Подробная инструкция как подключить автоматический выключатель

Устройство автомата

Чтобы перейти к схемам подключения автомата, необходимо разобраться в первую очередь с его конструкцией. А так как нас интересует именно подключение проводов к нижним или верхним контактам прибора, то надо понимать, что оба контакта (подвижный и неподвижный) изготавливаются из разных металлических сплавов.

Когда дело касается сети переменного тока, то при коммутации автомата его контакты выгорают равномерно, и здесь разницы, куда подключать провода, нет никакой. Если автомат располагается в схеме с постоянным током, то выбор контакта подключения – важная составляющая правильной и долгосрочной работы самого прибора. При высокой величине силы тока наблюдается перенос металлов с одного контакта на другой, поэтому в таких сетях подключение питающих проводов надо производить только сверху, то есть, через неподвижный контакт.

Теперь переходим непосредственно к самому устройству автомата. Чтобы вы поняли, что находится внутри этого прибора, рекомендуем ознакомиться с рисунком ниже.

Два основных элемента, которые выполняют защитные функции автомата – это расцепители электромагнитный и тепловой.

Электромагнитный расцепитель

Этот элемент является защитным, который срабатывает в том случае, если в электрической цепи, куда был установлен сам автомат, появилось короткое замыкание. Именно в этот момент в цепи появляются токи огромной величины (практически превышающие номинальное значение тока в тысячи раз). Чтобы не сгорела проводка и бытовые приборы, включенные в розетки, расцепитель мгновенно отключает подающую сеть. Время отключения – это миллисекунды. Кстати, существует определенная маркировка по времятоковым характеристикам. Обозначается она буквами латинского алфавита и наносится на корпус самого автоматического выключателя. В быту чаще используются типы «А», «В», и «С».

Сама конструкция электромагнитного расцепителя – это сердечник (соленоид), вокруг которого расположены витки пружины. Соленоид связан напрямую с подвижным контактом автомата. А вот пружина соединяется последовательно с силовыми контактами и тепловым расцепителем. Номинальный ток слишком мал, чтобы созданный внутри катушки магнитный поток, смог втянуть сердечник и тем самым разомкнуть контакты. Как только в сети возникает короткое замыкание, то есть, появляется тог огромной величины, внутри катушки (пружины) возникают большие магнитные потоки, пружина сжимается и втягивает в себя сердечник, который в свою очередь тут же размыкает силовые контакты. А, значит, сеть будет обесточена.

Тепловой расцепитель

Этот элемент предназначается для защиты электрической цепи, если в ней начинают действовать большие нагрузки, отличные от номинальной. Это расцепитель, так сказать, замедленного действия. Он будет определенное время держать перегруз, и если последний не снизится до номинального значения, то отключит питание. Сразу оговоримся, что тепловой расцепитель не будет реагировать на скачки тока кратковременного действия.

Чисто конструктивно тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, которая, по сути, является консолью. Ее свободный конец соединен с механизмом, который и будет разъединять контакты. При номинальном токе свободный конец пластины располагается близко к рычагу расцепительного механизма. Как только в цепи начнется перегрузка, пластина начинает нагреваться и изгибаться, тем самым действуя на рычаг, тот в свою очередь на механизм, а последний на контакты, размыкая их.

Вот такое достаточно сложное устройство автоматического выключателя и принцип действия.

Почему не рекомендуется подключать АВ снизу

Такое подключение к автоматам в щитке перечит правилам ПУЭ, но не запрещает осуществлять соединение на нижний контакт. Данное правило работает как общепринятый порядок, благодаря которому, опытный электрик понимает, что перед обслуживанием электрощита необходимо обесточить его. Первое, что он сделает — отключит автомат, предполагая, что фаза находитсясверху. Следовательно, после отключения на нижних контактах и отходящих цепях, напряжение отключится.

Если представить ситуацию, когда нижняя клемма используются для подключения фазных проводов, электриком, который не счел нужным соблюдать правила подключения согласно ПУЭ. Когда пришло время заменить автомат, другой специалист по привычке отключает питание верхнего контакта и пытается отсоединить автомат, касаясь нижних контактов голыми руками. В результате получает поражение электрическим током. Вот почему принято соблюдать правила, установленные в ПУЭ.

При Союзе все автоматические выключатели имели один стандарт, который предполагал расположение неподвижных клемм сверху. Теперь, учитывая разнообразие и широкий ассортимент АВ импортных производителей, трудно сказать, где какой расположен контакт. Одни компании придерживаются общепринятых правил, другие наоборот пытаются разнообразить свою продукцию, внося свои новшества.

На промышленных предприятиях вместо обычных автоматов защиты ставят рубильники, питание которых подключается по всем правилам ПУЭ. Если же сделать наоборот и перевернуть РБ, то его положение будет выглядеть непривычным и даже быть неудобным. Если посмотреть опытным глазом сразу видно правильность подключения. Если рубильник выставлен правильно, то, отключив его, можно быть уверенным, что нижние контакты остались без напряжения.

Немного о механике

Разобравшись с вопросом о том, как правильно подключать автомат, остался не рассмотренным вопрос о том, как его установить. Если планируется новый щиток, то, скорее всего, придётся первым делом поставить туда DIN-рейку.

У каждого автоматического выключателя современной конструкции есть специальный зажим для крепления на этой самой рейке. Таким же креплением обладает проходной контакт, который используется для заземляющего проводника. Кстати говоря, защёлка такого заземляющего проводника бывает выполнена не как отдельный пластиковый элемент, а как пружинящая часть корпуса. Это очень удобно, так как исчезает риска потерять мелкую, но очень важную деталь.

В случае когда не удается найти проходной элемент, то подключение заземления можно выполнить и скруткой. Однако для верности провода можно залудить паяльником и надеть на них термоусадочную трубку в качестве изоляции. Это вполне оправдано. Не забывайте, что по щиткам все-таки «гуляют» фазовые и нулевые проводники. При отсутствии термоусадочной трубки, вполне можно воспользоваться изоляционной лентой. Это будет не меньшей защитой от всяких неожиданностей.

Кстати, строго стоит помнить и том, что и подключение, и даже заземления нельзя делать так, чтобы скручивать друг с другом медный и алюминиевый провода. Эти два металла образуют гальванопару, что приводит к их окислению и нарушению проводимости между ними. Если получается, что нет возможности подключать их через проходной элемент или колодку со стальными контактами, то можно залудить каждый из проводов и аккуратно пропаять соединение.

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.

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.

Особенности подключения СИП к вводному автомату

Самонесущий изолированный провод широко используется для передачи электричества в домашнюю сеть от воздушных ЛЭП вместо обычного кабеля. При всех достоинствах этого проводника подключение СИП к защитному автомату напрямую производить не следует, поскольку в ходе эксплуатации алюминий начинает «плыть», а изоляция обгорает. В конечном итоге это приводит в лучшем случае к выходу автомата из строя, а в худшем – к возгоранию. Проще всего избежать такой неприятности, подключив СИП к автомату через специальную переходную гильзу.

Такое приспособление обеспечивает переход с алюминиевого провода на медь. Купить его можно в специализированном магазине.

Пошагово монтаж автомата – на следующем видео:

Определяемся с номиналом

Собственно, из функций защитного автомата и следует правило определения номинала автомата защиты: он должен срабатывать до того момента, когда ток превысит возможности проводки. А это значит, что токовый номинал автомата должен быть меньше чем максимальный ток, который выдерживает проводка.

На каждую линию требуется правильно выбрать автомат защиты

Исходя из этого, алгоритм выбора автомата защиты прост:

• Рассчитываете сечение проводки для конкретного участка.
• Смотрите, какой максимальный ток выдерживает данный кабель (есть в таблице).
• Далее из всех номиналов защитных автоматов выбираем ближайший меньший. Номиналы автоматов привязаны к допустимым длительным токам нагрузки для конкретного кабеля — они имеют немного меньший номинал (есть в таблице). Выглядит перечень номиналов следующим образом: 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А. Вот из этого списка и выбираете подходящий. Есть номиналы и меньше, но они уже практически не используются — слишком много электроприборов у нас появилось и имеют они немалую мощность.

Пример

Алгоритм очень прост, но работает безошибочно. Чтобы было понятнее, давайте разберем на примере. Ниже приведена таблица в которой указаны максимально допустимый ток для проводников, которые используют при прокладке проводки в доме и квартире. Там же даны рекомендации относительно использования автоматов. Они даны в колонке «Номинальный ток автомата защиты». Именно там ищем номиналы — он немного меньше предельно допустимого, чтобы проводка работала в нормальном режиме.

В таблице находим выбранное сечение провода для данной линии. Пусть нам необходимо проложить кабель сечением 2,5 мм² (наиболее распространенный при прокладке к приборам средней мощности). Проводник с таким сечением может выдержать ток в 27 А, а рекомендуемый номинал автомата — 16 А.

Как будет тогда работать цепь? До тех пор, пока ток не превышает 25 А автомат не отключается, все работает в штатном режиме — проводник греется, но не до критических величин. Когда ток нагрузки начинает возрастать и превышает 25 А, автомат еще некоторое время не отключается — возможно это стартовые токи и они кратковременны. Отключается он если достаточно длительное время ток превысит 25 А на 13%. В данном случае — если он достигнет 28,25 А. Тогда электропакетник сработает, обесточит ветку, так как это ток уже представляет угрозу для проводника и его изоляции.

Расчет по мощности

Можно ли выбрать автомат по мощности нагрузки? Если к линии электропитания будет подключено только одно устройство (обычно это крупная бытовая техника с большой потребляемой мощностью), то допустимо сделать расчет по мощности этого оборудования. Так же по мощности можно выбрать вводный автомат, который устанавливается на входе в дом или в квартиру.

Если ищем номинал вводного автомата, необходимо сложить мощности всех приборов, которые будут подключены к домовой сети. Затем найденная суммарная мощность подставляется в формулу, находится рабочий ток для этой нагрузки.

Формула для вычисления тока по суммарной мощности

После того, как нашли ток, выбираем номинал . Он может быть или чуть больше или чуть меньше найденного значения. Главное, чтобы его ток отключения не превышал предельно допустимый ток для данной проводки.

Когда можно пользоваться данным методом? Если проводка заложена с большим запасом (это неплохо, кстати). Тогда в целях экономии можно установить автоматически выключатели соответствующие нагрузке, а не сечению проводников

Но еще раз обращаем внимание, что длительно допустимый ток для нагрузки должен быть больше предельного тока защитного автомата. Только тогда выбор автомата защиты будет правильным

Безопасность прежде всего

Поводя итог всему вышесказанному, нужно сказать, не нужно никогда забывать о безопасности при работе с электричеством. Пренебрежение хотя бы одним из них может привести к серьезным проблемам со здоровьем, а порой и к летальному исходу.

Человека, плохо изолированного от земли, и при прикосновении к фазе может бить током. Электричество пройдет через все тело и уйдет в землю. Довольно часты случаи, когда человек погибает от воздействия тока, проходящего через сердце.

Проводник заземления безопасен и его смело можно брать в руки

Но и тут нужно делать это с осторожность и заранее проверить его на предмет отсутствия обрывов и в проводке и электрощите

Именно поэтому жизненно необходимо приобрести спецодежду, прорезиненый инструмент и использовать изоляционные материалы для работы с электропроводами.

Что такое автоматика в электричестве?

Называют современные модульные системы защиты, которые предназначены для того, чтобы обезопасить электроприборы от опасного воздействия электрического тока. Можно выделить:

• устройство защитного отключения;
• выключатель;
• дифференцированное устройство;
• защитное реле.

Автоматы бывают разными, но выполняют одну цель

Это основные разновидности, которые используют в быту, чтобы отключать электрическую энергию в случае:

• если по цепи начал течь ток большего напряжения, нежели тот, на который рассчитана система;
• произошло короткое замыкание.

Прежде чем изучить подключение автоматов в щитке, важно понять, что в современных домах и квартирах установлено большое количество электрического оборудования. При выходе сети из строя могут пострадать дорогостоящие холодильники, микроволновки, электропечи, стиральные машины и прочее

Если напряжение сети низкое, его нужно поднять.

Переходим к подключению автоматического выключателя

Если на вашем питающем проводе имеется напряжение, перед поведением работ его необходимо отключить. После чего  убедиться в отсутствии на подключаемом проводе с помощью указателя напряжения. Для подключения мы используем провод ВВГнгП 3*2,5 трехжильный, сечением 2,5 мм.

Подготавливаем подходящие провода к подключению. Наш провод имеет двойную изоляцию, общую наружную и разноцветную внутреннюю. Определимся с цветами подключения:

• синий провод – всегда ноль 
• желтый с зеленой полосой –  земля
• оставшийся цвет, в нашем случае черный, будет фазой

Фаза и ноль подключаются на клеммы автомата, земля отдельно на проходную клемму. Снимаем первый слой изоляции, отмеряем нужную длину, откусываем лишнее. Снимаем второй слой изоляции с фазного и нулевого провода, примерно 1 сантиметр.

 Раскручиваем контактные винты и вставляем провода в контакты автомата. Слева подключим фазный провод, а справа нулевой. Отходящие провода должны быть подключены так же. После подключения обязательно повторно проверьте. Внимательно нужно проследить за тем, чтобы в зажимной  контакт случайно не попала изоляция провода, так как из-за этого медная жила будет иметь плохой прижим к контакту автомата, от чего провод будет греться, контакт подгорать, а итогом станет выход автомата из строя.

Вставили провода, затянули с помощью отвертки винты, теперь необходимо убедиться в надежной фиксации провода в контактном зажиме. Проверяем каждый провод в отдельности, немного качаем его влево, вправо, тянем вверх из контакта, если провод остался неподвижен, контакт хороший.

В нашем случае используется трехжильный провод, помимо фазы и нуля присутствует жила заземления. Она ни в коем случае не подключается через автоматический выключатель, для нее предусмотрен проходной контакт. Внутри он соединен металлической шиной, для того чтобы провод без разрыва проходил к конечному месту назначения, как правило это розетки.

Если под рукой нет проходного контакта, можно просто скрутить приходящую и отходящую жилу между собой обычной скруткой, но в этом случае ее нужно обязательно хорошо протянуть плоскогубцами. Пример изображен на картинке.

Проходной контакт устанавливается также легко как и автомат, он защелкивается на рейку легким движением руки. Отмеряем необходимое количество провода заземления, откусываем лишнее,  снимаем изоляцию (1 сантиметр) и подключаем провод в контакт.

Незабываем убедиться в хорошей фиксации провода в контактном зажиме.

Подходящие провода подключены.

В случае срабатывания автомата напряжение остается только на верхних контактах,  это полностью безопасно и предусмотрено схемой подключения автоматического выключателя. Нижние контакты в этом случае будут находится в полном разрыве от электрического тока.

Подключаем отходящие провода. К слову, отходить эти провода могут куда угодно на свет, розетку или непосредственно на оборудование, например, на электрический водонагреватель или электро плиту.

Снимаем наружную изоляцию, отмеряем необходимое для подключения количество провода.

Снимаем изоляцию с медных жил и подключаем провода к автомату.

Подготавливаем провод заземления. Отмеряем нужное количество, зачищаем, подключаем. Проверяем надежность фиксации в контакте.

Подключение автоматического выключателя подошло к своему логическому завершению, все провода подключены, можно подавать напряжение. В данный момент автомат находится в отключенном положении вниз (отключено), можем смело подавать на него напряжение и включать, для этого переводим рычаг в положение вверх (включено).

Подключив автоматический выключатель своими руками мы сэкономили:

• вызов специалиста электрика – 200 рублей
• установка и подключение двухполюсного автоматического выключателя – 300 рублей
• установка DIN рейки – 100 рублей
• установка и подключение проходного контакта заземления 150 рублей

ИТОГО: 750 рублей

*Стоимость услуг электромонтажа приведена из таблицы расценок

Устройство, принцип работы и типы вводных автоматов

Коммутационные устройства электрической линии, обеспечивающие защиту от перегрузок и токов короткого замыкания, называют автоматическим выключателем. Он предназначен для обеспечения сохранности электролинии при возникновении аварийной ситуации.

Это определение относится ко всем коммутационным приборам, которые смонтированы в электрощите. Основное отличие вводного автомата от линейного заключается в том, что он имеет большее значение номинального тока.

И рассчитывается в зависимости от разрешенной мощности потребления электроэнергии. Вводной автомат (ВА) — вторая ступень защиты, применяется как коммутационное устройство. При перегрузке или коротком замыкании первым должен сработать линейный элемент.

ВА имеет две степени защиты:

• Защита от перегрузки. Представляет собой биметаллическую пластину. При превышении допустимого тока она нагревается. В результате чего выгибается и приводит в действие механизм теплового расцепителя. Чем больше нагрузка, тем больший ток протекает по пластине. Скорость нагрева возрастает. И быстрее срабатывает автомат. После отключения включить устройство сразу не получится. Необходимо время, чтобы биметаллическая пластина остыла и приняла свое исходное положение. Только после этого можно включить устройство в работу.
• Защита от короткого замыкания. В автомате установлена токовая катушка (соленоид). При коротком замыкании в линии происходит мгновенное нарастание тока. Соленоид втягивает сердечник, срабатывает токовая защита и отключает электроэнергию. Время срабатывания составляет доли секунды.

Монтируются ВА перед или после счетчика электроэнергии на DIN рейку. В зависимости от питающего напряжения могут быть однополюсные, двухполюсные, трехполюсные или четырехполюсные. Двухполюсные устанавливаются при подключении однофазного напряжения 220 В.

Монтируются в квартирах многоэтажных домов. Для обеспечения электричеством коттеджей или частных домов подводится трехфазное напряжение. Для их подключения применяются четырехполюсные ВА. Раньше трехфазное напряжение не подключали, к старым домам подводилось однофазное напряжение.

В качестве вводных коммутационных систем ПУЭ запрещает устанавливать однополюсные автоматы. Из-за разброса времени срабатывания они не могут обеспечить необходимую защиту, что приведет к порче оборудования или пожару.

ВА характеризуются:

• Номинальным током. На корпус устройства наносится номинальное значение, при котором прибор может длительно работать без отключения, например, С40. Это значит, что ВА может выдерживать ток до 40 ампер бесконечно долго. Однако эти показания определены для температуры воздуха 300С. При более низкой температуре ВА выдерживает токи выше номинального.А при повышенной тепловая защита срабатывает при меньших нагрузках. Это следует учитывать при выборе места, где будет установлен вводной щит;
• Количество полюсов. Для однофазного напряжения применяют двухполюсные устройства, а для трехфазного четырехполюсные. Некоторые специалисты монтируют трехполюсные, что не обеспечивает надежной защиты;
• Важным показателем является время, за которое срабатывает автомат. При перегрузке это время может изменяться от нескольких десятков минут до нескольких секунд. Это зависит от величины тока, протекающего через биметаллическую пластину. Защита от короткого замыкания срабатывает за доли секунды.

Все устанавливаемые приборы должны согласовываться по току. Например, если на счетчике указан ток 40 А., то ВА должен быть рассчитан на ток менее 40 ампер. А линейные приборы суммарно не должны превышать ток ВА.

Автоматы разбиты на три подгруппы В, С, D:

• В – это самые «нежные» приборы. Допускают нагрузку с пусковыми токами, не превышающими 3-5 номинальных значений, указанных на ВА;
• С – распространенные автоматы, устанавливаемые в частных домах и квартирах. Превышение пусковых токов изменяется от 5 до 10 раз от номинала;
• D – применяют в сетях с большими пусковыми токами и кратковременными перегрузками. Превышение составляет 10-20 раз от номинального значения.