Подключение автоматических выключателей (схема, однополюсных, двухполюсных, трехполюсных)

Прежде чем приступить к монтажу автоматических выключателей, надо определиться с условиями эксплуатации электрической сети с ее характеристиками:

• По току;
• По напряжению;
• Электрической мощности приборов, которые будут подключаться в качестве нагрузки.

От этого зависит вид, характеристики выбираемого автоматического выключателя, соответственно, способы его установки и подключения.

В большинстве случаев автоматические выключатели устанавливаются в распределительных шкафах, перед входом сети на определенный объект с оборудованием, которое используется в качестве нагрузки. Чтобы качественно установить выключатель, надо понимать, как он работает, какие процессы протекают при эксплуатации, знать особенности конструкций различных видов.

Назначение и область применения автоматических выключателей

Автоматические выключатели являются элементами управления коммутационной системы, выполняют три основные функции:

• Обычного переключателя, включение и выключения;
• Отключение нагрузки от сети при резком превышении установленного токового порога, это бывает при коротком замыкании в цепи или неисправности оборудования нагрузки;
• Некоторые автоматические выключатели отключаются при резком снижении тока, когда включаются приборы, потребляющие большое количество электроэнергии. Для исключения неисправностей на дорогостоящем оборудовании при больших скачках напряжения и тока в сети, автоматы отключают нагрузку.

Все эти автоматы имеют разные технические характеристики, конструктивные особенности.

Основные виды автоматических выключателей

Производители делают очень много разновидностей различных моделей, не смотря на их конструктивные отличия.

Внешний вид различных видов автоматических выключателейВсе они работают по одному принципу и предназначены для одной цели. При превышении установленного порога величины тока они отключают цепь от источника питания для сохранения аппаратуры от перегрузок.

По назначению автоматические выключатели можно разделить на следующие виды:

• Для коммутации оборудования в осветительных, розеточных сетях, силовых линиях с бытовым оборудованием не большой мощности;
• Для коммутации электропитания на электроустановки, которые эксплуатируются в экстремальных условиях, в взрывоопасной среде, повышенной влажности или запыленности;
• Для многократной коммутации полупроводниковых приборов в различных электронных системах.

По конструктивным особенностям разделяют на три основных вида:

• Воздушные выключатели имеют в конструкции корпуса отверстия, через которые происходит вентиляция элементов находящихся внутри. Такие модели используют в нормальных сухих условиях эксплуатации, без испарений и пыли;
• Выключатели с литым корпусом применяют в экстремальных условиях эксплуатации;

• Модульные выключатели это один из вариантов воздушного, особенность конструкции в том, что их размеры и механизм крепления стандартизированы.

Последний вариант у потребителей на бытовом и промышленном уровне пользуется самым большим спросом. Причиной такой популярности является универсальность этих моделей, простота установки и подключения. Поэтому мы рассмотрим детально, как подключаются эти автоматические выключатели.

Производственный или самодельный щиток?

Сейчас продаются разные щитки. Всевозможные формы и размеры. Они имеют как металлическое грунтованное, окрашенное основание либо пластмассовое. Также идут щетки с внутренней заводской начинкой. Есть конструкции имеющие индивидуальный заказ.

Но, если есть у мастера установки щитка определенные навыки, то внутренние детали лучше установить самостоятельно, по своему усмотрению. Чем больше опыт – тем грамотнее будет выполнен монтаж конструкции в определенный объем электрического щитка.

Характеристики и критерии выбора модульного автоматического выключателя

При выборе модульного автоматического выключателя в первую очередь надо учитывать следующие характеристики:

• Максимум отключающей способности измеряется в кА (киллоАмперах) – это величина тока при которой автомат еще сохраняет работоспособность. Минимальное значение этого параметра на промышленных и бытовых сетях от 3кА до 10 кА;
• Время – токовая характеристика, иногда эту величину называют чувствительность автоматического выключателя к токовым перегрузкам.

Класс чувствительности	Номинальный ток расцепления контактов
B	3-5 от In Х 10;
C	5-10 от InХ10;
D	10-50 от InХ10.

По чувствительности выключатели имеют три класса, В – отключение автомата происходит при 3-5 кратном превышении номинального тока для определенного участка сети. С – 5 -10 крат и D 10 – 20 крат, при эксплуатации оборудования с электродвигателями вариант группы В не рекомендуется, кратковременные пусковые токи могут вызывать не обоснованные, частые отключения. Универсальным вариантом считается С, для электродвигателей D.

Рекомендуемые нагрузки для автоматов с различной категорией чувствительности

B	для сетей с небольшими токами КЗ (ТЭНы, плиты);
C	для участков сети с большими токами, самые востребованные;
D	с большими токами пуска (сварка, асинхронные электромоторы, трансформаторы)

• Номинальный ток участка сети, когда происходит отключение, изготавливаются выключатели со значениями в интервале 0,5 – 125 А для модульных конструкций. Для промышленных вводных автоматических выключателей эта величина может достигать тысячи Ампер.
• Число полюсов на выключателе может быть от 1 до 4, Ширина корпуса одиночного модуля в зависимости от серии изделия, 18мм, компактный вариант на половину меньше 9мм, расширенный 27мм.

Учитывая эти параметры, делается выбор выключателей для конкретного участка сети, после чего составляется или изучается схема их подключения.

Схемы подключения автоматических выключателей

Классическим вариантом включение автоматических модульных выключателей в схему сети осуществляется при размещении их в распределительном щите. Крепление осуществляется на фабричную дин – рейку расположенную горизонтально внутри щита. В пространство между рейкой и задней стенкой шкафа заводятся провода, идущие к нагрузке. Они подключаются на нижние выходные контакты автоматов, на входные, верхние контакты включается провод с выхода вводного автомата.

Крепление на дин-рейку автоматических выключателей на сегодняшний день считается самой простой и эффективной технологией.

На задней стенке автомата под рейку сделан канал, верхняя грань корпуса цепляется за рейку и нажатием на фронтальную плоскость корпуса рычаг с пружиной фиксирует к рейке нижнюю часть корпуса. Снимается автомат с рейки в обратной последовательности, рычаг оттягивается, отводится нижняя часть корпуса, приподнимая вверх, таким образом, весь корпус снимается с рейки.

Совет №1 Вводные автоматические выключатели большой мощности, не оборудованные креплением под дин-рейку, отдельно крепятся на установленную в щите металлическую пластину с отверстиями и резьбой под болты. Отверстия в корпусе автомата для крепления к корпусу щита предусмотрены конструкцией, можно использовать саморезы по металлу.

Однополюсные автоматы

Подключение однополюсных автоматов считается наиболее простым, они подключаются на розеточные и осветительные группы.

Через автоматический выключатель подключают фазный провод, заземляющий и нейтральный проводник, на осветительные приборы и розетки проходит напрямую.

Двухполюсные автоматы

Более мощные приборы, такие как электроплиты, нагревающие бойлеры, кабины для душа, сплит системы и другие, где надо обеспечить полный разрыв цепи, нулевого и фазного проводов подключаются через двухполюсные приборы.

Трехполюсные автоматы используются в трехфазных сетях с применением мощных приборов с соответствующим питанием в 380В. Это могут быть нагревательные ТЭНы, электродвигатели и другие. Когда при превышении номинального тока обеспечивается отключение всех трех фаз, таким образом, исключается перекос фаз во всей цепи при превышении тока в одной из трех линий.

Нагрузка к автомату подключается по схеме звезда без нейтрального провода, в этом случае автоматический выключатель ставится индивидуальный на конкретный вид оборудования.

Четырехполюсные автоматы подключаются в трехфазную сеть как вводные автоматы, где фазы используются как отдельные линии сети с индивидуальными элементами нагрузки. При этом надо стараться величину токов нагрузки равномерно распределять по фазам, для исключения перекоса по фазам. Для удаления излишних токов используется нейтральный провод, схема с заземленной нейтралью.

Почему же «замыкает»

Рассмотрим, что же есть из элементов защиты на щитке. Часто на нем стоят лишь два архаичных предохранителя, почему-то называемые «пробками». Они раз за разом перегорают при повышении нагрузки на сеть и требуют замены вставок в них. Специалисты-энергетики говорят, что древняя домашняя сеть была рассчитана на мощность до трех-пяти киловатт в «хрущевке». Да и ее нечем было превышать.

Сегодня на каждого гражданина РФ рассчитано до 15 киловатт, но это не значит, что на семью из трех человек электропроводка должна выдержать 45 кВт. Возможно, в новостройках и есть такие мощные сети.

А ведь только электроутюг набирает до двух киловатт, почти столько же — бойлер для нагрева воды, если отсутствует такая централизованная услуга. А еще есть электроплита, холодильник, стиральная машина, на даче, в загородном дома — скважина с электрозакачкой воды.

Чем же защитить жилье и себя от раскаления электропроводки и ее возгорания? По очереди включать их, что ли? Ниже ответы на них и инструкция, как соединить автоматы в щитке.

Последовательность операций подключения автоматического выключателя

• Участок сети, в который подключается автоматический выключатель, обесточивается рубильником или вводным автоматом. Наличие напряжения проверяется индикаторной отверткой мультиметром или другим индикаторным прибором. После этого можно приступать к работе;
• Автоматический выключатель фиксируется на дин – рейке расположенной в распределительном щите;
• С концов проводов подключаемых на клеммы выключателя снимается изоляция на глубину от 8мм до 1 см.

Совет №2. Зачистить изоляцию надо на глубину контактной клеммы на сколько конец провода туда погружается, оголенные жилы не должны выступать за пределы корпуса выключателя. Меньше тоже не рекомендуется, зажимной винт может упереться в изоляционный слой, и площадь контакта будет недостаточна для обеспечения надежного контакта. В этом случае соединение будет греться и автомат выйдет из строя.

• В двухполюсной модели выключателя, на верхние контакты заводятся нулевой и фазный провод к клеммам соответствующего обозначения;
• На нижние клеммы выхода подключаются, фазный и нулевой провод, идущие к нагрузке;
• Провода в контактных гнездах затягиваются болтовыми зажимами;
• После соединения можно подключить питание и проверить работоспособность выключателя.

Автоматы с другим количеством полюсов подключаются аналогичным образом.

Блог

Внимание! Мой пост несет, прежде всего, информационный характер, а не призыв к действию. Возможно он, будет интересен электрикам, которые еще не выполняли таких работ. Обычным “смертным” лезть в щит НЕ советую. ОПАСНО ДЛЯ ЖИЗНИ!

Замена электрических стояков и реконструкция электросетей в старом жилом фонде происходит не так быстро как хотелось бы, поэтому замена старых автоматов на новые остается очень востребованной услугой.

Если вы решили заменить электропроводку, протянуть новую линию для стиральной машины от щита, или просто затеяли ревизию электрики в своей квартире, то по-любому придется лезть в этажный щит и менять старые автоматы.

Сам процесс не такой сложный, но очень опасный! Любая ошибка при выполнении работ в этажном щите, может повлечь за собой: пожар на этажной клетке, повлечь увечье или смерть для исполнителя работ, аварию в электросети с отключением света у соседей или во всем подъезде. Никакой иронии, это действительно опасно!

Как правило, не всегда удается обесточить этажный щит, и работы производятся под напряжением. Поэтому такие работы лучше доверить адекватному электрику, у которого есть доступ и возможность обесточить этажный щит полностью.

Совет

При любых электромонтажных работах в этажном щите, и тем более под напряжением, защитная экипировка электрика должна быть максимально возможной!

Итак, лезем в старый этажный щит, для замены автоматов…

Замена старых автоматов

Для примера я выбрал один из сложных вариантов замены – когда автоматы двух квартир стянуты одним креплением. В таких случаях, идеальным решением будет замена не только своих, но и соседних автоматов.

Но может случиться так, что вашими соседями может оказаться: или соседка с паранойей, что у неё будут воровать электроэнергию, или сосед, который убежден, что в СССР качество автоматов было получше, или антисоциальные элементы, у которых не будет денег на эту «дорогостоящую операцию». Поэтому придётся как-то выкручиваться из сложившейся ситуации.

Сложность работ в таком случае, заключается в креплении автоматов к металлической панели.

Если снять верхнюю и нижнюю планки, то автоматы останутся висеть на подсоединенных к нему проводах. Если их оставить в подвешенном состоянии, то, при включении или отключении автоматов появляется огромная вероятность закоротить все к чертям.

Оставлять крепление как есть, тоже нельзя, оно будет мешать для установки новых модульных устройств.

Как быть? Я поступаю следующим образом: обрезаю соединительную планку пополам и закрепляю ей только соседние автоматы (только для крепления старых автоматов).

Вы можете присмотреться к фото и увидеть, что планка крепления очень близко находиться от зажимного винта автомата. Поэтому, устанавливаемую половинку планки я изолирую с помощью двухцветной изоляционной ленты (желто-зеленой).

Обратите внимание

Это делается для того чтобы электрик или «не электрик», при проверке напряжения на клеммах автомата не закоротил металлической частью отвертки на корпус.

Это довольно частая беда, так как многие не знают или забывают, что металлическое крепление связанно с корпусом щита.

После того как мы прикрутили нижнюю планку крепления, можно отключать пакетник необходимой квартиры. В старых щитах он находиться сразу под нужными автоматами.

Задача пакетника в этажном щите – отключить напряжение на электрический счетчик и автоматы квартиры. Сама схема подключения такова: рубильник → счётчик → автоматы.

Обычно рубильник отключается поворотом вправо, но не факт. Такие рубильники могут крутиться и влево и вправо, и отключиться только при нескольких поворотах. Бывает по-разному, поэтому после поворота обязательно проверяйте напряжение на отключаемых автоматах.

Внимание! Перед отключением старого пакетника присмотритесь к его контактам и корпусу.

Если контакты почерневшие или подгоревшие (обычно при этом оголяется провод в месте их соединения) или на корпусе имеются трещины, то такой пакетник ТРОГАТЬ НЕЛЬЗЯ! ЭТО ОПАСНО! При отключении такого пакетника, у него внутри между контактами может произойти короткое замыкание. Из-за того, что защита этажного стояка отключается с серьезной задержкой (и то при условии ее наличия, она может даже отсутствовать совсем, такое в моей практике было), то это может привести к очень серьезной аварии, фактически получиться мощный взрыв, опасный для вашего здоровья. Поэтому, если перед отключением пакетника вы заметили его дефекты, то отключать и даже трогать такой пакетник НЕЛЬЗЯ! В таких случаях надо обесточить этажный щит и провести замену старого пакетника на новый рубильник.

Часто допускаемые ошибки при подключении автоматов защиты

• При подключении двух и более полюсных автоматических выключателей на входе и выходе соблюдать соответствие проводников. Нулевой проводник на входе, должен выходить через тот же модуль выключателя. Соответственно фазные провода тоже нельзя путать, для этого надо использовать цветовую маркировку изоляции. Синим проводом, прокладывается линия нейтрали, красным, черным и белым фазы, все цвета на входе и выходе должны соответствовать. Особенно это важно при питании асинхронных двигателей в трехфазных сетях на 380В с использованием трех и четырехполюсных выключателях. Если перепутать фазные провода мотор может вращаться в другую сторону.

• При расчетах необходимой мощности и номинального тока в сети, выбирается автоматический выключатель со стандартными значениями в большую сторону. Если расчетное значение номинального тока нагрузки 23 А, то автомат надо ставить на 25А. Это исключит частые отключения при кратковременных скачках тока в момент пуска двигателей.

УЗО на вводе и однополюсные автоматы

Преимущества:

• самый дешевый вариант

• щит малого размера (до 32 модулей)

Недостатки:

• практически отсутствует группировка линий

• отсутствует возможность изменения нагрузки по фазам

• присутствуют нулевые шины

• возможно ложное срабатывание УЗО

Здесь используется всего одно УЗО на вводе (кроме не отключаемых потребителей) и уже далее, нагрузка распределяется через однополюсники. Согласно п.7.1.83 ПУЭ вы можете быть ограничены в выборе количества подключаемых линий.

Если же проигнорировать данное правило, то вполне вероятны ложные срабатывания УЗО. При этом вы долго будете ломать голову прикидывая, сработало оно от защиты или же ложно.

Поэтому лучше искать промежуточные варианты комплектации трехфазного щитка.

Часто задаваемые вопросы

1. Где устанавливать вводной автомат, до или после счетчика электроэнергии?

Однозначный ответ, до счетчика, в отдельном пластиковом боксе, оборудованным дин – рейкой для крепления автомата.

Корпус закрывается и пломбируется представителем энергоснабжающей организацией, доступным остается только рычаг переключения автомата.

Такие меры дают возможность обесточить сеть при необходимости ремонта или замены узла учета и элементов, которые к нему подключаются.