Двухполюсный автомат

Конструкция

В конструкцию автоматического выключателя (АВ) входят следующие элементы:

• механизм управления. Состоит из рычагов (кнопок) и предназначен для ручного включения и выключения автомата;
• расцепители;
• элементы коммутации (подвижные и неподвижные контакты);
• дугогасительная камера. Необходима для гашения дуги, возникающей при разрыве контактов под током.;
• корпус. Стандартизированная пластмассовая коробка. Спереди имеется рычаг включения прибора, а сзади – защелки для установки на DIN – рейку в щите. Сверху и снизу имеются клеммы для проводов.

Рис. 1. Конструкция автоматического выключателя

Важными элементами АВ являются расцепители, с помощью которых происходит разрыв электроцепи в аварийных случаях. При этом в автомате имеются два типа расцепителей:

1. Тепловой.
2. Электромагнитный.

Первый тип расцепителя предназначен для реагирования на перегрузку электроцепи. Его основа – биметаллическая пластина, которая перемещается при нагревании ее протекающими по ней больших токов. В случае превышения номинального тока на заданную величину (от 13 до 45%) пластина, изгибаясь, воздействует на подвижные контакты и отключает цепь. Это устройство срабатывает с некоторой задержкой, которая требуется для предотвращения срабатывания АВ при кратковременных возрастаниях тока. Такие импульсы возникают, например, при пуске двигателя.

Для предотвращения воздействия на элементы электроцепи скачкообразных токов КЗ используется расцепитель с катушкой индуктивности и сердечником. Под действием тока КЗ сердечник входит внутрь катушки, а связанный с ним рычаг размыкает подвижный контакт и разрывает электроцепь. При этом время отключения э/м расцепителя должно быть минимальным. В современных автоматах это время не превышает 0,02 с.

Особенности ДАВ

Особенностью ДАВ является то, что он должен разрывать электроцепь при превышении допустимого тока в любом из подводящих проводов. Такой автомат имеет 4 клеммы, а расцепители в нем срабатывают при нарушении токового режима как в фазовом проводе (L), так и в нейтральном (N).

Рис. 2. Два стандартных ОАВ не смогут заменить ДАВ

Примечание! Конструктивно такая возможность обеспечивается жесткой механической связью.

Поэтому два стандартных ОАВ не смогут заменить ДАВ. При срабатывании последнего одновременно обесточиваются обе подключенные линии. Если же используются два однополюсных АВ, то в этом случае одна цепь отключится, а вторая может продолжать работать. А такая разбалансировка в некоторых случаях может привести к опасным последствиям, например, при ремонтных работах.

Недостатки

У двухполюсных АВ, наряду с достоинствами, связанными с возможностью коммутировать две электроцепи, имеются недостатки:

• их стоимость выше, чем у ОАВ;
• размеры ДАВ больше стандартных АВ, что часто создает трудности при размещении их в щитах;
• поскольку в ДАВ больше подвижных элементов, то они имеют меньшую надежность, чем их однополюсные конкуренты.

Видео – Немного о автоматических выключателях

Когда используются?

Двухполюсные АВ могут быть использованы в следующих случаях:

• при коммутации двух различных взаимосвязанных электрических цепей, когда выключение лишь одной из них может привести к выходу из строя другой;
• в качестве входного устройства для питающей сети;
• в виде групповых выключателей в опасных помещениях.

В частности, использование ДАВ в качестве входных устройств (ВУ) или групповых выключателей регламентируется нормативным документом ПУЭ.

Так согласно п. 7.1.21 этого документа в ряде случаев при превышении U выше допустимого из-за обрыва провода PE должно срабатывать защитное отключение как фазного (L),так и нулевого (N) проводов. То есть, в качестве входного устройства (ВУ) необходимо использовать двухполюсный АВ.

Указания подобного типа приведены также в п. 6.6.28 и 6.6.29 ПУЭ. При этом при использовании ДАВ должна быть исключена возможность отключения одного нулевого проводника без отключения фазного.

Рис. 3. Двухполюсный автомат

Однополюсный или двухполюсный?

Необходимость применения во ВУ того или иного вида АВ зависит от типа питающей сети. Как известно, в настоящее время в зависимости от контура заземления существуют 3 типа электрических линий:

1. TN-C.
2. TN-S.
3. TN-C-S.

Первый тип электрических линий представляет собой схему с глухозаземленной нейтралью, в которой соединены нейтральный (N) и защитный (PE) провода. Главный недостаток этой схемы – потеря ею защитных качеств при обрыве нейтрального провода.

Рис. 4. Схема tn-c с глухозаземленной нейтралью

Второй тип линий является более безопасным, но более дорогим. В нем используется отдельный дополнительный заземляющий провод (PE).

Рис. 5. Схема системы заземления TN-S

Третий тип – это вариант второго типа, в котором провод PE на входе к потребителю разделяется на 2. Один – это заземление, а второй – нулевая нейтраль.

При наличии линии типа TN-C, когда ввод к потребителю, выполнен двумя проводами (L и N) в качестве входного устройства (ВУ) часто используется ОАВ. На рис. 6 приведена схема включения такого автомата.

Рис. 6. Система заземления TN-C-S

В данном случае питающая фаза подключается к клемме ОАВ, проходит через счетчик и далее идет на ОАВ групп потребителей.

Если используется линия типа TN-S или TN-C-S (напряжение подводится 3-мя проводами – L, N и RE), то на входе используется ДАВ.

На схеме фазный и нулевой провода подключаются к входным клеммам ДАВ и проходят на счетчик. После счетчика фаза проходит на два УЗО и три ОАВ групп потребителей, а нуль – на нулевую шину N. Провод заземления идет непосредственно на шину PE.

Рис. 7. На схеме фазный и нулевой провода подключаются к входным клеммам ДАВ и проходят на счетчик

Характеристики

Основные параметры АВ обычно нанесены на его фронтальную поверхность. К ним относятся:

• название компании-производителя;
• модель;
• время-токовая характеристика (B, C, D, K, Z);
• номинальный ток (Iн), А;
• номинальное напряжение (Uн), В;
• предельный ток отключения (Iотк), А.

Рис. 8. Основные параметры автоматического выключателя

Время-токовая характеристика определяет величину тока мгновенного выключения. В большинстве бытовых случаев используются АВ класса С, для которых этот ток составляет 5 – 10 значений от Iн.

Наиболее важный параметр – Iн. Это максимальный ток, при котором АВ еще не срабатывает. Значения Iн стандартизованы и равны: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 А.

Iотк – допустимый для АВ максимальный ток, возникающий при КЗ.

Видео – Маркировка автоматических выключателей. Что означают надписи на автоматических выключателях

Выбор АВ

Выбор АВ производится по Uн и Iн. Во-первых, автомат должен обеспечивать нормальную работу при рабочем Uc.

Необходимый Iн выбирается 2 путями:

• по потребляемой мощности;
• по сечению проводки.

В первом случае оценивается суммарная мощность (P) электроприборов и затем определяется допустимый максимальный ток через автомат:

Imax = P/Uc, где Uc – напряжение сети.

При определении этого тока необходимо также учитывать возможное падение сетевого напряжения, а также некоторый запас, связанный с изменением режима работы потребителей.

В зависимости от Imax подбирается АВ с близким Iн автомата. При этом округление величины Imax производится в большую сторону значений Iн.

Во втором случае при выборе АВ пользуются приведенными в ПУЭ таблицами допустимых токов (в А) для сечений проводов в проложенной электропроводке. В таблице для примера приведены некоторые данные для медных проводов.

Видео – Автоматические выключатели – полюсность и схемы подключения

Таблица:

Зная сечение проводов в электропроводке по таблице можно определить допустимый ток (Iдоп). По этому току подбирается АВ. При этом, величина Iдоп округляется в меньшую сторону номинального тока автомата.

Цены на автоматические выключатели 2-полюсные

Монтаж

Монтаж ДАВ не отличается от монтажа обычного АВ. Алгоритм установки такого автомата в бытовую сеть типа TN –S напряжением 220 В следующий:

1. Отключить напряжение сети и проверить его отсутствие с помощью мультиметра.
2. Подготовить 3 провода соответствующего сечения с двойной изоляции. Желательно,чтобы они различались по цвету – черный (фаза), синий (ноль) и желто-зеленый (земля).
3. Оттянув защелку на задней поверхности автомата, установить его на DIN-рейку.
4. Зачистить концы черного и синего провода на 1 см и вставить в верхние клеммы. При этом черный провод необходимо вставить в левую клемму, а синий – в правую.
5. Затянуть контактные винты.
6. Установив на рейку проходной контакт, закрепить на нем желто -зеленый провод и зажать его.
7. В нижние клеммы установить провода соответствующего цвета, идущие к потребителю электроэнергии.
8. Закрепить провод заземления.
9. Подать напряжение и проверить работу автомата.

Видео – Подключение однополюсного и двухполюсного автомата

Меры безопасности

При установке ДАВ необходимо соблюдать обычные правила техники безопасности. В их число входят следующие требования:

1. Перед началом работ необходимо получить специальное разрешение.
2. Монтаж электроприбора ДАВ должен вестись двумя специалистами с целью своевременного оказания помощи при поражении одного из них током.
3. При монтаже необходимо использовать защитные средства – перчатки и диэлектрический коврик.