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.
Особенности использования и схема подключения двухполюсного автомата
Для проведения токов при нормальных условиях и автоматического выключения напряжения в случаях перегрузки или короткого замыкания используется специальное коммутационное устройство. Двухполюсный автомат является электроприбором с автоматическими фазой и нулем, т. е., двумя полюсами. В момент отключения разъединение нейтрали и фазы происходит одновременно. Оборудование применятся для однофазной сети.
- Особенности работы однополюсного и двухполюсного АВ
- Устройство и принцип работы
- Принцип работы
- Маркировка автоматических выключателей
- Возможности и назначение многополюсных автоматов
- Назначение устройств
- Минусы двухполюсных автоматических выключателей
- Установка и схемы подключения
- Используемые схемы
- Как выбрать двухполюсник
- Меры безопасности при установке двухполюсных автоматов
Особенности работы однополюсного и двухполюсного АВ
Двухполюсный автомат всегда предпочтительнее двух однополюсных
Разница между однополюсным прибором и двухполюсным автоматическим выключателем состоит в количестве контролируемых сетей. Однополюсные модели предназначены для выключения тока на одной линии. Двухполюсники отвечают за две линии, сравнивая показатели потока электронов и устанавливая соответствие значений для нормального функционирования сети.
Аппараты будут отличаться и по конструкции расцепителя. На двухполюсных устанавливается расцепляющий элемент, который сразу выключает ноль и фазу как в автоматическом, так и в ручном режиме. Еще одно различие – возможность использования совместно со сложным оборудованием. Однополюсник можно подключить к одноконтурной электросети, двухполюсник – при наличии бытовой техники, которую недопустимо подкидывать на одной линии.
Правила ПУЭ запрещают эксплуатацию однополюсных моделей на вводе.
Устройство и принцип работы
Устройство автоматического выключателя
Двухполюсный автоматический выключатель изготавливается в виде пластикового корпуса, оснащенного снаружи контактами и ручкой для выключения/включения. Рукоятка соединяется со взводом, который обеспечивает движение силовых контактов. Они замыкаются по повороту ручки на «Вкл». Герметичный корпус не дает просочиться внутрь пыли и влаге.
Рабочие узлы расположены внутри. Это два расщепителя – электромагнитный и тепловой, отвечающие за остановку прибора в случае повреждения сети. Устранение возгораний обеспечивает дугогасительная камера. Газы горения выводятся из внутренней части через специальный канал. Для подключения нужно поставить в клеммы защищенные провода и зажать их винтом.
Принцип работы
Принцип работы автомата
Дифавтомат с двумя полюсами функционирует по принципу электромагнитной индукции. Измерительный трансформатор-датчик реагирует на различия токов, которые имеют вводной и выводной кабель. Таким образом прибор контролирует протекание дифференциального тока, выключая электроцепь при ненормальных показателях.
Обмотки трансформатора конструируются по типу встречного включения, причем, каждая генерирует собственный магнитный поток в сердечнике. При равности потока ток вторичной обмотки будет нулевым. Наличие в сердечнике магнитного потока активирует появление тока вторичной обмотки, что способствует срабатыванию механизма защиты.
При активности защитного узла контракты автомата размыкаются.
Маркировка автоматических выключателей
Маркировка автоматических выключателей
На электросхемах двойной защитный автомат маркируется унифицированными обозначениями. Значки на корпусе устройства позволяют потребителю получить полную информацию о модели:
- Производитель – указывается наименование бренда.
- Серия – буквенно-цифровое обозначение зависит от линейки изготовителя.
- Время-токовая характеристика – самыми распространенными являются B, C, D. В условиях активной индуктивной нагрузки и работающей электроники используются модели K и Z. Универсальный бытовой прибор – С.
- Номинальный ток – максимальное значении тока, при котором устройство не будет выключать сеть. К примеру, при температуре +30 градусов применяются модели в 16 А, при увеличении температурного режима номинальный ток может быть менее 16 А.
- Номинальное напряжение – маркируется как В/V, бывает постоянным («-») или переменным («
»).
По маркировке напряжения можно узнать, для какой сети подойдет прибор. 230/400V
– под однофазный тип, 400/400V
Возможности и назначение многополюсных автоматов
Установка АВ с двумя полюсами предназначена для обеспечения контроля:
- независимых линий – при неполадках происходит их одновременное выключение;
- показателей каждой из линий – при наличии неисправностей выключаются обе;
- сетей с постоянным током – причины отключения аналогичные.
Вводной прибор выключит напряжение во всей квартире или доме, если сбои появились хотя бы на одном участке. Пакетник удобен тем, что обесточивание можно выполнять вручную.
Назначение устройств
Двухполюсный автомат позволяет обесточить квартиру вручную
Для одноконтурной схемы с однофазной проводкой (заземленный ноль, нейтрали закорочены на нейтральных шинах) двухполюсник не подходит. В этом случае монтируется однополюсный переключатель.
Если невозможно реализовать подключение нескольких приборов в общую сеть, используют двухполюсник. Автомат устанавливают, поскольку на выводе трансформатора отсутствуют нейтраль и фаза. Электроток, отсекаясь на одном проводе, может остаться на другом. Двухполюсный аппарат заменяет системы дифзащиты и УЗО, что исключает затраты на приобретение дискретных приборов.
Аналогичным образом функционируют четырех- и трехфазные модели.
ПУЭ разрешают устанавливать 2-х полюсный защитный автомат на вводе, но не нему нельзя подключить заземляющий кабель.
Минусы двухполюсных автоматических выключателей
При одновременном замыкании двух линий происходит пробой кабеля электрическим током
Многополюсные приборы защиты электролинии имеют несколько недостатков:
- пробой кабеля электротоком при единовременном замыкании двух сетей;
- отключение питания по всей проводке при выходе из строя теплового расцепителя;
- невозможность включения питания после починки АВ при аварийной поломке по одной линии;
- чувствительность к повреждениям механического характера.
Несмотря на перечень отрицательных свойств модели для обеспечения контроля на двух линиях популярны. Они обеспечивают безопасность общей сети при поломках на линии, к которой подкинута высокомощная техника.
Установка и схемы подключения
Двухполюсный автоматический выключатель устанавливается в соответствии с планом электрификации. Корпус устройства перед монтажом проверяется на предмет повреждений и деформаций. Ручка отключения должна качественно работать при ручном запуске. Монтаж проводится только на ровной поверхности.
В процессе работ учитывают:
- тип соединения медных проводников с сечением 16-25 мм2 – посредством кабельных наконечников (ГОСТ 9688-82);
- особенности соединения алюминиевых кабелей – концевыми деталями, аналогичными ТАМ-7 (ГОСТ 9581-80);
- подключение проводников от источника питания – на верхнюю группу стационарных выключателей без усилий на автоматных зажимах;
- заделку проводников – осуществляется при помощи изоляционных трубок и защитной ленты;
- минимальное расстояние от металлических узлов распределительного оборудования – сверху от 30 до 50 мм, сбоку от 5 до 10 мм;
- возможность расположения в дополнительном коробе – щиток без крышки, вхождение приводного узла проверяется.
После установки проверьте двухполюсник на качество включения и выключения.
Используемые схемы
Пример схемы включения автоматических выключателей
Автомат устанавливается на дин-рейку. Скобу-защелку вверху корпуса вынимают плоской отверткой, затем ставят прибор на рейку и отпускают крепеж.
В процессе монтажа используется стандартная схема:
- Перед счетчиком ставят выключатель ввода.
- После счетчика с вводом на одну фазу монтируют двухполюсный прибор.
- Сверху подключают ввод нуля и фазы, снизу жилы отводят в цепь.
Для объединения нескольких устройств используют перемычки из медного провода. Их концы зачищают острым предметом, обжимают кримпером. Второй вариант – облуживания концов оловом и канифолью при помощи паяльника.
Затягивайте болты крепко, чтобы при нагревании проводка не повредилась.
Как выбрать двухполюсник
Чтобы подобрать хороший защитный прибор, следует ориентироваться на площадь сечения провода подключения. Для этого понадобится рассчитать величину.
Сначала следует вычислить мощность и ток оборудования на линии питания от автомата. Для тока в цепи используется формула I=P/220, где 220 – номинальное напряжение, I – ток (А), Р – мощность (Вт).
Далее выбрать тип провода, ориентируясь на таблицу.
| Сила тока, А | Мощность сети, Вт | Сечение медного провода | Сечение алюминиевого провода |
| 1 | 0,2 | 1 | 2,5 |
| 2 | 0,4 | 1 | 2,5 |
| 3 | 0,7 | 1 | 2,5 |
| 4 | 0,9 | 1 | 2,5 |
| 5 | 1,1 | 1 | 2,5 |
| 6 | 1,3 | 1 | 2,5 |
| 8 | 1,7 | 1 | 2,5 |
| 10 | 2,2 | 1,5 | 2,5 |
| 16 | 3,5 | 1,5 | 4 |
| 20 | 4,4 | 2,5 | 6 |
Ориентируясь на полученные данные можно выбрать автомат с учетом тепловой инерции при нагреве.
Ток в проводах должен быть больше тока дифавтомата, а последний – больше токовой нагрузки.
Меры безопасности при установке двухполюсных автоматов
Монтаж должен производиться двумя людьми
Устанавливать двухполюсный автоматический выключатель нужно с соблюдением инструкции по безопасности:
- Работать вдвоем с помощником, чтобы контролировать процесс.
- Монтировать устройство только после разрешения из ЖЭКа, Энергонадзора.
- Защитить руки резиновыми перчатками, стоять на прорезиненном коврике.
- Установка производится на дин-рейку или щиток.
- Место крепления не должно иметь повреждений.
- Фиксировать питающий кабель к аппарату защиты следует на неподвижные контакты.
- Перед монтажом выключить электричество в квартире, проверить напряжение мультиметром или отверткой.
Двухполюсный автоматический выключатель создает надежную защиту электролинии, техники в случае образования сверхтока при коротком замыкании. Понимая назначение, особенности конструкции и придерживаясь схемы установки, можно обезопасить бытовые приборы и сложное промышленное оборудование.
Как рассчитать мощность автоматического однополюсного или двухполюсного выключателя? Советы по вычислению и монтажу
Автоматический выключатель является обязательным элементом защиты дома. Его нужно уметь правильно выбирать, и основные советы и рекомендации будут приведены в статье.
- Как выбрать автоматический выключатель
- Характеристики
- Для чего предназначен
- Как выбрать по характеристикам и функциям устройства
- Определение полюсности автомата
- Выбор по току
- Рабочий или номинальный ток
- Ток короткого замыкания
- Селективность
- Число полюсов
- Сечение кабеля
- Производитель
- Степень защиты корпуса
- Маркировка
- Каким должен быть автомат?
- Тип электромагнитного расцепителя для дома
- Для квартиры
- Отличительные характеристики типа b c d
- Таблица нагрузок защиты
- Недопустимые ошибки при выборе автомата
- Полезное видео
Как выбрать автоматический выключатель
Для защиты электропроводки используются специальные электротехнические устройства, одним из которых является автоматический выключатель. Он обесточивает электросеть при возникновении аварийной ситуации. Устанавливаются автоматы в электрических щитках в квартирах, подъездах, частных домах, рабочих помещениях.
Характеристики
Перед покупкой выключателя, нужно разобраться с его основными характеристиками. Если неправильно выбрать параметры, устройство не справится с предложенной ему нагрузкой. Это приведет к поломке электроприборов и риску возникновения пожара.
Основные характеристики модульных автоматических выключателей:
- время-токовая характеристика;
- номинальный ток;
- предельная отключающая способность;
- тепловые параметры;
- ток короткого замыкания;
- количество полюсов.
Также есть и другие параметры, которые также учитываются при покупке – селективность, напряжение сети, мощность, фирма изготовитель.
Для чего предназначен
Основные задачи любого автоматического выключателя:
- вовремя распознать превышение тока;
- разорвать цепь, если высокий ток может нанести повреждения электросети.
Высокие токи делятся на 2 категории – вызванные перегрузкой сети и сверхтоки короткого замыкания. Именно их и должен распознать прибор. С токами короткого замыкания все просто – расцепители безошибочно их распознают и выключают электричество. Токи перегрузки определить сложнее, так как они ненамного отличаются от номиналов.
Как выбрать по характеристикам и функциям устройства
Основным параметром, по которому выбирается автоматический выключатель, является суммарная токовая нагрузка от всех подключенных электроприборов. Также нужно обращать внимание на другие факторы – напряжение сети, количество полюсов, защищенность корпуса, сечение проводов, состояние электропроводки.
Определение полюсности автомата
В зависимости от вида электропроводки выбирается полюсность автомата. Для однофазных сетей используются одно- и двухполюсники, для трехфазной электросети применяются приборы с тремя и четырьмя полюсами.
Выбор по току
Ток – наиболее важная характеристика, влияющая на выбор автомата. Именно от этого показателя зависит, сработает ли защита при аварийной ситуации. Для электрощитов, расположенных рядом с электрическими подстанциям, следует покупать защитное устройство на 6 кА. В жилых помещениях это значение увеличивается до 10 кА.
Рабочий или номинальный ток
Рабочие токи определяются суммарной нагрузкой всех бытовых приборов, которые защищает автомат. Следует учитывать и сечение электропроводов и их материал.
Для осветительной группы обычно используются автоматы на 10 Ампер. Розетки могут подключаться к 16 Ампер. Мощное бытовое оборудование вроде электроплит и водонагревателей требует 32 А у защитного автоматического выключателя.
Точное значение рассчитывается как суммарная мощность всех бытовых приборов, деленная на 220 В.
Ток короткого замыкания
Для выбора автомата по току короткого замыкания следует пользоваться правилами ПУЭ. Запрещено использовать выключатели с отключающей способностью ниже 6 кА. В домах чаще всего применяются приборы на 6 и 10 кА.
Селективность
Под данным термином понимают отключение в аварийной ситуации только проблемного участка электросети, а не всей энергии в доме. Следует выбирать автоматы на каждую группу приборов отдельно. Вводный автомат выбирается на 40 А, далее ставятся приборы с меньшим током на каждый вид бытовых устройств.
Число полюсов
Есть несколько видов автоматов: однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные. Однополюсники применяются в однофазной сети (одна фаза, два, три провода). Нейтраль в таком случае не защищена. Используется для розеточной группы или для освещения. Двухполюсный выключатель используется для электропроводки с одной фазой и двумя проводами. Можно применять как вводных предохранитель всей сети и для защиты отдельных электроприборов. Устройства с двумя полюсами являются самыми распространенными.
Трехполюсники и четырехполюсники используются в трехфазной сети 380 Вольт. Разливаются наличием провода нейтрали в приборе с четырьмя полюсами.
Сечение кабеля
Огромное влияние на выбор оказывает сечение и материал кабелей. В домах, построенных до 2003 годов, использовалась алюминиевая электропроводка. Она является более слабой, и ей требуется замена. Ставить новый выключатель, выбранный только по суммарной мощности, нельзя.
Медные кабели пропускают большие токи, чем алюминиевые. Здесь важно учитывать сечение – изделия из меди площадью 2,5 кв.мм. безопасно работают с токами до 30 А. Для определения нужного значения следует воспользоваться таблицами расчета сечения кабеля.
Производитель
Обязательно нужно обращать внимание на изготовителя автомата. Лучше приобретать прибор у известной проверенной фирмы в специализированном магазине. Это снизит риск покупки подделки, и приобретенное изделие будет соответствовать заявленным критериям. Также фирменные магазины дают гарантию на выключатель.
Степень защиты корпуса
Каждый выключатель имеет свою степень защиты корпуса. Она записывается как IP и 2 цифры. Иногда дополнительно могут использоваться 2 латинские буквы, описывающие вспомогательные характеристики. Первая цифра указывает степень защиты от пыли, вторая – от влаги. Чем больше число, тем выше защищенность корпуса автомата.
Маркировка
Маркируется выключатель с помощью букв и цифр. Расшифровывается она следующим образом:
- буква А, В, С и т.д. – класс автомата, означает предел тока мгновенного срабатывания;
- цифра обозначает номинальный ток, при котором устройство работает в штатном режиме;
- рядом также указывается число в тысячах ампер, показывающее максимальное значение силы тока, при котором выключатель среагирует.
Маркировка указывается на корпусе прибора и в соответствующей документации.
Каким должен быть автомат?
Автомат состоит из двух основных частей – соленоида и биметаллической пластины. Сердечник соленоида воздействует на механизм расцепителя. При токах короткого замыкания сердечник отклоняется, механизм срабатывает и цепь размыкается.
Тип электромагнитного расцепителя для дома
Для домов используются модульные автоматические выключатели следующих типов:
- МА – отсутствует токовый расцепитель;
- А – срабатывает при токе 1,3 от номинального;
- В – предельное значение от номинального тока составляет 3-5 (осветительные группы);
- С – 5-10 токов нагрузки (для сетей со смешанной нагрузкой);
- D– 10-20 токов нагрузки (для электродвигателей);
- Z– используются только для подключения электронных устройств;
- K– для подсоединения индуктивной нагрузки.
Все эти параметры определяются время-токовой характеристикой.
Для квартиры
В квартирах чаще всего устанавливаются приборы классов А, В и С. Если есть мощные приборы вроде электроплит, дополнительно ставят автоматы с маркировкой D.
Отличительные характеристики типа b c d
Главное отличие всех классов – это ток срабатывания. Чем старше буква, тем меньше становится чувствительность прибора. Поэтому нельзя ставить автомат класса А на электрический двигатель, так как в таком приборе разброс токов выше, и есть риск ложного срабатывания.
Таблица нагрузок защиты
Чтобы упростить выбор автомата, существуют таблицы с номиналами и соответствующими им мощностями однофазной и трехфазной сетей. Так, автомат на 1 А выдержит мощность 0,2 кВт для 220 В и 1,1 кВт для 380 В. Изделие на 16 А рассчитано на 3,5 кВт при 220 В и 18,2 кВт для сети 380 В.
Недопустимые ошибки при выборе автомата
Основные ошибки, которые допускают покупатели – это неправильный выбор характеристик. Слишком маленький номинальный ток приведет к поломке электрооборудования. Превышение токов может привести к тому, что автомат не сработает при критической ситуации. Поэтому, покупая выключатель, нужно следовать следующим советам:
- Предварительно узнать, какая в доме электропроводка – ее качество, материал, сечение кабелей. На алюминиевые проводники не ставятся мощные автоматы.
- Выбирать ток чуть больший, чем суммарный от всех электроприборов.
- На мощные устройства ставить отдельный автомат.
- Выбирать более мощный выключатель для загородного дома, так как могут подключаться мощные электроустановки.
- Внимательно выбирать производ
ителя, тщательно проверять прибор при покупке, читать паспорт устройства. - Покупать товары только у проверенных лицензированных магазинов с соответствующими сертификатами.
Эти советы помогут выбрать правильный автомат для дома и дачи.
Электрозащитные устройства являются обязательными в любом доме. Они оберегают бытовые приборы и жилье от коротких замыканий и неполадок в электросети. При возникновении аварийного случая выключатель отключит подачу электропитания на определенную группу устройств. Существуют разные виды автоматов со своими характеристиками, по которым и подбирается нужный прибор.
Полезное видео
Для чего нужен двухполюсный автомат
В советское время защита бытовой однофазной электропроводки от короткого замыкания производилась при помощи плавких вставок предохранителей. На смену этим элементам пришли автоматические пробки, сейчас защитные функции выполняют автоматические выключатели.
Демонтаж пробок и установка на это место двух однополюсных автомата возможна без добавления проводов, но допустима ли такая замена или для защиты обязательно необходимо использовать двухполюсный автомат?
Где применяются двухполюсные автоматы
Во многих случаях в однофазной сети использование двухполюсных автоматических выключателей нецелесообразно. Для отключения питания и защиты линии достаточно в разрыв фазного провода установить однополюсный выключатель. Однако есть ситуации, в которых этот прибор не может обеспечить безопасность людей и целостность электропроводки.
Установка двухполюсного выключателя необходима в следующих случаях:
- Вводной автомат в квартире или частном доме. Питание жилых зданий осуществляется по трёхфазной четырёх- или пятипроводной схеме TN-S с заземлённой нейтралью. При обрыве нулевого проводника на участке между зданием и питающим трансформатором или коротком замыкании между нолём и фазой на нейтральном проводе появляется высокое напряжение. В этом случае необходимо отключить электропроводку от сети полностью, а не только фазный провод.
- Для защиты от неправильного подключения. В домах, электропроводка в которых прокладывалась в советское время, использовались двухжильные алюминиевые провода типа АППВ «лапша» или АПРТО «гупер». В этой проводке отсутствует цветовая маркировка, поэтому очень часто ноль и фаза поменяны местами. Дополнительную путаницу вносят сотрудники электрокомпании при замене прибора учёта, подходящая фаза к которому должна подключаться только к определённой клемме, а отходящие провода могут присоединяться произвольно. Установка однополюсного автомата может привести к тому, что будет отключаться только нейтраль и все приборы останутся под напряжением.
- Питание электроприборов по схеме ТТ, с изолированной нейтралью. Такая схема применяется при использовании разделительных трансформаторов или питании потребителей от переносных генераторов или преобразователей напряжения. Из-за отсутствия заземлённой нейтрали все проводники по отношению к контуру заземления являются однозначными, поэтому для защиты от поражения электрическим током при проведении ремонтных работ их необходимо отключать.
- Питание потребителей от двух фаз с нейтралью. Это достаточно редко встречающиеся ситуации, чаще всего такое питание подаётся на электрокотлы и электроплиты для уменьшения сечения подходящих проводов.
| Информация! Подключение частных домов к трёхфазной сети производится через четырёхполюсный автоматический выключатель. |
Чем двухполюсный автомат отличается от однополюсного
По своей конструкции и принципу действия двухполюсный автоматический выключатель похож на однополюсный, однако у такого аппарата имеются некоторые особенности. Он состоит из двух одинаковых автоматических выключателей и конструкция двухполюсного автомата включает в себя элементы, обеспечивающие одновременное включение, отключение и срабатывание защиты обоих полюсов.
Принцип работы
Принцип действия автоматического выключателя не зависит от числа полюсов, каждый из которых является самостоятельным защитным устройством, внутри которого находятся следующие элементы:
- Электромагнитный расцепитель . Состоит из катушки с подпружиненным сердечником. Основной функцией этого элемента является защита линии от короткого замыкания. При превышении тока, протекающего через автомат, над номинальным, сердечник втягивается и отключает выключатель, отключение происходит мгновенно. Величина тока срабатывания зависит от время-токовой характеристики и превышает номинальный ток в 3-20 раз, в зависимости от типа устройства. Этот параметр обозначается буквами «В», «С» и «D» и указывается перед значением уставки аппарата.
- Тепловой расцепитель . Действующим элементом этого вида защиты является биметаллическая пластинка, состоящая из двух слоёв металла с разным коэффициентом теплового расширения. Ток, протекающий по пластине, нагревает металл, полоска изгибается и отключает защитное устройство. Этот элемент предохраняет кабельные линии от перегрузки и перегрева, отключение происходит с задержкой времени, необходимой для нагрева пластины. Время задержки зависит от величины тока и уменьшается при его росте.
Кроме защитных элементов в конструкцию автомата входят и другие детали:
- Контакты и клеммы. Служат для подключения проводов и коммутации линии.
- Пружинный механизм. Обеспечивает прижатие контактов друг к другу и, при необходимости, мгновенное отключение.
- Пластиковый корпус и ручка включения.
Конструкция двухполюсного автоматического выключателя
Двухполюсный автомат состоит из двух однополюсных выключателей, соединённых в общую конструкцию. Такое соединение выполняется при помощи более длинных заклёпок, чем в обычном автомате. Кроме того, между половинками аппарата имеется специальная пластиковая пластинка, отключающая второй автоматический выключатель при срабатывании первого.
На задней стороне корпуса имеются специальные углубления и защёлки для крепления устройства на DIN-рейку. Для одновременного включения и отключения обоих полюсов ручки включения соединяются вставленной в них проволокой или пластиковой накладкой.
Являются ли два однополюсных автомата и один двухполюсный взаимозаменяемыми
При монтаже или ремонте не всегда есть в наличии необходимые автоматические выключатели, поэтому возникает вопрос — не приведёт ли такая замена к аварии или ложному срабатыванию защиты.
Возможна ли замена двухполюсного автомата парой однополюсных выключателей
Главное, чем двухполюсный автомат отличается от однополюсного, это одновременным включением и отключением полюсов, поэтому такая замена не является равноценной.
Прежде всего, это связано с тем, что при коротком замыкании или перегрузке линии отключится только одно защитное устройство, после чего сила тока в проводах упадёт до ноля и второй автомат останется включённым, причём заранее неизвестно, какой из выключателей отключится.
Это противоречит нормам ПУЭ п.3.1.18, в которых указано, что при срабатывании защиты отключение нулевого провода должно производиться вместе с фазными проводами.
Соединение рукояток однополюсных автоматов перемычкой ситуацию не изменит. В двухполюсном выключателе между отдельными полюсами находится дополнительный элемент, обеспечивающий одновременное отключение защиты.
Такая замена нежелательна так же при ручном включении и отключении автоматов. При этом нельзя исключить возможность случайного включения фазного полюса или отключения нулевого, в результате чего в сети на проводах появится опасное для жизни напряжение, но электроприборы при этом работать не будут.
Можно ли заменить одним двухполюсным автоматом два однополюсных
При небольшой «доработке напильником» эта операция вполне возможна. С экономической точки зрения это не имеет смысла, но вполне возможна ситуация, при которой однополюсные аппараты отсутствуют или необходимо разделить линии в однофазном щитке без установки дополнительной аппаратуры. Для этого необходимо разрезать накладку, соединяющую ручки автоматов или вытащить из них проволоку.
После разделения полюса начнут включаться и отключаться независимо друг от друга. Недостаток конструкции в том, что при срабатывании защиты одного из устройств второе так же отключится. Чтобы этого не произошло необходимо:
- 1. разделить ручки включения;
- 2. тонкой отвёрткой разогнуть концы трубчатых заклёпок, соединяющие полюса;
- 3. ножом раздвинуть однополюсные автоматы до выпадения соединительной пластинки;
- 4. сжать вместе полюса и заново заклепать заклёпки.
| Осторожно! Разделение половин корпуса одного из полюсов приведёт к выходу его из строя. |
Схема подключения двухполюсного автомата
Модульный двухполюсный автомат устанавливается в электрощитке на DIN-рейку при помощи специальных защёлок, находящихся с задней стороны корпуса. Подключение производится прижимными клеммами, в которые вставляется зачищенный конец провода.
Согласно ПУЭ п.3.1.6 подходящие провода рекомендуется присоединять к неподвижным контактам и, исходя из конструкции устройства, к автомату они подключаются к верхним клеммам.
В стандартной схеме электропроводки автоматические выключатели устанавливаются в следующей последовательности:
- до электросчётчика в отдельной опломбированной коробке — двухполюсный;
- после счётчика вводной автомат в электрощитке — двухполюсный;
- автоматы линий — допускается использование однополюсных выключателей с проходящей через них фазой.
| Важно! К двухполюсному автомату подключается нулевой и фазный проводники. Отключать заземление выключателем запрещено согласно ПУЭ п.1.7.145. |
Вывод
Отключение только одного из проводов в аварийной ситуации может привести к выходу оборудования из строя, а во время ремонта к поражению мастера электрическим током. Поэтому главное, для чего нужен двухполюсный автомат — это одновременное отключение обоих питающих проводов — нулевого и фазного. Установка однополюсных автоматических выключателей возможна только на отдельных линиях при наличии вводного двухполюсного автоматического выключателя.
Двухполюсный автомат — описание, принцип действия, подключение
Автоматические системы защиты электрических цепей, пришедшие на смену плавким предохранителям, широко применяются не только в разветвлённых сетях производственных предприятий, но и в бытовых электропроводках. Автоматы компактны, надёжны, просты в управлении. Защитить электрическую проводку домашней сети можно с помощью однополюсных автоматов. Но нередки случаи, когда для полноценной защиты электрических установок необходимо устанавливать двухполюсный автомат. Иногда сложную электрическую сеть можно защитить исключительно с помощью групповых автоматов.
Особенность многополюсных автоматов в том, что они разъединяют несколько линий одновременно. Это свойство очень полезно в трехфазных цепях, так как отключение лишь одного фазного провода может привести к выводу из строя электромоторов и другого оборудования. Подобные проблемы в двухпроводной схеме решаются с помощью двухполюсников.
Устройство и принцип работы
Конструкция двухполюсника идентична автоматическому выключателю с одним полюсом. Иначе говоря, этот прибор состоит из двух однополюсных автоматов объединённых в одном корпусе. Его особенность в том, что в этих защитных устройствах в аварийных ситуациях автоматически отключаются обе защищаемые линии одновременно. В принципе, элементарный двухполюсный автомат можно сделать самому, соединив планкой намертво рычажки управления двух однополюсников.
Внимание! Заменять двухполюсный автомат двумя одиночными выключателями, работающими по отдельности, нельзя! Не стоит также использовать в качестве двухполюсного автомата одиночные выключатели, соединённые перемычкой. В конструкции двухполюсника присутствует ещё блокировочный механизм, которого нет в «усовершенствованном» устройстве из однополюсных автоматов.
Для понимания устройства и принципа работы двухполюсного автоматического выключателя достаточно разобраться в строении автомата с одним полюсом. Самый простой такой прибор состоит из биметаллической пластины и конструкции механизма взвода и расцепления. Кстати устаревшие автоматы именно так и выглядели. Устройство такого выключателя изображено на рисунке 1.
В ситуациях, равносильных короткому замыканию или при длительных перегрузках в однофазных цепях биметаллическая пластина нагревается и вследствие деформации действует на рабочий рычаг конструкции. Срабатывает механизм защитного отключения и цепь разрывается.
Рисунок 1. Автоматический выключатель старого образца
Принцип работы этого устройства очень простой. Когда величины номинальных токов превысят допустимые параметры, тепловой расцепитель приводит в действие подвижный контакт и цепь разрывается. Механизм отключения питания может сработать в двух случаях – при перегрузке или вследствие КЗ. Для подключения питания необходимо устранить причину возникновения токов срабатывания, а потом нажатием рычага управления включить автомат.
Схема работы проста и надёжна. Однако у неё есть существенный недостаток: автомат не реагирует на токи утечки, поэтому не может защитить от поражения током или предупредить загорание проводки в случае искрения. С целью полной защиты требуются дополнительные устройства.
Упомянутого недостатка лишены современные двухполюсные пакетники. На рисунке 2 изображено устройство такого автоматического выключателя. В его конструкции есть одна важная деталь – электромагнитный расцепитель. Такие двухполюсные устройства сочетают в себе функции обычных дифференциальных автоматов-выключателей и устройства защитного отключения (УЗО).
Рисунок 2. Устройство современного автомата
Благодаря электромагнитному расцепителю механизм взвода и расцепления двухполюсного автомата реагирует на токи утечки. Это то самое блокирующее устройство, о котором речь шла выше.
Принцип действия электромагнитного расцепителя.
По двухпроводной линии ток проходит в двух противоположных направлениях – по фазному проводнику в одну сторону, а по нулевому – в другую. При номинальном напряжении магнитные потоки в катушках соленоида, наводимые равновеликими встречными токами, компенсируются. Поэтому результирующий магнитный поток нулевой.
Но стоит появиться утечке, как баланс нарушится, и возникший магнитный поток втянет стержень в соленоид. Он, в свою очередь, приведёт в действие рычаги механизма взвода и расцепления. Двухполюсный автомат разомкнёт 2 полюса, не зависимо от того, в каком из проводников появилась утечка или короткое замыкание. Произойдёт срабатывание УЗО, как реакция на изменение параметров дифференциальных токов.
Назначение
В случае одноконтурной электрической схемы, часто используемой в электрификации домов, не целесообразно применение двухполюсных автоматов для защиты сети. Эту задачу успешно решают однополюсные выключатели, так как нет особой необходимости в одновременном отключении различных сегментов цепи. В однофазной проводке с заземлённой нейтралью, когда все нулевые проводники закорочены на нулевые шины, также можно обойтись одиночными выключателями.
Совсем другая ситуация возникает в случаях, когда некое оборудование не может быть подключено в одну общую цепь. Например, если для питания группы электрических приборов используется трансформатор, то без двухполюсного автомата уже не обойтись. Объяснение простое – на выходе трансформатора нет фазы и нуля. Отсечение электрического тока на одном из проводов не исключает наличия напряжения на другом. Только одновременное отключение двух полюсов обеспечивает безопасность оборудования.
Установка двухполюсника позволяет совместить в одном устройстве задачи дифференциальных защит и УЗО. При этом уже не требуется устанавливать отдельные дискретные устройства защитного отключения.
По аналогичному принципу работают четырехполюсные автоматы, работающие в трехфазных сетях с использованием нулевых проводов. Трехполюсными автоматами осуществляется защита трехфазных нагрузок от КЗ.
Кстати, ПУЭ не запрещает использование двухполюсных выключателей в качестве вводных автоматов. Их можно также применять для защиты групповой и индивидуальной нагрузки. Но, ни в коем случае через это устройство нельзя подключать провода заземления. Помните, что разрыв РЕ-провода допускается только при извлечении штепселя из розетки.
Достоинства и недостатки
Двухполюсные автоматы обеспечивают контроль линий при однофазном питании, а также защиту оборудования, работающего в трехфазных цепях.
К достоинствам этих устройств можно отнести:
- надёжную защиту домов, офисов и производственных помещений от сетевых перенапряжений;
- возможность контроля мощности отдельных электроприборов и установок;
- лёгкость монтажа и обслуживания. Двухполюсные АВ идеально подходят для выполнения разветвлений и структурирования проводки в электроснабжении помещений.
Конечно, главное преимущество в том, что двухполюсный автомат одновременно обесточивает два проводника, не зависимо от того, в котором из них произошла авария. Это гарантирует полное отсутствие напряжения в защитных проводниках.
Из недостатков можно отметить:
- существование вероятности пробоя кабеля при одновременном включении двух нагруженных линий;
- в редких случаях, при выходе из строя теплового расцепителя, возможно произвольное отключение питания даже в режиме номинальных напряжений;
- необходимость подбора двухполюсных автоматов в соответствии с расчётными параметрами сети. Если чувствительность выключателя будет завышена – он без веских причин будет часто срабатывать, а при заниженном показателе скорости реакции на нестандартную ситуацию, автомат не заметит перегрузки сети.
Благодаря уникальным преимуществам применение двухполюсных выключателей оправдано даже с учётом существующих вероятностей проявления указанных недостатков.
Установка и схемы подключения
Монтаж устройств на дин-рейку выполняется очень просто. Для этого предусмотрены специальные захваты (защёлки) с тыльной стороны автомата (Рис.3). Подсоединение проводов к клемме прибора тоже не вызывает трудностей: провода легко зажимаются болтами на клеммах прибора. По умолчанию к верхним клеммам подключают провода ввода, а к нижним – вывода.
Рисунок 3. Крепление автоматов
Общепринятая схема подключения выглядит следующим образом:
- Перед счётчиком устанавливают выключатель вводной AB.
- После счётчика с однофазным вводом монтируется двухполюсный АВ.
- Если предусмотрен трехфазный ввод, то используют трёхполюсный или четырёхполюсный автоматический выключатель, в зависимости от схемы подключения нулевых проводников.
В сложных разветвлённых схемах может быть несколько двухполюсников, после которых, на каждую ветвь устанавливается ещё по одному однополюсному автомату. Пример такой схемы с общей нулевой шиной представлен на рисунке 4. Обратите внимание, что для фазного ввода использован двухполюсный автомат. На этой схеме нет других вводных устройств.
Рис. 4. Пример схемы включения автоматических выключателей
Как выбрать двухполюсник?
Для того чтобы автоматический выключатель в полной мере обеспечивал необходимую защиту, необходимо взвешено подойти к его выбору. Главное не ошибиться с номиналом. Для этого необходимо знать номинальную нагрузку, которую планируете подключить к прибору.
Ток в цепи, защищаемой автоматом, вычисляем по формуле: I = P / U, где P – номинальная нагрузка, а U – напряжение в сети.
Например: если к прибору буден подключен холодильник на 400 Вт, электрочайник на 1500 Вт и две лампочки по 100 Вт, то P= 400 Вт+1500 Вт+ 2×100= 2100 Вт. При напряжении 220 В максимальный ток в цепи будет равен: I=2100/220= 9.55 A. Ближайший к этому току номинал автомата – 10 А. Но при расчётах мы не учли ещё сопротивления проводки, которое зависит от типа проводов и их сечения. Поэтому покупаем выключатель с током срабатывания на 16 ампер.
Приводим таблицу, которая помогает определить мощность сети для учёта при расчётах силы тока.
Пользуясь таблицей можно с большой точностью вычислить необходимые параметры двухполюсного автомата.
Что касается магазинов, где можно их приобрести, ориентируйтесь на цены и на ассортимент продукции. Из списка производителей можем порекомендовать, например, бренд Legrand.
Часто задаваемые вопросы от читателей
Разрешен ли двухполюсный автоматический выключатель на вводе в системе TN-C?
Да вполне разрешается, более того, я рекомендую устанавливать именно его на вводе в дом или квартиру. Двухполюсный выключатель отличный коммутатор, так как обеспечивает одновременный разрыв и фазного, и нейтрального проводника, в отличии от однополюсного.
Это удобно тем, что напряжение не может податься из сети ни по одному из выводов.
Дело в том, что на практике часто встречаются случаи, когда из-за своеволия соседей или горе электриков у вас в доме выводы могут поменяться местами. В такой ситуации однополюсный автоматический выключатель на вводе отключит не фазный, а нейтральный проводник. Что существенно повышает вероятность поражения электрическим током, как вы уже поняли, система с двухполюсным автоматическим выключателем на вводе лишена данного недостатка.
Если вы рассматриваете данную проблему с точки зрения ПУЭ, то здесь хочу обратить ваше внимание на п. 6.6.28, который гласит:
В трех- или двухпроводных однофазных линиях сетей с заземленной нейтралью могут использоваться однополюсные выключатели, которые должны устанавливаться в цепи фазного провода, или двухполюсные, при этом должна исключаться возможность отключения одного нулевого рабочего проводника без отключения фазного.
Конструкция двухполюсного автоматического выключателя в полной мере соответствует данному требованию, так как и фазный, и нейтральный проводник разрываются в нем одновременно. А вот заменять один двухполюсный двумя однополюсными однозначно нельзя, поскольку такая схема позволит разрывать нейтральный проводник без отключения фазного, вразрез требованиям п.6.6.28 ПУЭ.