Автоматический выключатель двухполюсный назначение

Применение двухполюсных, трехполюсных и четырехполюсных выключателей

Двухполюсный выключатель предназначен для контроля и сравнения работы двух участков одной электрической сети. В случае короткого замыкания, как и других неисправностей на любом участке, происходит автоматическое отключение обеих линий. Его работу можно сравнивать с действием двух однополюсных автоматов. Но дело в том, что схема защиты и блокировки автомата рассчитана на сравнение параметров каждого устройства в отдельности, поэтому заменять их однополюсными выключателями нельзя.

• Устройство аппарата
  • Электромагнитный механизм защиты
  • Тепловой расцепитель
• Схемы подключения
• Популярные модели
• Достоинства и недостатки автоматов

Устройство аппарата

Обычный автомат защищает и может отключить только одну линию. Его конструкция и построена на этом условии. Агрегат, обслуживающий две линии, обладает дополнительными элементами, которые позволяют отключить ноль и фазу одновременно в двух цепях. Вот для чего и нужен двухполюсный автомат.

Обычно его устанавливают в однофазную сеть 220 В, а для защиты электрических линий с трехфазным напряжением применяют автоматы трехполюсные и четырехполюсные. Важными элементами защиты в 2-полюсном автомате являются:

• электромагнитный механизм;
• тепловой расцепитель.

Электромагнитный механизм защиты

Элементы конструкции этой защиты срабатывают в момент появления короткого замыкания в одной из линий. В то же время в цепи возникают токи большой величины, которые могут превышать допустимое значение в несколько тысяч раз.

Чтобы не сгорели кабеля и бытовая аппаратура, механизм защиты срабатывает в доли секунды и разрывает подающую сеть. Обычно на каждом приборе установлено обозначение времени срабатывания.

Маркировка наносится на корпус автомата в виде букв латинского алфавита, каждая из которых соответствует определенному времени срабатывания. Конструкция механизма состоит из сердечника (соленоида), который связан с подвижным контактом.

Соленоид располагается внутри пружины, которая последовательно соединяет тепловой расцепитель с силовыми контактами. Величина рабочего тока слишком мала, чтобы магнитный поток смог втянуть сердечник.

Когда же сила тока резко увеличивается, то катушка втягивает соленоид, сжимая пружину, и он разъединяет контакты. В нормальном состоянии пружина разжимается, и контакты опять соединяются.

Тепловой расцепитель

Отличительной чертой этого защитного механизма является то, что он срабатывает гораздо медленнее, чем электромагнитный. Он некоторое время способен выдерживать максимальную нагрузку, и если она не упадет до рабочего значения, то отключит контакты. Кстати, этот механизм никак не реагирует на кратковременное изменение силы тока.

В конструкцию расцепителя входят:

• биметаллическая пластина;
• рычаг расцепительного механизма;
• контакты.

При нормальном значении силы тока свободная часть пластины находится рядом с рычагом, отключающего механизм. При увеличении нагрузки пластина начнет нагреваться и изгибаться. При этом она начинает воздействовать на рычаг, а тот, в свою очередь, действует на контакты и размыкает их.

Схемы подключения

Схема и установка аппарата напрямую зависит от наличия заземляющего контура. Если в дом входят только два провода (ноль и фаза) напряжением 220 В, то в главный щит можно ставить однополюсные автоматические выключатели. При этом фазу подключают к самому автомату.

Если же присутствует и третий входящий провод (заземление), то обязательно ставят двухполюсный аппарат. К выключателю непосредственно подключают ноль и фазу, а провод заземления через коробку с клеммами разводят по квартирам. Затем оба провода от автомата подключают к электросчетчику и однополюсным автоматам, которые распределены по группам управления.

В случае обустройства трехфазной сети, если заземление отсутствует, устанавливают трехполюсный выключатель. При этом к защитному аппарату подключают провода трех фаз, а ноль разводят до потребителей отдельным контуром.

Если присутствует в схеме заземляющий провод, то на вводе устанавливают четырехполюсный аппарат, к которому подсоединяют три фазы и ноль, а заземление разводят отдельной линией по приборам.

Популярные модели

В настоящее время существует большой выбор двухполюсных выключателей. Особой популярностью пользуется продукция шведско-швейцарской компании ABB. К популярным относятся следующие модели:

1. 2П 32A ABB SH 202LC32 — автоматический выключатель, предназначенный для использования внутри домов и квартир. Благодаря упрощенной конструкции обладает невысокой ценой. Существует возможность подключение питания как к верхним контактам, так и к нижним.
2. 2П 06А АВВ SH202LC6 — аппарат, обладающий уменьшенной высотой модуля, что гораздо облегчает его монтаж. Установка выключателя производится вручную, без применения отвертки. Рассчитан он на номинальный ток — 6А.
3. 32А Legrand TX3 — автомат, выпущен польскими производителями и характеризуется отличными качествами. Аппарат используется при номинальной силе тока равной 32А. Такие приборы используются как в административных зданиях, так и в жилых домах.

А также хорошо известен бренд IEK от российских производителей, который занимает ведущее место в категории «Электротехника».

Достоинства и недостатки автоматов

У этих выключателей существуют некоторые недостатки в эксплуатации. Хотя их немного, но на них следует обратить внимание. При коротком замыкании обеих линий возможен пробой и выход из строя двухполюсного автомата.

При неисправности одной из цепей аппарат иногда может не включиться. Возможен выход из строя теплового расцепителя, хотя вся электрическая сеть будет исправно работать. В отличие от однополюсных, двухполюсные автоматы чаще подвергаются механическим повреждениям.

Но все же несмотря на наличие этих минусов, автоматы пользуются популярностью, особенно в квартирах, где установлены на одной линии мощные бытовые приборы. Например, они обеспечивают безопасную работу в одной цепи стиральной машины и посудомоечного агрегата.

Если установить трехполюсный выключатель, то допускается подключение на одну линию духового шкафа. Лучше всего перед их установкой распределить подключение сложных приборов равномерно. Такой вариант обеспечит длительную и безопасную работу двухполюсных выключателей и всей электрической схемы.

Использование двух- и четырехполюсных автоматических выключателей (2006)

Один из часто задаваемых вопросов на технических семинарах, проводимых компанией «ИЭК», звучит так: «В каких случаях применять двух- и четырехполюсные автоматические выключатели»? Это связано с выходом отдельных глав ПУЭ, которые вводят новые правила выполнения схем электроснабжения, но не разъясняют при этом требования к защите нулевого рабочего проводника. Вопрос актуальный, поскольку подключение УЗО имеет свою особенность: по принципу действия его контакты включаются как в фазный, так и нулевой рабочий проводник. Соответственно последовательно с УЗО необходимо предусматривать его защиту от сверхтока в фазном и нулевом проводнике, т.е. применять двух- и четырехполюсные автоматические выключатели.

Согласно ГОСТ Р 50571.3-94 (п. 413.1.3.2) необходимым условием нормального функционирования УЗО в электроустановке здания является отсутствие в зоне действия УЗО любых соединений нулевого рабочего проводника N с заземленными элементами электроустановки и нулевым защитным проводником РЕ. Поскольку повреждение и старение изоляции возможны и в фазных, и в нулевом рабочем проводниках, а УЗО реагирует на утечку на землю с любого из них, то на отходящих линиях следует в обязательном порядке устанавливать двух- и четырехполюсные автоматические выключатели. Только в этом случае возможно без демонтажа вводнораспределительного устройства методом поочередного включения линий найти неисправную цепь, в том числе и цепь с утечкой с нулевого проводника, а также отключить неисправную цепь для обеспечения работы остальной части электроустановки.

Другие случаи применения защиты в нулевом проводнике прописаны соответствующими стандартами. В ГОСТ Р 50571.9-94 «Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасное™. Применение мер защиты от сверхтоков» содержатся указания по выполнению и защите нулевого рабочего и нулевого защитного проводников.

Порядок выполнения защиты нулевого рабочего проводника от тока короткого замыкания регламентируется следующим образом.

Системы ТТ и TN

В случаях, когда сечение нулевого рабочего проводника, по крайней мере, равно или эквивалентно сечению фазных проводников, не требуется предусматривать устройства обнаружения тока короткого замыкания в этом проводнике или устройства его отключения.

В случаях, когда сечение нулевого рабочего проводника меньше сечения фазных проводников, должно быть предусмотрено обнаружение тока короткого замыкания в нулевом рабочем проводнике, соответствующего его сечению, с воздействием на отключение фазных проводников. При этом отключение нулевого рабочего проводника является обязательным. Однако не требуется обнаружение тока короткого замыкания в нулевом рабочем проводнике, если одновременно выполняются следующие условия:

• нулевой рабочий проводник защищен от короткого замыкания с помощью защитного устройства фазных проводников цепи;
• максимально ожидаемый ток, который может протекать по нулевому рабочему проводнику в нормальном режиме, значительно меньше значения длительно допустимого тока этого проводника.

Второе условие выполняется, если передаваемая мощность как можно более равномерно распределяется между рабочими фазами. Например, если сумма мощностей электроприемников, включенных между фазой и нулевым рабочим проводником (освещение, штепсельные розетки) намного меньше суммарной мощности рассматриваемой цепи. Сечение нулевого рабочего проводника должно быть не меньше 50 % сечения фазного проводника.

Система IT

Системы IT, как правило, не имеют нулевого рабочего проводника. Однако в случаях применения системы IT с нулевым рабочим проводником необходимо предусматривать устройства обнаружения сверхгока в нулевом проводнике. Эти устройства воздействуют на отключение всех проводников соответствующей цепи, находящихся под напряжением, включая нулевой рабочий проводник.

Такие меры не требуются, если:

• нулевой рабочий проводник надежно защищен от коротких замыканий с помощью устройства, установленного со стороны питания, например на вводе в установку, в соответствии с правилами указанными в п. 434.3. ГОСТ 50571.5;
• рассматриваемая цепь защищена с помощью устройства защитного отключения, реагирующего на дифференциальный остаточный ток

с током уставки не более 0,15 максимально допустимого тока нулевого рабочего проводника.

Защитное устройство должно отключать все находящиеся под напряжением проводники соответствующей цепи, в том числе нулевой рабочий проводник. Нулевой рабочий проводник должен отключаться после отключения фазных проводников, а включаться одновременно с фазными проводниками или ранее.

В ГОСТ Р 50571.3-94 в п. 413 «Защита от косвенного прикосновения» сформулированы требования к выполнению защитного заземления в системе ТТ: все открытые проводящие части, защищенные одним защитным устройством, должны присоединяться защитным проводником к одному заземляющему устройству. Если несколько защитных устройств установлены последовательно, то это требование применяется отдельно к каждой группе открытых проводящих частей, которая защищается отдельным устройством.

Нейтральная точка или, если таковой не существует, фаза питающего генератора или трансформатора должны быть заземлены. При этом должно выполняться следующее условие:

Назначение дифавтомата, его применение

Дифавтомат, или дифференциальный автомат, является устройством защиты, применяемым в электрических сетях. Зачем нужны такие приборы, если существуют обычные автоматические выключатели и УЗО? Они защищают человека от поражения электрическим током и одновременно обеспечивают безопасность при эксплуатации электроприборов, не допуская возгорания проводов, которое может привести к разрушительным пожарам.

Защитные устройства

Самым распространенным устройством защиты на сегодняшний день являются автоматические выключатели (автоматы). Они призваны отключить подачу тока в цепи, если его значение превышает номинал автомата.

Характеристики этого прибора должны соответствовать характеристикам защищаемой цепи. При возникновении в ней сверхтоков (в случае короткого замыкания, или в случае подключения нагрузки, превышающей допустимые параметры) автомат отключает подачу электричества.

Автоматический выключатель устанавливается в разрыве фазного провода внутри распределительного щита. В опасной ситуации он срабатывает, отключая фазу.

В сетях, где возможна утечка электроэнергии, например во влажных помещениях, будет оправдано применение второго вида защитных устройств – дифференциального реле, или УЗО (устройства защитного отключения).

Такие устройства отключают подачу электричества, если будет обнаружена утечка тока в цепи.

Утечка может произойти при повреждении изоляции кабеля или пробое на корпус электроприбора.

Возможна также ситуация, когда изоляция проводов, подвергшихся воздействию влажности (особенно в местах соединений), начинает проводить ток.

В случае прикосновения человека к такому неисправному проводу или прибору, дифреле практически мгновенно отключит подачу тока. Устройство защитного отключения устанавливается на фазный и нулевой проводник. Оно выключается при возникновении разницы между токами в обоих проводниках. При срабатывании УЗО отключает оба проводника.

Два в одном

Чтобы обеспечить максимальный уровень безопасности, необходимо предусмотреть аварийное отключение и при коротком замыкании, и при повышенной нагрузке, и при возникновении утечки тока.

До недавнего времени эти задачи выполнялись только путем установки одновременно и автоматических выключателей и дифференциальных реле. Устанавливались они один за другим, относительно направления тока, и выполняли последовательно каждый свою функцию.

С появлением дифавтомата – прибора нового поколения защитных устройств, необходимость ставить в распределительный ящик автоматического выключателя и УЗО исчезла.

Назначение дифференциального автомата – защита сетей при всех перечисленных выше неисправностях. Чтобы уяснить, для чего же нужен дифавтомат, достаточно знать, что этот прибор является как бы объединением автоматического выключателя и устройства защитного отключения, и способен выполнять функции обоих одновременно.

Внешний вид

Внешне дифференциальный автомат представляет собой устройство из пластмассы, обладающей высокой стойкостью к возгоранию и оплавлению. В конструкцию включен рычажок, задачей которого является принудительное включение и выключение прибора.

Для проверки работоспособности и правильности монтажа, на корпусе присутствует кнопка «ТЕСТ», в некоторых вариантах исполнения она обозначается буквой «Т».

Для подключения дифференциальный автомат имеет клеммы с винтовыми зажимами. У однофазного устройства их четыре, у трехфазного – восемь. Нулевая и фазные клеммы обозначены соответствующими буквами. Менять их местами при подключении недопустимо.

Крепится дифавтомат на стандартную 35-миллиметровую DIN-рейку, для чего, как и во всех современных устройствах защиты, предусмотрен кронштейн со специальной защелкой.

Использование дифавтомата, в значительной мере оправдано в распределительных щитах больших электроустановок, когда является актуальной экономия места в щите.

Дифференциальный автомат намного компактнее, чем автоматический выключатель и дифференциальное реле вместе взятые.

Если учесть еще и количество проводов, которыми необходимо будет соединить эти два устройства, преимущество применения дифавтомата в компоновке распределительного ящика становится очевидным.

Характеристики

При выборе дифавтомата учитывается фазность и напряжение сети. Как правило, для однофазной сети оно составит 220 В, для трехфазной – 380 В.

Следует учесть, что при монтаже однофазный дифавтомат займет место для 2-4 модулей, а трехфазный – 6-7 модулей.

В зависимости от характеристик электропроводки, определяются параметры устройства, при которых будет обеспечена его корректная работа.

Основными параметрами дифференциального автомата являются:

• класс (обозначается буквой латинского алфавита и зависит от характеристик деталей, из которых изготовлено устройство), для бытовых нужд достаточно применение класса С;
• номинальный ток – цифры, указывающие значение тока, при котором допустимо использование дифавтомата, и, одновременно, максимальное значение, при превышении которого, автомат отключится. Указываются после буквы, обозначающей класс;
• значение тока утечки, при котором отключается устройство. Указывается в миллиамперах цифрами после символа IΔn. В жилых и хозяйственных помещениях используют дифавтоматы с дифференциальным током 30 mA.

На корпусе дифавтомата может стоять торговый знак производителя, а также отображаться внутренняя схема устройства.

Особенности монтажа

Монтаж и подключение дифавтомата производится в соответствии со схемой электропроводки в помещении.

При подключении необходимо учесть некоторые нюансы, несоблюдение которых может привести к некорректной работе прибора и небезопасности всей электроустановки в целом.

В верхней части устройства находятся вводные клеммы. Фазу и нуль обязательно нужно подавать на них, иначе будет отсутствовать питание дифавтомата и работать он не сможет. Нагрузка подключается к нижним клеммам устройства. Менять этот порядок недопустимо.

Нагрузка или вся группа подключается именно к выводным клеммам дифавтомата. Если, к примеру, нулевой контакт подключить от общей шины, минуя прибор, то дифавтомат будет всегда выключаться при включении нагрузки, так как будет происходить утечка тока по нулевой шине.

Нулевой провод группы недопустимо соединять с заземляющим проводником, иначе дифавтомат зафиксирует нагрузку и отключится.

Допускается заземлять корпус нагрузки-электроприбора, если конструктивно он не связан с нулевым контактом. В этом случае отключение дифавтомата произойдет при пробое на корпус еще до касания его человеком.

Если в электроустановке присутствует несколько групп, цепей, защищаемых дифавтоматами, не следует объединять их нулевые проводники. Не следует подключать нулевой и фазный проводник к разным дифавтоматам.

В упрощенном виде правила подключения дифавтомата можно выразить тремя фразами. Сколько проводников вошло в устройство, столько их должно и выйти. Подключать к ним можно нагрузку только в пределах одной группы. Нулевой проводник можно соединять с заземляющим только до дифавтомата.

При правильном выборе параметров дифавтомата и соблюдении требований схемы электропроводки, будет гарантирована безопасность эксплуатации защищаемой электросети, и, как следствие этого, станет безопасным использование электроприборов и оборудования, а срок их эксплуатации до выработки ресурса, существенно увеличится.

Автомат или дифференциальный автомат: как отличить и что выбрать

В электрические сетях существует постоянная вероятность возникновения какой-либо неисправности, повреждения и даже аварийной ситуации. Снижению подобных рисков способствуют различные виды защитных устройств, применяемых в быту. В связи с этим, очень многие задаются вопросом, что лучше и надежнее, автомат или дифференциальный автомат, как отличить и что выбрать из существующих приборов?

1. Неисправности электрических сетей
2. Механизм работы автоматических выключателей
3. Устройство дифференциального автомата
4. Какое защитное устройство выбрать

Неисправности электрических сетей

Следует помнить, что все автоматические выключатели, дифференциальные автоматы, устройства защитного отключения по своему назначению служат повышению электробезопасности. Они отключают электричество при аварийных ситуациях, предотвращают получение травм от электротока. Данные приборы могут использоваться в комплексе или раздельно, каждый из них имеет собственные конструктивные особенности.

Основной функцией всех защитных устройств является ликвидация возможных неисправностей, периодически возникающих в электрических сетях. Прежде всего, они обеспечивают защиту от коротких замыканий, вызываемых снижением электрического сопротивления нагрузок до очень малых показателей. Основной причиной такого состояния служит шунтирование цепей напряжения металлическими предметами.

Другая часто встречающаяся неисправность связана с перегрузкой проводов под действием мощных современных электроприборов. В результате, появление больших токов приводит к усиленному нагреву проводов, особенно в некачественных сетях. Одновременно происходит перегрев и старение изоляции, с потерей ее диэлектрических свойств. В связи с этим, возникает еще один вид неисправностей, известный как токи утечки, возникающие из-за нарушенной изоляции.

Нередко ситуация еще более ухудшается по причине использования старой алюминиевой проводки, эксплуатируемой в критических условиях постоянных повышенных нагрузок. Однако, даже новые системы могут работать с перебоями из-за некачественного монтажа и неэффективности защитных устройств, применяемых не по назначению.

Механизм работы автоматических выключателей

Автоматы предназначены для защиты от коротких замыканий и перегрузок. С этой целью они оборудованы быстродействующей электромагнитной катушкой отключения и системой гашения электрической дуги, возникающей при коротком замыкании. Перегрузка в электрических цепях устраняется с помощью теплового расцепителя с биметаллической пластиной, функционирующего с выдержкой по времени.

Включение защитного автомата в жилых зданиях осуществляется в линию одного фазного провода. Контролируются только те токи, которые проходят через него. На токи утечек автомат совершенно не реагирует. Таким образом, функции автоматического выключателя существенно ограничены. Дополнительная защита обеспечивается устройством защитного отключения, которое подключается последовательно в одну схему с автоматическим выключателем.

Устройство дифференциального автомата

Устройство дифференциального автомата значительно сложнее, чем у обычного автоматического выключателя или УЗО. В его функции входит устранение всех видов неисправностей, в том числе и утечку токов, возникающую из-за поврежденной изоляции. Защита УЗО, встроенного в дифавтомат, осуществляется с помощью электромагнитного и теплового расцепителя. Все конструктивные элементы заключены в один модуль и расположены в общем корпусе.

Приборы в современном модульном исполнении крепятся на специальную DIN-рейку. Это позволяет существенно сократить место, необходимое для их установки в электрическом щитке. В этом заключается одно из основных отличий дифавтомата от обычного автоматического выключателя, устанавливаемого вместе с устройством защитного отключения.

Какое защитное устройство выбрать

Отличия автоматических выключателей и дифференциальных автоматов обязательно учитываются при проектировании защитных систем и электрических сетей в целом. Таким образом, удается избежать дефицита свободного места в имеющихся электрических щитках. Выбор конкретного устройства производится в соответствии с теми задачами, которые придется решать в ходе дальнейшей эксплуатации.

Несмотря на решение одних и тех же задач, действие каждого прибора отличается в одинаковых условиях. Например, нередко возникают ситуации, когда совокупная мощность нескольких приборов может стать больше номинальной величины защиты, что приводит к токовой перегрузке. В этом случае понадобится замена установленного дифавтомата на более мощную модель. Если же используется УЗО, то вполне возможно обойтись заменой более дешевого автоматического выключателя.

Дифференциальный автомат лучше всего подойдет для защиты отдельного электроприбора, подключенного к выделенной линии. Выбор прибора осуществляется в соответствии с техническими характеристиками защищаемого потребителя.

При решении вопроса, что выбрать автомат или дифференциальный автомат, следует учитывать возможные сложности при проведении монтажных работ. В самой системе крепления нет существенных отличий. Они появляются при подключении проводов, поскольку для автоматического выключателя, кроме фазы и нуля потребуется прокладка дополнительных перемычек, чтобы выполнить последовательное подключение в фазный провод вместе с УЗО. В определенных ситуациях схема сборки может значительно усложниться.

Большое значение имеет качественная, надежная и долговечная работа каждого устройства. На эти показатели оказывают влияние конструктивные особенности, количество деталей и элементов. В этом плане дифференциальный автомат отличается повышенной сложностью, требует большего количества настроек работы всех частей и узлов. То же самое касается замены и ремонта. Каждое устройство может выйти из строя и в случае невозможности ремонта выполняется его замена. Приобретение нового дифференциального автомата считается более затратным процессом, по сравнению с заменой обычного выключателя или УЗО.

УЗО или дифференциальный автомат: что выбрать и как отличить

Что такое УЗО и чем отличается от дифференциального автомата