В чем разница однополюсного от двухполюсного автомата

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.

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.

По какому принципу работает однополюсный автомат

Автоматические выключатели, как коммутационные аппараты, выполняют функции в проведении допустимого электрического тока и отключении питания, если номинал превышается, чем предохраняет электросеть от перегрузки.

В задачу однополюсного аппарата входит защита цепи в одном проводе. Работа аппарата сконцентрирована на 2 распределительных устройствах – тепловом и электромагнитном. Когда повышенная нагрузка действует долго, отключение цепи происходит первым механизмом. Если возникает короткое замыкание второй распределитель сразу прекращает подачу питания.

Тепловую защиту выполняет пластина из композиционного материала по следующему принципу:

1. Поступает ток, превышающий допустимый уровень.
2. Биметалл нагревается.
3. Изгибается.
4. Толкает рычаг.
5. Отключает прибор.
6. Пластина остывает.

Когда состояние биметалла приходит в норму, он возвращается в свое исходное состояние и аппарат можно вновь подключать. В состав электромагнитного устройства входит катушка, в середину которой поместили сердечник.

Здесь просматривается такая картина:

1. Возникает ток с коротким замыканием.
2. Поступает на обмотку.
3. Силой, созданной электромагнитным полем, перемещается сердечник.
4. Отключает устройство.

В ходе взаимодействий физических процессов происходит размыкание силовых контактов, которые обесточивают проводник.

Большой силой тока создается электрическая дуга, её направляют в камеру с параллельными металлическими пластинами для дробления и полного распада. Автомат можно выключать простым поворотом ручки. Применяют такие выключатели в обычных квартирах, если к дому подведены всего 2 провода. В сарае, небольшом частном доме размыкают цепь однополюсные автоматы. В многоквартирных домах стоят заземляющие проводники, значит подойдет только двухполюсник.

Это интересно: Нужно ли утеплять дымоход из сэндвич-трубы в коробе из металлопрофиля: рассматриваем суть

Схемы подключения

Итак, принцип работы автоматического выключателя теперь понятен, можно переходить непосредственно к схемам его подключения. Начнем с того, что автоматы могут подключаться в однофазные и трехфазные сети. Какие автоматы для этого необходимы? Если разговор вести от однофазных сетях с напряжением в 220 вольт, то в них обычно устанавливается или однополюсный прибор, или двухполюсный. Сама схема будет зависеть от того, используется ли в ней заземляющий контур или нет.

Если в дом входят два провода (ноль и фаза), то в распределительный шкаф можно ставить однополюсный вариант. При этом фазный контур будет проходить именно через сам автомат. Если внутрь дома входит три провода (фаза, ноль и заземление), то общий автомат должен быть двухполюсным. То есть, к первой клемме прибора подключается фаза, ко второй ноль. Заземление через отдельную клеммную коробку разводится до потребителей (светильники и розетки). Далее, провода от автоматического выключателя проводятся до счетчика, затем к однополюсным автоматам, установленных по группам, но уже как было описано в первом случае. Кстати, вот ниже данная система подключения автомата.

Что касается трехфазной сети, то в данном случае лучше всего ставить трехполюсные или четырехполюсные конструкции. Здесь все точно так же, как и в случае с однофазным подключением. То есть, если в доме используется разводка без заземления, то к неподвижным контактам подключаются три фазы питающей сети. Нулевой провод разводится как отдельный контур до потребителей (розетки и лампы). Если в доме присутствует система заземления, то устанавливается четырехполюсная модель, то есть, к прибору будут подключаться три фазы и ноль, а контур заземления пойдет отдельной линией до потребителей.

Иногда подключение автоматического выключателя связано с правильным проведением некоторых нюансов всего процесса. А именно подсоединением проводов к прибору

На что необходимо обязательно обратить внимание?

У каждой модели есть свои требования относительно сечения вставляемого провода и длины изоляционной оболочки

Это обязательно указывается в паспорте изделия. Чаще всего зачищать провод надо на длину от 0,8 до 1,0 см

Важно понимать, что ставить провод с изоляцией в зажим недопустимо, потому что диаметр изоляции больше диаметра самой жилы, поэтому контакт между зажимом и жилой или будет слабым, или будет полностью отсутствовать. Фиксация провода в автомате производится винтом, который закручивается отверткой

После фиксации необходимо проверить качество зажима, для этого сам провод надо слегка подергать. Если для подключения автомата используется многожильный проводник, то на его конец лучше всего надеть наконечник.

Это интересно: Как опломбировать вводный включатель — 4 способа

Вопрос 1

Зачем нужны 4-полюсные и 2-полюсные автоматы?

Ответ А

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.

Ответ Б

Во всех случаях, когда в линии после этих автоматов предусмотрены какие-то работы или техническое обслуживание. Все работы по ремонту и обслуживанию элементов электрической цепи должны проводиться при полностью отключенной магистрали. Т.е. теоретически хватит и на вводе установки (здание, дом), но если имеется сильное ветвление на независимые потребители (в доме это квартиры, на заводе — цеха), то устанавливать желательно на каждой линии. А вот внутри помещения — уже можно ставить однополюсные, для контроля конкретной линий…

Ответ В

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, на отходящих линиях следует устанавливать двух- и четырехполюсные выключатели. Только в этом случае возможно методом поочередного включения линий найти неисправную цепь, в том числе и цепь с утечкой нулевого проводника без демонтажа вводно-распределительного устройства, а также возможно отключить неисправную цепь для обеспечения работы остальной части электроустановки. Примечание: в этом ответе, очевидно, делается акцент на возможную установку в этих цепях автомата+УЗО.

Ответ В1

Если во главе группы из нескольких АВ стоит УЗО, в случае его (УЗО) срабатывания, намного легче искать повреждение при двухполюсном АВ или АВ (Р + N). Да и ждать вызванного электрика проще, т.к. можно отключить АВ поврежденной линии. В случае же однополюсных АВ вся группа, находящаяся под защитой УЗО – обесточена. При этом, замечу, что п.3.1.17 к теме разговора отношения не имеет, т.к. в нем речь идет о предохранителе. Понятно, что установленный в N предохранитель, при срабатывании первым, оставит фазу на поврежденном потребителе.

Применение же двухполюсного АВ или АВ (Р + N) вполне вписывается в третий абзац п.3.1.18 «ПУЭ»: «Расцепители в нулевых проводниках допускается устанавливать лишь при условии, что при их срабатывании отключаются от сети одновременно все проводники, находящиеся под напряжением».

Ну и, если подведете под взрывоопасную зону: 7.3.99 «ПУЭ»: «Во взрывоопасных зонах класса В-I в двухпроводных линиях с нулевым рабочим проводником должны быть защищены от токов КЗ фазный и нулевой рабочий проводники. Для одновременного отключения фазного и нулевого рабочего проводников должны применяться двухполюсные выключатели».

Во взрывоопасных зонах класса В-I в двухпроводных линиях с нулевым рабочим проводником должны быть защищены от токов КЗ фазный и нулевой рабочий проводники. Для одновременного отключения фазного и нулевого рабочего проводников должны применяться двухполюсные выключатели («ПУЭ», 7-е издание, гл. 7, п. 7.3.99).

Автоматы серии ВА

Отечественные автоматы выпускаются серий АЕ и ВА. Первый тип является устаревшим, и его применяют редко. У него низкая прочность корпуса, отсутствие соединения с DIN-рейкой. Для бытового применения лучше подходят изделия серии ВА, рассчитанные на токи до 63 А, характеристики B, C, D и отключающую способность 4,5 кА.

Отечественный трехполюсной выключатель автоматический ВА вполне отвечает современным требованиям, имея при этом цену значительно ниже импортных моделей.

Если верить многочисленным отзывам, импортные модели при столь высоких ценах должны быть идеальными. Но они дают осечки, хотя и реже отечественных моделей.

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.

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.

Выбор АВ

Выбор АВ производится по Uн и Iн. Во-первых, автомат должен обеспечивать нормальную работу при рабочем Uc.

Необходимый Iн выбирается 2 путями:

• по потребляемой мощности;
• по сечению проводки.

В первом случае оценивается суммарная мощность (P) электроприборов и затем определяется допустимый максимальный ток через автомат:

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

При определении этого тока необходимо также учитывать возможное падение сетевого напряжения, а также некоторый запас, связанный с изменением режима работы потребителей.

В зависимости от Imax подбирается АВ с близким Iн автомата. При этом округление величины Imax производится в большую сторону значений Iн.

Во втором случае при выборе АВ пользуются приведенными в ПУЭ таблицами допустимых токов (в А) для сечений проводов в проложенной электропроводке. В таблице для примера приведены некоторые данные 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.

Советы при покупке

При покупке важно прибрести оборудование, которое сможет обеспечить безопасность. Одно- и двухполюсные АВ применяют в однофазных сетях, а приборы с большим количеством полюсов – в трехфазных. Одно- и двухполюсные АВ применяют в однофазных сетях, а приборы с большим количеством полюсов – в трехфазных

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

Маркировка

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

Имея перед собой АВ, проще рассмотреть интересующие величины:

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

Мощность

Существуют два способа расчётов при выборе АВ:

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

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

Производитель и цена

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

Основные ошибки при покупке

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

Назначение

Важно не перепутать: вход — сверху, выход — снизу, иначе автомат может выйти из строя и не будет выполнять своих функций. Видео об автоматических выключателях. Монтируется автомат на рейку с помощью подпружиненной защелки внизу корпуса

В практике использования подобного оборудования отмечается частое применение трёх видов устройств: однополюсные, двухполюсные, трёхполюсные. Фото — двухполюсный автомат Такая реализация предусмотрена ПУЭ Правила установки электрооборудования , где сказано, что запрещается отключать фазный провод, не отключая нейтраль. Обязательно нужно помнить что все работы по установке, подключению и монтажу необходимо производить безопасно, а значит с полным отключением и проверкой отсутствия напряжения. Раскручиваем контактные винты и вставляем провода в контакты автомата

Монтируется автомат на рейку с помощью подпружиненной защелки внизу корпуса. В практике использования подобного оборудования отмечается частое применение трёх видов устройств: однополюсные, двухполюсные, трёхполюсные. Фото — двухполюсный автомат Такая реализация предусмотрена ПУЭ Правила установки электрооборудования , где сказано, что запрещается отключать фазный провод, не отключая нейтраль. Обязательно нужно помнить что все работы по установке, подключению и монтажу необходимо производить безопасно, а значит с полным отключением и проверкой отсутствия напряжения. Раскручиваем контактные винты и вставляем провода в контакты автомата.

После счётчика с однофазным вводом монтируется двухполюсный АВ. В случае возникновения аварийной ситуации все полюса автоматического выключателя отключаются одновременно. Герметичный корпус не дает просочиться внутрь пыли и влаге. Графическое обозначение или принципиальная схема прибора. То есть, к первой клемме прибора подключается фаза, ко второй ноль. Таким образом, преимущества: Безопасность — электрическая цепь разрывается целиком.

Особенности работы однополюсного и двухполюсного АВ

Также выбор автомата по значению длительного допустимого тока следует производить, в зависимости от характеристик кабеля проводки. Тепловой расцепитель защищает цепь от перегрузок, а электромагнитный от сверхтоков короткого замыкания.

Пример изображен на картинке. При этом обязательно соблюсти условие целостности изоляции везде, кроме клемных колодок.

В случае, когда сработало УЗО, необходимо найти неисправность в цепи. Электроток, отсекаясь на одном проводе, может остаться на другом. Обозначается она буквами латинского алфавита и наносится на корпус самого автоматического выключателя. Подключение дифференциального автомата

Заключение

Автоматический выключатель трехполюсный является важной частью домашней электрической системы

Выбирая дорогие модели, следует принимать во внимание, что все остальное оборудование должно быть того же уровня: проводка, выключатели и розетки, распределительные коробки, осветительные приборы

Основные характеристики автоматов всегда есть на корпусе с лицевой стороны. Они подбираются с учетом сечения провода и величины подключаемой нагрузки.

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

На зажимы первого полюса подключаем соединительные провода от испытательного устройства РЕТОМ-21 и включаем наш «объединенный» автомат.

Прогружать автомат будем 4-кратным током от номинального, т.е. током 64 (А). Напомню Вам, что согласно , тепловой расцепитель при этом токе должен сработать за время примерно от 1,7 до 18 (сек.).

Произошел щелчок и прогружаемый полюс фактически отключился. Это видно, как по току в цепи (ток равен нулю), так и по данным секундомера РЕТОМ-21. Кстати, измеренное время срабатывания теплового расцепителя составило 3,31 (сек.), что соответствует время-токовой характеристики.

Также состояние контакта прогружаемого полюса можно проверить с помощью мультиметра. Как видите, контакт автомата разомкнут.

Но самое интересное то, что при этом его рычажок управления остался включенным, тем самым не отключив соседний полюс! Ему элементарно не хватило механической силы.

Таким образом получается, что прогружаемый полюс отключился, а соседний — остался замкнутым (включенным).

Да все просто. Помните, я показывал, что у двухполюсных и трехполюсных модульных автоматов имеется механическая связь в виде вилочек-толкателей между механизмами их расцепления. При срабатывании одного из расцепителей, эти вилочки приводят к срабатыванию и соседние полюсы.

А в нашем случае, при самостоятельном объединении двух однополюсных автоматов, этих вилочек-толкателей нет, поэтому возвратной пружине одного рычажка элементарно не хватает механической силы, чтобы отключить соседний рычажок.

Даже если у Вас где-то в запасе и имеются подобные вилочки-толкатели, то Вы все равно не сможете соединить автоматы, т.к. в корпусах однополюсных автоматов не предусмотрены отверстия для них (по крайней мере у IEK и Шнайдер Электрик их точно нет).

Эксперимент №2. Соединяем три однополюсных автомата

Берем три однополюсных автоматических выключателя ВА47-29.

Устанавливаем автоматы на DIN-рейку, для надежности стягиваем их между собой ограничителями для DIN-рейки и объединяем все три рычажка.

Аналогичным образом, проводим поочередно прогрузку всех полюсов. Более подробнее об этом смотрите в видео, которое размещено в конце статьи.

Вот например, при прогрузке среднего полюса он отключился за время 3,14 (сек.).

Механических сил его рычажка не хватило, чтобы отключить соседние полюса. Вот состояние контакта прогружаемого полюса.

А вот состояние контактов соседних полюсов.

Объединять однополюсные автоматические выключатели в двухполюсные и трехполюсные запрещено. При возникновении короткого замыкания или перегруза в одном из полюсов, отключится только этот самый полюс автомата, а соседние останутся замкнутыми. И какой тогда смысл в таком соединении автоматов?

Представьте элементарную ситуацию. Ваш электродвигатель подключен через такой вот «объединенный» автомат напрямую без и защиты от обрыва фаз. Предположим, что в питающем кабеле произошло короткое замыкание фазы на землю. При этом автомат, установленный в этой фазе отключится, а соседние останутся в работе.

К чему же это приведет? Двигатель перейдет в двухфазный режим работы и в итоге может выйти из строя, в зависимости, конечно же, от нагрузки на его валу. От подобных ситуаций даже специально устанавливают устройства для контроля фаз, например .

Это только лишь один пример. На самом деле примеров можно привести множество, и с помощью таких вот «объединений» автоматов могут возникнуть ситуации с более серьезными и печальными последствиями.

Полную версию экспериментов смотрите в моем видео: