Двухполюсный автомат — ключевой элемент электроснабжения, защищающий электрические цепи от перегрузок и коротких замыканий. В статье рассмотрим характеристики, виды и основные параметры двухполюсных автоматов, а также правила монтажа и меры безопасности. Понимание принципов работы и назначения этих устройств поможет обеспечить надежность и безопасность электрических систем в доме или на предприятии.

Конструкция

В состав автоматического выключателя (АВ) входят следующие компоненты:

• управляющий механизм. Он состоит из рычагов (кнопок) и предназначен для ручного включения и отключения устройства;
• расцепители;
• коммутационные элементы (подвижные и неподвижные контакты);
• камера для гашения дуги. Этот элемент необходим для устранения дуги, которая возникает при размыкании контактов под нагрузкой;
• корпус. Это стандартизированная пластиковая оболочка. На передней панели расположен рычаг для включения устройства, а на задней – защелки для монтажа на DIN-рейку в распределительном щите. Сверху и снизу находятся клеммы для подключения проводов.

Ключевыми компонентами АВ являются расцепители, которые обеспечивают разрыв электрической цепи в случае аварийных ситуаций. В автоматах предусмотрены два типа расцепителей:

1. Тепловой.
2. Электромагнитный.

Тепловой расцепитель предназначен для реагирования на перегрузку в электрической цепи. Его основой является биметаллическая пластина, которая изгибается при нагревании от протекающих через нее больших токов. Если ток превышает номинальное значение на определенную величину (от 13 до 45%), пластина изгибается и воздействует на подвижные контакты, отключая цепь. Это устройство срабатывает с небольшой задержкой, что позволяет избежать срабатывания АВ при кратковременных всплесках тока, например, во время запуска двигателя.

Чтобы защитить элементы электрической цепи от резких токов короткого замыкания, используется расцепитель с индуктивной катушкой и сердечником. Под воздействием тока короткого замыкания сердечник перемещается внутрь катушки, и связанный с ним рычаг размыкает подвижный контакт, разрывая электрическую цепь. Время отключения электромагнитного расцепителя должно быть минимальным, и в современных автоматах оно не превышает 0,02 секунды.

Эксперты в области электротехники отмечают, что двухполюсный автомат является важным элементом в системах распределения электроэнергии. Его основная функция заключается в защите электрических цепей от перегрузок и коротких замыканий. Специалисты подчеркивают, что правильный выбор и установка данного устройства могут значительно повысить безопасность эксплуатации электрических сетей.

Кроме того, двухполюсные автоматы обеспечивают надежное отключение питания в случае аварийных ситуаций, что минимизирует риск повреждения оборудования и предотвращает возможные пожары. Важно учитывать характеристики нагрузки и условия эксплуатации при выборе автомата, чтобы обеспечить его эффективную работу. Эксперты также рекомендуют регулярно проводить техническое обслуживание и проверку состояния устройства, что позволит продлить его срок службы и повысить надежность всей электрической системы.

Особенности ДАВ

Особенностью ДАВ является то, что он должен разрывать электроцепь при превышении допустимого тока в любом из подводящих проводов. Такой автомат имеет 4 клеммы, а расцепители в нем срабатывают при нарушении токового режима как в фазовом проводе (L), так и в нейтральном (N).

Примечание! Конструктивно такая возможность обеспечивается жесткой механической связью.

Поэтому два стандартных ОАВ не смогут заменить ДАВ. При срабатывании последнего одновременно обесточиваются обе подключенные линии. Если же используются два однополюсных АВ, то в этом случае одна цепь отключится, а вторая может продолжать работать. А такая разбалансировка в некоторых случаях может привести к опасным последствиям, например, при ремонтных работах.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о двухполюсных автоматах:

1. Принцип работы: Двухполюсные автоматы работают на основе принципа электромагнитной индукции. Когда ток проходит через катушку, создается магнитное поле, которое может замыкать или размыкать контакты, обеспечивая защиту электрических цепей от перегрузок и коротких замыканий.

2. Разнообразие типов: Существуют различные типы двухполюсных автоматов, включая автоматические выключатели, дифференциальные автоматы и устройства защитного отключения (УЗО). Каждый из этих типов предназначен для выполнения специфических функций, таких как защита от перегрузок, коротких замыканий или утечек тока.

3. Применение в быту и промышленности: Двухполюсные автоматы широко используются как в бытовых, так и в промышленных электрических системах. Они обеспечивают безопасность и надежность электроснабжения, предотвращая возможные аварии и повреждения оборудования. В быту такие устройства часто устанавливаются в распределительных щитах для защиты домашних электросетей.

Недостатки

У двухполюсных автоматических выключателей, помимо преимуществ, связанных с возможностью подключения двух электрических цепей, существуют и некоторые недостатки:

• их цена выше, чем у однополюсных автоматов;
• размеры двухполюсных выключателей больше стандартных, что иногда затрудняет их установку в распределительных щитах;
• из-за большего количества подвижных компонентов, они менее надежны по сравнению с однополюсными аналогами.

Видео – Немного о автоматических выключателях

https://youtube.com/watch?v=0hondea73Yw

Когда используются?

Двухполюсные автоматические выключатели (АВ) могут применяться в следующих ситуациях:

• для переключения между двумя различными взаимосвязанными электрическими цепями, когда отключение одной из них может негативно сказаться на работе другой;
• в качестве устройства ввода для электросети;
• в роли групповых выключателей в помещениях с повышенной опасностью.

В частности, использование двухполюсных автоматов в качестве устройств ввода или групповых выключателей регулируется нормативным актом ПУЭ.

Согласно пункту 7.1.21 данного документа, в определенных случаях, когда напряжение (U) превышает допустимые значения из-за обрыва проводника защитного заземления (PE), должно срабатывать защитное отключение как для фазного (L), так и для нулевого (N) проводов. Это означает, что в качестве устройства ввода необходимо применять двухполюсный автоматический выключатель.

Аналогичные рекомендации содержатся в пунктах 6.6.28 и 6.6.29 ПУЭ. При этом важно обеспечить, чтобы отключение одного из нулевых проводников не происходило без одновременного отключения фазного проводника.

Однополюсный или двухполюсный?

Необходимость применения во ВУ того или иного вида АВ зависит от типа питающей сети. Как известно, в настоящее время в зависимости от контура заземления существуют 3 типа электрических линий:

1. TN-C.
2. TN-S.
3. TN-C-S.

Первый тип электрических линий представляет собой схему с глухозаземленной нейтралью, в которой соединены нейтральный (N) и защитный (PE) провода. Главный недостаток этой схемы – потеря ею защитных качеств при обрыве нейтрального провода.

Второй тип линий является более безопасным, но более дорогим. В нем используется отдельный дополнительный заземляющий провод (PE).

Третий тип – это вариант второго типа, в котором провод PE на входе к потребителю разделяется на 2. Один – это заземление, а второй – нулевая нейтраль.

При наличии линии типа TN-C, когда ввод к потребителю, выполнен двумя проводами (L и N) в качестве входного устройства (ВУ) часто используется ОАВ. На рис. 6 приведена схема включения такого автомата.

В данном случае питающая фаза подключается к клемме ОАВ, проходит через счетчик и далее идет на ОАВ групп потребителей.

Если используется линия типа TN-S или TN-C-S (напряжение подводится 3-мя проводами – L, N и RE), то на входе используется ДАВ.

На схеме фазный и нулевой провода подключаются к входным клеммам ДАВ и проходят на счетчик. После счетчика фаза проходит на два УЗО и три ОАВ групп потребителей, а нуль – на нулевую шину N. Провод заземления идет непосредственно на шину PE.

Характеристики

Основные характеристики автоматического выключателя (АВ) обычно указаны на его передней панели. К ним относятся:

• название производителя;
• модель устройства;
• время-токовая характеристика (B, C, D, K, Z);
• номинальный ток (Iн), в амперах;
• номинальное напряжение (Uн), в вольтах;
• предельный ток отключения (Iотк), в амперах.

Время-токовая характеристика определяет уровень тока, при котором происходит мгновенное отключение. В большинстве домашних ситуаций применяются автоматические выключатели класса C, для которых этот ток составляет от 5 до 10 значений номинального тока (Iн).

Наиболее критическим параметром является Iн. Это максимальный ток, при котором автоматический выключатель еще не срабатывает. Стандартизированные значения Iн составляют: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 и 100 А.

Iотк – это максимальный ток, который может возникнуть при коротком замыкании и который допустим для автоматического выключателя.

Видео – Маркировка автоматических выключателей. Что означают надписи на автоматических выключателях

https://youtube.com/watch?v=Dp6pXUDqOtA

Выбор АВ

Выбор автоматического выключателя (АВ) осуществляется на основе номинального напряжения (Uн) и номинального тока (Iн). Прежде всего, автомат должен гарантировать стабильную работу при рабочем напряжении (Uc).

Номинальный ток (Iн) можно определить двумя способами:

• исходя из потребляемой мощности;
• по сечению проводов.

В первом случае необходимо рассчитать общую мощность (P) всех электроприборов, после чего можно вычислить максимально допустимый ток, проходящий через автомат:

Imax = P/Uc, где Uc – это напряжение в сети.

При этом важно учитывать возможное падение напряжения в сети, а также оставить небольшой запас, связанный с изменениями в режиме работы потребителей.

На основании полученного значения Imax выбирается автомат с номинальным током (Iн), который максимально близок к Imax. При этом округление Imax производится в большую сторону до ближайшего значения Iн.

Во втором случае для выбора автоматического выключателя используются таблицы допустимых токов (в А) для различных сечений проводов, представленные в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). В таблицах можно найти данные, например, для медных проводов.

Видео – Автоматические выключатели – полюсность и схемы подключения

Таблица:

Зная сечение проводов в электропроводке по таблице можно определить допустимый ток (Iдоп). По этому току подбирается АВ. При этом, величина Iдоп округляется в меньшую сторону номинального тока автомата.

https://youtube.com/watch?v=0cfhv-Y_XCo

Цены на автоматические выключатели 2-полюсные

Автоматический выключатель на два полюса

Монтаж

Монтаж ДАВ не отличается от монтажа обычного АВ. Алгоритм установки такого автомата в бытовую сеть типа TN –S напряжением 220 В следующий:

1. Отключить напряжение сети и проверить его отсутствие с помощью мультиметра.
2. Подготовить 3 провода соответствующего сечения с двойной изоляции. Желательно,чтобы они различались по цвету – черный (фаза), синий (ноль) и желто-зеленый (земля).
3. Оттянув защелку на задней поверхности автомата, установить его на DIN-рейку.
4. Зачистить концы черного и синего провода на 1 см и вставить в верхние клеммы. При этом черный провод необходимо вставить в левую клемму, а синий – в правую.
5. Затянуть контактные винты.
6. Установив на рейку проходной контакт, закрепить на нем желто -зеленый провод и зажать его.
7. В нижние клеммы установить провода соответствующего цвета, идущие к потребителю электроэнергии.
8. Закрепить провод заземления.
9. Подать напряжение и проверить работу автомата.

Видео – Подключение однополюсного и двухполюсного автомата

https://youtube.com/watch?v=LA_zmUwYbhM

Меры безопасности

При установке ДАВ необходимо соблюдать обычные правила техники безопасности. В их число входят следующие требования:

1. Перед началом работ необходимо получить специальное разрешение.
2. Монтаж электроприбора ДАВ должен вестись двумя специалистами с целью своевременного оказания помощи при поражении одного из них током.
3. При монтаже необходимо использовать защитные средства – перчатки и диэлектрический коврик.

Применение в различных сферах

Двухполюсные автоматы, также известные как автоматические выключатели, находят широкое применение в различных сферах, обеспечивая безопасность и надежность электрических систем. Их основная функция заключается в автоматическом отключении электрической цепи при возникновении перегрузки или короткого замыкания, что предотвращает повреждение оборудования и минимизирует риск возникновения пожаров.

Одной из ключевых областей применения двухполюсных автоматов является жилое строительство. В домах и квартирах они устанавливаются в распределительных щитах для защиты электрических цепей, питающих освещение, розетки и бытовую технику. Это позволяет не только защитить жильцов от электрических травм, но и сохранить целостность электропроводки.

В промышленности двухполюсные автоматы используются для защиты электрических машин и оборудования. Они обеспечивают надежную защиту от перегрузок, что особенно важно в условиях, где используются мощные двигатели и трансформаторы. Автоматы помогают предотвратить выход оборудования из строя, что может привести к значительным финансовым потерям и простою производства.

В сфере энергетики двухполюсные автоматы играют важную роль в распределительных сетях. Они используются для защиты трансформаторов и линий электропередач, обеспечивая стабильность и безопасность электроснабжения. В случае возникновения аварийной ситуации автомат отключает поврежденный участок сети, что позволяет избежать более серьезных последствий и сохранить работоспособность остальных участков.

Кроме того, двухполюсные автоматы находят применение в коммерческих зданиях, таких как офисы и торговые центры. Здесь они обеспечивают защиту от перегрузок и коротких замыканий для различных систем, включая освещение, системы кондиционирования и другие электрические устройства. Это особенно важно в условиях высокой нагрузки, когда одновременно работает множество электроприборов.

В последние годы наблюдается рост интереса к использованию двухполюсных автоматов в возобновляемых источниках энергии, таких как солнечные и ветровые электростанции. Они помогают защитить инверторы и другие компоненты систем от возможных повреждений, обеспечивая надежную работу и долговечность оборудования.

Таким образом, двухполюсные автоматы являются незаменимыми элементами в современных электрических системах, обеспечивая безопасность и эффективность работы в самых различных сферах. Их применение способствует снижению рисков, связанных с эксплуатацией электрических установок, и повышает общую надежность энергетической инфраструктуры.

Вопрос-ответ

Почему на ввод ставят двухполюсный автомат?

Двухполюсный автоматический выключатель используют для одновременного отключения фазы и нуля в однофазной сети. Такой аппарат гарантирует полное снятие напряжения с линии, повышает безопасность обслуживания, защищает цепь от коротких замыканий и перегрузок.

В каких случаях ставят двухполюсный автомат?

В электрических щитах, где разделены защитный ноль и рабочий ноль, как правило, для защиты трехфазной нагрузки используют четырехполюсные автоматы, а однофазной — двухполюсные. Защитный ноль при этом конструируют в виде сплошной шины, которая нигде не прерывается, а автоматы размыкают одну или три фазы и рабочий ноль.

Советы

СОВЕТ №1

Перед установкой двухполюсного автомата обязательно ознакомьтесь с его техническими характеристиками и совместимостью с вашей электрической сетью. Убедитесь, что автомат соответствует требованиям по току и напряжению, чтобы избежать перегрузок и коротких замыканий.

СОВЕТ №2

При монтаже двухполюсного автомата соблюдайте правила безопасности: отключите электричество в щите, используйте изолированные инструменты и следите за тем, чтобы провода были правильно подключены. Неправильное подключение может привести к повреждению оборудования или даже к травмам.

СОВЕТ №3

Регулярно проверяйте работоспособность двухполюсного автомата, проводя тестирование с помощью кнопки «Тест». Это поможет убедиться, что устройство функционирует корректно и может защитить вашу сеть в случае аварийной ситуации.

СОВЕТ №4

Не забывайте о необходимости периодической замены двухполюсного автомата. Если вы заметили частые срабатывания или другие проблемы, возможно, пришло время обновить устройство на более современное или мощное, соответствующее вашим текущим потребностям.