвижный контакт.

Подключаем 3-полюсной автомат. Он может быть как вводным, так и промежуточным — на определенную линию. Скажем на обмотку двигателя.

Вот пример вводного 3-полюсного автомата для 3-фазной сети с землей типа TN-C, TN-S.

Подключение обмотки двигателя: На неподвижные контакты подаем трехфазное напряжение. К подвижным подаем обмотку двигателя.

В 3-фазных сетях, с землей типа TN-S, можно использовать 4-полюсные автоматы. Их можно подключать точно также, только добавляется еще полюс N.

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.

Как правильно подключить

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.

Но должна выдерживаться селективность. Селективность — это отлаженный и подобранный механизм защиты приборов в электрических цепях в результате которого происходит отключение автоматического выключателя на данном участке цепи и он будет ближайшим к месту короткого замыкания или перегрузки. Другими словами, если система электроснабжения квартиры или помещения разделена на несколько частей, то при коротком замыкании в цепях на кухне отключится только автомат питающий это кухню, а не вводной на всю квартиру.

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:

1. Потребляемой мощности;
2. Напряжения;
3. Силы тока.

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.

Выбор автоматического выключателя

Шаг 1. Определите количество

Чтобы разобраться с количеством выключателей, вам нужно знать число силовых цепей в квартире.

Силовая цепь – это провод, идущий от электрощитка в квартиру, вместе с подключенными к нему приборами-потребителями электроэнергии. Как правило, в квартирах в одну цепь объединены осветительные приборы, в другую – розетки. Каждый из бытовых приборов: например, посудомойка, водонагреватель, кондиционер – получает электричество по отдельному проводу, а значит включен в свою электрическую цепь.

По современным стандартам на каждую электроцепь нужно устанавливать отдельный выключатель. Плюс еще один – на вводе проводов в квартиру. Он так и называется: вводной автомат. Кроме защиты проводки, он позволяет полностью обесточить квартиру, например, если нужно провести электротехнические работы.

Шаг 2. Выберете полюсность и рабочее напряжение

Электрическое подключение в вашем доме может быть однофазным или трехфазным. С точки зрения выбора автомата, эти подключения отличаются количеством жил в проводе, которые выключатель должен обесточить при срабатывании. На каждую жилу нужна своя секция выключателя. Полюсность – это фактически количество секций в автомате: их может быть от одной до четырех.

Если подключение квартиры или дома однофазное, все цепи в квартире – в том числе, и для электроплиты – тоже будут однофазными. Поэтому для проводки внутри квартиры обычно достаточно однополюсных автоматов, которые нужно устанавливать на провод фазы. Только вводной выключатель должен быть двухполюсным, поскольку для полного обесточивания сеть нужно отключить и от фазы, и от нейтрали. Рабочее напряжение в однофазной сети – 220В.

Если дом или квартира подключены по трехфазной схеме, то вводной автомат нужно покупать четырехполюсный. А вот внутри квартиры, скорее всего, опять будут однофазные подключения. Исключение – электроплита. Ее, как правило, подключают по трехфазной схеме. В частном доме трехфазная схема может применяться для насосов, соляриев, инфракрасных саун и других мощных потребителей. Напряжение в трехфазной сети – 380 В, но если при этом в квартире есть однофазные цепи, то для них нужно брать четырёхполюсный автомат на 220В.