Выбор автоматов для частного дома



Выбор номинала автомата защиты

Собирая электрощиток или подключая новую крупную бытовую технику, домашний мастер обязательно столкнется с такой проблемой как необходимость подбора автоматических выключателей. Они обеспечивают электро и пожарную безопасность, потому правильный выбор автомата — залог безопасности вас, семьи и имущества.

Для чего служит автомат

В цепи электропитания автомат ставят для предупреждения перегрева проводки. Любая проводка рассчитана на прохождение какого-то определенного тока. Если пропускаемый ток превышает это значение, проводник начинает слишком сильно греться. Если такая ситуация сохраняется достаточный промежуток времени, начинает плавиться проводка, что приводит к короткому замыканию. Автомат защиты ставят чтобы предотвратить эту ситуацию.

Пакетник или автомат защиты необходим для предотвращения перегрева проводников и отключения в случае КЗ

Вторая задача автомата защиты — при возникновении тока короткого замыкания (КЗ) отключить питание. При замыкании токи в цепи возрастают многократно и могут достигать тысяч ампер. Чтобы они не разрушили проводку и не повредили аппаратуру, включенную в линию, автомат защиты должен отключить питание как можно быстрее — как только ток превысит определенный предел.

Чтобы защитный автоматический выключатель исправно выполнял свои функции, необходимо правильно сделать выбор автомата по всем параметрам. Их не так много — всего три, но с каждой надо разбираться.

Какие бывают автоматы защиты

Для защиты проводников однофазной сети 220 В есть отключающие устройства однополюсные и двухполюсные. К однополюсным подключается только один проводник — фазный, к двухполюсным и фаза и ноль. Однополюсные автоматы ставят на цепи 220 В внутреннего освещения, на розеточные группы в помещениях с нормальными условиями эксплуатации. Их также ставят на некоторые виды нагрузки в трехфазных сетях, подключая одну из фаз.

Для трехфазных сетей (380 В) есть трех и четырех полюсные. Вот эти автоматы защиты (правильное название автоматический выключатель) ставят на трехфазную нагрузку (духовки, варочные панели и другое оборудование которое работает от сети 380 В).

В помещениях с повышенной влажностью (ванная комната, баня, бассейн и т.д.) ставят двухполюсные автоматические выключатели. Их также рекомендуют устанавливать на мощную технику — на стиральные и посудомоечные машины, бойлеры, духовые шкафы и т.д.

Просто в аварийных ситуациях — при коротком замыкании или пробое изоляции — на нулевой провод может попасть фазное напряжение. Если на линии питания установлен однополюсный аппарат, он отключит фазный провод, а ноль с опасным напряжением так и останется подключенным. А значит, остается вероятность поражения током при прикосновении. То есть, выбор автомата прост — на часть линий ставятся однополюсные выключатели, на часть — двухполюсные. Конкретное количество зависит от состояния сети.

Автоматы для однофазной сети

Для трехфазной сети существуют трехполюсные автоматические выключатели. Такой автомат ставится на входе и на потребителях, к которым подводятся все три фазы — электроплита, трехфазная варочная панель, духовой шкаф и т.д. На остальных потребителей ставят двухполюсные автоматы защиты. Они в обязательном порядке должны отключать и фазу и нейтраль.

Пример разводки трехфазной сети — типы автоматов защиты

Выбор номинала автомата защиты от количества подключаемых к нему проводов не зависит.

Определяемся с номиналом

Собственно, из функций защитного автомата и следует правило определения номинала автомата защиты: он должен срабатывать до того момента, когда ток превысит возможности проводки. А это значит, что токовый номинал автомата должен быть меньше чем максимальный ток, который выдерживает проводка.

На каждую линию требуется правильно выбрать автомат защиты

Исходя из этого, алгоритм выбора автомата защиты прост:

• Рассчитываете сечение проводки для конкретного участка.
• Смотрите, какой максимальный ток выдерживает данный кабель (есть в таблице).
• Далее из всех номиналов защитных автоматов выбираем ближайший меньший. Номиналы автоматов привязаны к допустимым длительным токам нагрузки для конкретного кабеля — они имеют немного меньший номинал (есть в таблице). Выглядит перечень номиналов следующим образом: 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А. Вот из этого списка и выбираете подходящий. Есть номиналы и меньше, но они уже практически не используются — слишком много электроприборов у нас появилось и имеют они немалую мощность.

Пример

Алгоритм очень прост, но работает безошибочно. Чтобы было понятнее, давайте разберем на примере. Ниже приведена таблица в которой указаны максимально допустимый ток для проводников, которые используют при прокладке проводки в доме и квартире. Там же даны рекомендации относительно использования автоматов. Они даны в колонке «Номинальный ток автомата защиты». Именно там ищем номиналы — он немного меньше предельно допустимого, чтобы проводка работала в нормальном режиме.

В таблице находим выбранное сечение провода для данной линии. Пусть нам необходимо проложить кабель сечением 2,5 мм 2 (наиболее распространенный при прокладке к приборам средней мощности). Проводник с таким сечением может выдержать ток в 27 А, а рекомендуемый номинал автомата — 16 А.

Как будет тогда работать цепь? До тех пор, пока ток не превышает 25 А автомат не отключается, все работает в штатном режиме — проводник греется, но не до критических величин. Когда ток нагрузки начинает возрастать и превышает 25 А, автомат еще некоторое время не отключается — возможно это стартовые токи и они кратковременны. Отключается он если достаточно длительное время ток превысит 25 А на 13%. В данном случае — если он достигнет 28,25 А. Тогда электропакетник сработает, обесточит ветку, так как это ток уже представляет угрозу для проводника и его изоляции.

Расчет по мощности

Можно ли выбрать автомат по мощности нагрузки? Если к линии электропитания будет подключено только одно устройство (обычно это крупная бытовая техника с большой потребляемой мощностью), то допустимо сделать расчет по мощности этого оборудования. Так же по мощности можно выбрать вводный автомат, который устанавливается на входе в дом или в квартиру.

Если ищем номинал вводного автомата, необходимо сложить мощности всех приборов, которые будут подключены к домовой сети. Затем найденная суммарная мощность подставляется в формулу, находится рабочий ток для этой нагрузки.

Формула для вычисления тока по суммарной мощности

После того, как нашли ток, выбираем номинал . Он может быть или чуть больше или чуть меньше найденного значения. Главное, чтобы его ток отключения не превышал предельно допустимый ток для данной проводки.

Когда можно пользоваться данным методом? Если проводка заложена с большим запасом (это неплохо, кстати). Тогда в целях экономии можно установить автоматически выключатели соответствующие нагрузке, а не сечению проводников. Но еще раз обращаем внимание, что длительно допустимый ток для нагрузки должен быть больше предельного тока защитного автомата. Только тогда выбор автомата защиты будет правильным.

Выбираем отключающую способность

Выше описан выбор пакетника по максимально допустимому току нагрузки. Но автомат защиты сети также должен отключаться при возникновении с сети КЗ (короткого замыкания). Эту характеристику называют отключающей способностью. Она отображается в тысячах ампер — именного такого порядка могут достигать токи при коротком замыкании. Выбор автомата по отключающей способности не очень сложен.

Эта характеристика показывает, при каком максимальном значении тока КЗ автомат сохраняет свою работоспособность, то есть, он сможет не только отключится, но и будет работать после повторного включения. Эта характеристика зависит от многих факторов и для точного подбора необходимо определять токи КЗ. Но для проводки в доме или квартире такие расчеты делают очень редко, а ориентируются на удаленность от трансформаторной подстанции.

Отключающая способность автоматических защитных выключателей

Если подстанция находится недалеко от ввода в ваш дом/квартиру, берут автомат с отключающей способностью 10 000 А, для всех остальных городских квартир достаточно 6 000 А. Если же дом находится в сельской местности иди вы выбираете автомат защиты электросети для дачи, вполне может хватить и отключающей способности в 4 500 А. Сети тут обычно старые и токи КЗ большими не бывают. А так как с возрастанием отключающей способности цена возрастает значительно, можно применить принцип разумной экономии.

Можно ли в городских квартирах ставить пакетики с более низкой отключающей способностью. В принципе, можно, но никто не гарантирует, что после первого же КЗ вам не придется его менять. Он может успеть отключить сеть, но окажется при этом неработоспособным. В худшем варианте контакты расплавятся и отключиться автомат не успеет. Тогда проводка расплавится и может возникнуть пожар.

Тип электромагнитного расцепителя

Автомат должен срабатывать при повышении тока выше определенной отметки. Но в сети периодически возникают кратковременные перегрузки. Обычно они связаны с пусковыми токами. Например, такие перегрузки могут наблюдаться при включении компрессора холодильника, мотора стиральной машины и т.д. Автоматический выключатель при таких временных и краткосрочных перегрузках отключаться не должен, потому у них есть определенная задержка на срабатывание.

Но если ток возрос не из-за перегрузки а из-за КЗ, то за время, которое «выжидает» автоматический выключатель, контакты его расплавятся. Вот для этого и существует электромагнитный автоматический расцепитель. Он срабатывает при определенной величине тока, которая уже не может быть перегрузкой. Этот показатель называют еще током отсечки, так как в этом случае автоматический выключатель отсекает линию от электропитания. Величина тока срабатывания может быть разной и отображается буквами, которые стоят перед цифрами, обозначающими номинал автомата.

Есть три самых ходовых типа:

• B — срабатывает при превышении номинального тока в 3-5 раз;
• C — если он превышен в 5-10 раз;
• D — если больше в 10-20 раз.

Класс автомата или тока отсечки

С какой же характеристикой выбрать пакетник? В данном случае выбор автомата защиты также основывается на отдаленности вашего домовладения от подстанции и состояния электросетей выбор автомата защиты проводят ползуясь простыми правилами:

• С буквой «B» на корпусе подходят для дач, домов селах и поселках, которые получают электропитание через воздушки. Также их можно ставить в квартиры старых домов, в которых реконструкция внутридомовой электросети не производилась. Эти защитные автоматы далеко не всегда есть в продаже, стоят немного дороже категории С, но могут доставляться под заказ.
• Пакетники с «C» на корпусе — это наиболее широко распространенный вариант. Они ставятся в сетях с нормальным состоянием, подходят для квартир в новостройках или после капремонта, в частных домах недалеко от подстанции.
• Класс D ставят на предприятиях, в мастерских с оборудованием, имеющим высокие пусковые токи.

То есть по сути выбор автомата защиты в этом случае прост — для большинства случаев подходит тип C. Он и есть в магазинах в большом ассортименте.

Каким производителям стоит доверять

И напоследок уделим внимание производителям. Выбор автомата нельзя считать завершенным, если вы не подумали о том, какой фирмы автоматические выключатели вы будете покупать. Точно не стоит брать неизвестные фирмы — электрика не та область, где можно ставить эксперименты. Подробно о выборе производителя в видео.

Какой автомат подобрать для квартиры

Автоматический выключатель (АВ) представляет собой коммутационный аппарат, способный проводить токи при нормальном состоянии электрической цепи и отключать при превышении током установленных значений, защищая электропроводку от перегрузки. К вопросу, как выбрать автомат, приходят сразу после прокладки электропроводки для квартиры или дома.

Виды автоматических выключателей для квартиры и дома

Чтобы провода остались исправными, ток срабатывания должен быть на 10-15 % ниже предельно допустимых значений. Сечение проводов следует подобрать еще при расчете предполагаемых нагрузок.

При увеличении нагрузки замена автоматического выключателя на более мощный должна производиться одновременно с монтажом проводов больших сечений, иначе кабель не выдержит нагрева и перегорит. Таким образом, порог срабатывания автомата должен быть меньше максимально допустимого тока электропроводки и больше тока нагрузки.

Строение

Для квартиры или дома обычно применяются автоматы серии ВА, содержащие два типа защиты: электромагнитную и тепловую.

Основным элементом тепловой защиты является пластинка биметалла, через которую протекает ток. Когда он становится выше номинального, происходит разогрев и изгиб пластины, которая толкает рычаг отключения автомата. После того как она остынет, и величина тока в цепи снова станет нормальной, автоматический выключатель можно снова подключить вручную.

Внутреннее устройство автоматического выключателя

Электромагнитная защита срабатывает от сверхтоков короткого замыкания, которые протекают через катушку расцепителя, вызывая перемещение расположенного внутри нее подвижного сердечника, приводящего в действие отключающий механизм. В результате размыкаются силовые контакты, и линия обесточивается.

При размыкании силовых контактов возникает мощная дуга, вызывающая их разрушение. На рисунке ниже показано образование дуги и ее гашение по мере размыкания контактов. Последовательность действий пронумерована от 1 до 6. По мере того как контакты размыкаются, дуга увеличивается (изображена в красно-желтом цвете). В конце ее действие ограничивается расположенной ниже дугогасительной камерой, состоящей из параллельных металлических пластин. В камере происходит дробление дуги на части, которые попадают на пластины, остывают, и ее действие прекращается.

Процесс гашения дуги при отключении автомата

В автомате также предусмотрен механический способ включения и выключения его вручную. Главными выступают свойства электромагнитного и теплового расцепителей, которые одновременно являются характеристикой автомата. Они обозначаются на его корпусе и ставятся перед величиной токового номинала.

Таким образом, автоматические выключатели отличаются друг от друга характеристиками, представляющими зависимость срабатывания и времени отключения от величины тока нагрузки. Отсчет всех характеристик производится по отношению к номинальному току – значению, при превышении которого цепь разъединяется. Если длительно протекающий ток не превышает номинальный, отключение производиться не должно.

Характеристики АВ

1. МА – отсутствие теплового расцепления. Если к нагрузке типа электродвигателя подключено токовое реле, то здесь требуется только автомат с функцией защиты от короткого замыкания.
2. А – срабатывание теплового расцепителя при превышении номинального тока в 1,3 раза. Здесь время отключения может затянуться до 1 часа. Токовое расцепление настроено на отключение при превышении номинального значения в 2 раза со скоростью 0,05 сек. Если в этом случае соленоид не успеет сработать, действует тепловая защита, отключающая цепь через 20-30 сек. С характеристикой А устанавливаются автоматы для схем, содержащих полупроводниковые детали, выходящие из строя при небольших скачках тока. Для электронных устройств также применяются автоматы Z, у которых срабатывание происходит при двукратном превышении тока.
3. В – электромагнит срабатывает при увеличении тока в 3 раза по отношению к номинальному за 0,015 сек, а тепловой расцепитель – через 4-5 сек. Автоматы с характеристикой В применяются в сетях с небольшими пусковыми токами, например, осветительных.
4. С – наиболее распространенная характеристика, когда срабатывание обеих защит происходит при пятикратном увеличении номинального тока. В бытовых электрощитах устанавливаются такие автоматы, допускающие умеренные токи пуска оборудования.

В промышленности применяются автоматы D и K, предназначенные для нагрузок с большими пусковыми токами. Если для частного дома используются мощные электродвигатели или электрический котел, может понадобиться аппарат марки D.

Выбор

1. Номинальный ток. Его превышение вызовет срабатывание защиты от перегрузки. Правильно подобрать ток можно по сечению проводки, в которую врезан автомат. Сначала находят допустимый максимальный ток проводов, а номинальный для автомата берут на 10-15 % ниже, приводя затем к стандартному ряду. Катушка гудит при превышении нагрузки. Это можно проверить, уменьшив ее. Если ток нормальный, а автомат гудит, опасности никакой нет.
2. Ток срабатывания. Номинал по току срабатывания подбирается в зависимости от нагрузки. Для электроники подбирается класс коммутации типа А или Z, для освещения – В, для котла отопления – С, а мощного электродвигателя станка с большим пусковым током – D. В этом случае все электрооборудование надежно защищается, а автоматы не будут срабатывать из-за пуска двигателя или работы сварочного аппарата.
3. Селективность. Номиналы автоматов по току выбираются в зависимости от нагрузки каждой линии. Главный ввод не должен быть больше предельно допустимой суммарной нагрузки на входной кабель. По номинальному току аппараты выбираются преимущественно следующим образом: основной выключатель – 40 А, электрическая плита – 32 А, мощные электроприборы – 25 А, освещение – 10 А, розетки – 16 А. Здесь показан общий подход, но схема может отличаться. Если на электроприбор требуется на 25 А, а подключение производится через розетку, то и она должна быть подобрана под ту же мощность.

Схема подключения автоматов к проводке типовой квартиры

На рисунке выше изображена распространенная схема подключения автоматов обычной квартиры. Перед счетчиком устанавливается главный двухполюсный ввод, затем подключается противопожарное УЗО (слева направо), а за ним делается разводка по потребителям с однополюсными автоматами. Красным цветом обозначается фаза, синим – ноль, а коричневым – заземление. Шины нулевого провода и земли подключены отдельно.

На однополюсные автоматы обязательно следует подключать фазный провод, а не нейтраль.

1. Количество полюсов. Для главного трехфазного ввода выбирается автомат с четырьмя полюсами, а для однофазной сети – с двумя. На бытовую технику и освещение подойдут однополюсные выключатели, а для трехфазного электродвигателя или электрического котла понадобится трехполюсный автомат.
2. Изготовитель. Поскольку применение автоматического выключателя связано с безопасностью, выбирать следует изделия известных фирм. Не всегда заявленные параметры являются такими же по факту. Покупать аппараты следует в специализированных магазинах, где на них имеется документация. Ведущие производители плохой товар не продают. Даже подделки таких аппаратов могут иметь нормальное качество.

Автоматы с разным количеством полюсов

Аппараты рассчитываются на определенное количество срабатываний. Использовать их как выключатели нагрузки не рекомендуется. Механизм быстро изнашивается, и подгорают контакты. По правилам, коммутация нагрузки производится с помощью реле или контакторов (магнитных пускателей).

Важно правильно выбрать необходимое количество автоматов. Обычно устанавливается автомат ввода, а затем к разводкам на розетки, линии освещения и отдельно на каждый мощный потребитель (если у него нет своей встроенной защиты).

У разных производителей автоматы отличаются друг от друга по способам крепления и подключения проводников. Поэтому рекомендуется делать замену аппаратов на аналогичные тем, что стоят в щитке.

Маркировка

На рисунке ниже изображены автоматы разных ведущих фирм. Цифрой (1) обозначен номинальный ток в амперах. Буква слева отражает характеристику электромагнитного расцепителя. На рисунке указан класс С – наиболее распространенный.

Цифра (2) показывает, при каком токе короткого замыкания в амперах отключается автомат. При расхождении контактов возникает электрическая дуга, которую необходимо погасить. Автомат срабатывает и при больших токах короткого замыкания, но дуга может оказаться слишком мощной. Отключающая способность отражает способность автомата ее погасить. На рисунке указана относительно небольшая отключающая способность – 4500 А и 6000 А. Она является характерной для жилого фонда, но в новостройках может быть и 10000 А, где в подъездах установлены стояки больших сечений.

Цифра (3) отражает класс токоограничения – время реакции на ток КЗ (1/3 полупериода фазы). Этот класс применяется практически везде, ему отдается предпочтение из-за высокого быстродействия. Есть еще класс 2, но такие автоматы срабатывают позже (1/2 полупериода).

Автоматы для дома. Видео

В видео представлен обзор автоматов для дома.

Разобравшись в маркировке, можно правильно выбрать нужный автоматический выключатель для своей квартиры или дома. Характеристики автомата напрямую зависят от сечения электропроводки и типа подключаемой нагрузки. Применение их в качестве выключателей приборов значительно сокращает срок эксплуатации. При токах короткого замыкания срабатывают электромагнитные расцепители, а при длительных перегрузках – тепловая защита.

Расчет сечения кабеля, автоматов защиты

Вступление

В электрике любого помещения важное значение имеет правильный расчет сечения кабеля, автоматов защиты . Зависит расчет от электропотребителей, которые будут работать в электросети и как следствие от планируемой нагрузки в сети. Как правильно рассчитать нагрузку и номинальные значения тока нагрузки в электрической сети и по результатам выбрать сечение кабеля и автоматы защиты пойдет речь в этой статье.

Нагрузка электросети

Любая электропроводка разделена на так называемые группы. Электропроводка каждой группы выполняется электрическим кабелем определенного сечения и защищается автоматом защиты с заранее рассчитанным номиналом. Для того чтобы выбрать сечение кабеля и номинал автомата защиты необходимо рассчитать предполагаемую нагрузку этой электросети.

При расчете нагрузки электросети нужно помнить, что расчет токовой нагрузки (величина силы тока в сети, при работе электроприбора) отдельного бытового прибора (потребителя) и группы из нескольких потребителей отличаются друг от друга.

Кроме этого расчет нагрузки при однофазном электропитании (220 вольт) отличается от расчета трехфазного электропитания (380 вольт). Начнем разбирать расчет нагрузки электросети в однофазной сети с рабочим напряжением 220 Вольт.

Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для одиночного потребителя

Расчет электросети для одного бытового прибора достаточно прост. Для этого нужно вспомнить основной закон электротехники (закон Ома), посмотреть в паспорте на прибор его потребляемую мощность и рассчитать токовую нагрузку.

Приведу пример:

• Бытовая электроплита на 220 вольт. Потребляемая мощность 5000 ватт (5 КВатт).
• Ток нагрузки можно рассчитать по закону Ома.
• Iнагрузки=5000Вт÷220 вольт=22,7 Ампера.

Вывод: На линию для электропитания этой электроплиты нужно установить автомат защиты не менее 23 Ампер. Таких автоматов в продаже нет, поэтому выбираем автомат с большим ближайшим номиналом в 25 Ампер.

Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для группы электропроводки

Под группой электропроводки понимается несколько потребителей подключенных параллельно к одному питающему кабелю от электрощитка. Для группы электропроводки устанавливается общий автомат защиты. Автомат защиты устанавливается в квартирном электрощитке или этажном щитке. Расчет сети группы потребителей отличается от расчета сети одиночного потребителя.

Для расчета токовой нагрузки группы потребителей вводится так называемый коэффициент спроса . Коэффициент спроса (Кс) определяет вероятность одновременного включения всех потребителей в группе в течение длительного промежутка времени. Кс=1 соответствует одновременной работе всех электроприборов группы. Понятно, что включение и работа всех электроприборов в квартире практически не бывает. Есть целые системы расчета коэффициента спроса для домов, подьездов. Для каждой квартиры коэффициент спроса различается для отдельных комнат, отдельных потребителей и даже для различного стиля жизни жильцов. Например , коэффициент спроса для телевизора обычно равен 1,а коэффициент спроса пылесоса равен 0,1.

Поэтому для расчета токовой нагрузки и выбора автомата защиты в группе электропроводки коэффициент спроса влияет на результат. Расчетная мощность группы электропроводки рассчитывается по формуле:

• P(расчетная)=К(спроса)×P(мощность установочная).
• I (ток нагрузки)=Р (мощность расчетная)÷220 вольт.

Пример: В таблице ниже рассмотрим электроприборы, входящие в одну группу. Рассчитаем токовую нагрузку для этой группы и выберем автомат защиты с учетом коэффициента спроса.Коэффицмент спроса в примере выбирается индивидуально:

Автомат: какой выбрать для квартиры

Важным моментом при монтаже электропроводки является выбор автоматов защиты. От того, какое выбрано устройство, зависит безопасная работа электроприборов.

Типы устройств защиты

В системах защиты для разных целей используются устройства различных типов.

Автоматические выключатели

Это приборы, предназначенные для автоматического отключения потребителей при аварийных ситуациях, сопровождающихся превышением тока свыше определённого значения. Такие ситуации возникают при превышении нагрузки или коротком замыкании.

Могут использоваться в качестве выключателей. Заменяют собой рубильник и предохранители с плавкими вставками. Включение и отключение осуществляется вручную или дистанционно, при помощи встроенного механизма.

УЗО и дифференциальные автоматы

Нарушение изоляции и прикосновение человека к токоведущим частям, находящимся под напряжением, может привести к поражению электрическим током. Для предотвращения таких ситуаций используется УЗО или дифференциальный автомат.

Работают эти устройства по принципу сравнения токов, проходящих по всем проводам линии. В нормальных условиях сумма равна «0», а при пробое изоляции на заземлённый корпус или попадании человека под напряжение появляется утечка, и равенство токов в проводах нарушается. Это приводит к срабатыванию защиты.

На заметку. Дифференциальный автомат конструктивно включает в себя автомат защиты и УЗО, поэтому выполняет обе функции.

Реле напряжения

Электроаппаратура рассчитана на определённое напряжение сети. Выход этих параметров за допустимые пределы приводит к поломке оборудования. Для защиты потребителей используется реле напряжения.

В этих приборах находится электронная схема и реле. При выходе параметров сети за допустимые пределы схема отключает реле и повторно включает его через определённое заранее заданное время при возврате напряжения к допустимым значениям.

Разновидности автоматических выключателей

Самым первым защитным аппаратом, считая от источника питания, является автоматический выключатель.

Эти устройства делятся по разным признакам:

• Установочные. Находятся в пластмассовом диэлектрическом корпусе, исключающем прикосновение к токоведущим частям и попадание внутрь посторонних предметов и влаги;
• Универсальные. При установке вне щитов необходимо монтировать в защитных коробках;
• Быстродействующие. Время отключения – до 5 мс;
• Небыстродействующие. Время срабатывания – 10-100 мс;
• Селективные. Имеют регулировку времени срабатывания.

Устройство АВ

Устройство таких приборов отличается друг от друга, но во всех аппаратах есть основные элементы конструкции.

Привод

Может быть ручным, электродвигателем и электромагнитом. В аппаратах мощностью до 1000 ампер используются только ручные привода. Конструкция обеспечивает высокую скорость замыкания и размыкания контактов, вне зависимости от скорости движения рукоятки.

Важно! При срабатывании защиты в момент включения контакты размыкаются, несмотря на положение рукоятки «Включено».

Расцепитель

Контролирует ток в сети и отключает автомат при превышении заданного значения. Есть разных типов:

• Электромагнитные, с катушкой, втягивающейся при больших токах. Срабатывают мгновенно и защищают от короткого замыкания;
• Тепловые, с биметаллической пластинкой и нагревательным элементом. При перегрузке элемент нагревает биметаллическую пластину, она выгибается и отключает автомат. Чем больше перегрузка, тем быстрее срабатывание;
• Полупроводниковые. Отличаются стабильностью и большими возможностями настройки.

Интересно. При больших токах катушка в максимальной защите гудит. Этот гул издаёт катушка электромагнитной защиты.

Как выбрать автомат по числу полюсов

В зависимости от условий, автоматы могут иметь различное число полюсов:

• в однофазных сетях – два;
• при использовании в качестве выключателя – один;
• в трёхфазных сетях – три.

Важно! Согласно ПУЭ, заземляющий провод не должен иметь разрывов и к автомату не подключается.

Типы автоматических выключателей

Автоматические выключатели есть разных типов, в зависимости от конструкции корпуса.

Модульные автоматы

При выборе автоматов до 40 ампер широко применяются устройства, устанавливаемые на DIN-рейку. Каждый полюс – это отдельный модуль, шириной 1,75 см, поэтому такие приборы носят название модульных. Крепится такая аппаратура при помощи защёлки на основании.

Справка. DIN-рейка – металлическая, реже пластиковая полоса шириной 35 мм. Эта полоса крепится на основании, а на неё при помощи пружинных креплений устанавливается аппаратура.

Эти автоматические выключатели, кроме тока, характеризуются буквами «B», «C» и «D», показывающими дополнительные параметры:

• Тип В. Отключается за 5-20 секунд при токе срабатывания 3-5 Iном. Применяется в бытовых сетях;
• Тип С. Время срабатывания – 1-10 секунд при токе 5-10 Iном. Применяется во всех областях, но чаще всего для дома – много ложных срабатываний при запуске электродвигателей;
• Тип D. Отключается за 1-10 секунд при токе 10-14 Iном. Используются на производстве.

Такие устройства выпускаются для тока до 100А, но в этих цепях более надёжно работают приборы в литом корпусе.

Литые выключатели

Выполнены в корпусе из двух литых половин – крышки и основания. Имеют необходимый минимум функций и отличаются большей надёжностью в работе, чем модульные устройства. Выпускаются для тока до 1600А.

Воздушные электрические автоматы

Эти приборы имеют от 2 до 4 полюсов и рассчитаны на ток до 6,3 кА. Используются в установках высокой мощности и в качестве выходных в цепях 0,4кВ трансформаторных подстанций.

Как выбрать автоматический выключатель по нагрузке

Правильно выбрать номинальный ток автоматических выключателей можно по одному из двух параметров:

• Суммарная мощность всех одновременно включаемых электроприборов. Следует учесть, что некоторые приборы одновременно не работают. Например, кондиционер и электрообогреватель никогда не включаются вместе;
• Допустимый ток проводки. При суммарном токе электроприборов, превышающем допустимый для электропроводки, следует учитывать именно его, иначе при перегрузке провода перегреются, изоляция расплавится, и произойдёт короткое замыкание;
• Ток определяется по паспорту оборудования или вычисляется по формулам:

1. для однофазной сети I=P/220 или просто 5А=1000Вт;
2. для трёхфазной сети I=P/(U*1.73*cosφ) или 2А=1кВт.

Важно! Для бытовых приборов допускается использовать упрощённые формулы, а на производстве лучше производить полный расчёт.

Как правильно настроить селективность защиты

Кроме выбора защитных устройств по току, важно правильно подобрать селективность защиты. Это такая настройка аппаратуры, при которой в аварийных ситуациях срабатывает только автомат, ближайший к месту аварии:

• В автоматических выключателях это достигается постепенным увеличением номинального тока. Аппарат с минимальным значением устанавливается ближайшим от нагрузки;
• В УЗО на отдельные электроприборы устанавливаются устройства с током срабатывания 30мА. Общую защиту выбираете с током 100мА;
• Реле напряжения для квартиры подбираете только одно, сразу после вводного автомата.

Подключение автоматов

Подключение устройств защиты производится по определённым правилам.

Подключение подходящих проводов

С технической точки зрения не имеет значения, как подавать напряжение на прибор: сверху или снизу. В 7-м издании ПУЭ пункт 3.1.6. рекомендовано подключать к неподвижным контактам, которые обычно находятся вверху. Исключение составляют реле напряжения, у которых все клеммы снизу.

Однако традиционно, ещё со времён рубильников, монтаж вёлся сверху вниз. Электромонтёры, отключая автомат, ожидают, что на проводах, находящихся ниже него, напряжение отсутствует. В ПТБ (правилах техники безопасности) в п.4.1.1 сказано, что после отключения автоматического выключателя перед началом работ необходимо проверить отсутствие напряжения, но многие электрики этим правилом пренебрегают. Поэтому везде, где это возможно, напряжение следует подключать к верхним клеммам.

Соединение верхних клемм автоматов

При установке в одном ряду нескольких устройств защиты их верхние клеммы соединяются между собой. Это выполняется разными способами:

• гибкими заводскими или самодельными перемычками:
• перемычками, выполненными из одножильного провода;
• модульные автоматы соединяются монтажными шинами (гребёнками).

Подключение проводов к автоматическим выключателям

Для хорошего контакта и безаварийной эксплуатации необходимо подключение проводов выполнять по определённым правилам:

• При подключении одножильных проводов под одну клемму зажимаются только 2 провода одинакового сечения. Если провода разного сечения, то более тонкий провод будет плохо прижат;
• В случае болтового соединения под один болт подключаются не более двух одножильных проводов одного сечения и одинакового материала – только медные или только аллюминиевые. При нарушении этих условий между проводами прокладывается стальная шайба;
• Подключение многожильных проводов к зажимам раньше выполнялось просто зачищенными концами проводов. Сейчас, по новым правилам ПУЭ, необходимо использовать наконечники НШВ или НШВИ;
• При изготовлении самодельных перемычек провод целесообразно не разрезать, а зачищать и изгибать в местах подключения.

Важно! При подключении проводов следует избегать попадания изоляции под зажим или болт. Это приводит к нарушению контакта, перегреву клеммы и выходу устройства из строя.

Правильный выбор типа и номинального тока автоматов защиты обеспечит безаварийную работу электрооборудования. Для большей безопасности и надёжной защиты автоматические выключатели целесообразно использовать вместе с УЗО и реле напряжения.

Видео

Выбор автоматов для частного дома

Автоматический выключатель – защитное устройство, которое прерывает подачу электричества на вводе при возникновении короткого замыкания (КЗ) или перегрузки в сети, чем исключает опасность возникновения аварийных ситуаций. Но нужно знать, какой автомат поставить на ввод в дом, поскольку при неправильном выборе мощности он будет постоянно выбивать или вообще не включится при подключении мощного электрооборудования.

Параметры автомата

Основные характеристики, которые нужно учитывать при выборе:

• Рабочий ток.
• Ток короткого замыкания.
• Тип время-токовой характеристики.
• Количество полюсов.

Рабочий ток

Это показатель максимального значения, при превышении которого цепь будет автоматически разъединена. При выборе нужно ориентироваться на общую нагрузку, которая приходится на электропроводку в доме, и одновременно на сечение проложенного кабеля.

Для расчета нагрузки суммируется мощность всех электроприборов в доме, после чего умножается на коэффициент одновременности (одновременной работы оборудования), который равен 0,7 или 70 %. Полученное число делится на 220 (напряжение сети). Это значение и будет номинальным током, которым должен обладать вводной автомат для частного дома.

Например, если суммарная нагрузка 8000 Вт, то с учетом коэффициента 0,7 она будет составлять 5600 Вт. Далее 5600/220 и получается 25,45 А. Поскольку выключателей на 26 А не бывает, выбирается на 25 А, который рассчитан на 25×220=5500 Вт.

Ток короткого замыкания

Как правило, на автомате указывается под показателем номинального. Существуют приборы, рассчитанные на значения от 3 до 10 кА. Если дом находится вблизи с трансформаторной подстанцией, выбирается выключатель на 10000 А. В остальных случаях подойдут на 6 кА. Устройства с меньшими значениями в частном доме устанавливать не рекомендуется.

Тип время-токовой характеристики

Пусковой ток некоторых приборов может превышать рабочий в несколько (иногда даже до 10) раз. Ввиду этого автомат может расценить такую мощность как короткое замыкание и разъединить цепь. Поэтому необходимо правильно подобрать класс устройства (указывается рядом с номинальным током):

• B – устанавливается при отсутствии мощных электроприборов.
• C – используется для жилищ с электрической плитой или котлом, а также при частом и одновременном использовании относительно мощных приборов (сварочный аппарат, компрессор, бетономешалка и т.д.).
• D – монтируется только при наличии мощных электродвигателей.

Количество полюсов

Двухполюсный вводной автомат в частном доме рекомендуется устанавливать при условии однофазной сети (220 В). Но нередко монтируются и однополюсные – когда общая нагрузка на электропроводку незначительна. Для электросети с напряжением 380 В применяются четырехполюсные.

Важные рекомендации

Неправильный выбор может стать причиной множества проблем. Поэтому при выборе необходимо придерживаться нескольких правил.

Прежде всего, ориентироваться нужно на электропроводку. Если кабеля малого сечения и старые, их необходимо заменить. Установка автомата большой мощности не гарантирует, что нагрузку выдержит электропроводка.

При расчете номинального тока может получиться среднее значение – к примеру, 22,8 А. Округлять нужно только в большую сторону – то есть автомат следует покупать на 25 А.