Автоматическими выключателями называются устройства, задача которых состоит в защите электрической линии от воздействия мощного тока, способного вызвать перегрев кабеля с дальнейшим оплавлением изоляционного слоя и возгоранием. Возрастание силы тока может быть вызвано слишком большой нагрузкой, что происходит при превышении суммарной мощностью устройств той величины, которую кабель может выдержать по своему сечению – в этом случае отключение автомата происходит не сразу, а после того, как провод нагреется до определенного уровня. При КЗ ток возрастает многократно в течение доли секунды, и устройство тут же реагирует на него, мгновенно прекращая подачу электричества в цепь. В этом материале мы расскажем, какими бывают типы автоматических выключателей и их характеристики.
Зачем менять советские автоматы на современные?
Я планировал в квартире делать кое-какую модернизацию электропроводки, но опасался, что в результате непреднамеренного КЗ может произойти большой Бах. Ведь даже вручную выключение происходило с большим усилием и скрипом. Поэтому я совсем не был уверен, что при сверхтоке отключение произойдет именно там, где надо – внутри автоматического выключателя (АВ).
Кроме того, согласно общепринятым сегодня нормам безопасности, устанавливать АВ с номинальным током 25 А на розеточные группы (и тем более на группы освещения) – дурной тон. Ведь при таких номиналах АВ и сечениях проводов (2,5 мм2 по алюминию) эксплуатация электропроводки становится небезопасной. Провода будут периодически подвергаться нагреву, что отнюдь не улучшит их свойств.
Кроме того, состояние скруток, клемм и контактов за более чем 30 лет работы, мягко говоря, не очень. Иными словами – переходные сопротивления в данной электроустановке неподконтрольно увеличены.
А это, в свою очередь, приводит к низкому току КЗ, который я недавно измерил при помощи подручных средств. Ток в квартире оказался очень низким – около 170 А. Чем опасен низкий ток КЗ, читайте другую мою статью.
Всю проводку менять планов не было, поэтому для увеличения безопасности было решено поставить новые АВ с меньшими номиналами.
Ещё несколько ссылок, если тема интересна.
- Всё о характеристиках автоматических выключателей, с примерами и ГОСТами.
- Как устроены современные автоматические выключатели изнутри.
- Всё, что касается монтажа автоматов и других устройств
- Все статьи про электропитание – счетчики, генераторы, стабилизаторы, и прочее.
Автоматические защитные выключатели: классификация и различия
Помимо устройств защитного отключения, которые не используются по отдельности, есть 3 типа автоматов защиты сети. Они работают с нагрузками разной величины и отличаются между собой по своей конструкции. К ним относятся:
- Модульные АВ. Эти устройства монтируются в бытовых сетях, в которых протекают токи незначительной величины. Обычно имеют 1 или 2 полюса и ширину, кратную 1,75 см.
- Литые выключатели. Они предназначены для работы в промышленных сетях, с токами до 1 кА. Выполнены в литом корпусе, из-за чего и получили свое название.
- Воздушные электрические автоматы. Эти устройства могут иметь 3 или 4 полюса и выдерживают силу тока до 6,3 кА. Используются в электрических цепях с установками высокой мощности.
Существует еще одна разновидность автоматов для защиты электросети – дифференциальные. Мы не рассматриваем их отдельно, поскольку такие устройства представляют собой обычные автоматические выключатели, в состав которых входит УЗО.
Меняем советские автоматы
Не знаю, зачем нужно было ставить в советских квартирах автоматы на 25 А? Это только добавляло работы электрикам из ЖЭКа при КЗ, которые были довольно часто, а мощных потребителей в квартирах особо не было. Это чем же надо было нагрузить этот автомат, чтобы он выбил? 10 холодильников включить? Или несколько печек? Провода раньше поплавятся, чем отобьет этот старикан!
Парадокс в том, что перегрузок почти не было (грузить особо нечем), а КЗ были довольно часто. Но автомат АБ25М, о котором речь в статье, спасает только от перегрузок, но не от КЗ – у него просто-напросто отсутствует электромагнитный расцепитель! Но это я забежал вперёд, продолжаем по порядку.
Вот каким стал электрощит на лестничной площадке стандартной советской панельной 9-этажки за 30 лет работы:
Электрощит в подъезде панельного дома. Думаю, многим моим читателям – до боли знакомая картина…
Поближе, участок, где предстоит работать:
Автоматы в щитке в подъезде. Мои – вверху слева, АБ25М
Поближе – верхние клеммы моих автоматов и “нулевая шина”:
Верхние клеммы советских автоматов АБ25М
Вид снизу:
Нижние клеммы советских автоматов и вводной рубильник
Моя зона ответственности – 3 автомата АБ25М и пакетный вводной выключатель (слева).
Обратите внимание (хотя, многие в курсе, я знаю) – ручек на рубильниках нет уже много лет, и такая ситуация везде. Дело в том, что конструкция очень неудобна – чтобы добраться до автоматов, надо снять крышку, а для этого снять эти ручки с выключателей, а для этого – открутить 4 винтика М4 (не говоря о винтах, держащих крышку). Винтики теряются, ручки выбрасываются, и выключение производят обычно пассатижами, что не способствует оперативности и безопасности(((
Характеристики автоматических выключателей
Существует еще одна классификация автоматов – по их характеристикам. Этот показатель обозначает степень чувствительности защитного прибора к превышению величины номинального тока. Соответствующая маркировка покажет, насколько быстро в случае возрастания тока среагирует устройство. Одни типы АВ срабатывают моментально, в то время как другим на это понадобится определенное время.
Существует следующая маркировка устройств по их чувствительности:
- A. Выключатели этого типа наиболее чувствительны и на повышение нагрузки реагируют мгновенно. В бытовые сети их практически не устанавливают, защищая с их помощью цепи, в которые включено высокоточное оборудование.
- B. Эти автоматы срабатывают при возрастании тока с незначительной задержкой. Обычно они включаются в линии с дорогостоящими бытовыми приборами (жидкокристаллические телевизоры, компьютеры и другие).
- C. Такие аппараты – самые распространенные в бытовых сетях. Отключение их происходит не сразу после повышения силы тока, а через некоторое время, что дает возможность ее нормализации при незначительном перепаде.
- D. Чувствительность этих приборов к возрастанию тока самая низкая из всех перечисленных типов. Их чаще всего устанавливают в щитках на подходе линии к зданию. Они обеспечивают подстраховку квартирных автоматов, и если те по какой-то причине не срабатывают, отключают общую сеть.
Установка новых защитных автоматов взамен старых
Скажу сразу, отвечая на претензии ревнителей красоты. Тут вам не Инстаграм, где главное – картинка. Я в своем блоге показываю не лоск, фотошоп и красоту, а реальную жизнь. А в реальной жизни бывает всякое – и криво, и косо, и грязно, и опасно.
Тем, кто избалован идеальными инстаграмными картинками и пафосными чиками – точно не ко мне. Ко мне – за реальной жизнью без прикрас.
Итак, старые АВ пока не выкидываем (они пригодятся ещё для обзора), а установку новых начинаем с ДИН-рейки:
ДИН-рейка под новые автоматы в щиток
Виден один подходящий провод (после счетчика) 4 мм2 снизу, и два уходящих в квартиру.
Ставлю новые АВ, Schneider Electric Easy 9 с номинальным током 16 А и характеристикой отключения “С”:
Новые автоматы Шнайдер Электрик взамен старых советских АБ25М
Почему 2 провода, а третий замотан изолентой? Третий провод предназначен для мощной кухонной розетки, и замурован где-то под плиткой и кухонным гарнитуром в квартире. Третий АВ я установил, можно сказать, про запас, тем более он был куплен заранее.
Новые автоматы Шнайдер, подключение сверху
Почему Schneider, а не IEK или ABB? Я считаю, что на 90% успех и продолжительность работы электрощита зависит не от комплектующих, а от правильного расчета, качества монтажа и грамотной эксплуатации. Именно так я и отвечаю, когда меня спрашивают “какой бренд выбрать?”
Кстати, недавно на блоге была статья, как я ездил в Москву по приглашению IEK. Статья – подробный отчет, что там показывали и рассказывали.
Посмотрите на автомат ABB правее с номиналом С25 – в его верхнюю клемму подключены два провода. Когда алюминий начнет гореть, а это будет обязательно, возникнет недоумение: “Как так, ведь это ABB! Наверное, подделка!” Причины, почему эта клемма будет гореть?
- Ток может быть 25 х 1,45 = 36 А в течение часа, учитывая время-токовые характеристики и то, что температура в подъезде зимой значительно опускается.
- Провода скорее всего не зачищены, и периодически не протягиваются.
Я же провода тщательно зачищаю и делаю петельку для увеличения площади контакта. Кроме того, ток через контакт (и через провод, разумеется) ограничен номиналом автомата.
Что там у соседей?
Я стараюсь в таких случаях поменьше трогать провода, которые не относятся к моему делу. Иначе, может произойти неприятный инцидент. Остроты в работе добавляют любопытные бабули-соседки, которые норовят задать глупые вопросы и сделать пессимистические прогнозы. Некоторые даже начинают дёргать за провода под напряжением!
Соседские провода и автоматы – полный беспредел и разнобой.
Горят нижние клеммы автомата
Тут контакт скоро совсем пропадёт, по вышеописанным причинам.
Вид на те же автоматы сверху. Почти не тронутые советские раритеты. Скрутка под СИЗ – общий ноль(((
Клеммы горят, не могу на этот бардак смотреть
Шедевр. Нулевые шины. Главное – ничего не трогать!
“Классно” сделан общий рабочий ноль – скрутка проводов всех мастей через СИЗ. Вспомнилась моя статья про то, чем отличаются последствия обрыва нуля в однофазной и трехфазной электросети.
Обратите внимание – на автоматы TDM посажены ПВС3х2,5 для питания новых нагрузок. Это сделано при кап.ремонте в соседней квартире. Не смотря на то, что тут тоже можно налить негатива, стратегически всё правильно – при увеличении нагрузки и появлении мощных приборов (типа электроплиты, кондиционера, бойлера) лучшее решение – проложить новую линию и подключить её через отдельный автомат.
Автоматические выключатели АБ25М производства СССР – что внутри?
Честно говоря, я давно откладывал написание данной статьи, пока меня к этому не подтолкнул читатель с Дзена, который к статье про Креш и треш в электрощите таганрогской общаги оставил комментарий:
– Современные проигрывают старым советским. Единственный плюс в новых – это хорошие зажимы. Тут новые выигрывают.
– В чем же новые современные проигрывают советским, которые проработали 30 лет?
– Во многом. Токоведущие части – железо. Контакты мизерные, серебра не видали. При включении нет чёткого и быстрого включения (щелчка). Т.е. контакт подводится медленно, под действием пальца оператора, а не перекидывается за счёт пружины. В итоге подгорает. Дугогасительная камера смешная и маленькая. Расстояние между контактами в выключенном состоянии тоже маленькое. Не для индуктивных нагрузок. Корпус – не термореактивная пластмасса, а обычный плавящийся пластик. Отливы в нём для крепления элементов механизма – слабые. Также механика с пластиковыми деталями – ненадежная. Уже при покупке в магазине попадаются дефектные. Срывается включение. Как итог – ресурс низкий. В общем, сэкономлено на всём.
Меня это задело, и я решил осуществить свои планы, получив такой своеобразный пинок)
Про минусы современных автоматических выключателей я уже писал в статье Автомат и предохранитель – какая разница?
Итак, автоматы АБ25М. Такие выключатели раньше применялись во всех советских квартирах, разве что в элитных ставили Сименсы.
АБ25 М советские автоматические выключатели
Не правда ли, очень брутально?
Клеммы вид снизу. Оценка очень низкая((
АБ25 25А вид сбоку на шильдик. Интересно, почему не указана характеристика расцепления? )))
Год выпуска – тот же, что и у меня. Мне попались 3 автомата, но ощущение, что один из них был сделан по другим пресс-формам. Явное отличие было только в степени защиты – IP10, IP20. Разобрал тот и тот – отличий по IP не увидел.
Нижние клеммы ерунда, горят и ржавеют, что в принципе одно и то же
Как видно, клеммы – самое слабое место этих АВ.
Интересно, откуда их скопипастили? У немцев?
Над нижней клеммой – винты регулировки теплового расцепителя. Я про такие рассказывал у себя на Дзене, в статье про регулировку в модульных автоматических выключателях, о которой никто не знает.
Кстати, вот винтик с тем же функционалом в АВ Шнайдер, который я поставил на замену:
Винт регулировки расцепителя, под клеммой
Разбираем:
Разбираем АБ25М
Заклепки (втулки) очень мощные, из толстого металла. Высверлил сверлом на 4,5.
Механизм во включенном состоянии:
Советский автомат изнутри
Сейчас это дико, но внутри вообще нет электромагнитного расцепителя! Это говорит о том, что даже при КЗ с реальными значениями (сотни ампер) выключение будет проходить несколько томительных, жарких, огненных секунд! За это время выгорит и поплавится всё, что только можно! Вывод – пожароопасность на нуле!
Снял дугогасительную камеру. Видны замкнутые контакты
АБ25М, дугогасительная камера поближе
Разбираем полностью, запчасти на виду:
Смотрим контакты АБ25М – говорят, они из серебра! не проверял.
Видно, что размыкаться при сверхтоке этому автомату вряд ли приходилось – контакты почти чистые. За более 30 лет работы! Кстати, говорят, что у автоматов АБ25 содержание драгметаллов довольно высоко, и за ними охотятся, кто в курсе. Я не в курсе, поэтому всё это полетело в мусорку.
На биметаллической пластине написано: “NICKOVAR”. Кто знает, что это означает? Где произведен биметалл?
Как же срабатывает это пожароопасное чудо советской электротехники? Поясняющая картинка:
Принцип работы советского автоматического выключателя АБ25М
Биметаллическая пластинка под действием тока изгибается (движение 1) и выводит из зацепления рычаг (2), на другом конце которого – подвижный контакт. Кстати, при ручном выключении выхода из зацепления не происходит.
Рычаг под действием пружины поднимается, и выталкивает наружу гетинаксовую пластинку-индикатор (3).
При этом рычаг остается включенным, как на фото. Нет даже положения “Trip”, как в некоторых мощных автоматах. Чтобы взвести и включить этот автомат, нужно догадаться! нажать этот незаметный бурый флажок. Тогда биметаллическая пластина и рычаг подвижного контакта войдут в зацепление, и автомат готов к работе. Но это не точно)))
Честно говоря, может в контактах советских выключателей и есть серебро, но после этого разбора я всё-таки больше доверяю современным автоматам, чем древним!
Поэтому мой вам совет – если вы хотели поменять советские автоматы у себя в щитке, пусть эта статья будет для вас одновременно толчком, волшебным пенделем и знаком свыше!
Типы расцепителей
Расцепители являются основными рабочими компонентами АВ. Задача их состоит в том, чтобы при превышении допустимой величины тока разорвать цепь, тем самым прекратив подачу в нее электроэнергии. Существует два основных типа этих устройств, отличающихся друг от друга по принципу расцепления:
- Электромагнитные.
- Тепловые.
Расцепители электромагнитного типа обеспечивают практически моментальное срабатывание автоматического выключателя и обесточивание участка цепи при возникновении в нем сверхтока короткого замыкания.
Они представляют собой катушку (соленоид) с сердечником, втягивающимся внутрь под воздействием тока большой величины и заставляющим срабатывать отключающий элемент.
Основная часть теплового расцепителя – биметаллическая пластина. Когда через автомат проходит ток, превышающий номинальную величину защитного устройства, пластина начинает нагреваться и, изгибаясь в сторону, касается отключающего элемента, который срабатывает и обесточивает цепь. Время на срабатывание теплового расцепителя зависит от величины проходящего по пластине тока перегрузки.
Некоторые современные устройства оснащаются в качестве дополнения минимальными (нулевыми) расцепителями. Они выполняют функцию выключения АВ, когда напряжение падает ниже предельного значения, соответствующего техническим данным устройства. Существуют также дистанционные расцепители, с помощью которых можно не только отключать, но и включать АВ, даже не подходя к распределительному щиту.
Наличие этих опций значительно увеличивает стоимость аппарата.
