Схема подключения и технические характеристики автомата на 25 ампер

Как ошибочно выбирают автоматы

На практике обычно выбирают автомат, особенно не задумываясь. Многие отталкиваются от необходимой нагрузки, а именно стараются поставить такой автомат, чтобы он попросту не отключался при большой нагрузке. Так, например, если требуется 5 кВт, то ставят автомат на 25А, если есть 3кВт нагрузка — автомат 16 ампер и так далее. Но этот подход совершенно не обдуман, поскльку приведет только к поломке оборудования или еще хуже — к возгоранию электропроводки либо даже пожару.

Автоматический выключатель для того и изобретен, чтобы защищать от перегрузки. Это коммутационный аппарат для защиты, а не украшение электрического щитка.

Скачать

Для тех, кто интересуется темой глубже и основательней, выкладываю ГОСТ, в котором подробно расписаны все характеристики и терминология касательно автоматических выключателей.

В данный момент ГОСТ Р 50345-99 (МЭК 60898-95) (Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения) не действует, вместо него введен ГОСТ Р 50345-2010 (МЭК 60898-1:2003) (Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения. Часть 1. Автоматические выключатели для переменного тока). Его и выкладываю для скачивания:

• ГОСТ Р 50345-2010

А во второй части статьи мы рассмотрим конструкцию защитного автомата снаружи и изнутри, а также проведём его тестирование.

Технические данные ВА47−29

Все модели этой линейки стоят недорого, но отлично справляются с защитными функциями, предусмотренными конструкцией, и уже давно эксплуатируются в жилых и производственных зданиях. В таблице приведены технические характеристики автоматического выключателя ВА 47−29:

Существуют некоторые отличия в технических характеристиках ВА 47−29 и аналогичной модифицированной модели ВА47−29М: у последних автоматов имеется защёлка на установочную рейку DIN в исполнении двойного фиксированного состояния. Рукоятка переключателя шире и имеет большую площадь, а корпус с повышенной теплоотдачей способствует росту предельной величины тока на 10%.

Сигнальные элементы

У обычного автоматического выключателя существует всего два положения:

включено

отключено

У некоторых моделей присутствует третье — аварийное отключение. Те кто плотно работает с промышленными моделями ВА, АЕ и другими, рассчитанными на большие токи, с этим знаком не понаслышке.

Язычок автомата заняв среднее промежуточное положение, как бы сам демонстрирует каким образом он был отключен. То есть, отключился он аварийно из-за короткого замыкания или перегрузки, либо был отключен вручную каким-то человеком.

В отдельных марках модульных моделей, это можно увидеть и определить по глазку, который окрашивается в тот или иной цвет, в зависимости от срабатывания.

Эта функция очень удобна, когда вы или кто-то другой, обслуживает большое количество щитовых не в одиночку, а с напарниками. Для щитка в квартире, данную опцию можно считать излишней.

А вот для РЩ-0,4кв в подъезде, она не помешает.

Еще один цветной «глазок», который может присутствовать в автомате, расположен в подвижной части отключающего рычажка.

Заметьте, что это не просто надпись ON или OFF, которая показывает включен аппарат или выключен. Это цветной сигнальный элемент демонстрирующий реальное положение контактов. Замкнуты они или разомкнуты.

Если автомат выключен и его «язычок» находится внизу, то полосочка зеленая. Это говорит о том, что контакты действительно разорвались.

В том случае, если сигнальный элемент не поменял свой цвет, значит контакты на самом деле не разошлись (прикипели, сварились и т.д.).

Такое хоть и редко, но тоже встречается.

Особенности установки модульной розетки

Перед монтажом каждого электрического щитка необходимо четко определиться с количеством и порядком расположения всех модульных устройств, входящих в его состав. Это связано не только с необходимостью правильно составить общую схему электроснабжения квартиры, но и напрямую влияет на выбор корпуса распределительного устройства.

Каждый модульный элемент имеет четко определенный размер, который регламентируется стандартом DIN43880. В соответствии с этим документом ширина одного модуля принята равной 17,5 мм.

В зависимости от мощности, на сегодняшний день выпускают две разновидности розетки на дин рейку. Они отличаются, в первую очередь, размером.

Конструкция каждой такой розетки не имеет принципиальных отличий от устройства встраиваемых или накладных моделей. Такая розетка также имеет две рабочих клеммы, к которым подключаются фазный и нулевой провода. В зависимости от назначения, это устройство может быть оснащено заземляющими контактами.

Единственной особенностью таких розеток является их четко регламентированная форма и размер, а также наличие специальной защелки, позволяющей монтировать изделие на рейку.

На рисунке представлены два наиболее распространенных типа розеток, предназначенных для установки на din рейке. Эти модели, помимо размера, отличаются наличием заземляющих контактов.

Розетка без заземления

Ширина этого устройства составляет 1 модуль (17,5 мм), оно очень компактно. Для установки такой розетки не приходится выделять много места. Предназначено подобное изделие для подключения маломощных потребителей, не требующих обязательного заземления, например, светильника или паяльника. Выпускаются модели с номинальным током 6 и 10 А.

Розетка с заземлением

Несколько более габаритной является розетка, имеющая ширину 2,5 модуля. Она оборудована заземляющими контактами и предназначена для питания потребителей, металлические части корпуса которых при работе должны быть заземлены. К таким устройствам можно отнести, например, ручной электроинструмент. Выпускаются модели, имеющие номинальный ток 10 и 16 А.

В пределах двух рассмотренных разновидностей существует достаточно большое количество вариантов конструктивного исполнения розеток, предназначенных для установки на дин рейку, которые предназначены для работы в разных условиях.

Большинство устройств, представленных в магазинах электротоваров, имеют степень защиты IP20, этого вполне достаточно для установки их в распределительном щитке.

Что касается расшифровки обозначения степени защищенности электрооборудования IP, то она очень проста. Первая цифра кода соответствует диаметру предмета, от воздействия которого защищено данное оборудование. Цифра 2 обозначает, что корпус устройства защищен от проникновения в него предметов диаметром более 12,5 мм (пальцев человека или подобных им объектов). Вторая цифра числового кода показывает степень влагозащищенности. 0 соответствует отсутствию какой-либо защиты от влаги.

При необходимости можно выбрать изделие, соответствующее более высоким нормам защиты. Например, розетка с заземлением Bemis 1/16A, имеющая степень защищенности от окружающей среды IP44, предназначена для эксплуатации в сложных условиях. Корпус этого изделия выполнен из прочного пластика, он надежно защищен от пыли и водяных брызг. Это дает возможность активно применять такие розетки на производственных предприятиях.

https://youtube.com/watch?v=7sz6sf-gUPg

Селективность

Cat A или Cat B — категория применения в отношении селективности.

Cat A — это обычный автомат. Cat B — это селективный выключатель, который ставится в разветвленных сетях для обеспечения селективности защит.

Грубо говоря, чтобы при КЗ отключался только автомат какой-то конкретной линии, а не главный ввод всей цепочки.

Например, у вас в квартире стоит вводной автоматический выключатель, плюс еще один установлен на лестничной площадке. Даже если номинал автомата в подъезде или лестничной клетке больше, то нет никаких гарантий, что в случае серьезного КЗ сработает тот аппарат, который смонтирован в квартирном щитке.

Чаще всего отрабатывают оба. А представьте, что второй аппарат смонтирован не сразу за дверью, а в щитовой подвала, да еще и под замком? Бывает и такое.

Поэтому в таких ситуациях для ответственных объектов не помешает раскошелиться и применить селективные аппараты.

Ну и конечно в обязательном порядке их нужно ставить в медицинских учреждениях. Дабы какая-нибудь уборщица тетя Глаша, замкнув мокрой тряпкой розетку в подсобке, случайно не обесточила полбольницы вместе с операционной.

Описание параметра «Предельная наибольшая отключающая способность, Icu (ГОСТ Р 50030.2)»

Номинальная наибольшая отключающая способность (Icn) определяет отключающую способность автоматического выключателя во время короткого замыкания (в амперах или килоамперах) при возможном доступе к устройству необученного персонала (бытовое применение). Определяется производителем согласно циклам испытаний по ГОСТ Р 50345-2010

Номинальная предельная наибольшая отключающая способность (Icu) определяет отключающую способность автоматического выключателя во время короткого замыкания (в килоамперах) при возможном доступе к устройству обученных и квалифицированных лиц (промышленное применение). Определяется производителем согласно циклам испытаний по ГОСТ Р 50030.2-2010

Согласно ГОСТ Р 50345-2010 (МЭК 60898-1:2003)

Номинальная наибольшая отключающая способность (Icn) — это значение предельной наибольшей отключающей способности, указанное для выключателя изготовителем.

Предельная наибольшая отключающая способность (ultimate short-circuit breaking capacity) — отключающая способность, для которой предписанные условия, соответствующие указанному циклу испытаний, не предусматривают способности выключателя проводить в течение условного времени ток, равный 0,85 тока нерасцепления.

Выключатель с указанной номинальной наибольшей отключающей способностью (Icn) имеет соответствующую ей рабочую наибольшую отключающую способность (Ics).

Соотношение между рабочей (Ics) и номинальной (Icn) наибольшими отключающими способностями (коэффициент К)

Согласно ГОСТ Р 50030.2-2010 (МЭК 60947-2: 2006)

Номинальная предельная наибольшая отключающая способность (Icu) — это значение предельной наибольшей отключающей способности, установленное изготовителем для данного выключателя при соответствующем номинальном рабочем напряжении в условиях, определяемых циклом испытаний. Она выражается как значение ожидаемого тока отключения в килоамперах (действующее значение периодической составляющей в случае переменного тока).

Предельная наибольшая отключающая способность (ultimate short-circuit breaking capacity) — отключающая способность, для которой согласно предписанным условиям в соответствии с установленным циклом испытаний не предполагают способности данного выключателя длительно проводить свой номинальный ток.

Номинальная рабочая наибольшая отключающая способность (Ics) — это значение рабочей наибольшей отключающей способности, установленное изготовителем для данного выключателя при соответствующем номинальном рабочем напряжении в условиях, определяемых циклом испытаний. Она выражается как значение ожидаемого тока отключения в килоамперах, соответствующее одному из определенных процентных значений номинальной предельной наибольшей отключающей способности согласно таблице (см.ниже), округленному до ближайшего целого числа. Она может быть выражена в процентах от Icu (например, Ics = 25 % Icu). С другой стороны, когда номинальная рабочая наибольшая отключающая способность равна номинальному кратковременно выдерживаемому току, она может быть задана значением в килоамперах при условии, что она не ниже минимума по таблице (см.ниже). Если Icu превышает 200 кА для категории применения А или 100 кА для категории применения В, изготовитель может указать значение Ics, равное 50 кА.

Таблица — стандартные соотношения между Ics и Icu в процентах от Icu

Назначение

Автоматический выключатель 25 ампер — устройство, основная задача которого обеспечивать безопасность электрической сети от действия сверхтока, то есть от короткого замыкания с перегрузкой. Главное предназначение аппарата заключается в обеспечении безопасности самого пользователя при использовании сети и электроприборов.

Подобное оборудование включается и выключается от электрической цепи. Чаще всего его используют, чтобы защитить электрическую плиту или другие кухонные нагревательные приборы.

Вам это будет интересно Методы передачи электроэнергии

Обратите внимание! Также он может быть использован, чтобы уберечь систему освещения, двигатель, трансформатор и электронный электроприбор. Защита электроцепи как основное предназначение

Защита электроцепи как основное предназначение

Отключающая способность

4500А или 6000А — номинальная отключающая способность тока в амперах при номинальном напряжении.

Это означает, что если на нагрузке или на кабеле по которому она питается, случится короткое замыкание с силой тока 6000А, то данный аппарат сможет успешно выполнить свою задачу и отключит потребителя.

Если же ток будет больше 6000А, то контакты автомата могут свариться между собой, «прикипеть», либо разрушатся (выгорят) стенки корпуса.

С какой именно величиной тока (4,5кА или 6кА) выбирать автоматы для щитовой в многоэтажках, а какие устанавливать при проживани в частном доме за городом, читайте в отдельной статье.

Бывают аппараты рассчитанные и на бОльшие токи КЗ. Причем при Iном=0,5-25А это будет ток КЗ в 25кА, а при Iном=32-63А всего лишь 15кА.

Это объясняется невозможностью рассеять большую мощность дуги при таких компактных габаритах. Хотите токи еще больше? Тогда ищите экземпляры чуть пошире.

Причем речь здесь не идет о промышленных габаритных выключателях. Это те же самые модульные автоматы, правда с одним исключением.

Они занимают на дин-рейке, в отличие от стандартных не один модуль, а полтора. Вот пример от ABB на токи КЗ до 50кА!

Маркировка и условия эксплуатации

Часть характеристик ВА47−29 содержится в обозначении модели выключателя. Используются следующие знаки, которые составляют маркировку после сокращения ВА:

• 47 — серийный номер изделия;
• ХХХ — цифровой код модификации;
• Х — буквенный указатель защитной характеристики: перегрузочная способность B, C, D;
• ХХ — номинальный ток автомата, ампер;
• Х — количество полюсов (1, 2, 3, 4).

Основными достоинствами выключателя являются: серебро на контактах, насечки на зажимах — они не допускают перегрева и оплавления жил в местах их присоединения.

Прибор способен работать на высоте до 2 тысяч метров над уровнем моря в атмосфере от -40 до 50ºС не менее 15 лет, его можно располагать в любом положении.

Схема подключения

Схема подключения без заземления

Согласно ПУЭ, питающий проводник подключается к неподвижному микроконтакту. Это означает подключение сверху (могут быть и исключения). Нужно смотреть схему подключения, расположенную на корпусе устройства. Обозначения следующие:

• символ 1 на схеме показывает, куда подключается вход первого фазного проводника;
• 2 – показывает выход первого фазного проводника;
• 3 – вход;
• 4 – выход у двухполюсного аппарата;
• 5 – вход;
• 6 – выход у трехполюсного;
• 7 – вход;
• 8 – выход у четырехполюсного.

Если кроме цифр на схеме и контактах есть обозначение буквы N, здесь подключается нулевой проводник. Когда такого символа нет, ноль подключается на клеммы, обозначенные максимальными цифрами. Если фазные проводники подключаются сверху, то и ноль тоже. Если фазные проводники подключаются снизу, нулевой, соответственно, тоже снизу.

Временная характеристика автоматических выключателей

В автоматических выключателях используется 2 вида расцепителей:

1. Электромагнитный. Обладает мгновенным срабатыванием. При превышении тока электромагнитного расцепителя устройство защиты отключается без каких-либо временных задержек. Этот узел приводит к срабатыванию автомата при КЗ.
2. Тепловой расцепитель. Срабатывает через некоторое время. Применяется для защиты от перегрузок. Причем, чем сильнее превышена допустимая мощность потребителя, тем быстрее сработает защита.

В некоторых автоматах применяется 1 расцепитель, в других оба. Различные комбинации этих узлов наделяют выключатель одной из вышеописанных характеристик B, C или D.

Ниже приведена таблица с временными характеристиками автоматов, их током отключения и сферой применения. In — номинальный ток, который указан на корпусе после буквы (16, 25, 32).

Правильные клеммы

Если посмотреть на отдельные марки автоматов, то можно увидеть, что при не полностью открытой клемме, провод случайно может попасть в заклеммное пространство.

Когда вы подключаете провода в щитке на высоте, вы как правило не видите верхнюю клемму и жила туда вставляется, что называется на ощупь.

Электрик затянув клемму с неправильно вставленным проводом, ничего не почувствует. Вроде бы усилие есть, значит затяжка удалась.

Некоторые даже проверяют этот момент затяжки по шкале динамометрических отверток.

На самом же деле провод закреплен не будет.

В хороших автоматических выключателях такая оплошность или ошибка просто невозможна. В них, как только вы начинаете затягивать клемму, заклеммное пространство тут же закрывается специальной пластинкой.

Она может быть как металлической, так и пластиковой.

Еще одна рекомендация, но не обязательная функция касающаяся клемм — дополнительный разъем под гребенчатую шинку.

Когда в электрощитке собирается ряд автоматов, то подключаются они между собой, именно через такую шину. Это очень удобно и надежно.

Но проблема возникает, если вам в дальнейшем нужно сделать какую-то отпайку и вывести с этой клеммы отдельный провод.

Плотность контакта меняется, он поджимается не полностью и постепенно выгорает. В итоге автомат приходится менять.

Так вот, в некоторых моделях (в основном у ABB), под это дело имеется дополнительный разъем, предназначенный именно для гребенчатой шины.

Основной контакт при этом остается свободным и в него можно спокойно подключать жилу кабеля, не нарушая надежности соединения.

Также смотрите на наличие насечек на клеммах. Желательно, чтобы они не были гладкими.

Этими насечками материал клеммы впивается в медную жилу, тем самым способствуя лучшему переходному сопротивлению.

Еще смотрите на то, чтобы пластик возле винта при затяжке не расходился. Проверить это можно прямо в магазине с помощью отверток.

Вставляете жало одной отвертки в клемму, а другой с усилием затягиваете контакт. Далее смотрите как себя ведут две половинки корпуса возле зажима.

Если поползли в стороны и появилась довольно различимая щель, это повод задуматься над такой покупкой.

Выбираем отключающую способность

Выше описан выбор пакетника по максимально допустимому току нагрузки. Но автомат защиты сети также должен отключаться при возникновении с сети КЗ (короткого замыкания). Эту характеристику называют отключающей способностью. Она отображается в тысячах ампер — именного такого порядка могут достигать токи при коротком замыкании. Выбор автомата по отключающей способности не очень сложен.

Эта характеристика показывает, при каком максимальном значении тока КЗ автомат сохраняет свою работоспособность, то есть, он сможет не только отключится, но и будет работать после повторного включения. Эта характеристика зависит от многих факторов и для точного подбора необходимо определять токи КЗ. Но для проводки в доме или квартире такие расчеты делают очень редко, а ориентируются на удаленность от трансформаторной подстанции.

Отключающая способность автоматических защитных выключателей

Если подстанция находится недалеко от ввода в ваш дом/квартиру, берут автомат с отключающей способностью 10 000 А, для всех остальных городских квартир достаточно 6 000 А. Если же дом находится в сельской местности иди вы выбираете автомат защиты электросети для дачи, вполне может хватить и отключающей способности в 4 500 А. Сети тут обычно старые и токи КЗ большими не бывают. А так как с возрастанием отключающей способности цена возрастает значительно, можно применить принцип разумной экономии.

Можно ли в городских квартирах ставить пакетики с более низкой отключающей способностью. В принципе, можно, но никто не гарантирует, что после первого же КЗ вам не придется его менять. Он может успеть отключить сеть, но окажется при этом неработоспособным. В худшем варианте контакты расплавятся и отключиться автомат не успеет. Тогда проводка расплавится и может возникнуть пожар.

Выбор автоматического выключателя. Основное правило

Выбирать защитный автомат надо, исходя из площади сечения провода, который этот автомат защищает (который подключен после этого автомата). А сечение провода – из максимального тока (мощности) нагрузки.

Алгоритм выбора автоматического выключателя таков:

1. Определяем мощность и ток потребителей линии, которая будет питаться через автомат. Ток рассчитывается по формуле I=P/220, где 220 – номинальное напряжение, I – ток в амперах, Р – мощность в ваттах. Например, для нагревателя мощностью 2,2 кВт ток будет 10 А.
2. Выбираем провод по таблице выбора сечения в зависимости от тока. Для нашего нагревателя подойдет кабель с жилой сечением 1,5 мм². Он в самых худших условиях в однофазной сети держит ток до 19А.
3. Выбираем автомат, чтобы он гарантированно защищал наш провод от перегруза. Для нашего случая – 13А. Если поставить автомат с таким номинальным тепловым током, то при токе 19А (превышение в полтора раза) автомат сработает примерно через 5-10 минут, судя по время-токовым характеристикам.

Много это или мало? Учитывая, что кабель тоже имеет тепловую инерцию, и не может мгновенно расплавиться, то нормально. Но учитывая то, что нагрузка не может просто так увеличить свой ток в полтора раза, и за эти минуты может произойти пожар – это много.

Поэтому, для тока 10 А лучше использовать провод сечением 2,5 мм² (ток при открытой прокладке – 27А), а автомат 13А (при превышении в 2 раза сработает примерно через минуту). Это для тех, кто хочет перестраховаться.

При этом главное правило будет таким:

Ток провода должен быть больше тока автомата, а ток автомата – больше тока нагрузки

Iнагр < Iавт < Iпров

Имеются ввиду максимальные токи.

И если есть такая возможность, номинал автомата должен быть смещён в сторону тока нагрузки. Например, макс.ток нагрузки 8 Ампер, макс.ток провода – 27А (2,5мм2). Автомат следует выбирать не на 13 или 16, а на 10 Ампер.

Привожу таблицу выбора автомата:

Количество полюсов

Бытовым электроприборам для работы необходимо однофазное питание. Достаточно фазного и нулевого провода. Мощные промышленные потребители (станки, печи) работают от трехфазной электросети. Им необходимы 4 провода: 3 фазы и 1 нулевой.

По этой причине и автоматические выключатели производятся в различном форм-факторе. Модели на 1 полюс устанавливают для защиты отдельных однофазных линий. На 2 применяются в качестве вводного устройства защиты квартирных электрощитов. Трехполюсные используются как силовые выключатели в трехфазных сетях. А четырехполюсные — это те же автоматы на 3 полюса, но они имеют дополнительный (4-й) модуль для нулевого провода.

Дополнительная информация. Если под рукой нет двухполюсного автомата, допустимо собрать его из 2 однополюсных. Устройства должны обладать одинаковыми временными и нагрузочными характеристиками. Аналогичным способом собираются выключатели на 3 и 4 полюса.

Устройство и принцип работы

Одним из основных узлов автомата являются его силовые контакты. Включение ВА обычно осуществляется вручную — путём нажатия кнопки включения или поднятием вверх рукоятки управления. При этом производится взвод пружинного механизма, а элементы контактной группы прижимаются друг к другу с определённым усилием. Сохранение взведённого состояния пружинного механизма обеспечивается благодаря фиксирующей защёлке, удерживающей механический привод во включенном положении.

В разрезе, типовой примерный вид.

Отключение может быть произведено как вручную, так и автоматически, при срабатывании органа защиты выключателя. В простейшем случае, защитные функции выполняются двумя компонентами — электромагнитным и тепловым расцепителями.

Электромагнитный расцепитель

ЭР представляет собой токовую катушку (соленоид) с подвижным электромагнитным сердечником — бойком. Через катушку постоянно проходит ток питаемой электроустановки. Срабатывание соленоида происходит при определённом значении тока, протекающего через контакты автомата. Обычно это величина тока, в несколько раз, а то и на порядки превышающая номинальное значение. При возникновении в защищаемой цепи короткого замыкания, под воздействием аварийных значений, стержень соленоида выдвигается и давит на защёлку механического привода расцепителя. В результате ее освобождения, привод выключателя под действием силы пружины разрывает контакт.

Тепловой расцепитель

Тепловой расцепитель обычно состоит из биметаллической пластины, по которой протекает ток. На самом деле, ток может протекать не по самой пластине, а по намотанному на неё высокоомному проводнику, нагреваемому током и передающему тепло пластине. Биметаллическая пластина — это спаянные между собой тонкие полоски двух металлических сплавов. Материалы подбираются таким образом, чтобы коэффициент их теплового расширения имел большое различие. Необходимо это для того, чтобы при нагревании биметалла пластина изогнулась — ведь один из её слоёв расширяется гораздо более активно.

Далее, при достижении некоторого критического изгиба пластина воздействует на фиксатор защёлки, отключая выключатель. СтабЭксперт.ру напоминает, что параметры системы подобраны таким образом, чтобы разогрев пластины начинался при протекании по ней тока, превышающего номинальное значение на величину порядка 20%. При этом, чем больше значение тока, тем активнее происходит нагрев, следовательно, быстрее достигается критический изгиб и инициируется отключение автомата.

Разница расцепителей

Резюмируя описание работы этих двух механизмов, можно отметить, что расцепитель электромагнитного типа представляет собой токовую защиту без выдержки времени, которую называют токовой отсечкой. Токовая отсечка реагирует на сверхтоки, возникающие при коротких замыканиях в защищаемой сети.

Тепловой расцепитель позволяет реализовать интегральную зависимость времени срабатывания защиты от величины тока. Тепловая защита обеспечивает отключение оборудования при его перегрузке, когда потребляемый ток больше номинального на 20% и более. В этих условиях отсечка ещё не срабатывает, но длительное функционирование оборудования в таком режиме недопустимо.

Читайте еще: что такое и зачем нужен автомат диф?