При устройстве электрической сети в частном доме или квартире важно правильно подобрать автоматические выключатели на каждую линию исходя из мощности подключаемых электроприборов. Все эти защитные устройства обычно монтируются в электрощите и обеспечивают защиту от перегрузки или короткого замыкания. Но если все эти приборы защищают линии к потребителю электроэнергии, то необходимо устройство, которое защитит группу автоматов в щите. Таким прибором является так называемый «вводной» автомат.
Устройство и принцип работы
Внешне прибор похож на обычное защитное устройство, которое устанавливается в распределительном щитке. Главное отличие от других средств защиты – большая величина номинального тока.
Элементы:
- соленоид;
- биметаллическая пластинка.
При возникновении короткого замыкания стремительно увеличивается сила тока. В катушке соленоида образуется мощное магнитное поле, из-за которого сердечник втягивается внутрь и цепь разрывается.
Автоматы различаются по количеству полюсов, номинальному току, потребляемой мощности, фазности электропитания.
Пусковые токи уменьшаются
Большинство производителей знают о вреде и опасностях, которые несет пусковой ток. Вот что они делают, чтобы его уменьшить:
- На входе питания электронных устройств устанавливают NTC-термистор (терморезистор), который за счет своих физических свойств имеет большое сопротивление в холодном состоянии. Конечно, это не панацея, и есть ограничения по их использованию, связанные с понижением КПД устройства в целом.
- Инверторное питание для плавного пуска. Под этим я подразумеваю питание двигателей через полупроводниковые пускатели. Преобразователи частоты, устройства плавного пуска и гордая надпись Invertor — из этой оперы.
- Питание с задержкой через реле. В этом случае в начале подается часть питания, а через доли секунды — 100 %. Я писал об этом выше и приводил в пример реле МРП.
- Повышение cos φ и уменьшение гармоник и реактивной составляющей питающего тока также вносит вклад в общее дело.
К счастью, пусковые токи, в отличие от номинальных, в большинстве случаев не действуют одновременно. Если вы включаете питание в квартире, лучше не делайте это посредством главного (вводного) выключателя. Правило хорошего тона — подавать питание последовательно, включая групповые автоматы один за другим.
Типы
Автомат выбирается с учетом схемы электросети и ее потребностей. Выделяют однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные устройства.
Однополюсный
Выключатель с одним полюсом используется в электрических сетях с одной фазой. Разные модели отличаются разными характеристиками, от которых зависит скорость отключения. В состав входят два механизма расцепителя – электромагнитный и тепловой.
Один срабатывает при коротком замыкании, второй при превышении нагрузки в течении определенного времени. Подсоединяется через верхнюю клемму, к нижней включается отходящий провод. Принцип действия такой же, как у отводящих автоматов, но номинал тока выше.
Двухполюсный
Используется в однофазном вводе. В конструкции блок с двумя полюсами, которые оснащены рычажками и общей блокировкой между механизмами выключения. То есть главное отличие от однополюсника в том, что при неполадке на любой из идущих от него линий, отключатся обе. Двухполюсники используются в типовых современных квартирах.
Нельзя заменить один двухполюсный выключатель двумя однополюсными автоматами! Это запрещено ПУЭ.
Трехполюсный
Для сетей на три фазы используются трехполюсники и четырехполюсники. Такие электросети есть в домах, где готовка пищи производится на электрических плитах. Для подключения трехполюсного автомата к каждой клемме подключается по фазе. В приборах с четырьмя полюсами дополнительно используется нейтральный провод.
При монтаже своими руками земля (не нейтраль) никогда не должна проходить через автомат.
Электрощит для дачи/гаража — наглядно, просто, для всех
(Статья была написана моим сыном Qirex-RD для моего блога по просьбе моих читателей.)
В предыдущей статье по электрике (Автосервисная электрика — быстро, правильно, дешево) я показал как всё бюджетно но качественно сделал в 3-х фазной мелко-промышленной сети. После чего в комментариях пошли просьбы рассказать еще. Логично сделать это на примере квартирной/дачной/гаражной электрики. Ну собственно, вот оно…)))
Наступило лето и у многих встал вопрос с безопасным электроснабжением своих дач электричеством. А в чем собственно тут дело? Ну например в том что если это сделать неправильно, дача сгорит и хорошо если не с вами. Но тут есть нюанс… Дачи в основном располагаются на землях СНТ, т. е. там где по определению нет никакого контроля ни за чем. Соответственно местные специалисты этот как правило безрукие алкаши. Так же СНТ это всегда заповедник ценового беспредела, где цены в 3 раза выше чем в столице России, а качество при этом разве что на уровне коровника (касается всего что связано со строительством). Т.к. эта статья непосредственно про электрощит, цен на проводку мы касаться не будем, а вот щита… Типовое что вы получите за 5000-7000р от местного электрика — три дешевых кое как прикрученных автомата, с гордым названием — электрощит (правильно — электроshit).
Т.е. это как раз тот случай когда лучше сделать самому чем доверить это непроверенному 3-м лицу, который называет себя электриком но по факту даже близко им не является. Тем самым все будет сделано гораздо качественней и надежней, а так же будут сэкономлены немалые деньги (фактически цена всего щитка!).
Как появилась эта статья
Знакомый видеоблогер под Ярославлем строит себе бюджетный мини-дом. Пытается прикидываться нищебродом, но у него плохо получается, то недешевые окна закажет, то на iEK щиток откажется собирать. Расточительный нищеброд короче.))) В ходе строительства ему естественно понадобился простой однофазный электромонтаж. Найти наемных электриков он даже не пытался, поскольку заведомо в них разочаровался заглянув в чужие щитки, что к сожалению является вполне стандартной ситуацией для России вне зависимости от региона (90% электриков — быдло). В итоге он решил все делать сам, при этом не имея опыта и знаний. Естественно он обратился за советом ко мне. То что вы сейчас видите, по сути та инструкция которую я писал для него. Для вас я покажу все это наглядно на тех же комплектующих, чтобы при желании вы могли легко собрать себе такой же.
!Все что вы делаете сами — вы делаете на свой страх и риск, отвечать за всё это только вам! Помните об электробезопасности (изучите в соответствующей литературе) и пользуйтесь здравым смыслом!
Техническое задание (ТЗ):
— высокая степень защиты и надежность — простая и быстрая реализация (без спец инструмента) — небольшой бюджет
Чтож, все более чем ясно, делаем!
Schneider Electric Easy 9 на 12 модулей. Качественный, дешевый, простой в работе, всё необходимое в комплекте.
Источник
Расчет автомата ввода
Перед приобретением автомата важно правильно его рассчитать.
Характеристики:
- количество полюсов;
- времятоковую характеристику;
- номинальный ток;
- установленная мощность;
- номинальный ток утечки;
- линейное напряжение;
- селективность;
- максимальный ток короткого замыкания.
Номинал тока определяется для одновременного подключения всех электроприборов в сеть. От тока зависит и мощность.
На мощные устройства, такие как водонагреватели и электрические плиты, ставятся дополнительные вводные автоматы.
Используются автоматы для систем TN-S и TN-C. В первом случае выбирается однополюсник с нулем или двухполюсник либо трехполюсник с нейтралью. Во втором случае нужен однополюсный (для сети 220 В) или трехполюсный (для 380 В) автомат.
Расчет для электросети квартиры 220 Вольт
Вводный автомат в квартиру с напряжением 220 В рассчитывается по следующей формуле:
Ip=Pp/(Uф*cosф). В этой формуле Uф – фазное напряжение, Рр – расчетная мощность, Ip – ток нагрузки. Cosф является безразмерной величиной, характеризующей наличие реактивной мощности.
Расчет для электросети квартиры 380 Вольт
Чтобы рассчитать выключатель для электросети 380 В, формула немного видоизменяется:
Ip=Pp/( Uн*cosф). Uн – это напряжение сети.
Выбирая устройство, номинальный ток следует увеличить на 10% для запаса.
Цена
Противники автоматов «В» утверждают, что цена электрощитков может взлететь до небес. Да и не найти такие девайсы в продаже. Их опасения легко разбиваются о факты. Вот сравнительная таблица для автоматов «В» и «С» двух противоположных по качеству брендов (по информации известного онлайн-магазина):
Сравнение цен автоматов «В» и «С»
Неужели разница в цене 5-10 % что-то решает?
Нет в наличии? Не знаю, как у вас, а в моей провинции нужное модульное оборудование — в самом широком ассортименте.
Выбор ВА
Помимо основных критериев выбора есть и дополнительные. К ним относятся режим нейтрали, частота тока и величина линейного напряжения.
Режим нейтрали
Проще говоря, режим нейтрали – это способ заземления в доме. Традиционно в домах представлена система TN с различными вариациями. К наиболее распространенным относятся TN-C, TN-C-S и TN-S.
В системе TN-S имеется подводящий нулевой и рабочий провода, которые разделены от подстанции до потребителя энергии. Система TN-C представляет собой совмещенные подводящий нулевой и рабочий провода.
Частота тока
Одним из главных параметров электросети является частота тока. Это количество полных циклов изменения ЭДС (электро движущей силы) за одну секунду.
Для Российской Федерации это значение равняется 50 Гц. Проще говоря, ток 50 раз в секунду идет в одну сторону и 50 в другую проходя через нулевое значение 100 раз. Например обычная лампочка включенная в сеть с частотой 50Гц будет разгораться и тухнуть 100 раз в секунду.
Величина линейного напряжения
Для российских электросетей напряжение – фиксированная величина. Равняется 220 В или 380 В +- запас. Линейное – это напряжение между двумя фазами, которое на 60% больше, чем фазное. И соответственно = 380В.
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.
Установка
Основной тип крепления автоматов – установка на DIN рейку. Напрямую к стене или корпусу распределительного щитка приборы не прикручиваются.
Прибор может изготавливаться в отдельном корпусе или быть установленным в общий щиток. При монтаже обязательно должен обеспечиваться доступ для электриков.
Вводный автомат должен быть опломбирован. Это обезопасит устройство от несанкционированного подключения. Ограничение доступа осуществляется при помощи заглушки на отверстиях.
Подключение снизу или сверху?
В ПУЭ сказано, что питающий кабель должен присоединяться как правило к неподвижным контактам. А у всех известных фирм неподвижные сверху.
Поэтому автомат ввода традиционно устанавливается в распределительном щите сверху слева. Для удобства отводящие линии монтируют сверху вниз . Но если смонтировать наоборот, все функции останутся такие же.
Виды модульного оборудования. Краткое описание
Ассортимент современного модульного оборудования достаточно широк. Несмотря на то, что все модули внешне похожи, их функционал существенно различается и каждый из них выполняет свою конкретную задачу.
В данную группу входят следующие виды устройств:
— Автоматические выключатели (АВ) или, в просторечии, «автоматы». Функция: размыкание электросети при коротком замыкании или перегрузках. Задача: предохранение электропроводки.
— Устройства защитного отключения (УЗО), также известное как выключатель дифференциального тока (ВДТ). Функция: защита людей от поражения электрическим током при проблемах с электрооборудованием, а также предупреждение пожаров, вызванных замыканиями на землю или токами утечки, например, при повреждении электропроводки.
— Дифференциальные автоматы или автоматические выключатели дифференциального тока (АВДТ). Устройство, которое совмещает в одном корпусе УЗО и автоматический выключатель. Функция: защита электросети не только от коротких замыканий и сверхтоков, но и от утечек из-за повреждений проводки, электроприборов и при попадании под напряжение человека.
— Выключатель нагрузки (рубильник). Простейшее модульное устройство с ручным управлением, предназначенное для включения/выключения электроцепи.
— Реле напряжения. Устройство, осуществляющее непрерывный контроль величины напряжения с целью отключения нагрузки в случае выхода значения напряжения за установленные приделы. Предназначено для защиты всех электроприборов, подключенных к бытовой сети.
— Реле импульсные. Управляющее устройство в сфере освещения, делающее его более комфортным, благодаря централизованному включению и отключению. Применяется на проходных выключателях лестниц, в длинных коридорах, везде, где надо в одном месте включить свет, а в другом выключить.
— Контакторы модульные. Используются для дистанционного управления и контроля нагрузок большой мощности: отопительные системы, системы вентиляции и кондиционирования и т.д, а также в схемах централизованного управления, позволяя отключать все электроприборы за исключением критически важных.
Далее рассмотрим прикладное применение вышеперечисленных модулей в различных бытовых ситуациях.
Схема включения
Входной выключатель используется не только для электробезопасности, но и для отключения потребителя от электричества при ремонтных работах. По этой причине автомат устанавливается перед счетчиками.
Доступ к автомату имеет только профессиональный электрик. Хозяева квартир не имеют права вмешиваться в защитную систему. В 90% случаев автомат ставится в подъездный щит в многоквартирных домах и в наружные системы (столбы, заборы) для коттеджей.
Владельцы могут установить дублирующий автомат, который используется для удобства обслуживания. Он ставится между счетчиком и групповой автоматикой внутри квартирного распределительного щита. Сила тока дублирующего устройства должна быть ниже, чем на вводном приборе.
Подбор номинала
Выбор номинала автоматического выключателя должен соответствовать определённым требованиям. А конкретнее, автомат обязан сработать прежде, чем токи смогут превысить допустимые значения проводки. Из этого следует, что номинал автомата должен быть чуть меньше, нежели сила тока, которую способна выдержать проводка.
Выбрать нужный АВ довольно просто. Тем более что существует таблица номиналов автоматов по току, а это значительно упрощает задачу.
Исходя из всего этого, можно составить алгоритм, по которому проще всего подобрать автомат нужного номинала:
- Для отдельно взятого участка вычисляется сечение и материал провода.
- Из таблицы берётся значение максимального тока, который способен выдержать кабель.
- Остаётся с помощью таблицы лишь выбрать автомат со значением чуть меньшим длительно допустимого тока.
Таблица содержит пять номиналов АВ 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А, из которых и будет выбираться защитное устройство. Автоматы же меньших значений практически не используются, так как нагрузки современных потребителей просто не позволят этого сделать. Таким образом, имея необходимы значения, очень легко выбрать автомат, соответствующий конкретно взятому случаю.
Недопустимые ошибки при покупке
Самая главная ошибка при покупке устройств для защиты – это попытка экономить, не обращая внимания на критерии автомата. Неправильно подобранный автоматический выключатель приведет к негативным последствиям.
Также нежелательно покупать автоматы неизвестных производителей. Непроверенные приборы не будут выполнять свои обязанности в полной мере, и многие характеристики часто завышены.
Все главные ошибки связаны с неправильным расчетом номиналов. Пользователь может не учесть запас по току, неправильно выбрать линейное напряжение – это приведет к неправильному результату и, как следствие, покупке неподходящего автомата.
Советы по выбору:
- При заключении договора абонент заказывает необходимую мощность присоединения. Исходя из этого значения, рассчитывается место установки, нагрузка и другие параметры. Самопроизвольное увеличение нагрузки недопустимо, установка более мощного выключателя должна быть согласована с соответствующими службами.
- Нужно ориентироваться на электропроводку. Так, если бытовая техника выдерживает ток в 30 А, а старый провод рассчитан на предельное значение в 10 А, придется заменять проводку на более мощную или отказываться от прибора.
- Отдавать предпочтение нужно автомату с большим током, чем рассчитанное значение. Для прибора с 14 А нужно брать выключатель на 16 А и выше.
- Важно обратить внимание на селективность. Номинал вводного автомата обычно равняется 40 Ампер. Для электрической плиты ставится выключатель на 32 А. Осветительная группа и розетки требуют 10 А.
- В загородный дом или в гараж следует выбирать мощный выключатель. Это связано с тем, что могут использоваться мощные сварочные аппараты, погружные насосы и другая техника, требующая больших токов.
- Лучше устанавливать автоматику от одного производителя. Риск несоответствия оборудования друг с другом будет сведен к минимуму. Также при возникновении ситуации, требующей ремонта или замены, пользователю будет проще обратиться к одному изготовителю.
- Покупать приборы нужно в специализированном лицензионном магазине, который имеет соответствующие лицензии и сертификаты. Это сведет к минимуму риск покупки поддельного агрегата.
Это основные требования и правила по выбору автоматических выключателей для дома и дачи. Зная их, покупатель не допустит ошибки при покупке нужного прибора.
Вводный автоматический выключатель – это обязательное устройство для защиты дома. При возникновении экстренной ситуации прибор сработает и отключит подачу электроэнергии. Автоматы различаются по количеству полюсов, номинальному току, времятоковой характеристике, режиму нейтрали, напряжению сети и другим характеристикам. Перед покупкой следует обязательно рассчитать все параметры, иначе электробезопасность обеспечена не будет. При покупке важно избегать типовых ошибок и следовать советам, которые приведены выше.
Что говорится в НТД?
Прямого нормативно-технического документа, запрещающего, обязывающего или ограничивающего применение автоматов с характеристикой «В», нет. Все основывается на измерениях и расчетах. Если позволяет петля «фаза-ноль» (ток КЗ), то можно устанавливать любую характеристику («В», «C», «D»).
Точнее говоря, характеристика «D» не разрешена к применению в жилых помещениях. В ГОСТ 32395-2020 «Щитки распределительные для жилых зданий» (а также более ранней его версии от 2013 г) говорится только про характеристики отключения «В» и «С». Характеристика «D» в быту не применяется еще и потому, что она просто-напросто бессмысленна — там нет и не может быть больших пусковых токов, превышающих номинальный в 10…20 раз.
Характеристика «D» упоминается (а значит, допускается) только в ГОСТ 32397-2020 «Щитки распределительные для производственных и общественных зданий».
Кстати, используя «В» в групповых линиях, проще всего расширить зону селективности в домашнем щитке и увеличить надежность домашней энергосистемы.
Также в ПУЭ-7 (п. 1.7.79, 7.1.72) есть требование к автоматическим выключателям — если ток короткого замыкания не обеспечивает отключение автомата за 0,4 секунды, то требуется установка УЗО. Не хочешь ставить УЗО — подбирай автоматы по номиналу и характеристике. Фактически — это требование, чтобы при КЗ срабатывал именно ЭМ-расцепитель. Ведь только он может обеспечить такое время отключения.
Для примера: ток КЗ в розеточной сети — 100 А. Автомат С16 не подойдет (16×10×1,1=176 А). Что можно сделать:
- Установить автомат меньшего номинала в ущерб мощности. Но в данном случае даже С10 подойдет с большой натяжкой: 10×10×1,1=110 А.
- Увеличить сечение кабеля. В данном случае — вместо 2,5 проложить 4 мм2. Думаю, не надо объяснять, как трудно это бывает реализовать на практике. Да и не факт, что это мероприятие приведет к желаемому результату.
- Установить автомат В16 (16×5×1,1=88 А). Бинго!
Какой фирмы выключатель лучше выбирать?
Как мы уже говорили, не стоит приобретать дешевые защитные устройства от непонятного производителя, поскольку от качества этих аппаратов напрямую зависит безопасность людей и имущества.
Чтобы обезопасить себя от неприятностей, связанных с плохой защитой линии, просто купите качественный автомат, который, к слову, стоит ненамного дороже подделки.
Если говорить о конкретных фирмах, можем посоветовать устройства Schneider Electric, ABB и Legrand, которые при номинале 16 А в настоящее время стоят от 120 до 230 рублей. Есть и более простые и бюджетные варианты аналогичного номинала, цена которых на сегодняшний день не превышает 50 рублей – EKF и IEK.
Все АВ предусматривают определенное число срабатываний. Пользоваться защитными устройствами в качестве выключателей нагрузки нежелательно – это приводит к изнашиванию механизма и подгоранию контактов. В соответствии с требованиями ПУЭ нагрузка должна коммутироваться посредством реле или контакторов.
Очень важно не ошибиться при определении необходимого количества защитных устройств. Как правило, в первую очередь устанавливается вводный автомат. Другими пакетниками защищают осветительные линии, розетки, а также мощные электроприборы, не имеющие встроенной защиты.
На АВ производства разных фирм кабели подключаются и крепятся по-разному. Поэтому, если необходимо заменить автоматы в щитке, вместо них лучше ставить аналогичные изделия.
Обзор автоматических выключателей «Hager» на следующем видео:
