Выбор автоматического выключателя

Типы устройств защиты

В системах защиты для разных целей используются устройства различных типов.

Автоматические выключатели

Это приборы, предназначенные для автоматического отключения потребителей при аварийных ситуациях, сопровождающихся превышением тока свыше определённого значения. Такие ситуации возникают при превышении нагрузки или коротком замыкании.

Могут использоваться в качестве выключателей. Заменяют собой рубильник и предохранители с плавкими вставками. Включение и отключение осуществляется вручную или дистанционно, при помощи встроенного механизма.

УЗО и дифференциальные автоматы

Нарушение изоляции и прикосновение человека к токоведущим частям, находящимся под напряжением, может привести к поражению электрическим током. Для предотвращения таких ситуаций используется УЗО или дифференциальный автомат.

Работают эти устройства по принципу сравнения токов, проходящих по всем проводам линии. В нормальных условиях сумма равна “0”, а при пробое изоляции на заземлённый корпус или попадании человека под напряжение появляется утечка, и равенство токов в проводах нарушается. Это приводит к срабатыванию защиты.

Реле напряжения

Электроаппаратура рассчитана на определённое напряжение сети. Выход этих параметров за допустимые пределы приводит к поломке оборудования. Для защиты потребителей используется реле напряжения.

В этих приборах находится электронная схема и реле. При выходе параметров сети за допустимые пределы схема отключает реле и повторно включает его через определённое заранее заданное время при возврате напряжения к допустимым значениям.

Как правильно подключить СИП а автомату

СИП — самонесущий изолированный провод, который практически везде используется для ввода электричества в дом. Поэтому вопрос как подключить СИП к однополюсному автомату очень актуален.

Во-первых, СИП выполнен из алюминия, а контактная пластинка автоматического выключателя — из меди. Правильное соединение меди и алюминия требует применения специальной обжимной гильзы, а в случае последующего присоединения к автомату — гильзованного наконечника, в месте контакта которого есть специальное медное покрытие. Соединять СИП с автоматом без такого наконечника нельзя, так как алюминий имеет свойство окисляться из-за чего теряется качество контакта. А плохой контакт является первой причиной пожара.

Последовательность подключения СИП к автомату:

Зачистить кабель.
На открытую жилу надеть гильзованный наконечник

Важно надеть его плотно и так, чтобы изоляции начиналась сразу за гильзой.
Используя гидравлический пресс, обжать гильзу в двух местах. Надеть на открытую часть гильзы термоусадочную трубку и нагреть её с помощью строительного фена.
Завести наконечник в автомат и качественно затянуть контакт.

Такой способ монтажа одинаков как для однофазного, так и для трёхфазного автомата, потребуется только больше наконечников.

Установка вводного устройства в трехфазных сетях

Сеть на три фазы наиболее распространена в домах, где приготовление пищи производится не на газовых, а на электрических плитах. Для ее защиты используются вводные автоматы с тремя или четырьмя полюсами. Трехполюсный прибор при перегрузке или КЗ позволяет одновременно выключить все три фазы цепи. К каждой из его клемм подсоединяется отдельный фазный провод. На вопрос, подключается вводный автомат в трехфазной цепи до или после счетчика, отвечаем – подсоединение ВА производится так же, как и в однофазной сети, перед электросчетчиком. Чтобы исключить поражение людей током в результате утечки, в линию рекомендуется включить УЗО.

Какие бывают вводные автоматы по полюсам и как они используются – на следующем видео:

Четырехполюсные ВА используется в трехфазных электросетях значительно реже устройств с тремя полюсами. Устанавливают их, как правило, в четырехпроводных цепях. Основное отличие при его подключении от вышеописанного трехполюсника в том, что к четвертому полюсу подключается нейтральный провод. В остальном кабели распределяются так же, как и при подключении трехполюсного ВА. Гораздо чаще аппарат на 4 полюса используется для четырехфазного подсоединения, так как при аварийной ситуации на любой из веток он отключит подачу тока ко всем четырем.

Подключение счетчика в этом случае, как всегда, производится после вводного автомата.

Рабочий ток вычисляется следующим образом:

• Считаем, сколько киловатт приходится на каждую из фаз, складывая мощность подключенных приборов (в кВт).
• Полученную сумму умножаем на 1,52 (для сети с показателем рабочего напряжения 380 В) или на 4,55 (220 В).
• Результат покажет, сколько Ампер составляет рабочий ток. Номинальное значение должно быть выше, поэтому нужно подбирать автомат по ближайшему показателю.

Так выбирается ВА в случае, когда на каждую фазу приходится равная нагрузка. Если же она неодинакова, высчитывать величину тока следует по наибольшему значению.

Принцип работы УЗО

Устройство защиты от удара током работает по отслеживанию разности тока входа и выхода нагрузки. Если эта разность тока будет равна нулю, то есть ток входа и выхода нагрузки одинаков, УЗО не сработает. Когда человек случайно прикоснется к открытым частям электропроводки, произойдет утечка тока через корпус пострадавшего человека и токопроводящий пол (бетон, сырой деревянный пол, и так далее).

В этом случае будет уже различие между токами входа и выхода нагрузки, устройство УЗО отключит сеть. Старая электропроводка также может давать утечку тока, из — за нарушения свойств или целостности изоляции провода. Со старой электропроводкой может происходить отключение напряжения сети устройством УЗО. В этом случае замена старой электропроводки обязательна.

Схема подключения УЗО и автоматов в квартире

Просмотров 3 706

По статистике 30% пожара происходит вследствие замыкания старой электропроводки из — за ненадежности изоляции. Возгорание по вине электропроводки возможно также при перегрузке электропроводки, что ведет к перегреву изоляции и возможному короткому замыканию и воспламенению изоляции.

Полная защита устройством УЗО от поражения током

Подключение схемы устройства защитного отключения ( УЗО) и установленный автоматический выключатель надежно обезопасят вашу квартиру от пожара, по вине устаревшей электропроводки и защитит проживающих в квартире или доме от поражения электричеством. Заменить УЗО и автомат может дифференциальный автомат, он имеет все функции автомата и УЗО. Исключительно полезна установка УЗО там, где присутствуют дети.

Разновидности защитных автоматов

Эти устройства разделяются на несколько типов, каждый из которых имеет свои особенности работы и предназначен для установки в различных цепях:

• МА. В этих автоматах тепловое расцепление не предусмотрено. При подключении к нагрузке (например, электромотору) реле тока нужен только выключатель, обеспечивающий защиту от КЗ.
• А. Тепловой расцепитель в этих устройствах срабатывает, когда величина электротока превышает номинал на 30%. Электромагнитное расцепление здесь вызывает обесточивание сети через 0,05 с, если величина тока превысит номинальное значение на 100%. Если по какой-либо причине катушка не сработала, то приблизительно через 25-30 с в действие вступает тепловая защита, вызывающая срабатывание автомата. Защитные устройства типа А следует устанавливать в электросхемах с полупроводниковыми элементами, которые могут прийти в неисправность даже при небольшом увеличении тока. В целях защиты электронных приборов в цепь могут включаться автоматы марки Z, срабатывающие при увеличении тока в два раза.

• В. В этих устройствах срабатывание теплового расцепителя происходит в течение 4-5 с, а электромагнитная защита действует за 0,015 с, если величина тока превышает номинал на 200%. Автоматы этого типа широко используется в осветительных цепях, отличающихся небольшой величиной пускового тока.
• С. Такие автоматы являются самыми распространенными. Оба типа защиты в нем срабатывают, когда величина номинального тока, проходящего через выключатель, превышена на 400%.

Разобравшись с типами устройств, переходим к вопросу их выбора.

Расчёт номинала вводного автоматического выключателя

Работоспособность устройств и безопасность электрической сети в жилом доме или квартире напрямую зависит от правильного выбора автоматических выключателей, в том числе вводного устройства. Чтобы рассчитать номинал вводного автомата нужно обладать некоторыми электротехническими знаниями.

Для частного дома 380 В 15 кВт

Чтобы произвести расчет вводного автомата для частного дома, необходимо учесть следующие значения: напряжение в сети (U), мощность (P) всех электрических приборов, которые будут работать в сети, поправочный коэффициент, который учитывает одновременное включение электроприборов и качество электропроводки.

Пример расчета:

Допустим, что сумма мощностей всех электроприборов в жилом доме составляет 15 кВт (эта же мощность в России обычно подводится к частным жилым зданиям) при напряжении 380 В. Чтобы рассчитать ток, используем Закон Ома для электрической цепи:

I=P/U;

I=15000/380 = 39, 47 A.

Вводим поправочный коэффициент. Так как все электрические приборы в доме одновременно включаться не будут и, учитывая старую электропроводку, принимаем значение поправочного коэффициента равное 0,85.

Iн=39,47х0,85 = 33,55.

Ближайшие по номиналу значения автоматов: на 32 А и на 40А. Выбираем номинал в наименьшую сторону. И получаем, что для нашего частного дома необходим вводной трехполюсный или четырехполюсный автомат на 32 А.

Для квартиры 220 В

Для квартир с напряжением 220 В расчет вводного автомата аналогичен выбору автомата для частного дома. Единственное различие заключается в том, что изменится мощность и напряжение сети.

Пример расчета:

Допустим, что сумма мощностей будет равняться 10 кВт, поправочный коэффициент примем 0,85, а напряжение, как мы уже знаем, равно 220 В. Тогда:

Iн=10000/220*0,85= 45,45х0,85 = 38,63.

Исходя из полученного значения и округляя номинал к наименьшему, выбираем автоматический выключатель 32 А.

Токовая стойкость к КЗ

Еще обратите внимание на такой параметр, как предельная токовая стойкость. У топовых линеек это 6кА или даже 10кА

Что это означает? Это говорит о том, что если через автоматический выключатель пройдет ток КЗ номиналом 6000А, он при этом спокойно разорвет дугу от такого тока, отключится и не взорвется, расплавится и т.п.

Эл.магнитная дуга затягивается в камеру, где разбивается на мелкие дуги, а газы выходят через специальные отверстия в верхней части автомата.

Чем больше ток термической стойкости, тем массивнее механика автомата (не путать с весом).

В бытовой серии этот параметр равняется 4,5кА и поверьте, для 90% потребителей это более чем достаточно. Не будет в вашей рядовой квартире на 5-м этаже таких токов.

Это теоретически возможно при абсолютно новой эл.проводке большого сечения, плюс должны соблюдаться условия, что вы проживаете на первом этаже практически рядом с общей щитовой и совсем близко от трансформаторной подстанции (ТП).

Аппараты защиты с такими токами (6кА и 10кА) как раз и монтируют в общедомовых РЩ-0,4кв, а вовсе не в квартирных щитках.

Ну или только на вводе в загородном доме, где подключение происходит через алюмомедные наконечники проводами СИП.

Хотя следует признать, в Германии везде разрешены аппараты защиты только с токами от 6000А. Правда за весь Евросоюз этого сказать нельзя.

Корпус автомата

При выборе модульного автомата обращайте внимание на то, как собран сам корпус. Он всегда представляет из себя неразборную конструкцию на заклепках

Так вот, при покупке не лишне будет пересчитать количество таких заклепок. На обычных выключателях, их как правило не менее 5шт.

Хотя часто попадается даже с четырьмя.

Однако есть модели (например от Schneider Electric, ABB и другие) где заклепок шесть!

Что дает эта дополнительная заклепка? При срабатывании автоматического выключателя от короткого замыкания, в корпусе образуется дуга.

Это все равно что миниатюрный взрыв, который пытается разорвать аппарат изнутри. Так вот, дополнительная заклепка предотвращает возможность любого изменения геометрии аппарата.

На 4-х или 5-ти клепочных, выключатель может и не разорвет, но от нескольких КЗ, геометрия и расположение внутренних компонентов изменятся и они сместятся на пару миллиметров, относительно своего нормального расположения. Это постепенно приведет к тому, что аппарат будет отрабатывать плохо и в один прекрасный момент заклинит.

По факту, все механизмы внутри автоматического выключателя, как бы «висят» на корпусе. Это все равно что рама автомобиля.

Поэтому любое изменение геометрии приводит к тому, что аппарат перестает нормально работать. Например, начинает жужать или гудеть.

Что еще касаемо корпуса, то иногда не помешает обратить внимание и сравнить их размеры. Некоторые модели разных марок и производителей, имея одинаковый номинальный ток, немного отличаются по габаритам

У тех, где корпус больше на несколько миллиметров, соответственно и охлаждение будет лучше

Особенно это важно при плотном расположении автоматов в одном ряду

Выбор ВА

Выбор устройства производится по нескольким параметрам:

1. Номинальный ток. Его превышение приведет к срабатыванию автомата от перегрузки. Подборка номинального тока производится по сечению подключенной проводки. Для нее определяют допустимый максимальный ток, а затем выбирают номинальный для автомата, предварительно уменьшив его на 10-15%, приводя к стандартному ряду в сторону уменьшения.
2. Максимальный ток КЗ. Автомат выбирается по ПКС, которая должна быть равна ему или превышать. Если максимальный ток КЗ составляет 4500 А, подбирается автомат на 4,5 кА. Класс коммутации подбирается для освещения – В (Iпуск>Iном в 3-5 раз), для мощных нагрузок типа отопительного котла – С (Iпуск>Iном в 5-10 раз), для трехфазного двигателя большого станка или сварочного аппарата – D (Iпуск>Iном в 10-12 раз). Тогда защита будет надежной, без ложных срабатываний.
3. Установленная мощность.
4. Режим нейтрали – тип заземления. В большинстве случаев он представляет собой систему TN с разными вариантами (TN-C, TN-C-S, TN-S),
5. Величина линейного напряжения.
6. Частота тока.
7. Селективность. Номиналы автоматов подбираются по распределению нагрузок в линиях, например, автомат ввода – 40 А, электроплита – 32 А, другие мощные нагрузки – 25 А, освещение – 10 А, розетки – 10 А.
8. Схема питания. Автомат подбирается по количеству фаз: одно,- или двухполюсный для однофазной сети, трех,- или четырехполюсный для трехфазной.
9. Изготовитель. С целью повышения степени безопасности, автомат выбирается у известных производителей и в специализированных магазинах.

Количество полюсов для трехфазной сети равно четырем. При наличии только трехфазных нагрузок со схемой подключения треугольником, можно использовать трехполюсный автомат.

Выключатель на вводе должен отключать фазы и рабочий ноль, так как в случае утечки на одной из фаз на ноль существует вероятность удара током.

Трехполюсный автомат можно применять для однофазной сети: фаза и ноль подключаются к двум клеммам, а третья останется свободной.

Выбор вводного автомата в зависимости от типа заземления:

1. Система TN-S: подводящие нулевые защитный и рабочий провода разделены от подстанции до потребителя (рис. а ниже). Чтобы одновременно отключить фазы и ноль применяются двухполюсные или четырехполюсные вводные автоматы (в зависимости от количества фаз на вводе). Если они с одним или тремя полюсами, нейтраль проводится отдельно от автоматов.
2. Система TN-С: подводящие нулевые защитный и рабочий провода совмещены и проходят до потребителя через общий проводник (рис. б). Автомат устанавливается однополюсный или трехполюсный на фазные проводники, а ноль вводится через счетчик на шину N.

Схемы распространенных типов заземлений

Как правильно: автомат перед счётчиком или после

Чтобы ответить на этот вопрос следует также обратиться к ПУЭ, а именно к пункту 1.5.36, который гласит, что для безопасной установки и замены счётчиков в сетях до 380 В, перед ними (на расстоянии не более 10 м) должен быть установлен автоматический выключатель. И этот самый автомат перед счётчиком выполняет роль коммутационного аппарата для отключения всей квартиры или дома, и номинальные значения у него должны быть соответственными.

Количество автоматов после счётчика определяется непосредственно самим хозяином квартиры или дома, или проектной организацией, выполняющей монтаж электропроводки. Существуют такое электрощиты, количество аппаратов в которых достигает 40-50 штук и это без УЗО и дифференциальных автоматов. При установке вводного автомата до счётчика, такой же можно установить и после него. На работу устройства учёта это никак не повлияет.