Как заменить автомат под напряжением и без

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.

Подключение автоматов в щитке – вход сверху или снизу?

Первое с чего бы хотел начать это правильность подключения автомата в принципе. Как известно автоматический выключатель имеет два контакта для подключения подвижный и неподвижный. На какой из контактов необходимо подключать питание к верхнему или нижнему? На сегодняшний день споров по этому поводу развелось очень много. На любом электротехническом форума куча вопросов и мнений на этот счет.

Обратимся за советом к нормативным документам. Что сказано в ПУЭ по этому поводу? В 7-м издании ПУЭ пункт 3.1.6. сказано:

Как видно в правилах сказано, что питающий провод при подключении автоматов в щитке должен присоединяться, как правило, к неподвижным контактам. Это также относится ко всем узо, дифавтоматам и прочих устройств защиты. Из всей этой вырезки непонятно выражение «как правило». То есть вроде, как и должно, но в некоторых случаях может быть и исключение.

Чтобы понимать, где расположен подвижный и неподвижный контакт нужно представлять внутреннее устройство автоматического выключателя. Давайте на примере однополюсного автомата рассмотрим, где находится неподвижный контакт.

Перед нами автомат серии ВА47-29 фирмы iek. Из фото понятно, что неподвижным контактом у него является верхняя клемма, а подвижным контактом – нижняя клемма. Если рассмотреть электрические обозначения на самом выключателе, то здесь тоже видно, что неподвижный контакт находится сверху.

У автоматических выключателей других фирм производителей аналогичные обозначения на корпусе. Взять, например автомат фирмы Schneider Electric Easy9, у него неподвижный контакт также находится сверху. Для УЗО Schneider Electric все аналогично сверху находятся неподвижные контакты, а снизу подвижные.

Другой пример, защитные устройства фирмы Hager. На корпусе автоматических выключателей и УЗО hager также можно увидеть обозначения, из которых понятно, что неподвижные контакты находятся сверху.

Давайте разберемся, с технической стороны есть ли значение, как подключить автомат сверху или снизу.

Автоматический выключатель защищает линию от перегрузок и коротких замыканий. При появлении сверхтоков реагируют тепловой и электромагнитный расцепитель, расположенные внутри корпуса. С какой стороны будет подключено питание сверху или снизу для срабатывания расцепителей разницы абсолютно нет. То есть с уверенностью можно сказать, что на работу автомата не влияет, на какой контакт будет подведено питание.

По правде говоря, должен отметить, что производители современных «брендовых» модульных устройств, такие как ABB, Hager и прочие допускают подключение питания к нижним клеммам. Для этого на автоматах имеются специальные зажимы, предназначенные под гребенчатые шины.

Почему же в ПУЭ советуют подключение выполнять на неподвижные контакты (верхние)? Такое правило утверждено в целях общего порядка. Любой образованный электрик знает, что при выполнении работ необходимо снять напряжение с оборудования, на котором будет работать. «Залазя» в щиток человек интуитивно предполагает наличие фазы сверху на автоматах. Отключив АВ в щитке, он знает, что напряжения на нижних клеммах и все что от них отходит, нет.

Теперь представим, что подключение автоматов в распределительном щите Вам выполнял электрик дядя Вася, который подключил фазу к нижним контактам АВ. Прошло некоторое время (неделя, месяц, год) и у Вас появилась необходимость заменить один из автоматов (или добавить новый). Приходит электрик дядя Петя, отключает нужные автоматы и уверенно лезет голыми руками под напряжение.

В недалеком советском прошлом у всех автоматов неподвижный контакт располагался вверху (например, АП-50). Сейчас по конструкции модульных АВ не разберешь где подвижный, а где неподвижный контакт. У АВ которые мы рассматривали выше, неподвижный контакт был расположен сверху. А где гарантии, что у китайских автоматов неподвижный контакт будет расположен сверху.

Поэтому в правилах ПУЭ подключение питающего проводника к неподвижным контактам подразумевает лишь подключение на верхние клеммы в целях общего порядка и эстетики. Я сам сторонник подключения питания к верхним контактам автоматического выключателя.

Для тех, кто со мной не согласен вопрос на засыпку, почему на электрических схемах питание на автоматы подключают именно на неподвижные контакты.

Если взять, например обычный рубильник типа РБ, который установлен на каждом промышленном объекте, то его никогда не подключат верх ногами. Подключение питания к коммутационным аппаратам такого рода полагает только к верхним контактам. Отключил рубильник и ты знаешь, что нижние контакты без напряжения.

Назначение электрозащиты

Для понимания того, как подключить автомат в щитке, нужно ознакомимся с его предназначением и типами. В электрощите располагается всё оборудование для распределения питания к бытовым приборам. Здесь находятся клеммники, счётчик электроэнергии, устройство УЗО, автоматы, реле.

Держит оборудование din-рейка, изготовленная из проводящего материала и заземленная в одной точке. Электрощит стараются расположить у входа в квартиру или с уличной стороны в частном доме. Сам автомат относится к сложнотехническим устройствам. К нему предъявляются определенные требования, зависящие от назначения прибора.

Современный автомат для счетчика предохраняет проводку, аппаратуру от замыкания и может уберечь даже людей от поражения электрическим током. Самодельный крепеж для прибора в щитке изготавливать запрещается в целях соблюдения правил безопасности при выполнении работ в устройствах под напряжением. Как подключить автомат в щитке, знает специалист, имеющий соответствующую группу допуска. Но если обращаться к мастеру накладно, да и не выгодно, то можно выполнить замену и самостоятельно.

Ещё важно знать, как подключить автомат в щитке, перед покупкой и установкой бытовых приборов. Так для нагревателей выбирают более мощные предохранительные системы, а для маломощных устройств понадобится добавить отдельные автоматы

Для последних ставят электронные автоматические выключатели. Часто целесообразно установить УЗО, чтобы предусмотреть высокую степень надежности защитных устройств.

В большинстве случаев электрики предусматривают стандартную схему подключения проводов, находящихся под напряжением — сверху. Однако часто ящик для счетчика монтируют специалисты, не имеющие отношения к электричеству, и они подводят фазы снизу автомата. Поэтому перед заменой вышедших из строя приборов обязательно нужно провести измерение подачи напряжения исправным вольтметром.

Какие автоматические выключатели подобрать для электрощита

Основные ошибки при подключении автоматов

• Разберем ошибки, которые наиболее часто встречаются:
• подключение концов жил гибкого многожильного провода без оконцевания;
• попадание изоляции под контакт;
• подключение жил разных сечений на одну клемму;
• пайка концов жил.

Подключение концов жил без оконцевания

Основная ошибка при подключении автоматов — использование гибкого многожильного провода без оконцевания. Так проще и быстрее, но не правильно. Такой провод невозможно зажать надежно, со временем контакт ослабевает («течет»), увеличивается сопротивление, место соединения нагревается.

Необходимо применять наконечники на гибкий провод или использовать для монтажа жесткий одножильный провод.

Попадание изоляции под контакт

Все знают, что перед тем как подключить автомат в щитке нужно снять изоляцию с подключаемых проводов. Казалось бы, здесь нет ничего сложного, зачистил жилу на нужную длину, затем вставляем ее в зажимную клемму автомата и затягиваем ее винтом, обеспечивая тем самым надежный контакт.

Но встречаются случаи, когда люди в недоумении, почему выгорает автомат, когда все правильно подключено. Или почему периодически пропадает питание в квартире, когда проводка и начинка в щитке абсолютно новые.

Одна из причин вышеописанного попадание изоляции провода под контактный зажим автоматического выключателя. Такая опасность в виде плохого контакта несет в себе угрозу оплавления изоляции, не только провода, но и самого автомата, что может привести к пожару.

Чтобы этого исключить нужно, следить и проверять, как затянут провод в гнезде. Правильное подключение автоматов в распределительном щите должно исключать такие ошибки.

Жилы разных сечений на одну клемму

Никогда не объединяйте автоматы перемычками кабелем разного сечения. При затягивании контакта хорошо зажмется жила с большим сечением, а та жила, у которой сечение меньше будет иметь плохой контакт. Как следствие оплавление изоляции не только на проводе, но и на самом автомате, что несомненно приведет к пожару.

1. Пример подключения автоматических выключателей перемычками из разных сечений кабеля:
2. На первый автомат приходит «фаза» проводом 4 мм2,
3. а на другие автоматы уже идут перемычки проводом 2.5 мм2.

Как следствие плохой контакт, повышение температуры, оплавление изоляции не только на проводах, но и на самом автомате.

Для примера попробуем затянуть в клемме автоматического выключателя две жили с сечением 2.5 мм2 и 1.5 мм2. Как бы я не старался обеспечить надежный контакт в этом случае, у меня ничего не получалось. Провод сечением 1.5 мм2 свободно болтался и искрил.

Пайка концов жил

Отдельно хотел бы остановиться на таком способе оконцевания проводов в щите как пайка. Так уж устроена человеческая натура, что люди на всем стараются сэкономить и далеко не всегда хотят тратиться на всевозможные наконечники, инструменты и всякую современную мелочевку для монтажа.

Для примера рассмотрим случай, когда электрик из ЖЭКа дядя Петя выполняет разводку электрического щитка многожильным проводом (или подключает отходящие линии в квартиру). Наконечников НШВИ у него нет. Но под рукой всегда есть старый добрый паяльник.

И электрик дядя Петя не находит другого выхода как облудить многопроволочную жилу, запихивает все это дело в контактный зажим автомата и затягивает от души винтом. Чем опасно такое подключение автоматов в распределительном щите?

При сборке распределительных щитов НЕЛЬЗЯ опаивать и облуживать многопроволочную жилу. Дело в том, что луженое соединение со временем начинает «плыть». И чтобы такой контакт был надежный его постоянно нужно проверять и подтягивать. А как показывает практика, про это всегда забывают.

Пайка начинает перегреваться, припой плавится, место соединения еще больше ослабляется и контакт начинает «выгорать». В общем, такое соединение может привести к ПОЖАРУ.

Выбор оборудования для КЩ

Подбирая электроаппараты и кабель, необходимо руководствоваться двумя критериями:

1. Технические параметры.
2. Надежность производителя.

Если для определения технических параметров достаточно провести несколько несложных расчетов, то в выборе производителя не все так однозначно. На рынке появилось много недорогой контрафактной продукции. Помимо этого часто встречаются откровенные подделки известных брендов. Поэтому рекомендуем проверять наличие у электроаппаратов соответствующих сертификаты. Особенно это касается приборов учета. Любая компания-поставщик электроэнергии откажется подключать несертифицированный  счетчик, а также прибор не прошедший поверку.

Многотарифный счетчик Меркурий 203.2Т

Каким должен быть провод

Требования, которые выдвигаются к кабельной продукции любого вида, определяются из условий, в которых они используются и прокладываются. В электрическом щите из-за ограниченного пространства при его сборке возникает необходимость компактной прокладки проводов. Поэтому при сборке провод для электрощита изгибается в соответствии со схемой для соединения функциональных элементов. Из этого выходит условие того, что провод должен нормально выдерживать сгибания, поэтому алюминиевые жилы плохо подходят для этой цели — они ломаются после нескольких сгибаний. Поэтому следует отдавать предпочтения медным жилам.

Провода различают по классу гибкости, который зависит от конструкции жил — монолитные (однопроволочные) и многопроволочные. Монолитные жилы, хотя и сложно гнуть, но можно непосредственно подключать к клеммам и винтовым зажимам. К тому же гибкость после монтажа в электрощите не нужна.

С гибкой многопроволочной жилой удобнее работать при сборке, но есть существенная проблема — ее нельзя использовать для подключения к клеммам и винтовым зажимам, которые используют во всех автоматах и прочем оборудовании. Чтобы подключить гибкий провод к такой клемме нужно либо залудить конец, либо обжать его наконечником типа НШВИ или НШВИ2 и подобными. Если пренебрегать этим, контакт получится ненадёжным и недолговечным.

С учетом всего сказанного выше можно сделать вывод, что для монтажа в электрощите подходят отечественные провода:

1. ПВ-1 (ПуВ) – однопроволочная медная жила, одинарная ПВХ изоляция, класс гибкости 1.
2. ПВ-3 (ПуГВ) – многопроволочная медная жила, ПВХ изоляция, 2 класс гибкости — 0,5 до 1,5 мм2; класс гибкости 4 – от 2,5 до 4 мм2; класс гибкости 3 – сечения превышающие 4 мм2. 
3. ПВ-4 – многопроволочная медная жила, ПВХ изоляция, более гибкий, чем предыдущий, в зависимости от сечения ПВ-4 имеет 4 или 5 класс гибкости.

Есть и зарубежные аналоги – H05VK, Н07VK на 0,5 и 0,75 кВ соответственно.

Сечение подбирается в соответствии с токами, которые будут протекать через проводник.

Также стоит помнить, что есть стандартные цвета для проводов по назначению:

• фаза – серый или черный;
• ноль – синий;
• земля – желто-зеленый.

При этом нужно проводить такой монтаж, чтобы не было провисаний провода (особенно это касается многопроволочных жил) и лишних перегибов (это касается монолитных жил). Для этого следует заблаговременно определить необходимую длину провода, после чего отрезать на 2-3 см больше, чтобы обеспечить нормальный ввод конца в клемму автомата.

Соединения в распределительном щите с вводным автоматом группы потребителей делают с помощью перемычек между соседними автоматами, для этого можно использовать и гибкий и жёсткий провод с однопроволочной жилой, но последний удобнее, поскольку не нужно использовать наконечники НШВИ. Лучше вообще избегать перемычек, если это возможно и пользоваться соединительной шиной. Она жесткая, контакт будет хорошим, и монтаж будет наглядным и эстетичным.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Теперь вы знаете, какой выбрать провод для сборки электрощита в частном доме либо квартире. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и понятной!

Материалы по теме:

• Как соединить автоматы в щитке
• Как собрать щит на 380 В
• Как оконцевать провод наконечником
• Лучшие производители кабеля

Опубликовано:
26.05.2018
Обновлено: 30.07.2018

Выводы и полезное видео по теме

Нюансы установки всех элементов на квартирном щитке:

Подробности монтажа УЗО:

УЗО и автоматы — оборудование технически сложное. Его целесообразно устанавливать в местах, где электрический ток может нести угрозу как безопасности людей, так и домашней технике.

Монтаж его предусматривает учет многих параметров, поэтому как расчет, так и установку лучше выполнят квалифицированные специалисты.

Если у вас есть опыт самостоятельного монтажа УЗО, пожалуйста, поделитесь им с нашими читателями

Расскажите, каким моментам стоит уделить особое внимание. Оставляйте свои , задавайте вопросы в блоке под статьей

No tags for this post.