Автоматы в электрощитке за что отвечают
Онлайн помощник домашнего мастера
Автоматы в щитке: советы по подключению, особенности сборки щитка для квартиры или частного дома (инструкция + рекомендации)
Пробки с каждым годом все дальше уходят в прошлое, уступая место более безопасным и долговечным автоматическим выключателям. Так называемые автоматы или пакетники в щитке отвечают за бесперебойную подачу тока в сеть, а в случае каких-либо неполадок с электричеством – своевременно отключаются, тем самым защищая цепь от повреждений, замыкания и возгорания.
Полноценное функционирование устройств целиком зависит от качества приборов и правильного монтажа, поэтому важно знать, как правильно собрать щиток с автоматами, чтобы обезопасить свое здоровье и имущество.
Краткое содержимое статьи:
Принцип работы автомата
Фото автоматов в щитке дает понять внешний вид устройства: белая непрозрачная пластмассовая коробка вытянутой формы с цветным рычагом управления и отверстиями для присоединения к линии. На корпус нанесена соответствующая маркировка о классе, мощности и других параметрах.
Как выбрать автомат?
Если требуется заменить старый автомат, то ориентироваться необходимо на предыдущее устройство (в случае, если его работа полностью устраивала). Когда заменяемый пакетник был далек от совершенства, то можно отталкиваться от не устроивших параметров.
Монтаж автомата в щитке
Установка автоматического выключателя и его последующее подключение требуют определенных знаний и опыта в электротехнике, поэтому подключать устройство без практики не рекомендуется. Но при желании и строгом следовании инструкции подключить автомат будет под силу и профессионалу, и новичку.
Перед тем, как приступить к монтажу своими руками рекомендуется просмотреть подходящие схемы подключения автомата, где будет наглядно показаны все проводимые соединения.
Для двухполюсного и трехполюсного механизма подключение происходит аналогично за исключением того, что подсоединяется и заземляющий провод. В итоге общее питание фиксируется на первой клемме справа, нулевой проводник на соседней, а через нижние идет закрепление фазы и нуля.
Автомат в щитке – это быстрый и удобный способ контролировать поступление электричества в дом, помимо этого прибор имеет организационную и защитную функцию.
Для безопасного его функционирования важно грамотно подойти к выбору, расчетам и подключению, а вся необходимая для этого информация есть как на корпусе устройства, в сопроводительных документах, так и в приведенных выше инструкциях.
Автоматический выключатель — от чего защищает и как он устроен
Автоматические выключатели – это устройства, задача которых заключается в защите электрической линии от повреждения под воздействием тока большой величины. Это могут быть как сверхтоки короткого замыкания, так и просто мощный поток электронов, в течение достаточно длительного времени проходящий по кабелю и вызывающий его перегрев с дальнейшим оплавлением изоляции. Автомат защиты в этом случае предотвращает негативные последствия, отключая подачу тока в цепь. В дальнейшем, когда ситуация придет в норму, аппарат можно вновь включить вручную.
Функции автоматического выключателя
Защитные устройства предназначены для выполнения следующих основных задач:
Говоря кратко, АВ одновременно осуществляют защитную и управляющую функцию.
Основные типы выключателей
Существует три основных вида АВ, отличающихся друг от друга по конструктивному исполнению и предназначенные для работы с нагрузками разной величины:
Автомат защитный однофазный представляет собой автоматический выключатель, который наиболее распространен в бытовых сетях. Он бывает 1- и 2-х полюсным. В первом случае к аппарату подключается только фазная жила, а во втором – еще и нулевая.
Кроме перечисленных видов, существуют также устройства защитного отключения, обозначаемые аббревиатурой УЗО, и дифференциальные автоматы.
Первые нельзя считать полноценными АВ, их задача заключается не в защите цепи и включенных в нее приборов, а в предотвращении удара электрическим током при касании человеком открытого участка. Дифференциальный защитный автомат представляет собой объединенные в одном устройстве АВ и УЗО.
Как устроены автоматы защиты?
Рассмотрим подробно устройство автоматического выключателя. Корпус автомата выполнен из диэлектрического материала. Он состоит из двух частей, которые соединены между собой заклепками. Если необходимо разобрать корпусную часть, заклепки высверливаются, и открывается доступ к внутренним элементам защитного автомата. К ним относятся:
С задней стороны автоматический защитный предохранитель оборудован специальным фиксатором, с помощью которого он крепится на DIN-рейке.
Последняя представляет собой рейку из металла, имеющую ширину 3,5 см, на которую крепятся модульные устройства, а также некоторые виды электрических счетчиков. Чтобы присоединить автомат к рейке, корпус защитного устройства следует завести за ее верхнюю часть, после чего защелкнуть фиксатор, надавив на нижнюю часть аппарата. Снять автомат защиты с DIN-рейки можно, подцепив защелку снизу.
Фиксатор модульного выключателя может быть очень тугим. Чтобы прикрепить такое устройство к DIN-рейке, нужно заранее подцепить защелку снизу и завести защитное устройство на место крепежа, после чего отпустить фиксирующий элемент.
Можно сделать проще – при защелкивании фиксатора сильно нажать на его нижнюю часть отверткой.
Наглядно, зачем нужен автоматический выключатель, на видео:
Принцип действия автоматического выключателя
Теперь разберемся, как работает автомат защиты сети. Подключение его осуществляется подъемом вверх рукоятки управления. Чтобы отключить АВ от сети, рычаг опускают вниз.
Когда автомат защитный электрический функционирует в обычном режиме, то электрический ток при поднятой вверх рукоятке управления поступает к аппарату через подсоединенный к верхней клемме кабель питания. Поток электронов идет к неподвижному контакту, а от него – к подвижному.
Затем по гибкому проводнику ток поступает на соленоид электромагнитного расцепителя. С него по второму гибкому проводнику электричество идет к биметаллической пластине, входящей в тепловой расцепитель. Пройдя по пластине, поток электронов через нижнюю клемму уходит в подключенную сеть.
Особенности работы теплового расцепителя
При превышении током цепи, в которой установлен автомат защиты, номинала устройства возникает перегрузка. Поток электронов высокой мощности, проходя через биметаллическую пластину, оказывает на нее термическое воздействие, делая более мягкой и заставляя выгнуться в сторону отключающего элемента. При вступлении последнего в контакт с пластиной происходит срабатывание автомата, и подача тока в цепь прекращается. Таким образом, тепловая защита позволяет не допустить чрезмерного нагревания проводника, которое может привести к расплавлению изоляционного слоя и выходу проводки из строя.
Нагревание биметаллической пластины до такой степени, чтобы она изогнулась и вызвала срабатывание АВ, происходит в течение определенного времени. Оно зависит от того, насколько величина тока превышает номинал автомата, и может занять как несколько секунд, так и час.
Срабатывание теплового расцепителя происходит в случае превышения током цепи номинала автомата как минимум на 13%. После остывания биметаллической пластины и нормализации величины текущего тока защитное устройство можно будет снова включить.
Существует еще один параметр, способный повлиять на срабатывание АВ под воздействием теплового расцепителя – это температура окружающей среды.
Если воздух в помещении, где установлен аппарат, имеет высокую температуру, то пластина нагреется до отключающего предела быстрее, чем обычно, и может сработать даже при незначительном возрастании тока. И наоборот, если в доме холодно, нагревание пластинки будет происходить медленнее, и время до отключения цепи увеличится.
Срабатывание теплового расцепителя, как было сказано, требует определенного времени, в течение которого ток цепи может прийти в норму. Тогда перегрузка исчезнет, и отключения устройства не произойдет. Если же величина электротока не снижается, автомат обесточивает цепь, предотвращая оплавление изоляционного слоя и не допуская возгорания кабеля.
Причиной перегрузки чаще всего становится включение в цепь устройств, суммарная мощность которых превышает расчетную для конкретно взятой линии.
Нюансы электромагнитной защиты
Электромагнитный расцепитель предназначен для защиты сети от короткого замыкания и по принципу работы отличается от теплового. Под действием сверхтоков КЗ в соленоиде возникает мощное магнитное поле. Оно сдвигает в сторону сердечник катушки, который размыкает силовые контакты защитного устройства, воздействуя на механизм расцепителя. Питание линии прекращается, благодаря чему исчезает опасность возгорания проводки, а также разрушения замкнувшей установки и автоматического выключателя.
Поскольку в случае КЗ в цепи происходит мгновенное возрастание тока до величины, способной за короткое время привести к тяжелым последствия, срабатывание автомата под воздействием электромагнитного расцепителя происходит за сотые доли секунды. Правда, при этом ток должен превысить номинал АВ в 3 и более раза.
Наглядно про автоматические выключатели на видео:
Дугогасительная камера
Когда контакты цепи, через которую протекает электрический ток, размыкаются, между ними возникает электрическая дуга, мощность которой прямо пропорциональна величине сетевого тока. Она оказывает на контакты разрушающее воздействие, поэтому для их защиты в состав устройства входит дугогасительная камера, представляющая собой набор пластинок, установленных параллельно друг другу.
При контакте с пластинами происходит дробление дуги, в результате чего снижается ее температура и происходит затухание. Газы, возникшие при появлении дуги, через специальное отверстие удаляются из корпусной части защитного устройства.
Заключение
В этой статье мы рассказали о том, что такое автоматические выключатели, какими бывают эти устройства и по какому принципу они работают. Напоследок скажем, что защитные автоматы не предназначены для установки в сеть в качестве обычных выключателей. Такое использование достаточно быстро приведет к разрушению контактов аппарата.
Что входит в современный электрощит. Основные комплектующие для домашних электрощитов
Любой частный дом или квартира во многоэтажном доме обязательно имеет собственный электрощит. В классическом виде электрощит выглядит как металлическая коробка с дверцей, а внутри установлены различные устройства и счетчик (или счетчики, если щит относится, например, к нескольким квартирам, расположенным на одной площадке в подъезде).
Для абсолютно непосвященного человека, находящиеся за дверцей устройства являются чем-то запредельным, непонятно для чего там стоящими. А между тем, электрощит — это необходимая, но при том небезопасная вещь, поэтому без надобности и без соответствующей квалификации руками в него лучше не лазить!
Часто электрики предлагают уже готовые типовые щиты, не стоит этого пугаться. Так или иначе, все необходимые комплектующие в этом щите будут установлены. Давайте же наконец рассмотрим, что это за комплектующие на примере простейшего щита для квартиры.
Для защиты всего контура проводки, который будет обслуживаться данным щитом, используется вводной автомат. Именно к клеммам вводного автомата присоединяются жилы кабеля питающей линии. Часто перед вводным автоматом можно встретить еще и рубильник, позволяющий одним движением обесточить всю сеть щита с целью ее ремонта или профилактического обслуживания.
За вводным автоматом по ходу цепи следует электросчетчик. Он будет считать расход электроэнергии в помещении, для которого предназначен щит. Если же щит установлен на этаже и обслуживает несколько квартир, то для каждой квартиры будет свой счетчик, далее за каждым из которых последуют собственная защитная цепь.
Если цепь однофазная, для одной небольшой квартиры например, то УЗО ставится одно, а если квартира, скажем, большая, а цепь трехфазная (одна фаза — на кухню (плита, чайник, микроволновка), вторая — в ванную (стиральная машина, водонагреватель), третья — на освещение и прочие розетки (бытовая техника, осветительные приборы), то УЗО может быть и три штуки на каждую фазу. Кстати, в этом случае и счетчик, и вводной автомат должны быть трехфазными.
Для защиты каждой из линий внутри квартиры от перегрузок по току (для защиты приборов и самой проводки в случае короткого замыкания) устанавливают линейные защитные автоматы — автоматические выключатели. С их помощью можно отдельно защитить каждую комнату и даже каждый прибор.
Данные автоматы способны предотвратить пожар из-за перегрева и последующего возгорания проводки из-за короткого замыкания в том или ином отдельном потребителе. Автомат просто отсоединит часть проводки, относящуюся к вышедшему из строя прибору или замкнувшей цепи, от общей цепи квартиры. Так остальное исправное оборудование продолжит работать в штатном режиме, а проблемную часть можно будет при этом начинать чинить.
Вместо УЗО и защитного автомата может быть установлен так называемый диффавтомат — это защитное устройство, сочетающее в себе функции УЗО (защита от токов утечки) и классического автоматического выключателя (защита от перегрузки по току).
Все эти устройства, включая счетчик, монтируются на DIN-рейку, которая устанавливается на заднюю стенку щита. Реек таких внутри щита может быть несколько, в зависимости от количества монтируемых защитных устройств. Так или иначе, на монтажной схеме щита все эти нюансы очевидны, и для мастера неожиданностей при монтаже возникнуть не должно.
Нулевые проводники и провода заземления присоединяются к соответствующим цепям и монтируются вместе друг с другом при помощи специальных распределительных шин. Распределительные шины практически представляют собой клеммники. Данные клеммники удобны для объединения множества проводников, которые необходимо электрически соединить друг с другом в одной точке.
Наконец, соединительные шины. Это изолированные проводники, предназначенные специально для быстрого, безопасного и удобного соединения друг с другом модульных устройств, таких как УЗО, дифавтоматы и автоматические выключатели, а также клеммников.
Кроме всех перечисленных выше электрических аппаратов и устройств в современных домашних электрощитах могут находиться:
Разновидности электрических автоматических выключателей
Проводку и электрические приборы защищает автоматический выключатель. Это обязательный прибор, без установки которого пользование электричеством не допустимо согласно ПУЭ. Выключатели изготавливаются для подключения к однофазным (220 вольт) и трехфазным (380 вольт) сетям. Различают приборы, используемые для цепей постоянного либо переменного токов, или их комбинации. Рассмотрим, для чего применяются и какие бывают автоматы.
Назначение приборов
Основная функция, возлагаемая на автоматические выключатели, сводится к защите кабеля от коротких замыканий и его перегрузки. Кроме этого, в комплекс задач для устройства входит:
Важно правильно подбирать тип электрических автоматов с учетом технических характеристик сети, так как частое отключение электросети чревато губительными последствиями для подключенных приборов.
Для этого стоит понять, как работает автоматический выключатель. Прибор, рассчитанный на высокую мощность, не всегда уместен, так как опасная ситуация для бытового помещения может не распознаться. Сила тока, выходящая за пределы допустимой для кабеля нормы, чаще не определяется автоматическим выключателем как аварийное положение. Тогда короткое замыкание может вызываться расплавлением изоляции, но к этому времени есть риск возникновения возгорания. Устройство автоматического выключателя меньшей мощностью способно часто и регулярно останавливать подачу напряжения на потребителя. В результате автомат перестанет функционировать из-за выхода из строя контактов.
Разновидности по полюсам
Автоматы могут иметь от 1 до 4 полюсов, что определяется мощностью подключаемого электрооборудования и количеством фаз сети.
Классификация по числу полюсов автоматических выключателей:
Для четырехжильного кабеля устанавливаются только трех- и четырехполюсные автоматы выключения.
Классификация по времятоковому показателю
Количество ложных срабатываний автоматов при неравномерной нагрузке на сеть оптимизируется благодаря разной скорости реагирования на превышение номинального тока. Зависимость времени отключения сети от силы протекающего тока определяет следующие виды автоматических выключателей:
Это самые распространенные типы. Ряд производственных моделей дополнен еще тремя группами: L, K и Z.
Классификация по конструкции
Существует три вида автоматов защиты сети:
Разделение по номинальной отключающей возможности
По критериям, определяющим значение тока короткого замыкания, при котором выключатель сработает с последующим отключением поступающего потребителю напряжения, выделяют три разновидности:
Для бытового назначения чаще применяется 6000 А.
Типы расцепителей
В защиту включают электромагнитный и термический расцепитель. Работа каждого элемента автономна и не зависит от состояния друг друга.
Тепловой расцепитель представляет собой металлическую пластину, назначение которой — реагирование на нагрев. Для включения прибора пластина должна остыть до исходной допустимой температуры.
Принцип действия автоматического выключателя зависит от конкретной ситуации.
Рабочий режим
Электрические автоматы включаются поднятием рычага управления. Механизм взвода и расцепления переключается в активное состояние. Происходит коммутация силовых контактов: ток протекает между ними (от неподвижного к подвижному). После этого движение продолжается через гибкую связь на катушку электромагнитного расцепителя, после — по гибкой связи на тепловой расцепитель. На «питающую» электролинию ток выходит через нижнюю клемму.
Механизм действия при коротком замыкании (КЗ)
Своевременное отключение подачи нагрузки обеспечивается электромагнитным расцепителем. Принцип работы автоматического выключателя при КЗ сводится к следующей схеме: превышающее допустимую норму напряжение, протекая через электромагнитную катушку расцепителя, образует магнитное поле высокой мощности. В результате якорь с подвижным контактом опускается вниз, воздействуя на рычаг спускового механизма, после чего отключается нагрузка.
Таким образом, незамедлительно возникшее магнитное поле провоцирует реакцию на обесточивание сети до возникновения аварийной ситуации.
В ходе возникновения разряда, между контактами образуются продукты горения, а также повышается давление внутри корпуса автомата. Требуется устранение побочных реакций, для чего предусмотрены каналы в коробе автомата.
Перегрузка
Сеть защищается благодаря тепловому расцепителю — биметаллической пластине. При этом ток, поступая через нее, может превышать значение нормы, что ведет к ее перегреву и последующему изгибу. Достигая определенного угла изгиба, пластина воздействует на спусковое устройство, в ходе чего автомат отключается.
Разогрев биметалла требует времени. Продолжительность зависит от степени превышения значения воздействующего тока и может составлять несколько секунд или длиться до часа. Это свойство позволяет не отключать питание при непродолжительных или случайных превышениях тока в сети. Нижняя граница допустимого значения, при котором срабатывает терморасцепитель, устанавливается заводом-изготовителем. На корректную работу теплового элемента способна влиять температура воздуха окружающей среды. Указанные в маркировке технические параметры актуальны для температуры до 30 градусов. В прохладном помещении ток может достигать значения выше допустимого, в жарком — срабатывать при более низком значении.
Термический расцепитель более медлительный, чем магнитный, но имеет преимущество, так как работает более точно, а настроить его проще.
Маркировка
Все автоматические выключатели, независимо от производителя и их типа, маркируются по единой схеме, включающей основные параметры:
Сам рычаг содержит обозначение о состоянии: «откл», «вкл» или «1», «0». Тогда как отключение происходит автоматически, включение может проводиться только вручную.
Автоматический выключатель сводит риски, вызываемые коротким замыканием или внезапным отключением света, к минимуму.