Как правильно подключить автоматический выключатель

Этажный щит

Этажный щит (ЩЭ) располагается на этаже и относится к нескольким квартирам. Обычно он заперт на замок и открыть его можно только с помощью дежурного электрика ЖЭК. Жильцам доступ в щит к электрооборудованию запрещен. Они могут только включить автоматы после срабатывания, открыв специальную крышку.

На рис. ниже схематически изображен этажный щит с разводкой на три квартиры.

Схема электрического щита на этаже

Все ЩЭ подъезда запитаны от общего стояка (шины фаз L1 L2 L3 и N на рис. выше). В старом жилом фонде применяется система заземления типа TN-C. Каждая фаза подключена к отдельной квартире, а шина нулевого провода является общей. Питание после счетчика поступает на УЗО, а затем идет разветвление на линии в квартире (освещения, розеток и электроплиты). Должен быть еще пакетный выключатель перед счетчиком, но он на данной схеме не указан.

Модернизацию ЩЭ можно сделать, если добиться разрешения у ЖЭК, а затем купить необходимые аппараты, соответствующие требуемой мощности и защитным функциям. После чего электрик сделает следующие изменения:

1. Заменяется питающий алюминиевый кабель на медный подходящего сечения. Соединение делается специальной клеммой для разнородных проводников.
2. Вместо старых автоматических выключателей подключаются новые с необходимыми характеристиками.
3. Производится замена старых заземляющих и нулевых проводов на современные.

Радикальный способ замены электрооборудования в ЩЭ будет сделан, если установить отдельный бокс в квартире с переносом счетчика в него. В межэтажный щит следует установить пакетный выключатель или рубильник с плавкими вставками. Для этого требуется разрешение ЖЭК.

В связи с тем, что постоянно появляются новые приборы, в щитке нужно оставить место под них. Среди них есть, например, такие:

• ограничитель потребляемой мощности;
• прибор учета потребленной мощности (не счетчик);
• прибор контроля балансировки фаз.

Вводной защитный автомат: типы устройств и особенности выбора

Как было сказано выше, вводные автоматы позволяют отключить питание электропроводки, если ее необходимо отремонтировать или произвести модернизацию. Вводной автомат обычно не устанавливают в квартиру, его монтаж производится чаще всего производится на лестничной площадке. В одноэтажных зданиях их устанавливают снаружи дома, на улице. Внешне входной автомат практически неотличим от защитных устройств, смонтированных внутри распределительных щитов, но при этом величина номинального тока, на которую он рассчитан, гораздо выше.

Защитные устройства, устанавливаемые на ввод, могут иметь от двух до четырех полюсов. Количество их у выбранного автомата зависит от механизма энергоснабжения, монтаж которого произведен на объекте.

Иногда перед электросчетчиком на ввод ставят простой защитный размыкатель с большим номиналом тока. Монтаж этого прибора не обеспечивает надежной защиты проводки, поскольку при обесточивании происходит разрыв фазной линии, но при этом нулевой проводник по-прежнему контактирует с устройством подачи электричества.

Что такое автоматический выключатель и их разновидности – на следующем видео:

https://youtube.com/watch?v=RbbqAerJsfo

Какой автомат по номиналу поставить на квартиру или частный дом, можно решить, посчитав суммарный ток проводника и линий электропитания. Расчеты нужно делать, исходя из того, что все приборы включены, а значит, линия находится под максимальной нагрузкой.

Подбирая вводное устройство, следует учитывать мощность, которая потребляется объектом, а также фазность энергопитания. В однофазных сетях перед электросчетчиком нужно устанавливать ВА на два полюса, для трехфазных цепей – на три или на четыре.

Напряжение к аппарату подводится посредством воздушной или подземной линии.

Отличие защитных характеристик C, B и D автоматических выключателей, области применения автоматов

выключатели ВА47‑29

Введение

Модульные автоматические выключатели применяют:

• для защиты сетей:
  • от коротких замыканий – для этого встроен электромагнитный расцепитель;
  • от перегрузок – для этого встроен тепловой расцепитель;
• для ручного включение и отключения питания – для этого есть привод (рукоятка).

Тепловой и электромагнитный расцепитель установлен в каждом полюсе автомата и вместе их называют комбинированным расцепителем.
 
Характеристика C, B или D определяет силу тока короткого замыкания, при которой произойдёт мгновенное защитное срабатывание, а следовательно, места применения автомата с конкретной характеристикой. Срабатывание вызывает электромагнитный расцепитель.
 
Слева фотография модульных выключателей ВМ63 с разбором надписей («что есть что»).
 
 

Отличия автоматических выключателей с характеристиками B, C и D

Значения изъяты из таблицы 2 на странице 11 стандарта на модульные автоматические выключатели ГОСТ 50345‑99 (ссылка внизу).

где I_n – номинальный ток автоматического выключателя.
 Примеры:

1. Автомат на номинальный ток I_n = 6 ампер с характеристикой B: не сработает* при коротком замыкании 18 ампер (3·I_n), но мгновенно отключится при коротком замыкании 30 ампер (5·I_n) и выше.
2. Автомат на номинальный ток I_n = 16 ампер с характеристикой C: не сработает* при коротком замыкании 80 ампер (5·I_n), но мгновенно отключится при коротком замыкании 160 ампер (10·I_n) и выше.
3. Автомат на номинальный ток I_n = 50 ампер с характеристикой D: не сработает* при коротком замыкании 500 ампер (10·I_n), но мгновенно отключится при коротком замыкании 2500 ампер (50·I_n) и выше.

*Под словами «не сработает» понимаем не сработает под воздействием электромагнитного расцепителя мгновенного действия. Но есть тепловой расцепитель, который нагреется в течение нескольких секунд и отключит сеть.
 
При этом стандарт не указывает как будет вести себя выключатель в самом диапазоне (заложена погрешность). Испытания проводят только в граничных положениях (согласно таблице 6 на странице 19 стандарта ГОСТ 50345‑99):

• нижняя граница (3, 5 и 10 от I_n соответственно) – отключения не происходит в течение 0,1 секунды;
• верхняя граница (5, 10 и 50 от I_n соответственно) – происходит защитное срабатывание в течение 0,1 секунды.

Характеристика B автоматического выключателя

Выключатели с характеристикой В применяют для протекции:

• протяжённых кабельных линий;
• цепей с нагревательным элементом (ТЭНом, электрической печью, бойлером);
• вторичных цепей или сетей с большим сопротивлением и низким током (из-за чего токи короткого замыкания низкого уровня):
  • сигнализации;
  • управления;
  • измерения.

Характеристика C автоматического выключателя

Автоматы с характеристикой С применяют повсеместно: в бытовых и офисных помещениях, на промышленных объектах.
С помощью них защищают:

• квартирные и офисные розетки;
• освещение на кухне, в спальнях; в ванной, в кабинете, на рабочем месте;
• отдельных потребителей (без мощных двигателей).

Характеристика D автоматического выключателя

Выключатели с характеристикой Д применяют для защиты низковольтных трансформаторов, электрических двигателей или устройств с ними:

• стиральных машин;
• посудомоечных машин;
• насосов для забора питьевой воды;
• сварочных аппаратов.

1. Стандарт на модульные автоматические выключатели ГОСТ 50345-99.
2. Заводской каталог «Курского электроаппаратного завода» на выключатели ВМ63.
3. Заводской каталог компании «ABB» на выключатели S800S.

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 (I_пуск>I_ном в 3-5 раз), для мощных нагрузок типа отопительного котла – С (I_пуск>I_ном в 5-10 раз), для трехфазного двигателя большого станка или сварочного аппарата – D (I_пуск>I_ном 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

Выбило пробки — основные причины

Существует три основных причины, по которым выбивает пробки

1. короткое замыкание — моментальная перегрузка;
2. превышение номинальной нагрузки;
3. неисправность самого прибора.

Короткое замыкание

Самая опасная причина выбивания пробок – это замыкание. Его может спровоцировать плохо защищенная или оплавленная изоляционная оболочка проводов, сгоревший электроприбор, а так же попадание в него воды, .

Короткое замыкание

Как это происходит? Мгновенно падает напряжение, в следствии чего перегорает проводка, а в самом критическом случае — возникает пожар. Вызвать такую аварийную ситуацию способна некорректная коммутация аппаратуры, повредившаяся изоляция, протечка воды на проводку.

От быстроты реакции защитного устройства зависит количество ущерба, нанесенного коротким замыканием. Известных случаев много. Например, короткое замыкание при включении света. Его провоцируют замкнутые оголенные провода, которые находятся в патроне, в некоторых ситуациях сама лампа становится источником проблемы. Тогда короткое замыкание возникает внутри колбы, к счастью это явление не приводит к серьезным последствиям: из строя выходит только лампа.

Превышение номинальной нагрузки

Такое происшествие не носит критически печальный характер. Виновными зачастую являются сами хозяева. Причиной перенапряжения сети может стать: включение нескольких электроприборов в одну розеточную группу. Из-за разницы между пусковым и рабочим током, когда первый несколько превышает второй и возникает превышение нагрузки.

Превышение номинальной нагрузки

Мощные агрегаты — например, бойлеры, стиральные машины, холодильники, представляют собой большую опасность. Они могут спровоцировать при пуске сильный скачок тока в электроцепи. Чтобы этого избежать, необходимо всегда тщательно контролировать все приборы, включенные в конкретную розеточную группу. Это относится как к их количеству, так и к мощности.

Неисправность оборудования

Любая конструкция всех времен — будь то старые пробки, или автоматические, могут рано или поздно выйти из строя. Особенно автомат, поскольку он является сложным устройством. Или происходит сбой в работе, в этом случае нельзя исключать ни какие варианты. Решение одно — покупка нового аппарата, современного. Главное понимать, что — внезапная поломка мощной бытовой техники — ведет к срабатыванию механизма защиты.

Неопознанные причины

Если часто выбивает пробки в счетчике без особых последствий, возможно причина кроется в перенапряжении сети. Включив в одну ветвь сразу нескольких приборов, вы рискуете превысить допустимый номинал. У автомата он составляет 16 ампер, а у одной пробки – не более 2,5кВт.

Перегрузка сети

Еще одним неприятным «сюрпризом» могут стать провода в старых домах, построенных еще во время существования Советского Союза. В тот период времени не было такого потока бытовой техники и соотвественно ее суммарная мощность была значительно меньше. Поэтому электроцепи не подвергались большим нагрузкам. Старые провода совсем не предназначены для того изобилия приборов, которое существует теперь практически в каждом доме. В этом случае единственный путь обезопасить себя от постоянно выбиваемых пробок — поиск и замена потенциальных слабых участков.

Какие лучше использовать провода для проводки в квартире или доме, читайте тут.

Избыточная влажность — тоже может спровоцировать выбивание пробок. Воздух имеет достаточно сильное электрическое сопротивление. Если он влажный, это свойство теряется. Поэтому в помещениях с повышенной влажностью: в банях, подвалах, ванных комнатах обустройством розеток должен заниматься профессиональный электрик. У него есть специальный набор устройств для монтажа, имеющий довольно высокий уровень защиты от влаги.

Плохой контакт на клеммах также может стать причиной срабатывания автоматического защитного оборудования. В частности мягкие алюминиевые проводники могут послужить причиной выбивания пробок. Ослабленный контакт неизбежно приводит к нагреванию аппарата. На такие изменения реагирует тепловой расцепитель (биметаллическая пластина), и как результат возникает срабатывание защиты. Для защиты необходимо хотя бы раз в год устраивать проверку клемм с помощью электрика.

Преимущества покупки готового комплекта

Произведённые известными производителями щиты уже укомплектованы минимально необходимыми деталями. Если купить отдельно корпус, всё наполнение придётся покупать самостоятельно под габариты приобретённого изделия. За приобретение полного установочного набора говорят такие факты:

• В таком боксе все монтажные элементы подобраны в размер с корпусом и снабжены необходимым крепежом.
• Произведено секционирование пространства под различное оборудование.
• Предусмотрено место для пломбирования и препятствия для нарушения пломб.
• Смотровое окошко располагается непосредственно перед экраном прибора учёта. Открывать дверцу для фиксации показаний нет необходимости.

Внешний вид такого устройства выглядит предпочтительнее собранного своими руками.

Маркировка и характеристики автоматических выключателей.

ВА63 — тип и серия автоматического выключателя

Номинальный ток — максимальный ток электрической сети при котором автоматический выключатель способен длительно работать без аварийного отключения цепи.

Стандартные значения номинальных токов автоматических выключателей: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 35; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300, Ампер.

Номинальное напряжение — максимальное напряжение сети на которое рассчитан автоматический выключатель.

ПКС — предельная отключающая способность автоматического выключателя. Данная цифра показывает максимальный ток короткого замыкания который способен отключить данный автоматический выключатель сохранив при этом свою работоспособность.

В нашем случае ПКС указан 4500 А (Ампер), это значит что при токе короткого замыкания (к.з.) меньшем, либо равном 4500 А автоматический выключатель способен разомкнуть электрическую и остаться в исправном состоянии, в случае если ток к.з. превысит данную цифру возникает возможность оплавления подвижных контактов автомата и их привариванию друг к другу.

Характеристика срабатывания — определяет диапазон срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя.

Например в нашем случае представлен автомат с характеристикой «C» его диапазон срабатывания от 5·I_н до 10·I_н включительно. (I_н— номинальный ток автомата), т.е. от 5*32=160А до 10*32+320, это значит что наш автомат обеспечит мгновенное отключение цепи уже при токах 160 — 320 А.

Примечание:

• Стандартными характеристиками срабатывания (предусмотренными ГОСТ Р 50345-2010) являются характеристики «B», «C» и «D»;
• Область применения указана в таблице согласно установившейся практике, однако она может быть иной в зависимости от индивидуальных параметров конкретных электрических сетей.

Подготовительные работы

Перед тем, как подключить счетчик электроэнергии, необходимо провести подготовительные работы. Установить бокс, в котором будет монтироваться все оборудование.

Большая часть современных счетчиков является модульными.  Это значит, что их установка производиться на специальную монтажную рейку, что существенно облегчает и упрощает процесс монтажа. Так же, модульными являются и бытовые серии защитного оборудования, сюда относятся:

• автоматические выключатели
• УЗО (устройства защитного отключения)
• дифференциальные автоматы
• различные переходные клеммы и нулевые шины
• ограничители напряжения
• индикаторы напряжения

Они устанавливаются в специальные боксы, изготовленные из специальной негорючей пластмассы. Эти боксы, могут быть навесными и встраиваемые, иметь различные размеры, которые зависят от количества установочных мест внутри щита.

Бокс используемый в примере, навесного исполнения,  рассчитан на 24 установочные позиции, имеет две дин рейки по 12 мест. Дин рейка —  металлическая пластина, на которую монтируется модульное оборудование.

Бокс состоит из двух основных частей:

• наружная — защитная крышка с дверкой
• внутренняя, — в комплектацию которой входят, одна или несколько дин реек, их количество зависит от того, на сколько установочных позиций рассчитан бокс. И нулевая шина, предназначенная для распределения питающего нуля, между всеми отходящими проводами.

Переходим, к подготовке бокса к монтажу. Снимаем верхнюю крышку. Для этого  необходимо открутить 4 винта крепления наружной крышки.

Перед нами, внутренняя часть бокса. Как видно на ней имеются две, упомянутые выше дин рейки.

И нулевая шина.

Монтируем бокс на стену. Стоит отметить, что согласно требований ПУЭ (правила устройства электроустановок), высота установки счетчика внутри помещения, должна соответствовать определенным размерам, 0,8-1,7 метра от пола. Такие требования обусловлены тем, что бы контролер или пломбировщик, обслуживающей электрической организации, имел возможность, снять показания счетчика без применения табуреток и стремянок. Оптимальной высотой установки, является высота уровня глаз среднего человека, 1,6-1,7 метра.

В зависимости от материала стены, используем необходимые крепления, дюбеля по бетону или саморезы по дереву. 

И так, бокс установлен. Переходим к монтажу модульного оборудования.

Назначение и разновидности автоматов

Автоматический выключатель – предохранительное устройство, которое перекрывает поступление тока в проводку при перегрузке в сети и/или коротком замыкании. Это происходит с помощью расцепителя. Он бывает трех видов, от которых зависит прямое назначение выключателя.Тепловой служит для защиты от перегрузок в сети, представляет собой биметаллическую пластину теплового реле. При превышении значения номинального тока она нагревается, расширяется и выгибается, толкая рычаг, который разрывает соединение.

Второй тип – электромагнитный. Это система из катушки, сердечника и пружины, предназначенная для защиты от короткого замыкания. При резком увеличении силы тока, проходящего через катушку, меняется магнитное поле, это в свою очередь меняет положение сердечника, приводя к сжатию пружины и срабатыванию рычага.

Есть и универсальный вариант — комбинированный. Он объединяет в себе оба вышеописанных механизма, защищая одновременно и от перегрузок, и от скачков напряжения.

По конструкции автоматические выключатели разделяются на несколько разновидностей в зависимости от силы тока, на которую они рассчитаны:

• воздушный – от 800 до 6300 А;
• в литом корпусе – от 10 до 2500 А;
• модульный – от 0,5 до 125 А.

Есть разделение автоматических выключателей и по времени срабатывания. Это характеристика, которая определяет скорость расцепления. В зависимости от её значения выделяют опять же три типа. Первый – нормальные (0,02-0,1 с), далее идут селективные (до 1 с) и быстродействующие с токоограничивающим эффектом (до 0,05 с). Последние являются особо долговечными и эффективными. Такой автомат срабатывает перед самой перегрузкой, до сильного повышения тока. Для выбора по данному параметру необходимо учесть силу перегрузок, которые могут возникнуть, и их частоту. Чем они выше и чем чаще происходят, тем быстрее устройство должно на них реагировать.

Последствия неправильного подключения

Если неправильно подключить автомат, это может стать причиной быстрого выхода из строя прибора и короткого замыкания, приводящего к пожару. Чтобы исключить вероятность неприятных последствий, рекомендуется ознакомиться с наиболее распространенными ошибками при подключении автомата:

Питающий провод заводится снизу. По правилам ПУЭ такой вариант установки не запрещен, но электромонтажники с целью безопасности и качественной работы рекомендуют заводить неподвижный контакт сверху.
Слишком пережаты контакты фиксирующим винтом. Этого допускать нельзя, в противном случае может быть повреждена целостность изоляционного слоя и токопроводящей жилы кабеля, а также деформирован сам корпус.
Неправильно соединенные проводники

При подключении важно соблюдать строгое соответствие: фаза подключается под фазой, а ноль под нулем (при условии, что применяется двухполюсный выключатель).

С целью экономии некоторые электромонтажники устанавливают одновременно два однополюсных автомата вместо одного двухполюсного. Это запрещено, поскольку фаза и ноль должны разъединяться одновременно.
При фиксации жил в посадочное место попадают не оголенные контакты, а изоляционный материал

Провод обязательно перед подключением требуется зачистить настолько, насколько этого требует сопроводительная документация модели. Если винтом придавить изоляцию, контакт будет ослабевать, жила нагреваться. Это в будущем может стать причиной выхода из строя устройства и возгорания.
Неправильный выбор автоматического устройства. Вполне возможно, что он будет рассчитан на мощность меньше, чем она есть по факту.

Автоматические выключатели – это незаменимая вещь в современной квартире и доме, которые оснащены большим количеством дорогостоящей бытовой техники и электрических приборов. Приобретать их рекомендуется в крупных сетевых магазинах или у официальных представителей проверенных и хорошо зарекомендовавших себя производителей

При покупке важно убедиться в наличии всей требуемой сопроводительной документации

https://youtube.com/watch?v=iVR06uFSFqg

Вариант электрического щита частного дома с УЗИП

Монтировать УЗИП или нет, решать вам. Зависит это от многих факторов, которые необходимо учитывать. Если же решитесь, эти схемы вам помогут.

Нередко, в накладном уличном электрощите, кроме указанного выше оборудования, требуется установить еще какие-то модульные устройства, например, коммутационные. В частности, очень полезен бывает, особенно на этапе строительства, обычный механизм розетки.

К нему можно подключить электроинструмент, прожектор или любой другой электроприбор, которым нужно воспользоваться на улице. Других способов подключиться к электросети зачастую нет.

Похожие записи:

Как сделать портативную колонку своими руками? Определяем полярность диода: катод и анод Схемы подключения фотореле Импульсный стабилизатор напряжения для зарядки аккумуляторных батарей большой емкости Цоколь g9 для светодиодной, галогенной лампы: описание, преимущества, маркировка Что такое диммер и как он работает