Виды автоматов электрических

Виды оборудования по ГОСТ

Согласно законодательно принятым документам, и маленькие боксы на 2 модуля, и большие распределительные шкафы-станции относятся к распределительным щиткам, отвечающим за подключение электрических групп. Со стандартами можно ознакомиться в редакции ГОСТ 32395-2013.

Щитки делятся на квартирные боксы и этажные – по месту установки. Следующее деление – на распределительные и учетно-распределительные. Вторые отличаются установкой счетчика.

Таким образом, можно выделить две большие категории:

• квартирные – групповые и учетно-групповые;
• этажные – распределительные, учетно-распределительные, учетно-распределительно-групповые.

По способу установки все перечисленные виды бывают настенными или встраиваемыми в специально подготовленную нишу.

Если настенный бокс просто закрепляется дюбелями на стене или перегородке, то для встроенного ящика необходимо вырезать или выдолбить нишу определенной глубины

Распределительные коробки защищены от поражения электротоком. По этому показателю они могут относиться к I или II классу.

Некоторые этажные изделия оснащены специальными отсеками для слаботочного оборудования. Квартирные боксы бывают с аппаратом на вводе и без него, рассчитаны на однофазную или трехфазную цепь.

Какими бывают автоматы

Существует три категории, к которым может относиться автомат защиты сети. Каждая из них предназначена для конкретной нагрузки, а отличия между видами заключаются в особенностях используемой конструкции.

• Модульные устройства чаще всего можно встретить в бытовых сетях, подключенных к сети электроснабжения с незначительными токами. В преимущественном большинстве случаев отличаются наличием одного или двух полюсов.
• Литые используются в промышленных сетях, где мощность тока достигает 1000 А. Свое название получили потому, что основной их особенностью является использование литого корпуса.
• Воздушные выключатели могут иметь до четырех полюсов, имея возможность выдерживать ток силой до 6300 А. В связи с этим их устанавливают только в электрические цепи, к которым подключаются высокомощные установки.

Вводной автомат и периферийный: в чем между ними отличия

В любой электрической проводке используется достаточно много автоматических выключателей, на каждый из которых возлагается своя обязанность – многие из них являются периферийными и отвечают за один или группу потребителей. Но существует один или несколько автоматических выключателей, которые контролируют работу всех остальных автоматов – их называют вводными. Они оберегают от короткого замыкания и излишней нагрузки все квартирное оборудование, включая электросчетчик – это главные автоматы, на которые ложится вся нагрузка. Разберемся с этим делением немного подробнее.

1. Вводной автоматический выключатель – его название говорит само за себя. Устанавливается такое устройство непосредственно при входе электричества в дом – как и говорилось выше, на него ложится нагрузка от всех потребителей в доме или квартире. Практически всегда это мощный автомат, номинал которого по току составляет не менее 32-40А. Как правило, это двух- или, если речь идет о трехфазной проводке, то трех- или четырехполюсный автоматический выключатель, который прекращает движение электронов не только по фазе электрической проводки, но и по нулю, и даже по заземлению. В общем, он производит полнейшее отключение, не давая току ни малейшего шанса. В принципе, в этом и заключаются все основные отличия вводного автоматического выключателя.

2. Что касается периферийных устройств данного типа, то в большинстве случаев это однополюсные автоматические выключатели, в задачи которых входит контроль над определенной группой потребителей электрического тока – например, над освещением в определенной комнате или над розетками. Также персональным автоматическим выключателем оборудуется ветка проводки, подающая электроэнергию к особо мощным потребителям тока – это может быть водонагревательный бак, электродуховка или стиральная машина.

В схеме электрощитка квартиры или дома применяются и те и другие типы автоматических выключателей – причем использоваться они могут не в единственном количестве. Даже вводных автоматов может быть несколько – если в дом приходит две фазы и ноль, то, как правило, чтобы снизить нагрузку на каждую из фаз, их равномерно распределяют на все потребители.

В завершение темы несколько слов по поводу вопроса, как выбрать автоматический выключатель – производителей на сегодняшний день развелось достаточно много, и далеко не каждый из них выпускает действительно качественную продукцию. Нужно понимать, что автомат – это защита, и его лучше приобретать у проверенного производителя. Таких не много – похвастаться качеством и надежностью автоматические выключатели АВВ, Дженерал электрик (JE), Легранд и автоматический выключатель АЕ. Если говорить об отечественных производителях, то, к сожалению, таковых нет – наши компании производят автоматические выключатели сносного качества, но долговечными назвать их не получается.

Как подключить автоматический выключатель фото

И напоследок несколько слов о том, как подключить автоматический выключатель. В принципе, здесь все достаточно просто – для начала автомат нужно установить на дин-рейку в щиток. С его обратной стороны имеется небольшая защелка, которую перед установкой нужно оттянуть отверткой – после того, как автомат станет на место, защелка возвращается на свое место. Дальше идет непосредственно подключение – для подключения проводов в автоматическом выключателе предусмотрены клеммы. Одна снизу, а другая сверху – та, что сверху, является входной. С лицевой стороны автомата имеются винты этих клемм – они откручиваются, сверху и снизу в клемму вставляются провода, после чего винт туго затягивается. Как правило, провод, подключаемый к автомату, а вернее его конец, пропаивается или оснащается специальным наконечником. Вот так выглядит монтаж автоматических выключателей – все просто, если, конечно, не учитывать схему их подключения, в которой неискушенному в электрике человеку разобраться будет крайне сложно.

В принципе, это все, что можно сказать по вопросу: типы автоматических выключателей. Имеются и прочие моменты, но если касаться исключительно бытовых автоматических выключателей, то других различий и, соответственно, критериев выбора нет.

Автор статьи Александр Куликов

Типы расцепителей

Расцепители являются основными рабочими компонентами АВ. Задача их состоит в том, чтобы при превышении допустимой величины тока разорвать цепь, тем самым прекратив подачу в нее электроэнергии. Существует два основных типа этих устройств, отличающихся друг от друга по принципу расцепления:

• Электромагнитные.
• Тепловые.

Расцепители электромагнитного типа обеспечивают практически моментальное срабатывание автоматического выключателя и обесточивание участка цепи при возникновении в нем сверхтока короткого замыкания.

Они представляют собой катушку (соленоид) с сердечником, втягивающимся внутрь под воздействием тока большой величины и заставляющим срабатывать отключающий элемент.

Основная часть теплового расцепителя – биметаллическая пластина. Когда через автомат проходит ток, превышающий номинальную величину защитного устройства, пластина начинает нагреваться и, изгибаясь в сторону, касается отключающего элемента, который срабатывает и обесточивает цепь. Время на срабатывание теплового расцепителя зависит от величины проходящего по пластине тока перегрузки.

Некоторые современные устройства оснащаются в качестве дополнения минимальными (нулевыми) расцепителями. Они выполняют функцию выключения АВ, когда напряжение падает ниже предельного значения, соответствующего техническим данным устройства. Существуют также дистанционные расцепители, с помощью которых можно не только отключать, но и включать АВ, даже не подходя к распределительному щиту.

Токовые номиналы автоматов

Начнем с того, что все характеристики автоматических выключателей располагаются на их корпусе. Поэтому найти их не проблема. Что касается номинального тока автомата, то электрики считают его основной характеристикой. По сути, это максимальное значение силы тока, которое автомат может выдержать, не отключая питающую электрическую сеть. Как только фактическая сила тока превысит номинальную, автомат сработает и отключает цепочку.

Надо сразу же отметить, что номиналы автоматических выключателей стандартизированы, то есть, имеют определенные цифровые значения. Вот этот стандартный ряд: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 А. Некоторые европейские производители выпускают приборы с номиналом 125 ампер.

Именно температура эксплуатации действует на токовую нагрузку автомата. И чем в данном случае выше температура, тем ниже токовую нагрузку может выдержать данный защитный прибор. Есть еще один момент, который определяет способ установки автоматов. Обычно в распределительном щите они устанавливаются друг к другу, прижатые плотно. Каждый автоматический выключатель в процессе работы выделяет тепло, ведь через него проходит электричество. Поэтому каждый прибор действует на соседний, увеличивая температуру последнего. При этом чем больше устройство по токовому номиналу, тем больше оно выделяет тепловой энергии.

Необходимо отметить, что многие производители автоматических выключателей в каталогах своих изделий обязательно указывают поправочные коэффициенты, с помощью которых можно правильно рассчитать номинал тока в зависимости от температуры окружающего воздуха. Это упрощает провести правильный выбор.

И это еще не все. Некоторые бытовые приборы при включении выделяют так называемый пусковой ток. Он обычно больше номинального в пять-шесть раз, что опять-таки будет влиять на повышение нагрузки в питающей сети. Правда, такие токи кратковременные и на кабель они никакого влияния не имеют, а вот автомат на них может реагировать. Правда, все будет зависеть от второй характеристики данного прибора – времятоковой.

Что обозначает этот физический показатель? В принципе, все достаточно просто. При перегрузе сети, особенно когда нагрузка зависит от пускового момента бытового прибора, происходит отключение автомата. Но так как данная нагрузка является краткосрочной, то иногда нет необходимости отключать питающую сеть. Получается так, что автомат дает возможность прибору включиться, и при этом он не отключает подачу электроэнергии в электрическую разводку здания.

Но тут есть один нюанс. Сколько времени требуется бытовому прибору войти в штатный режим работы, насколько быстро он включается? То есть, как долго будет действовать пусковой ток? Именно временной показатель и закладывается в эту характеристику автоматического выключателя. Это создает условия, при которых отключение автомата будет уменьшено.

Существует несколько автоматов с разными времятоковыми нагрузками.

• Тип-А. Это устройство применяется в линейных сетях, в которых длина электрической разводки очень большая, или где установлены полупроводниковые приборы. Выдерживает перегруз в 2-3 раза.
• Тип-В. Обычно устанавливают в сети с активной нагрузкой и малой кратностью пускового токового момента. Обычно такие автоматы используются на участках, в которые устанавливаются освещение, печи, обогреватели и так далее. Перегруз составляет 3-5 номинальных нагрузок.
• Тип-С. Монтируется в сети с умеренными токовыми нагрузками. Это обычно розеточные группы, куда подключаются кондиционеры, холодильники. Выдерживает превышение номинала в 5-10 раз.
• Тип-D. Используется в цепях, где установлены агрегаты с высоким пусковым током. Это могут быть компрессоры, насосы, небольшие станки. Превышение составляет 10-20 номиналов.
• Тип-К. используется в электрических цепях с индуктивными нагрузками. Превышение: 8-12.
• Тип-Z. Такие автоматы устанавливаются в цепи, в которые подключены электронные приборы. Они чувствительны к сверхтокам.

Если говорить о бытовом применении, то чаще всего в электроразводки устанавливают типы «B» и «C», редко «D».

Итак, как определить на самом автоматическом выключателе обе характеристики? Обычно на корпусе можно встретить вот такое обозначение: «С16» или любое другое, главное, чтобы это была буква латинского алфавита и число. Это говорит о том (в данном случае), что номинал автоматического выключателя по току составляет 16 ампер, а времятоковая характеристика относит данный прибор к типу «С». То есть, этот автомат будет некоторое время выдерживать силу тока, равную 80-160 ампер. Обычно время срабатывания автомата равно 0,1 секунды.

Характеристики срабатывания защитных автоматических выключателей

Класс АВ, определяющийся этим параметром, обозначается латинским литером и проставляется на корпусной части автомата перед цифрой, соответствующей номинальному току.

В соответствии с классификацией, установленной ПУЭ, защитные автоматы подразделяются на несколько категорий.

Автоматы типа МА

Отличительная черта таких устройств – отсутствие в них теплового расцепителя. Аппараты этого класса устанавливают в цепях подключения электрических моторов и других мощных агрегатов.

Приборы класса А

Автоматы типа А, как было сказано, обладают самой высокой чувствительностью. Тепловой расцепитель в устройствах с времятоковой характеристикой А чаще всего срабатывает при превышении силой тока номинала АВ на 30%.

Катушка электромагнитного расцепления обесточивает сеть в течение примерно 0,05 сек, если электроток в цепи превышает номинальный на 100%. Если по какой-либо причине после увеличения силы потока электронов в два раза электромагнитный соленоид не сработал, биметаллический расцепитель отключает питание в течение 20 – 30 сек.

Автоматы, имеющие времятоковую характеристику А, включаются в линии, при работе которых недопустимы даже кратковременные перегрузки. К таковым относятся цепи с включенными в них полупроводниковыми элементами.

Защитные устройства класса B

Аппараты категории B обладают меньшей чувствительностью, чем относящиеся к типу A. Электромагнитный расцепитель в них срабатывает при превышении номинального тока на 200%, а время на срабатывание составляет 0,015 сек. Срабатывание биметаллической пластины в размыкателе с характеристикой B при аналогичном превышении номинала АВ занимает 4-5 сек.

Оборудование этого типа предназначено для установки в линиях, в которые включены розетки, приборы освещения и в других цепях, где пусковое повышение электротока отсутствует либо имеет минимальное значение.

Автоматы категории C

Устройства типа C наиболее распространены в бытовых сетях. Их перегрузочная способность еще выше, чем у ранее описанных. Для того, чтобы произошло срабатывание соленоида электромагнитного расцепления, установленного в таком приборе, нужно, чтобы проходящий через него поток электронов превысил номинальную величину в 5 раз. Срабатывание теплового расцепителя при пятикратном превышении номинала аппарата защиты происходит через 1,5 сек.

Установка автоматических выключателей с времятоковой характеристикой C, как мы и говорили, обычно производится в бытовых сетях. Они отлично справляются с ролью вводных устройств для защиты общей сети, в то время как для отдельных веток, к которым подключены группы розеток и осветительные приборы, хорошо подходят аппараты категории B.

Автоматические выключатели категории Д

Эти устройства имеют наиболее высокую перегрузочную способность. Для срабатывания электромагнитной катушки, установленной в аппарате такого типа, нужно, чтобы номинал по электротоку защитного автомата был превышен как минимум в 10 раз.

Срабатывание теплового расцепителя в этом случае происходит через 0,4 сек.

Устройства с характеристикой D наиболее часто используются в общих сетях зданий и сооружений, где они играют подстраховочную роль. Их срабатывание происходит в том случае, если не произошло своевременного отключения электроэнергии автоматами защиты цепи в отдельных помещениях. Также их устанавливают в цепях с большой величиной пусковых токов, к которым подключены, например, электромоторы.

Защитные устройства категории K и Z

Автоматы этих типов распространены гораздо меньше, чем те, о которых было рассказано выше. Приборы типа K имеют большой разброс в величинах тока, необходимых для электромагнитного расцепления. Так, для цепи переменного тока этот показатель должен превышать номинальный в 12 раз, а для постоянного – в 18. Срабатывание электромагнитного соленоида происходит не более чем через 0,02 сек. Срабатывание теплового расцепителя в таком оборудовании может произойти при превышении величины номинального тока всего на 5%.

Этими особенностями обусловлено применение устройств типа K в цепях с исключительно индуктивной нагрузкой.

Приборы типа Z тоже имеют разные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепления, но разброс при этом не столь велик, как в АВ категории K. В цепях переменного тока для их отключения превышение токового номинала должно быть трехкратным, а в сетях постоянного – величина электротока должна быть в 4,5 раза больше номинальной.

Аппараты с характеристикой Z используются только в линиях, к которым подключены электронные устройства.

Наглядно про категории автоматов на видео:

Типы автоматов

Классификация автоматических выключателей основана на их типах и особенностей. Что касается типов, то можно выделить следующее:

• Номинальные показатели способности к отключению — речь идет об устойчивости контактов выключателя к воздействию токов с высокими показателями, а также к условиям, в которых происходит деформация цепи. В таких условиях возрастает риск подгорания, который нейтрализуется благодаря появлению дуги и повышением температуры. Чем более качественным, прочным является материал изготовления оборудования, тем более высокими являются его соответствующие способности. Такие выключатели стоят дороже, однако их характеристики полностью оправдывают цену. Выключатели служат долго, не требуют регулярной замены
• Калибровка номинала — речь идет о параметрах, в которых оборудование работает в нормальном режиме. Они устанавливаются еще на этапе производства оборудования, и уже в процессе его использования не регулируются. Данная характеристика позволяет понять, насколько сильные перегрузки способен выдерживать аппарат, период времени его работы в таких условиях
• Уставка — обычно этот показатель отображается в виде маркировки на корпусе оборудования. Речь идет о максимальных значениях тока в нестандартных условиях, которая, даже при частом отключении, не окажет никакого влияния на функционирование аппарата. Выражается уставка в токовых единицах, маркируется латинскими буквами, цифровыми значениями. Цифры, в данном случае, отображают номинал. Латинские буквы можно увидеть в маркировке только тех автоматов, которые изготовлены в соответствии со стандартами DIN

Таблица различных типов автоматов

Принцип работы автоматического выключателя

Механизм автомата и находится внутри пластикового корпуса. Кроме того здесь находятся ещё и предохранительные устройства или расцепители, которых может быть два – электромагнитный и тепловой. Они предназначены для отсечки электрической цепи.

Тепловой расцепитель – это биметаллическая пластинка, которая, в случае прохождения токов высокого значения, выпрямляется, размыкая электрическую цепь. Это достаточно медленный прерыватель.

Электромагнитный расцепитель представляет собой специальную катушку, которая рассчитана на токи определенного порогового значения. В том случае, если данное значение превысило норму – катушка разрывает электрическую цепь. Благодаря этому свойству – автомат с электромагнитным расцепителем имеет значительно короткое время отсечки.

Уровень чувствительности автоматов

В современных автоматах имеется возможность отключения напряжения в двух вариантах. Первый из них – быстрый. Благодаря электромагнитному расцепителю автомат срабатывает при превышении напряжения более чем на 140% (это пороговое значение для стандартных автоматов). Если превышение напряжения не достигает заданного уровня, то со временем, от перегрева, сработает тепловой расцепитель.

В зависимости от тепловых характеристик самого расцепителя, напряжения, а также температуры окружающей среды – процесс отсечки может длиться и несколько часов.

Полярность автоматических выключателей

Все современные автоматы также делятся и в зависимости от полюсов. Это значит, что автомат может иметь несколько электрических линий, которые будут независимы одна от другой, но объединенные одним отключающим механизмом. В настоящее время автоматы могут иметь 1,2,3,4 полюса.

Пороговая сила тока автоматического выключателя

Автоматические выключатели также делятся и по определенной пороговой чувствительности. Это позволяет отсечь от сети напряжение соответствующей силы тока. Автоматы с номинальным значением изготавливаются и настраиваются на заводе-изготовителе. Значение этого показателя прописывается на самом автомате.

В частном строительстве и быту используют автоматические выключатели с такими значениями силы тока: 3А, 6А, 10А, 16А, 25А, 32А, 40А, 63А, 100А, 160А. Кроме того существуют и автоматические выключатели с повышенными показателями – это 1000А, 2600А, которые не используют в частном строительстве. Это значение показывает нам общую мощность потребителей электрической цепи, которые будут находиться под контролем заданного автомата. Помимо общей мощности приборов также необходимо учитывать и электропроводку электроцепи, розетки, выключатели и т.д.

Типы современных автоматических выключателей

В настоящее время все автоматы делятся производителями на несколько типов, обозначаемых определенными буквами:

• А – предназначен для работы в цепях, имеющих полупроводниковые приборы, а также довольно большой протяженности;
• В – ставятся в цепи системы освещения общего назначения;
• С – устанавливаются в цепях систем освещения, а также и в электроустановках, имеющих умеренные пусковые токи. К таким установкам относят двигатели, трансформаторы.
• D – устанавливаются в цепи активно-индуктивной нагрузки. Кроме того эти автоматы можно ставить и на электродвигатели, имеющие большие пусковые токи.
• К – автоматы, предназначенные для установки в сетях с индуктивными нагрузками.
• Z – обеспечивают защиту электронных приборов.

Монтажные работы

Под щит выбирается доступное место. Обычно его устанавливают в прихожей, вблизи от ввода кабеля питания. Высота установки составляет 1,5-1,7 м. В специальный бокс щита со смотровым окошком помещается счетчик. В стене делаются отверстия, чтобы закрепить короб на дюбели или саморезы.

Когда щит установлен на стену, его можно собирать следующим образом:

1. Все группы проводов квартиры заранее подводятся к щитку, где будет производиться монтаж. На них должна быть маркировка, чтобы удобнее собрать схему.
2. Саморезами на щит крепятся DIN-рейки для установки аппаратов.
3. В верхней части устанавливается шина для нейтрали, а в нижней – для заземления.
4. Сверху устанавливается автомат ввода.
5. В отдельный бокс, как и для счетчика, может помещаться вводной автомат.
6. Группы автоматов размещаются сверху вниз, по мере снижения мощности. В качестве перемычек между ними применяется специальная шина или их делают из медного провода сечением 4 мм. Удобнее, когда расположение устройств в щитке и на электрической схеме одинаковое.
7. Кабели и провода вводятся через отверстия в короб. С них срезается внешняя оплетка и по цвету производится прокладка к местам подключения. Всегда должен быть запас для дальнейшего ремонта. Подключают нулевые жилы к верхней шине. К верхним клеммам автоматов подают питание, а к нижним подключают нагрузки (подключение фазы на электрогруппы). Сечение проводов уменьшается, начиная от ввода и до участков с нагрузками. Сечение провода заземления не должно быть меньше чем у фазного на входе. Нельзя допускать скрутку и образование витков. Силовые и нулевые провода разводятся по разные стороны щитка.
8. При отсутствии подключения нового счетчика питание на электроинструменты и подсветку можно подавать со старого. Провода выводятся близко от счетчика, чтобы контролер в дальнейшем смог произвести подключение, и опломбировать прибор.
9. После присоединения каждой группы целесообразно проверить ее работоспособность, подавая напряжение через схему временного подключения.

Вначале следует собрать щит без коммутации, отмечая места установки приборов (пробная сборка на рис. ниже). При этом следует предусмотреть возможность быстрого отключения питания изнутри и снаружи.

Пробная сборка щита без коммутации

Когда щиток закрыт, должна быть обеспечена возможность быстрой проверки наличия напряжения с помощью индикаторной отвертки или лампочки.