Автоматический выключатель – это низковольтный защитный аппарат, который выполняет защиту электрических цепей от таких аварийных режимов работы, как перегрузка и короткое замыкание, а также позволяет выполнять коммутации электрических цепей под нагрузкой в ручном режиме. Если автоматический выключатель конструктивно имеет мотор-привод, то управление им можно осуществлять дистанционно или автоматически посредством подачи сигнала от различных автоматических устройств.

Автоматические выключатели применяются достаточно широко, так как понятие «низковольтные цепи» включает в себя не только силовые цепи, питающие различные электроприборы и оборудование, но и цепи связи, телемеханики оборудования, различных вспомогательных цепей напряжением до 1000 В. В данной статье приведем особенности выбора автоматического выключателя по такому критерию, как количество полюсов.

При выборе автоматического выключателя количество полюсов в нем выбирается с учетом характеристик электрической сети. Рассмотрим, когда и где применяется одно- , двух-, трех — и четырехполюсные автоматы.

Цепи переменного тока напряжением 220/380 В

Трехфазная электрическая сеть может питать, как трехфазных, так и однофазных потребителей. Трехфазные потребители — электродвигатели, трансформаторы со схемой соединения обмоток «звезда» или «треугольник» подключаются к электрической сети тремя проводниками (тремя фазами) и соответственно для защиты данных потребителей устанавливаются трехфазные автоматические выключатели, которые позволяют полностью разорвать цепь.

Если схема соединения обмоток электродвигателя или трансформатора «звезда с выведенной нулевой точкой», то для их защиты устанавливают четырехполюсные автоматические выключатели, которые разрывают три фазных проводника и один нулевой.

Однофазные потребители питаются от напряжения 220 В, которое можно получить, если взять одну из фаз и нулевой проводник (нейтраль) электрической сети. То есть в данном случае помимо трех фаз электрической сети есть еще один проводник – нулевой, поэтому для защиты и коммутации такой электрической сети устанавливают четырехполюсные автоматические выключатели, которые осуществляют разрыв всех четырех проводников электрической цепи.

Также существуют электрические приборы или оборудование, которые конструктивно имеют трехфазные и однофазные элементы. Например, электрический станок конструктивно имеет несколько электрических двигателей, питающихся от трех фаз электрической сети. При этом для управления данными электродвигателями построена схема, питающаяся от 220 В.

В данном случае автоматический выключатель, осуществляющий подачу напряжения на станок, имеет четыре полюса, а непосредственно на самом станке имеются отдельные автоматические выключатели для защиты каждого из элементов станка. Трехполюсные — для защиты электродвигателей, двухполюсные — для защиты цепей управления и других вспомогательных цепей станка.

Однофазная электрическая сеть двухпроводная – один провод в ней фазный, другой – нулевой. Для коммутации и защиты электрических цепей применяют двухфазные автоматические выключатели, осуществляющие полное отключение участка электрической сети.

Как в однофазных, так и трехфазных распределительных щитках могут устанавливаться однофазные автоматические выключатели, осуществляющие питание отдельных однофазных потребителей. Данные автоматические выключатели осуществляет разрыв фазного проводника электрической цепи. При этом отдельные однофазные потребители подключаются к вводному (общему) автоматическому выключателю, который, как и упоминалось выше, имеет два полюса для однофазной цепи и четыре полюса для трехфазной цепи с нулевым проводом.

Следует отметить, что разрыв нулевого проводника производится в том случае, если электросеть имеет систему заземления TN-S, которая предусматривает разделение рабочего нулевого и защитного проводников. Разрыв нулевого проводника осуществляется при условии, что ноль не будет приходить с другого источника. Разрыв всех проводников электрической цепи, в том числе и нулевого проводника, требуется для обеспечения безопасности при обслуживании электропроводки.

Двух, трех- и четырехполюсные модульные автоматические выключатели могут использоваться для автоматизации отключения независимых друг от друга цепей. Например, одна цепь подключается к одной фазе трехфазного автомата, а две другие, к двум другим фазам автомата.

Тепловой и электромагнитный расцепители каждого из полюсов модульного автоматического выключателя работают независимо друг от друга, а рычаги полюсов соединяются между собой, поэтому при возникновении перегрузки или короткого замыкания на одной цепи, будут отключены и две другие цепи.

Цепи постоянного тока

Помимо трехфазных и однофазных сетей переменного тока существуют цепи постоянного тока. Цепь постоянного тока имеет два полюса – «+» и «-», поэтому и автоматические выключатели в данных цепях применяются двухполюсными. Однофазные автоматы в цепях постоянного тока не применяют, так как в данных цепях нужно обеспечивать разрыв одновременно двух полюсов.

Автоматические выключатели постоянного тока применяются для защиты цепей электрифицированного транспорта, в электроустановках в цепях устройств релейной защиты, автоматики, в цепях соленоидов высоковольтных выключателей, для питания оборудования связи, телемеханики, систем АСУ ТП, а также в различных устройствах промышленной автоматики.

Источник

Двухполюсный автоматический выключатель — для чего он используется и чем отличается от однополюсного

Автоматический двухполюсный выключатель для защиты электрической сети конструктивно включает в себя 2 однополюсных автомата с общим рычагом включения и внутренней системой блокировки. В этом материале мы подробно поговорим о том, что такое двухполюсный автомат, каковы особенности его работы и установки, а также разберемся, в чем заключается основное отличие двухполюсников от однополюсных защитных устройств.

Особенности работы однополюсного и двухполюсного АВ

Суть работы каждого из этих типов, в общем-то, можно понять из названия. Однополюсный автомат предназначен для отключения одной линии. Двухполюсник отличается от него тем, что контролирует рабочий процесс одновременно в двух линиях и сравнивает параметры потока электронов, определяя, соответствует ли он тому значению, которое допустимо для правильной работы сети. При превышении этих показателей аппарат срабатывает, отключая питание обеих линий одновременно.

У некоторых читателей может возникнуть вопрос: возможна ли замена двухполюсного автомата парой однополюсных выключателей? Делать этого нельзя ни в коем случае. Ведь в устройстве с двумя полюсами его элементы соединены не только общим рычажком, но и блокировочным механизмом.

Это значит, что при возникновении неполадок они отключатся одновременно, а в паре независимых друг от друга однополюсных АВ сработает только один автомат. Электрический ток в этом случае по-прежнему будет подаваться в неисправную цепь через включенный прибор, что может стать причиной возгорания проводки. Наглядно про попытки объединения на следующем видео:

Разница между этими двумя типами защитного выключателя кроется в устройстве расцепителя. Двухполюсный автомат должен обладать расцепляющим элементом, конфигурация которого позволяет одновременно выключать обе части устройства, как при автоматическом срабатывании, так и при ручном воздействии.

Если электрическая цепь в квартире – одноконтурная, то устанавливать в ней двухполюсный автомат незачем, поскольку нет необходимости в одновременной защите различных сегментов помещения. Но в случае, когда в одной из комнат установлено сложное оборудование, которое по своим параметрам не может быть включено в одну общую цепь, без многополюсника не обойтись.

Для наглядности рассмотрим такой пример. Допустим, в домашней сети имеется две линии, в одну из которых включен сложный прибор, и к нему поступает питание через выпрямитель.

Если произойдет нарушение в одной из линий, то в результате ее отключения подача питания на один контур станет причиной скачка напряжения, а значит, и возрастания других параметров. Если своевременно не сработает АВ второй линии, результатом станет выход прибора из строя, а возможно, и возгорание кабеля. Именно поэтому такая сеть должна быть защищена устройством на 2 полюса.

Что будет в обратной ситуации, когда пытаются разъединить многополюсный автомат, на видео:

Возможности и назначение многополюсных аппаратов

Установка двухполюсного АВ позволяет обеспечить контроль:

• Двух независимых друг от друга цепей с их одновременным отключением при возникновении неполадок.
• Параметров каждой из независимых линий (хотя при появлении проблем в одной из них обесточиваются обе одновременно).
• Линии постоянного тока, имеющей аналогичные параметры отключения.

Исходя из этого, вводной автомат должен быть как минимум двухполюсным, поскольку он позволит отключить питание во всем доме, если по какой-либо причине АВ неисправного участка сети не сработал. Как и любой пакетник, он позволяет также обесточить квартиру вручную.

Рассмотрим такую ситуацию. В одной из линий домашней электропроводки произошло КЗ, на которое АВ проблемного участка не успел отреагировать и сгорел, превратившись из выключателя в проводник электротока. Если даже общая сеть защищена устройством защитного отключения, это в большинстве случаев не решит проблему, поскольку УЗО выключает питание в случае пробоя кабеля, чтобы не допустить поражения людей током. Поэтому оно тоже выйдет из строя, и в цепи, которую защищает вводной двухполюсный автомат, возникнет дисбаланс.

Наглядно про многополюсные автоматы на видео:

При превышении разницы напряжений на входе и выходе более чем на 30% (а при коротком замыкании в одной из веток это произойдет очень быстро), сработает автомат ввода, отключив и фазный и нулевой кабель. При этом электрическая сеть будет обесточена целиком, и не будет утечки тока даже на кабель заземления. Таким образом, опасность выхода приборов из строя и возгорания линии будет ликвидирована. Устранив неисправность, можно будет вновь вручную включить автомат.

Минусы двухполюсных автоматических выключателей

Любое устройство имеет слабые стороны, и многополюсные устройства защиты сети – не исключение. Хотя отрицательных свойств у двухполюсников мало, все же перечислим их:

• При одновременном замыкании двух линий происходит пробой кабеля электрическим током.

• Тепловой расцепитель изредка выходит из строя, в результате чего отключается питание сети, даже когда она находится в нормальном состоянии.
• В результате аварии может произойти поломка АВ по одной из линий, из-за чего включить питание будет невозможно даже после устранения неполадок.
• Многополюсные устройства обладают более высокой чувствительностью к механическим повреждениям в сравнении с одинарными выключателями.

Несмотря на перечисленные недостатки, защитные устройства, обеспечивающие контроль над двумя линиями, распространены и пользуются большой популярностью. Именно они позволяют обезопасить общую сеть при возникновении неполадок в линии, к которой подключены мощные бытовые приборы.

Меры безопасности при установке двухполюсных автоматов

Правила техники электробезопасности при монтаже защитных устройств на два полюса в целом не отличаются от общих мер при установке других электрических аппаратов. Они таковы:

• Монтаж должен производиться двумя людьми, чтобы в случае поражения током одного из мастеров второй смог своевременно оказать пострадавшему помощь.

• Для защиты от поражения электротоком необходимо пользоваться диэлектрическими ковриками и защитными перчатками.
• Перед тем, как начинать любую работу с электросетями, необходимо получить специальное разрешение.

Заключение

В этой статье мы рассказали о двухполюсных автоматических выключателях, особенностях их работы и преимуществах, а также немногочисленных минусах, свойственных им. Подводя итоги, следует отметить, что многополюсные автоматы обеспечивают надежную защиту электрических сетей с двумя контурами, особенно когда к ним подключены приборы, значительно отличающиеся по мощности.

Источник

Для чего нужны однополюсные автоматические выключатели, и где они применяются: характеристики, определение полюсов

Технические характеристики и принцип работы однополюсных автоматов. Как правильно подключить, инструкция по монтажу. Об этом в статье.

Устройство и характеристики однополюсного автоматического выключателя

Огромное количество бытовой техники, используемой в современных домохозяйствах, всё больше нагружают электропроводку квартир и домов.

Согласно статистике МЧС, в большинстве случаев, причиной пожаров становится неисправность, а конкретно, короткое замыкание (далее – КЗ).

Действенным средством защиты от возгораний считаются автоматические выключатели (далее – АВ).

Что представляет собой однополюсный автоматический выключатель

АВ — коммутационный контактный прибор, предназначенный для защиты распределительных электрических сетей от перегрузок и коротких замыканий. Во включенном состоянии через прибор протекает ток, значение которого соответствует номиналу устройства.

Область применения

Однополюсные автоматические выключатели обеспечивают подачу напряжения потребителям и защиту цепи от перегрузок.

В быту приборы пришли на смену плавким предохранителям, часто называемым в народе «пробками».

Преимущество перед пробками:

1. Восстановление работоспособности простым поднятием рычажка или нажатием кнопки.
2. Характеристики устройства не меняются после многократных ручных циклов включения/выключения и аварийных срабатываний. В этом состоит отличие от пробок, куда «мастера» устанавливали «жучки», многократно повышая пропускную способность сети, что и приводило к возгораниям.

В домашних условиях распространение получили приборы для защиты одного провода — однополюсные АВ, про них и пойдёт речь ниже.

Общее устройство и принцип работы

Однополюсные АВ состоят из нескольких функциональных частей:

• корпуса;
• рабочей контактной системы;
• дугогасительного устройства;
• расцепителей и привода.

Расцепители – элементы, выполняющие защиту цепи, бывают электромагнитными и тепловыми.

Электромагнитный расцепитель представляет собой катушку с подпружиненным подвижным сердечником. Перемещаясь, сердечник управляет положением связанного с ним подвижного контакта, замыкающего цепь.

В нормальном режиме потребления силы электромагнитной индукции, создаваемой протекающим через катушку током, не хватает для преодоления упругости пружины. В сеть подаётся напряжение, через приборы-потребители протекает ток.

При возникновении короткого замыкания ток через катушку многократно возрастает. Создаваемая электромагнитной индукцией сила преодолевает сопротивление пружины. Сердечник, перемещаясь в катушке, размыкает контакты.

Рабочим органом теплового расцепителя является биметаллическая пластина, управляющая замыканием контактов.

При включении в сеть приборов с общей мощностью, превосходящей номинал АВ, через пластину протекает ток повышенного значения. Нагреваясь, она деформируется и при заданном значении отключает АВ.

Важным элементом конструкции, повышающим срок эксплуатации, является дугогасительная камера. Она нужна для погашения искры между контактами, появляющейся во время размыкания.

Как определяется полюсность автоматов

В зависимости от назначения АВ бывают одно-, двух-, трёх- и четырёхполюсными. Количество полюсов определяется только для главной цепи без учёта вспомогательных (управляющих) контактов.

У однополюсного автомата присутствует два зажимных контакта.

Советы при покупке

При покупке важно прибрести оборудование, которое сможет обеспечить безопасность.

Одно- и двухполюсные АВ применяют в однофазных сетях, а приборы с большим количеством полюсов – в трехфазных.

Маркировка

Разобраться в маркировке АВ, на первый взгляд, непросто. Производители часто указывают в наименовании серийные номера своей продукции. Иногда информация «разбросана» по лицевой стороне, но нужные для правильного выбора параметры обязательно присутствуют.

Имея перед собой АВ, проще рассмотреть интересующие величины:

1. Номинальное напряжение должно соответствовать параметрам электросети. В однофазной цепи присутствует переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц.
2. Времятоковая характеристика обозначает допустимые пределы превышения номинального тока, необходимого для срабатывания защиты. Обозначается буквами A, B, C, D, Z, K. Для квартиры выбирают автоматические выключатели для освещения – с литерой В, для розеток – С, для мощных двигателей и трансформаторов – D. Приборы серии А слишком чувствительны и предназначены для защиты цепей с повышенными требованиями. Придётся включать нагрузку после небольших колебаний напряжения в сети. K и Z – устройства для производственных нужд.
3. Номинальный ток указывается в амперах, а АВ способен пропускать такую величину непрерывно, не греясь и не отключаясь.
4. Токоотключающая способность автомата (предельный ток отключения) показывает допустимый ток, после прохождения которого устройство останется работоспособным. Огромная кратковременная нагрузка возможна при коротком замыкании. Для АВ, установленных в квартире (доме), выбирают показатель 4500 или 6000 А.
5. Класс токоограничения говорит о «скорости» срабатывания автомата. Есть 3 класса. Первый на передней панели не обозначается, а время срабатывания более 10 мс, второй класс приборов отключает нагрузку за время от 6 до 10 мс, третий – самый быстрый обесточит сеть за 2,5-6 мс.
6. Об электрической схеме устройства, обозначенной на АВ, рассказано ниже.

Мощность

Непосредственно номинальная мощность АВ в маркировке отсутствует. Но её легко определить, перемножив напряжение сети на номинальный ток автомата.

Существуют два способа расчётов при выборе АВ:

1. Суммируют максимальные токи, протекающие через все электроприборы, подключенные через один автомат. Предусмотрев запас в 15-20% выбирают прибор зашиты по номинальному току.
2. Сопоставляют суммарную мощность всех приборов и номинальную мощность АВ выбирая «защиту с запасом» в 10-15%.

Важно понимать, что АВ выдерживают токи, превышающие номинальные на 40% примерно в течение часа работы. За этот промежуток времени может произойти чрезмерный нагрев проводки, её оплавление и, в конечном итоге, короткое замыкание.

Производитель и цена

Автоматические однополюсные выключатели присутствуют в линейке всех производителей электротехнической продукции. Стоит понимать, что европейский или американский бренд не говорит о месте, где расположен завод. Велик риск встретить в продаже подделку. В таблицу собраны производители и средние цены на востребованный 25-амперный автомат. Компании отсортированы в порядке снижения популярности пользователей (на основе отзывов на форумах и отзовиках). Цены взяты с Яндекс-маркет.

Основные ошибки при покупке

Чтобы избежать ошибок при покупке, учитывают несложные советы:

1. Нельзя устанавливать АВ, способный выдержать больший ток, чем тот, на который рассчитана проводка.
2. Номинал автомата должен учитывать мощность приборов, подключенных к линии.
3. Выбирать необходимо изделия проверенных фирм, требуя у продавца сертификат продукции.
4. Для отдельных участков цепи, куда могут быть присоединены мощные потребители (сварка, обогреватель), отдельно прокладывают проводку и устанавливают автомат.

Установка и схема подключения

Опытным путём несложно установить, что при перегрузке автомат разомкнёт цепь независимо от того, куда подключен вводной/выходной проводник. Но по правилам устройства электроустановок (ПУЭ), ввод должен подключаться на неподвижный контакт АВ.

Найти этот контакт нетрудно на схеме, которая напечатана на приборе. Здесь неподвижный контакт №1.

Обусловлено такое правило внутренним устройством автомата, а именно, расположением дугогасительной камеры. При отключении сети искра «соскальзывает» в сторону подвижного контакта, распределяется по гребёнке и затухает. Если подключить наоборот, то искра при каждом отключении будет воздействовать на рабочий контакт, разрушая его.

Для установки большинства АВ, используемых «в быту» предусмотрены DIN рейки. Крепление осуществляется подпружиненными защёлками.

Продаются однополюсные АВ в любом магазине строительных материалов и электрики. Соблюдая при выборе несложные правила, можно надёжно обезопасить своё жилище от пожара при неисправности электропроводки.

Полезное видео

Источник