Как грамотно подключить автоматы в электрическом щите

В период эксплуатации

Что делать, если агрегат сработал? Как подключить автоматический выключатель заново? Снимать с ДИН-рейки не нужно. Но и тут же включать вручную тоже не стоит

Важно понять, почему устройство среагировало? В чем причина?

Сработать агрегат может при одновременной эксплуатации большого количества бытовых приборов в квартире или доме. Чтобы защитить сеть от перенапряжения и замыкания, выключатель исполняет свои функции. Как рассчитать нагрузку на автомат? Максимальное напряжение указано на самом оборудовании. Нужно посчитать, какое количество электроэнергии потребляют бытприборы в совокупности, и сравнить эту цифру с той, что указана на автовыключателе. Как рассчитать ампераж автомата? Например, стиральная машинка, кондиционер и электрическая плита вместе потребляют порядка 450 ампер, тогда как дифприбор может пропускать только 400 ампер. Значит, при одновременном включении в сеть произойдет срабатывание.

Работа электрика должна быть безопасной

Экстренное срабатывание может произойти в жаркую погоду. Это бывает крайне редко. Но вероятность есть. Если место нагреется слишком сильно, то дополнительная тепловая энергия «собьет» агрегат с толку. Чаще всего это происходит, если оборудование слишком старое, не отвечает современным требованиям. Поэтому перед тем, как подключить автоматический выключатель, убедитесь в том, что сам электрощиток соответствует современным требованиям и нормам. Если это не так, то перед тем, как подключить автомат к проводке, позаботьтесь о замене старого щита на новый. Проблем в данном случае возникнуть не должно. Дефицита в этой области нет.

Устройство и принцип работы

Чтобы правильно подключить автомат в работу, необходимо разобраться в его конструкции и принципе срабатывания.

Устройство автоматического выключателя с тепловым расцепителем в разрезе

Основные части изделия следующие:

• корпус;
• коммутирующее устройство;
• механизм управления (рукоятка, кнопка);
• камера дугогасительная;
• клеммы винтовые (верхние, нижние).

Корпус и механизм управления изготавливаются из прочной пластмассы, которая не поддерживает горение. Устройство коммутирующее – это контакты как подвижные, так и неподвижные. Полюсом автомата является пара этих контактов, имеющая свою дугогасительную камеру. Ее основное предназначение – гасить эл. дугу, которая появляется в момент разрыва контактов, находящихся под нагрузкой. Она представляет собой набор стальных пластин, имеющих особую форму профиля. Они равноудалены друг от друга и изолированы между собой. К этим пластинам возникшая в процессе неполадок электрическая дуга притягивается. Здесь она охлаждается и гаснет. Количество пар контактов может быть от 1 до 4.

Например, двухполюсный автоматический выключатель имеет 2 подвижных и 2 неподвижных контакта. У автомата имеется индикатор положения: красный цвет означает, что изделие включено, а зеленый – выключено. Это позволяет быстро сориентироваться и узнать, в каком состоянии находится автомат.

Снаружи у автомата видны только рукоятка, винтовые зажимы, расположенные сверху и снизу, и индикатор. Все остальное находится внутри корпуса устройства.

Корпус имеет специальные губки, называемые фиксатором, что позволяет быстро установить автоматический выключатель на специальную рейку, называемую DIN. В случае замены изделия, этот же фиксатор позволяет быстро его демонтировать: ослабив крепильные винты на клеммах автомата, достаточно фиксатор сдвинуть вниз. Автомат без усилий снимется с рейки. Сегодня такие рейки являются неотъемлемой частью любого электрического щита. Многие современные элементы электроники и автоматики изготавливаются именно для установки на DIN-рейку.

Механизм, отключающий выключатель при наступлении аварийных ситуаций, называется расцепителем. Каждый тип расцепителя имеет свое устройство.

Расцепитель тепловой в своей конструкции имеет специальную пластину, называемую биметаллической. Она изготовлена методом прессования из 2 разнородных металлов, которые имеют различный коэффициент линейного расширения. Подключается пластина в электроцепь последовательно с нагрузкой. В процессе работы устройства происходит нагревание пластины проходящим через нее током, и она изгибается в сторону металла, который имеет меньший коэффициент расширения. При увеличении тока выше номинального (перегрузке), ее изгиб приведет к отключению автомата. Для этого в конструкции предусмотрен спусковой механизм.

На срабатывание выключателя помимо этого оказывает влияние температура окружающего воздуха. Поэтому в некоторых изделиях производят корректировку времени срабатывания в соответствии с этой температурой. В любом случае, чем выше от номинального значения величина тока, тем быстрее срабатывает расцепитель теплового типа. Некоторые из них срабатывают в считанные доли секунды.

Автоматический выключатель с магнитным расцепителем в разрезе

Катушка с обмоткой и сердечником – это и есть магнитный расцепитель. Обмотка выполняется из медного изолированного провода. Включается в эл. цепь последовательно с контактами – по ней движется ток нагрузки. Если он превышает установленное допустимое значение, то магнитное поле катушки переместит сердечник, а он, в свою очередь, воздействует на отключающее устройство. Это вызовет размыкание контактов защитного автомата.

Устройство автомата с комбинированным типом управления

Некоторые типы выключателей обеспечивают задержку времени при коротком замыкании и называются они селективными. Такое изделие имеет специальную панель, где выставляется время отключения выключателя. Это дает возможность отключить конкретный участок, на котором произошло к.з. и где сработали другие автоматы. В результате отпадает необходимость отключать полностью объект от электропитания, можно отключить только тот участок, где сложилась аварийная ситуация. Как правило, это мощные устройства, имеющие расцепитель полупроводникового типа.

В конструкции автомата может отсутствовать расцепитель, и тогда он называется выключателем-разъединителем.

Как подключить однофазный автомат.

Однофазный автоматический выключатель выполняет 2-е основные функции: защищает от перепадов напряжения и тепловых перепадов, при нагрузке на кабелях.

Перепады напряжения очень частое явление. Оно может возникнуть при коротком замыкании, после чего напряжение в кабелях может достичь до 100А. Электрический автомат сразу отключает питание. Таким образом, предотвращается повреждение проводки.

Что касается тепловой защиты, то она производит отключение питания в случае превышения, более 5А, номинального ампеража автоматического однофазного выключателя.

Это сделано специально, чтобы исключить ложные отключения автомата, в момент запуска оборудования.

Для бытовой проводки, напряжением 220В и частотой 50Гц, достаточно будет однофазного автомата номиналом 25А.

Автоматы устанавливаются только на фазные провода. Чтобы правильно подключить однофазный автомат, необходимо:

• установить автомат на специальную металлическую рейку, при помощи тыльных зажимов;
• затем послабить крепежные винты снизу и сверху;
• сначала подключаем верхний провод (ввод). Вставляем его в клемму и затягиваем до упора;
• в нижнюю клемму нужно вставить провод потребителя электроэнергии и закрепить его также до упора.

Как выбирать?

Желательно, чтобы купленные автоматы  соответствовали таким параметрам:

• току сети квартиры, дома – постоянный, переменный или комби;
• способу работы. Управляться в ручном режиме или моторным приводом;
• методу сбора в единый комплекс – вставными, выдвижными или постоянными;
• типу расцепителя – читайте выше;
• классности автовыключателей;
• величине тока — максимум до 6,3 килоампер.

Приобретать автоматы надо с определением тока расцепления при коротком замыкании сети и тока перегрузки. Перегруз, если автомат хотя бы раз срабатывал, проанализируйте на количестве включенных приборов и других нагрузок. При превышении мощности нагреваются контакты и кабели

Поэтому встраивайте в щиток такой пакетник, чтобы ток отключения находился на уровне не ниже расчетной или превышал его. Расчет тока сделать несложно: суммируйте все мощности (из инструкций), которые необходимы вам для комфортной жизни, и разделите на напряжение однофазной сети, то есть, 220 вольт. Но не забывайте при этом,  каким проводом лучше соединить автоматы и каким наилучшим способом.

В народе их называют пакетниками или модулями – от равной везде ширины в 1 модуль. Об автоматах известно все, о дифференциальной защите несколько меньше.

Это микс автоматики и защиты по типу УЗО. Она защищает человека от касания к работающему аппарату, в котором произошла малая утечка тока на корпус, то есть, на «минус», а на нем нет заземления. Такие автоматы-пакетники работают за счет диффтока.

Паять или не паять

Некоторые неопытные мастера для экономии не ставят наконечники и производят оконцевание при помощи пайки. В соответствии с нормативными документами, пайка при подключении к УЗО не допускается из-за ряда недостатков:

• недостаточная прочность пайки;
• при работе приборов происходит повышение переходного сопротивления;
• остатки флюса провоцируют развитие коррозии;
• снижается проводимость тока.

Под воздействием высоких температур, пайка начинает оплавляться, а проводник нагреваться. Если регулярно не проводить осмотр и подкручивать соединения, они ослабляются и теряется контакт, что становится причиной пожара.

Только при соблюдении правил подключения и рекомендаций опытных электриков можно самому не только сделать электрическую разводку по дому, но и надежно установить автомат в электрощитке.

Классификация

Устройства выпускаются в широком ассортименте и различаются по следующим признакам:

• току главной цепи (постоянный, переменный, комбинированный);
• количеству полюсов (от 1 до 4);
• способу управления (вручную, двигательным приводом);
• типу расцепителя (с тепловым, электромагнитным, полупроводниковым, электронным);
• способу установки (выдвижные, стационарные, втычные);
• рабочему току, измеряемому в А (от 1,6 до 6300);
• типу корпуса (открытый, литой, в модульном исполнении).

Современные выключатели имеют более сложную систему защиты электрических цепей и комплектуются дополнительными функциями, среди которых:

• дистанционное размыкание цепи (имеет независимое расцепляющее устройство);
• автоматическое срабатывание при спаде напряжения ниже 85% от номинального значения;
• автоматическое срабатывание при спаде напряжения до 35% от номинального значения;
• наличие сигнальных или свободных контактных групп.

Изготавливаются автоматы отечественными и зарубежными производителями разных типоразмеров и могут применяться как для защиты небольших помещений, так и крупных объектов. В быту чаще всего используют автоматические выключатели модульного типа. Характеризуются такие устройства небольшими габаритами и весом, а модульными они называются из-за стандартной ширины изделия, которая равна 17,5 мм (один модуль).

Выключатель трехполюсный модульный компании АВВ

Для квартир, офисов, частных домов, магазинов, дач, хозяйственных построек и др. объектов общественного и промышленного назначения используют следующие устройства:

• автоматический выключатель;
• УЗО (устройство защитного отключения);
• автомат дифференциальный.

Первый тип включает и отключает электрические цепи вручную и защищает их при возникновении короткого замыкания (к.з). У УЗО более широкие функции: защищать человека от удара эл. током в случае прикосновения к токоведущим частям, а также от возникновения пожара, который может быть вызван утечкой тока через поврежденную изоляцию проводников. Автомат дифференциальный объединяет функции простого выключателя автоматического и УЗО и является наиболее совершенным устройством защиты. Управляется он дифференциальным током и имеет встроенную защиту от сверхтока.

В однофазных эл. сетях используют автоматы одно-, или двухполюсные. Установка конкретного устройства зависит от количества проводов, которым выполнена проводка.

Как заменить автомат в щитке

Выражение «замена автомата со снятием напряжения» означает, что отключен должен быть не только данный выключатель, но и снято все напряжение до него. Как правило, для этого выключают вводной автомат, рубильник или пакетник, питающий весь распредщиток.

После отключения при помощи индикаторной отвертки или мультиметра, нужно проверить и убедиться в отсутствии напряжения на контактах.

Далее ослабляем винтовые зажимы на выключателе сверху и снизу.

Сделать это можно как крестовой, так и плоской отверткой, так как профиль винтов в модульных автоматах рассчитан под любую из них. 

Хотя профессиональные электрики для этого используют специальный инструмент с профилем Pz/fl или Ph/sl.

Что это такое и нужно ли это вам, можете ознакомиться в отдельной статье.

Если контакты до этого грелись и заплавились, то такой винт выкрутить у вас не получится.

Такое очень часто случается на алюминиевой проводке. Данный металл со временем ослабевает и начинает течь. Контакт прослабляется все больше и больше.

Говорят, что новые алюминиевые провода, сделанные из сплавов 8030 и 8176, которые совсем недавно опять разрешили использовать в домашней электропроводке, лишены этих недостатков.

Однако только многократная практика, может подтвердить или опровергнуть эти заявления производителей. 

Так вот, при невозможности открутить винт, просто перекусываете бокорезами или пассатижами сами провода в чистом месте там, где нет оплавления или почернения изоляции.

Подключать в новый автомат нужно только зачищенные, чистые концы провода. Иначе вся ситуация у вас очень скоро повторится опять.

Далее отводите провода в сторону и приступаете к демонтажу выключателя.

Схема соединения автоматов в электрощите

Прежде чем приступить к установке автоматов, необходимо внимательно изучить их схематичное устройство, ведь схема монтажа состоит из нескольких элементов с разными обозначениями.

Электромонтажная схема

Таблица 1. Элементы, используемые при монтаже электрощита.

Электросчетчик