Сдвоенные автоматические выключатели. Для чего нужны двухполюсные автоматы? Виды автоматических выключателей

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:

Перед счётчиком устанавливают выключатель вводной AB.
После счётчика с однофазным вводом монтируется двухполюсный АВ.
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
Сечения проводов	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

Автоматические выключатели или пакетники помогают защищать электросети здания, подают и контролируют напряжение тока. Устанавливают автоматические переключатели в распределительный щиток. Они классифицируются на разные виды, для каждого вида характерны свои характеристики работы. Схема подсоединения автоматов для счетчика тоже имеет свои особенности, которые рассмотрены в данной статье.

Виды автоматических выключателей

Автоматы для электросчетчика различают по нескольким критериям:

по виду тока в главной цепи;
механическое или моторное управление;
способ монтажа: автоматы могут выдвигаться, быть стационарными или втыкаться в стену;
по виду расцепителя: они бывают магнитными, электронными, тепловыми и прочих видов;
корпус: может состоять из отдельных частей или быть цельным, открытым или закрытым;
величина пропускаемого тока;
возможность расцепления цепи электричества на расстоянии;
защита, которая срабатывает при критических показателях напряжения.

Размеры автоматов на счетчик электроэнергии могут быть разными: предназначенными для защиты электросетей в жилых помещениях или крупных промышленных зданиях. Устанавливают в квартирах переключатели, изготовленные в России и иностранного производства.

Выключатели подразделяются на:

дифференциальные;
автоматические;
устройства защитного отключения. Они предохраняют от удара током и предотвращают возгорание при повреждениях электрических кабелей.

Работа защитных переключателей

Чтобы правильно подключить устройство, необходимо понять принцип его работы.

Изделие состоит из корпуса, клемм, системы управления, устройства связи, дугогасительной камеры.

Изготавливают аппараты из устойчивой к огню пластмассы. Некоторые контакты могут двигаться, часть неподвижна.

Контактная пара, расположенная на полюсе автомата, имеет дугогасительную камеру, которая контролирует напряжение. Камера состоит из пластин, охлаждающих электрическую дугу, возникающую при нарушениях.

В автоматах для счетчика может быть установлено несколько пар контактов. Двуполюсный выключатель имеет 2 пары контактов, движущуюся и неподвижную, и оснащен индикатором включения.

Важно знать! Расцепитель выключает устройство в случае аварии. В тепловом расцепителе установлена пластина, которая нагревается под воздействием электронов тока или при изменении температуры воздуха, и выгибается в сторону спускового механизма, отключая устройство.

Магнитный расцепитель состоит из катушки, которая подключена последовательно к контактам. При аварии сердечник в катушке двигается под влиянием магнита и размыкает контакты.

Вызывает перегрузку в электросети превышенная общая мощность подключенных устройств. Поэтому к цепи подключаются автоматы для электросчетчика, которые отключаются при величине тока больше расчетной. Определяют необходимую величину, складывая мощность приборов, которые будут подключены в сеть, и делят полученное число на 220. Это и есть показатель перегрузки. Именно такую величину должен выдерживать провод.

Расчет величины, при которой выключится автомат в случае короткого замыкания, производят при строительстве здания, тогда же выбирают тип защитного устройства.

Монтаж автомата к счетчику

При подключении руководствуются требованиями Правил установки электросчетчиков. В них указано, что кабель питания подходит к неподвижным контактам, расположенным сверху, при любом варианте подключения устройства.

Счетчик устанавливают как на территории квартиры, так и в подъезде. Модель должна соответствовать принятым нормам законодательства. Паспорт прибора должен иметь отметку о внесении счетчика в единый реестр. Контролирующая компания-поставщик электроэнергии должна проверять, насколько правильно выполнен монтаж приборов учета и проводов.

Важно! Автоматические выключатели устанавливают до введения линии в счетчик.

Автомат для счетчика с одним полюсом устанавливают в сеть, где есть два кабеля – нулевой провод (обозначают аббревиатурой PEN) и фазный (маркирован буквой L). На фазу ставят только один автомат для счетчика согласно принятым нормам. При возможности советуют использовать выключатель с двумя полюсами. Обычно такую систему используют в старых зданиях. Проводник питания присоединяют к входящей клемме пакетника, затем пропускают через счетчик и разводят по защитным приборам. Нулевой кабель тоже проводят через прибор учета.

Следует обязательно изучить паспорт устройства, где указана правильная схема подключения проводов к клеммам. В паспорте прописана информация о сечении проводов, типы соединения, длина зачищаемого отрезка проводника.

Основное правило подключения – сверху нужно подсоединить кабель питания, а снизу – провод нагрузки. Если потребуется замена автомата или подключение дополнительных кабелей, то в будущем не возникнет необходимость разбираться в проводах.

Конец кабельных жил зачищают на 10 см. Так провод проще входит в щиток и сгибается, что облегчает установку нескольких автоматов. Изоляцию внутри кабеля снимают на 1 см.

Проводники маркируют разными цветами:

белый и коричневый цвета используют для фазного провода;
черным, синим, голубым цветом обозначают нулевой кабель;
зеленый цвет для заземления.

После зачистки провода, его вставляют в контакт сверху и фиксируют винтом с помощью отвертки. Если провод гибкий, то лучше подсоединить специальные наконечники. Они обеспечивают надежность соединения.

Нельзя допускать при подсоединении:

попадание изоляции под зажим;
слишком сильного перетягивания провода, чтобы не допустить изменение в форме корпуса и нарушения в работе переключателя.

В щиток могут быть встроены несколько защитных устройств, которые соединяют перемычками, но эффективнее использовать подобранную по размеру шину.

Как подключить автоматы после счетчика

В первую очередь определяют необходимое количество автовыключателей. Оптимальным вариантом будет разделение нагрузки. Один прибор используют для розеток, а второй для питания освещения.

Дорогостоящим вариантом является установка отдельного переключателя в каждой комнате. При таком способе в каждом помещении будут располагаться ящики автоматов, что не всегда вписывается в интерьер.

Желательно осуществлять монтаж автоматов для счетчика с помощью электрика, которые разбираются в различных видах счетчиков, автоматических переключателей и в схемах электрических соединений. Используя его знания можно снизить материальные затраты за оборудование электрощита, узнать возможные способы экономии энергии, улучшить питание подключенных устройств.

Самое распространенное средство защиты линии и электроприборов – это автоматические выключатели. При их монтаже необходимо соблюдать основные правила.

Ввод в верхней части автомата, выход – в нижней.
Флажок включения при включенном автомате должен быть направлен вверх.
Не должно быть никаких оголенных участков проводов.

Как подключить дифференциальный автомат

Дифференциальный автомат совмещает защиту линии от перегрузок и короткого замыкания, также как автоматические выключатели, и защиту человека от поражения электрическим током как УЗО.

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.

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

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.

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

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

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.

Вообще все работы, которые проводятся в электрическом щитке, следует относить к работам, требующим особого внимания и тщательности. Не зря с электрическим щитком у многих ассоциируются суровые привешенные к ним предупреждающие таблички со знаком опасности

Оборудование щитка

Щит питания - это обычное средство для подачи электрического питания в любую потребляющую подсеть. И это единственное средство связи внутренней сети с внешней силовой электросетью.

Наша внешняя электрическая сеть подводит к нам - потребителям - электричество переменного тока, имеющее частоту 50 Гц и три фазы. Амплитуда в каждой фазе достигает 220 В, фазы сдвинуты во времени относительно друг друга на 120°, то есть максимумы и минимумы пульсации напряжения не совпадают во времени. А если сложить колебания напряжений в двух разных фазах друг с другом, то получится кривая, дающая амплитуду уже в 380 В. Опасно для жизни напряжение в 220 В, но 380 В больше и значит, еще опаснее.

В данном случае и к квартире 1 (вводной автомат QF1), и квартире 2 (QF2) подведена одна и та же фаза L1 (красный провод), хотя возможна и другая разводка фаз

Как видим, на этой схеме изображены только квартирные счетчики и двухполюсные автоматы, отключающие и счетчики, и сразу всю квартирную электросеть. На следующей схеме показан примерный комплект всего оборудования, питающего одну квартиру.

Общий пакетник – на входе
После счетчика – УЗО, защищающее всю квартирную сеть
из 3 подсетей, на каждой из которых стоит автомат, соответствующий токовой нагрузке, рассчитанной по максимальной мощности каждой подсети

Здесь изображено пять автоматов, но бывает и больше. Например, в системе питания частного дома с развитым хозяйством. У такого потребителя и щитков бывает несколько: общий, в доме и еще в гараже, в мастерской и т.д. И везде для обеспечения безопасности с максимальной точностью по месту возможной неполадки используются защитные выключатели.

Автоматические выключатели

Собственно говоря, такие отключатели были автоматическими всегда. И до сих пор используются плавкие предохранители, в них чувствительный элемент - проволочка рассчитанного сечения - просто плавится от превысившего номинал тока, и тем и обеспечивается автоматизм защиты.

В нынешних автоматах установлены два размыкателя: медленный, который срабатывает от теплового действия тока, превысившего номинал (на 40–50%), на биметаллическую пластинку и быстрый, работающий как электромагнитное реле размыкания (превышение на 100–200% или больше, в зависимости от класса). Если первый не позволит включить в сеть чрезмерную нагрузку, то второй быстро среагирует на короткое замыкание.

После срабатывания автомата необходимо найти причину и устранить ее: выключить лишние электроприборы, найти КЗ и починить проводку. После чего автомат можно включить снова, так как он многоразовый, в отличие от плавких предохранителей.

На щитках электропитания предохранители устанавливаются обычно в ряд, так удобнее их подключать к сети и работать с ними: выключать обслуживаемые ими подсети по мере необходимости или включать. Автомат, таким образом, вполне может использоваться еще и как обыкновенный выключатель. И по этой причине их часто устанавливают и отдельно, непосредственно около каких-то мощных потребляющих устройств.

В щитке сегодня используется монтаж автоматов и другого оборудования на DIN-рейки . Это удобно, своими руками даже без инструментов - простое защелкивание установочной пластинки. Ориентированы автоматы в ряду одинаково, иначе и не поставишь, сверху клемма входная, снизу - выходная. Они так и называются верхняя и нижняя, еще входную называют контактом неподвижным, выходную - подвижным, то есть размыкаемым.

Как правильно подключить автоматы

Этот момент нельзя обойти вниманием, так как о нем специально сказано в ПУЭ - Правилах устройства электроустановок - «Библии» электромонтажника.

Пункт 3.1.6 ПУЭ, касающийся правильного подключения автоматов в щитке

О плавких предохранителях, пробках в ПУЭ беспокойство такое же, как в случае с патроном для лампочки, например. Подводить напряжение нужно так, чтобы фазный провод был спрятан подальше от пальцев человека - к центральному контакту патрона, а не к резьбе цоколя. У плавкой пробки патрон точно такой же, как у лампочки.

А вот для автоматов одностороннее питание, вероятно, означает расположение фазных приходящих проводов с одной стороны при подключении автоматов в ряд. У автоматов это верхние клеммы. Таким образом, все подходящие фазы должны быть сверху, а отходящие в квартиру - снизу. Что и обеспечивает нам установка автомата на DIN-рейку в щитке.

Направление подключения автомата на щитке в соответствии с ПУЭ и схемой автомата

Все оборудование, если его не так много, можно собрать в щитке на одной DIN-рейке, и это удобно, а значит понятно и наиболее безопасно.

Монтаж автоматических выключателей

Все входные провода, идущие от фазных проводов подъезда, подключаются с одной стороны - сверху, а снизу потом очень удобно делать разводку по квартирным подсетям всем по очереди. При однофазном подключении схема наиболее проста.

При трехфазном напряжении, проводимом в квартиру, лучше разбить автоматы по группам, относящимся к разным фазам, и обязательно промаркировать фазы. Лучше всего это делать, используя всем понятную стандартную маркировку фаз цветом изоляции проводов:

нулевая фаза - синий провод;
заземление - желто-зеленый полосатый;
фазы 1, 2, 3: красный, белый, черный и т.д.

Однако, если электропроводка идет от одних устройств щитка к другим, например, от пакетника или двухполюсного автомата к счетчику, после счетчика на УЗО, потом на три автомата разводки на подсети, то можно поместить в щиток несколько DIN-реек и расположить автоматы после счетчика уровнем ниже. Главное, чтобы было просто и наглядно.

Подключение автоматического выключателя

Автоматы различаются количеством размыкаемых линий. Самый простой - однополюсный автомат, его ставят для размыкания подключаемых в квартире подсетей: освещения, розеточную и так далее. Двухполюсный автомат разъединяет фазу и ноль, это делается при подсоединении всего однофазного электропитания вместе со счетчиком, чтобы была возможность полностью электрически разорвать связь с внешней сетью.

Четырехполюсный автомат обычно нужен при установке в квартире или доме мощного трехфазного оборудования или когда делается подводка трехфазной сети.

Если в схеме в распределительном щите присутствует УЗО, то его следует установить так же, как двухполюсный автомат или как автомат с большим числом полюсов - 3, 4.

Правильное подключение проводов к автоматам

Провод в клеммах зажимается винтом, конец его необходимо обработать.

Изоляция отрезается на глубину гнезда клеммы. Это примерно 10 мм. Изоляцию можно снять, предварительно надрезав ножом, лучше специальным для снятия изоляции.

Заправленный в клемму провод должно быть видно, потому что изоляцию заправлять в клемму совсем ни к чему, а снаружи, если осталось 1-2 мм голого провода, то это не страшно.

Провод можно согнуть подковкой для лучшего сцепления с прижимной пластинкой в клемме. Медь металл достаточно мягкий и вязкий, он хорошо зажимается в клемме. Однако не нужно переусердствовать, если жилу слишком расплющить, она может при легкой деформации отломиться. Но и недожимать нельзя, контакт должен быть хороший и надежный. После окончания затягивания винта клеммы необходимо убедиться в надежности соединения - слегка подергать.

Многожильный провод: как поставить автомат своими руками

Если провод многожильный, то конец лучше заделать основательно.

Потому что скручивание и лужение делать нельзя.

Если скрученную многожилку зажимать в клемме, то зажатыми окажутся только часть жилок, причем сжатие будет их деформировать так, что они легко будут перекусаны: тонкие жилочки провода каждая по отдельности очень непрочны. В итоге все соединение станет «надорванным». Контакт в результате разрыва некоторых жил станет заметно хуже, оборванные жилки будут неизбежно порождать искрение, может быть даже и незаметное сначала. Чисто физически такое соединение будет плохим. А со временем будет ухудшаться, подгорать, гореть и …

Пропайка конца или лужение тоже плохо. Во-первых, припой, металл для зажатия еще хуже, чем многожильная медь. Он сразу же от деформации будет крошиться на куски. Контакт станет плохим, будет нагреваться, искрить на трещинах, а припою не много надо, чтобы расплавиться. И он постепенно станет «плыть», стекать вниз под провод, все более ухудшая контакт, и …

Многожильный провод нужно качественно подготовить к контакту. Самый лучший способ при этом - надевание обжимного наконечника НШВИ с изолирующим колпачком и обжим щипцами. Равномерная опрессовка дает хороший, профессиональный, прочный конец провода, который можно будет зажать в любую клемму.

Наконечники подбираются по параметрам проводов, которые рассчитаны от токовых нагрузок.

Приобретать лучше всего одновременно провод и подходящие наконечники к нему вместе со всем закупаемым оборудованием. Тогда это и будет культура электромонтажных работ своими руками.

Действительно, для этого нужны только хорошие руки и хорошие опрессовочные клещи - кримперы (их типы указаны к наконечникам в правой части таблицы).

Подготовка провода к опрессовке

Подготовка провода для автоматов в распределительном щитке к опрессовке состоит в зачистке конца провода от изоляции на длину, равную длине металлической втулки наконечника. После этого провод аккуратно распрямляют, можно чуть-чуть скрутить жилки, чтобы кончик был аккуратным плотным жгутиком, но несильно. Теперь нужно заправить провод в наконечник. Размеренным спокойным движением, можно чуть ввинчивая, вталкиваем провод во втулку - коническая расширяющаяся часть выхода из отверстия втулки спокойно сожмет жгут провода, и он окажется плотно заправлен в отверстие. При этом не допускаем загибов жил обратно - все жилки должны оказаться внутри колпачка. Важно, чтобы он достиг конца втулки.

Теперь заправляем провод с надетым наконечником в отверстие щипцов - кримперов, соответствующее размерам НШВИ. Опрессовка делается одним движением на сжатие клещей. Они работают на дозированное сжатие - создается усилие необходимое, но и достаточное. Сжимая рукоятки клещей, добиваемся щелчка. Это значит, пружинно-рычажный механизм достиг определенной степени компрессии и зафиксировал наконечник. Теперь можно его спокойно вынимать из гнезда, наконечник абсолютно надежно сидит на проводе. Он одноразовый, не снимается.

Если снять его можно, приложив усилие, значит что-то неправильно: скорее всего, наконечник подобран не по сечению провода. Или конец провода был уже испорчен - неаккуратно снята изоляция, погнуты или запутаны проводнички, конец был взят старый, с которого сняли наконечник. Ведь провод зашел же практически свободно, сознайтесь, вспомните, как Вы его заталкивали своими руками! Такой наконечник жалеть не надо, контакт от него все равно был бы ненадежным, выгорающим, постепенно ухудшающимся и…

Чтобы поменять наконечник на другой - если взяли и обжали, а надо было не такой! - лучше всего срезать конец провода и повторить все заново. Нужно от такого конца провода избавиться и взять в работу свежий.

Подключение нескольких проводов к одной клемме

Схема подключения автоматического выключателя в верхней части содержит интересную деталь. Ряд верхних автоматов в распределительном ящике должен быть подключен к одному и тому же проводу. Один и тот же фазный провод идет сразу на три автомата (или больше). И тут же напрашивается мысль: а как бы подключить автоматический выключатель одним проводом!

Или на схеме подключения автомата при их включении пользоваться какими-то еще дополнительными клеммниками или переключателями?

Есть простой и внятный способ.

Выпускается шина для подключения сразу нескольких устройств к одному проводу - гребенка в просторечии. Основное ее «тело» изолировано, контакты, которые нужно подключать к автоматам, бывают подвижны и выполнены в виде пластин из хорошей латуни, обеспечивающей идеальный контакт.

Бывают шины с монолитной гребенкой, где контакты располагаются на определенном расстоянии, а бывают со скользящими контактами

А можно сделать такую гребенку своими руками.

Гребенка из длинного неразрывного провода лучше тем, что не придется в каждый контакт автоматов вталкивать два конца от разных проводов. Правда, на первом или на последнем автомате второй провод воткнуть в клемму все-таки придется. Или нужно будет на конце самого провода, который идет от другого автомата, счетчика или какого-то клеммника, сделать вот такую гребенку. Что, согласитесь, как-то нелепо и не очень красиво.

При подключении двух проводников в одну клемму следует помнить, что В ОДНУ КЛЕММУ ПРОВОДА ВТЫКАТЬ можно только ОДИНАКОВЫЕ по толщине и типу. Ни в коем случае:

не разного сечения,
не разного металла,
не разные по «жильности» - не одножилку с многожилкой.

При неверном выборе двух проводников возможен перекос контактной пластины при затягивании клеммы.

Отсюда плохой контакт одного или обоих проводников, местный перегрев при работе, искрение, обгорание, и…

Ну и теперь - как подключить однополюсный автомат? Любой скажет: фи, так это чуть попроще, чем подключить розетку.