Преимущества модульного выключателя нагрузки перед вводным автоматом

Правильные клеммы

Если посмотреть на отдельные марки автоматов, то можно увидеть, что при не полностью открытой клемме, провод случайно может попасть в заклеммное пространство.

Когда вы подключаете провода в щитке на высоте, вы как правило не видите верхнюю клемму и жила туда вставляется, что называется на ощупь.

Электрик затянув клемму с неправильно вставленным проводом, ничего не почувствует. Вроде бы усилие есть, значит затяжка удалась.

Некоторые даже проверяют этот момент затяжки по шкале динамометрических отверток.

На самом же деле провод закреплен не будет.

В хороших автоматических выключателях такая оплошность или ошибка просто невозможна. В них, как только вы начинаете затягивать клемму, заклеммное пространство тут же закрывается специальной пластинкой.

Она может быть как металлической, так и пластиковой.

Еще одна рекомендация, но не обязательная функция касающаяся клемм — дополнительный разъем под гребенчатую шинку.

Когда в электрощитке собирается ряд автоматов, то подключаются они между собой, именно через такую шину. Это очень удобно и надежно.

Но проблема возникает, если вам в дальнейшем нужно сделать какую-то отпайку и вывести с этой клеммы отдельный провод.

Плотность контакта меняется, он поджимается не полностью и постепенно выгорает. В итоге автомат приходится менять.

Так вот, в некоторых моделях (в основном у ABB), под это дело имеется дополнительный разъем, предназначенный именно для гребенчатой шины.

Основной контакт при этом остается свободным и в него можно спокойно подключать жилу кабеля, не нарушая надежности соединения.

Также смотрите на наличие насечек на клеммах. Желательно, чтобы они не были гладкими.

Этими насечками материал клеммы впивается в медную жилу, тем самым способствуя лучшему переходному сопротивлению.

Еще смотрите на то, чтобы пластик возле винта при затяжке не расходился. Проверить это можно прямо в магазине с помощью отверток.

Вставляете жало одной отвертки в клемму, а другой с усилием затягиваете контакт. Далее смотрите как себя ведут две половинки корпуса возле зажима.

Если поползли в стороны и появилась довольно различимая щель, это повод задуматься над такой покупкой.

Как производится расчёт вводных автоматов

Вводный автомат подбирается согласно суммированию токов. Простыми словами, сначала нужно высчитать мощность всех потребителей электричества в доме, а уж затем определить, какого номинала ставить автомат на вводе.

Чтобы правильно рассчитать мощность вводных автоматов, следует учитывать:

• Номинальный ток, сечение электропроводки и подключаемую нагрузку. Если вводные автоматы не будут соответствовать данным параметрам, то это приведёт к их срабатыванию вследствие перегрузки.
• Максимальный ток короткого замыкания. Есть такой параметр у автоматических выключателей, как максимальный ток КЗ. Это тот допустимый предел тока, который возникнет в электропроводке. Следовательно, автомат должен быть рассчитан на то, чтобы отключить подачу электроэнергии вовремя, не дав проводам сгореть или подплавиться.
• Мощность. Здесь важна общая нагрузка на автоматический выключатель. Если после расчётов оказалось так, что мощность всех электроприборов в доме составляет порядка 8 кВт, то понадобится вводный автомат не менее чем на 10 кВт.
• Схему питания. Любой вводный автомат выбирается согласно количеству фаз. Для однофазной электросети используют однополюсные и двухполюсные автоматы, для трехфазной электросети, трёхполюсные и четырёхполюсные вводные автоматы.
• Тип заземления.

Рассмотрим более подробно на сайте elektriksam.ru, как выбрать вводный автомат на весь дом или квартиру.

Переключатели нагрузки

Переключатель нагрузки служит для коммутации электрических цепей и имеет больше контактов. Переключателем можно коммутировать одну или несколько сетей. Его также называют перекидным или переходным выключателем. С его помощью можно образовать новую цепь.

В квартирах маломощные переключатели используют для независимого управления освещением из разных мест.

Схема проходного выключателя

На рисунке изображена схема подключения двух переключателей для включения лампочки из двух мест. Фазный провод выполнен коричневым, а нулевой – синим цветами. Черным цветом обозначены провода, соединяющие контакты соседних переключателей между собой. Нажимая на клавишу любого переключателя, можно независимо подавать напряжение на лампочку или отключать ее.

В многоэтажных жилых домах мощными перекидными рубильниками производят ввод в действие новой питающей линии, когда на одной из них происходит авария.

Схема питания жилого дома

При выходе из строя магистрали (1) производится переход на магистраль (2) с помощью перекидных рубильников (3).

Аналогично выключателю переключатель нагрузки способен выдерживать номинальный нагрузочный ток. На рисунке ниже изображены популярные модели, которые можно приобрести на рынке для домашних нужд. С их помощью можно переключать нагрузки электрокотлов, сварочных аппаратов и другой бытовой техники.

Виды переключателей, представленные на современном рынке

Разновидности

Беспроводные выключатели классифицируются по трем основным признакам:

1. Способу управления освещением. Предлагаемые сегодня торговлей девайсы оснащаются кнопочными или сенсорными переключателями, пультами дистанционного управления (ДУ).
2. Возможности плавной регулировки потока света. Изменение интенсивности освещения производится длительным нажатием на специальную кнопку устройства с встроенным диммером.
3. Количеством управляемых осветительных приборов. Существуют беспроводные ДВ, рассчитанные на 1-2-3 и более групп светильников с разным количеством ламп.

Применение дополнительных опций позволяет настраивать функцию задержки исполнения команды на несколько секунд. Она позволяет, например, пользователю совершить ряд действий при включенном освещении до погружения комнаты в полную темноту.

С пультом управления

Наряду с встроенными выключателями, дистанционное управление единичными осветительными устройствами или большими группами светильников может осуществляться с кнопочного брелока или пульта ДУ. На каждый канал на пульте отводится по две кнопки. Одной включают электропитание и увеличивают яркость свечения, другой снижают интенсивность света или отключают электроприборы.

Включение/выключение нагрузки осуществляется кратковременным нажатием кнопкив течении 0,1–1 с, а регулировка светового потока производитсяудержанием той же кнопки более 1 секунды. В заводскую комплектацию входят винты для настенного крепления аксессуара.

Многоканальный радиовыключатель

В многоканальном радиовыключателе допускается настройка до 8 каналов, подключаемых к системе освещения. Это позволяет регулировать освещение во всей квартире или комнатах в доме.

Чтобы не было путаницы, радиовыключатели запоминают адреса исключительно «родных» пультов и выполняют только команды своего битрейта.

Он задается определенной скоростью передачи и приема информации, измеряемой в кбит/с, при этом частота передаваемого сигнала 30-40 кГцостается неизменной. Основой каждого пульта служит генератор импульсов, сигнал которого модулируется кодом определенной команды. Некомплектный пульт ДУ можно отвязать и привязать к девайсу, если его уникальный номер совпадает с аналогичным кодом выключателя.

Сенсорные панели

Внешне сенсорная панель представляет экран из кристаллического стекла с нанесенной разметкой, визуализированной подсветкой. Кратковременным прикладыванием пальца осуществляется коммутация, а удержанием в обозначенном месте панели производится регулировка освещенности диммером. Вносимая от соприкосновения емкость человека меняет параметры конденсатора в электростатическом поле, вырабатывается управляющий сигнал, от которого запускается схема коммутации выключателя. Отсутствие в конструкции механических клавиш увеличивает ресурс работы беспроводных ДВ до 100 тыс. включений.

Wi-Fi или радиочастотные

Наличие Wi-Fi-расширения в смартфоне, планшете или компьютере с выходом в интернет позволяет управлять освещением, используя гаджет  по аналогии с пультом ДУ.При отправке определенной команды с гаджета после щелчка на пиктограмму устройства и соответствующий значок действия в ней, передатчик вырабатывает импульс. Затем он преобразуется в сигнал радиочастоты 2,4 ГГц или 5 ГГц Wi-Fi-роутера, который «ловит» приемник устройства, находящийся в зоне покрытия маршрутизатора.

Предназначение

Высоковольтные выключатели устанавливаются в подстанциях и распределительных устройствах сетей от 6 кВ до 10 кВ. Наиболее распространены устройства типа ВНА (автогазовые). Они являются самыми дешевыми и не имеют специальных требований. Газы для гашения дуги в выключателях ВНА вырабатываются из встроенных пластмассовых вкладышей. Такое применение газа для защиты контактов характерно только для этих моделей. Коммутация производится за счет ручного привода.

Выключатель нагрузки для бытовых потребителей с напряжением не более 380 В используют в качестве вводного устройства коммутации на электрических щитах. К его входу подключается силовой кабель, а к выходу – автоматы и УЗО, выполняющие функции защиты от коротких замыканий, перегрузки и утечки тока на «землю».

Устройство ВН

Конструктивно выключатель нагрузки представляет собой раму и вал. На раме расположены 6 опорников. К нижней части рамы закреплены три изолятора с ножами-контактами. Другие три расположены на верхней части рамы, ведают дугогашением. Рычаги вала присоединены к электроизолированным тягам. Они отвечают за движение к ножам. На концах вала расположены пружины, ускоряющие процесс размыкания контактов выключателя в момент отключения нагрузки. Кроме того, здесь же располагаются специальные резиновые прокладки. Предназначены для защиты от механического воздействия в процессе отключения.

В камерах для погашения дуги используют специальные контакты – дугогасительные. Для их изготовления используют фенопласт. Также присутствуют специальные вкладыши из полиамида дугообразной формы. Этим добиваются мягкого вхождения контактов во вкладыши.

При включении ВН сперва идёт процесс соединения контактов в дугогасительной камере, затем – ножи и главные контакты. При отключении процесс развивается в обратном направлении. В отключенном положении дугогасительные контакты должны быть зримо не соединены с камерой. Для этого в любом ВН есть специальное окошко. Через него контролируют наличие воздушного промежутка. При отключении в этом промежутке образуется электрическая дуга, и происходит выделение большого количества тепла, которое производит нагрев полиамида. В процессе нагревания вкладыши выделяют специальный газ. Этот газ и гасит образовавшуюся дугу.

Конструктив ячейки с ВНА выключателем

Область применения

Назначение у выключателей нагрузки может быть следующее:

1. Оперативная коммутация больших потребителей на производстве.
2. Аварийное отключение потребителей без снятия нагрузки.
3. В быту, для обеспечения надлежащего переходного контакта при коммутации.

Выбор подходящего выключателя нагрузки:

При выборе переключателя нагрузки необходимого напряжения, необходимо обратить внимание на следующие параметры:

1. Напряжение выключателя.
2. Вид исполнения устройства.
3. Комплектация и дополнительные функции.
4. Номинальный ток.
5. Вид крепления.

Конструкция

Рассмотрим, из чего состоит выключатель нагрузки на примере устройства коммутационного аппарата типа ВНР-10/400

1. Основание (рама).
2. Опорный изолятор.
3. Держатели с контактами.
4. Подвижный рабочий нож.
5. Камера гашения дуги.
6. Неподвижный верхний контакт.
7. Изолирующая тяга.
8. Рычаг.
9. Гибкая связь.
10. Нож заземления.
11. Вал заземления.
12. Тяга блокировочного устройства.
13. Пружины.
14. Резиновые прокладки.
15. Вал рабочих ножей.

Неотключаемые линии в щите

Выключателем нагрузки внутри квартирного электрощита можно обесточить всю электропроводку. Это можно делать с целью электробезопасности, уходя из дома. Некоторые электроприборы отключать нецелесообразно. Для этого оставляется неотключаемая линия. На рисунке ниже установлено 2 выключателя нагрузки, один из которых может отключать всю проводку квартиры, а другой – оставляет в работе холодильник. Кроме того есть еще постоянно работающие системы охранной сигнализации и видеонаблюдения.

Схема квартирного щита с неотключаемой линией

На схеме красным и синим цветами изображены фазный и нулевой провода. Отключать можно только их, а земля (желто-зеленый цвет) всегда остается подключенной.

Критерии выбора автоматических выключателей

Разобраться с тем, какие защитные выключатели необходимо приобрести, не так сложно. При подборе автоматов рассматриваются несколько аспектов:

• число полюсов;
• номинальное напряжение;
• рабочая сила тока;
• класс устройства;
• отключающая способность.

Секреты выбора автоматического выключателя

Количество полюсов

В электросетях с одной фазой применяются защитные устройства с одним или двумя полюсами. Если рассматривать бытовой сектор, то первые обычно используются для установки на осветительные линии и на розеточные группы в помещениях с нормальными условиями эксплуатации. Выключатели, имеющие 2 полюса, ставятся во влажных помещениях (санузлы, бани и т.д.). Их рекомендуется также использовать для подключения бытовых электроприборов, имеющих высокую мощность (духовой шкаф, стиральная машина и т. д.).

Для трехфазных сетей применяется автоматика с 3 и 4 полюсами.

Номинальный рабочий ток

Чем выше это значение, тем большее число потребителей можно подсоединить к выключателю. Автоматика обязана разомкнуть цепь до того момента, когда ток превысит возможности электропроводки. Соответственно, номинальный ток изделия должен быть немного меньше, чем максимальный ток, выдерживаемый линией. Технология определения номинала автомата:

• рассчитывается сечение проводки;
• по таблице находится максимальный показатель тока, выдерживаемый кабелем;
• выбирается устройство с номиналом, ближайшим к полученному показателю, но имеющим немного меньшее значение.

Номинальный рабочий ток В домах и квартирах обычно устанавливаются приборы с номинальными значениями: 16, 25, 32, 40, 63 А.

Класс устройства

Сегодня выпускаются защитные выключатели следующих типов:

• В – для электролиний большой протяженности, к которым не подключаются бытовые электроприборы (например, освещение в подъездах).
• С– для жилых объектов.
• D – для гаражных боксов и мастерских.
• ТМ-D – для промышленных строений.

Отключающая способность

Защитное устройство обязано срабатывать при возникновении в сети короткого замыкания. Обычно для городских квартир этот показатель выбирается равным 6 кА, для деревенских домов или дач достаточно тока отключения 4,5 кА.

Маркировка автоматического выключателя

При неверном выборе защитной автоматики есть риск возникновения неприятных, а подчас и опасных ситуаций: выключатель начнет срабатывать при подключении к сети бытовых электроприборов, электрическая проводка может не выдержать токовых нагрузок, срок эксплуатации автоматов значительно сократится и т. д.

Ошибки при покупке

Главная ошибка при покупке дифавтомата – стремление обезопасить себя. В связи с чем потребители выбирают устройства с минимальным током защиты и перегрузки. В результате наблюдаются многочисленные ложные срабатывания.

Превышение тока отключения не гарантирует надежное отключение при высоких токах нагрузки.

Грамотный подбор параметров автоматики защиты обычно выполняют специалисты, которые также дают рекомендации по распределению электрических цепей и монтажу силового щита. Отсутствие должной квалификации не гарантирует нормальной защиты потребителей от нештатных ситуаций.

Технические характеристики приборов

Приборы, осуществляющие выключение нагрузки путем размыкания электрической цепи, обладают различными техническими характеристиками

Все они имеют важное значение и становятся определяющими при выборе подходящего для приобретения агрегата и его последующего монтажа

Показатель номинального значения напряжения отражает рабочее напряжение электротехнического прибора, на которое он изначально рассчитан производителем.

Максимальное значение рабочего напряжения показывает крайне возможное допустимое высокое напряжение, при котором выключатель способен функционировать в нормальном режиме без ущерба для своей работоспособности. Обычно эта цифра превышает размер номинального напряжения на 5-20%.

Поток электрического тока, при прохождении которого уровень прогрева изоляционного покрытия и частей токопровода не препятствует нормальной работе системы и может быть выдержан всеми элементами в течение неограниченного времени, называется номинальным током. Его значение обязательно учитывается при выборе и покупке выключателя нагрузки.

Величина сквозного тока допустимых пределов демонстрирует, какой объем тока, протекающего по сети в режиме короткого замыкания, сможет выдержать установленный в системе выключатель нагрузок.

Ток электродинамической стойкости отражает величину тока короткого замыкания, которая, воздействуя на прибор в течение нескольких первых периодов, не оказывает на него никакого негативного воздействия и механически его никак не повреждает.

Ток термической стойкости определяет предельный уровень тока, чье нагревающее действие на протяжении определенного отрезка времени не выводит из строя выключатель нагрузки.

Также очень важны техническое выполнение привода и физические параметры приборов, определяющие общий размер и массу устройства. Ориентируясь на них, можно понять, где удобнее будет разместить аппараты, чтобы они корректно работали и четко выполняли поставленные задачи.

Достоинства и недостатки аппаратов

Среди безусловных положительных качеств устройств, отвечающих за отключение нагрузки, находятся следующие позиции:

• простота и доступность в изготовлении;
• элементарный способ эксплуатации;
• очень низкая стоимость готового изделия по сравнению с другими видами выключателей;
• возможность комфортной активации/деактивации номинальных токов нагрузок;
• видимый глазу разрыв между контактами, обеспечивающий полную безопасность любых работ на отходящих линиях (монтаж дополнительного разъединителя не требуется);
• недорогая защита от сверхтокового потока посредством предохранителей, как правило, заполненных кварцевым песком (тип ПКТ, ПК, ПТ).

Из минусов выключателей всех типов наиболее часто упоминается способность коммутировать только номинальные мощности, не работая при этом с токами аварийного режима.

Несмотря на дешевизну в стоимости и обслуживании, автогазовые модули признаны устаревшими и при плановом обслуживании или во время реконструкции сетей и подстанций их целенаправленно заменяют на более современные вакуумные элементы

Автогазовым модулям обычно ставят в упрек ограниченный рабочий ресурс, обусловленный постепенным выгоранием внутренних деталей, генерирующих образование газа в дугогасительной камере.

Однако этот момент вполне решаем, причем небольшими средствами, так как элементы газогенерации и парные контакты, предназначенные для дугопоглащения, стоят очень недорого и легко заменяются, причем, не только профессионалами, но и рабочими с невысокой квалификацией.

Вывод по подбору автоматов в щиток

Для нашего случая (санузел 1, расчетная мощность 3 кВт. Потребляемый ток = 3000 Вт/220В=13,6А) на основании вышеизложенного подберем кабель и защитный автомат.

Для тока 13,6А кабель 1,5 мм² можно использовать только в ущерб безопасности. Кроме того, учитывая непреложное правило

мы видим, что автомат нужен на 10А, что не подходит для питания нагрузки в 3 кВт.

Поэтому, выбираем для данной группы кабель 2,5 мм². Согласно таблице 1.3.4 и с поправкой 70%, его максимальный ток для нормальной эксплуатации будет равен 27х0,7=19А.

Проверим защиту. Выбираем автомат 16А, что больше максимального тока нагрузки. Тут нам понадобятся токо-временные характеристики, которые я привожу в очередной раз:

Кривые отключения или токо-временные характеристики

Автомат 16А в характеристикой С при токе 19А (в 1,18 раз больше номинала) сработает вообще неизвестно когда! Если мысленно продолжить кривую на графике вверх, то можно предположить, что это произойдет через 10000 сек, а это более 2 часов! Но не всё так плохо. Если взять ток из таблицы, то при 27 А (больше номинала автомата в автомат сработает за время от 30 до 100 секунд. Как повезёт.

Выходит, что для кабеля 2,5 мм², защищенного автоматом 16А, есть такие режимы работы, когда он будет некоторое время греться. Но для кабеля такой режим будет сравнительно кратковременным. Например, по данным таблицы 1.3.1 ПУЭ, в течении получаса допускается повышение тока на 20% от номинала (правда, это для кабелей с бумажной изоляцией).

В общем, будем считать, что такой режим приемлем . Это совпадает с таблицей от Шнайдера (Фото 9).