Как установить автоматический выключатель: пошаговый инструктаж по установке

Электрические щитки, расположенные на лестничных площадках многоквартирных домов, находятся в полном ведении электриков из управляющей компании. Однако знать назначение электроустройств, заключенных в металлическом ящике, должен каждый. Попробуем разобраться, как установить автоматический выключатель, если возникнет срочная необходимость.

Содержание статьи:

• Почему необходимы знания об электрике
• Конструкция и назначение автомата
• Выбор электромеханического устройства
  • Напряжение, частота и номинальный ток
  • Важна ли ВТХ
  • Полюсность, ПКС и класс токоограничения
• Замена автоматического выключателя в щитке
• Инструкция по подключению двухполюсного автомата
  • Рабочие элементы устройства
  • Пошаговый фото-инструктаж по подключению
• Произошло отключение автомата: что делать
• Обучающее видео по теме

Почему необходимы знания об электрике

Информации об электрических устройствах, известной со школьных уроков физики, для практического применения недостаточно.

Рядовой потребитель чаще сталкивается с автоматическими выключателями, так как именно они срабатывают в связи с сетевыми перегрузками. Недостаточно просто вернуть рычажок в привычное положение, нужно обязательно разобраться в причинах отключения, иначе в ближайшее время ситуация может повториться.

Чтобы ориентироваться в начинке электрощитка (который, кстати, является обязательным элементом энергосистемы частных домов), необходимо знать состав и назначение всех устройств – импульсных реле, выключателей нагрузки, УЗО и т.д.

Нужно ли уметь самостоятельно менять автоматику? Рекомендуем для начала изучить теорию, а при первом же отключении – и практику. Дело в том, что не всегда существует возможность быстрой помощи профессионалов: в выходной день электрики отдыхают наравне с остальными. А если дом находится на даче или в деревне, лучше познакомиться с электросетью и сопутствующими устройствами досконально.

Конструкция и назначение автомата

Несмотря на название – «автоматический», данный тип выключателя срабатывает только в одну сторону – размыкает электрическую цепь (при превышении номинала или перегрузке, связанной с одновременным включением нескольких мощных электроприборов). Включить, то есть замкнуть цепь, можно только единственным способом – вручную.

В отличие от простого одноклавишного выключателя, автоматический прибор имеет более сложное устройство. Схематически классический вариант (без электронного блока) выглядит следующим образом.

Клеммы располагаются вверху и внизу, причем верхняя соединена с фиксированным контактом, а нижняя тесно связана с металлической пластиной, которая играет роль теплового расцепителя. Когда температура материала повышается, пластинка деформируется

Существует насколько способов запуска процесса расцепления:

• ручное управление (включение/отключение) с помощью небольшого рычага;
• воздействие токов короткого замыкания;
• избыточная нагрузка – превышение номинальных токовых параметров.

Чтобы мощное тепловое воздействие не сожгло выключатель, предусмотрена дугогасительная камера (комплект медных изолированных пластин), которая охлаждает и разбивает электрическую дугу.

Выбор электромеханического устройства

Учитывая параметры нагрузки и характеристики кабеля, можно подобрать устройство для монтажа в электрощиток. Вся необходимая информация об электромеханическом приборе находится на его лицевой панели.

В первой строке обычно указана марка изделия. Лучше не экономить, а выбрать автоматическое устройство известного производителя: Legrand, IEK, ABB, Schneider, Electric, Hager

Напряжение, частота и номинальный ток

В следующей строке можно найти информацию о двух важных характеристиках – напряжении и частоте. Наиболее распространенный «формат» — 220/400V 50Hz. Это значит, что можно подключить и одну, и три фазы при частоте 50Hz.

Если брать все конструктивные виды, то соответствие полюсов и напряжения будет следующим:

• 1-полюсный – 220 V (1 провод – фаза);
• 2-полюсный – 220 V (2 провода – фаза/ноль);
• 3-полюсный – 380 V (3 провода – фазы);
• 4-полюсный – 380 V (3 фазы/1 ноль).

Значение номинального тока ограничивает использование некоторых видов кабелей – и это обязательно учтите при выборе автоматики. Следовательно, покупая выключатель для электрощитка, проверьте, какие типы проводов участвуют в построении общей схемы. Ни в коем случае не отталкивайтесь от максимального напряжения в сети, иначе может получиться следующее.

Предположим, покупка новых бытовых приборов приводит к перегрузке и постоянному выбиванию автомата. Вы захотите увеличить его мощность и замените новым, у которого величина номинального тока выше. В результате во время включения в сеть нескольких мощных приборов автомат не сработает, зато перегреются провода, в результате чего произойдет короткое замыкание (оплавится изоляция, случится возгорание).

Если сечение кабеля не соответствует нагрузке, ее необходимо снизить (или, напротив, обновить коммуникации). Но нельзя подбирать автоматический выключатель, ориентируясь на максимальную нагрузку – только по кабелю

Цепь должна быть выстроена таким образом, чтобы наиболее слабым звеном являлся именно автоматический выключатель (а не провода), который предназначен для защиты от перегрузки.

Важна ли ВТХ

Буквенное обозначение временно-токовой характеристики предшествует цифровой маркировке, определяющей номинальный ток. Чтобы разобраться, в чем суть ВТХ, разберем формулу:

k=l/ln

где l – ток в сети, ln – номинальное значение тока, k – кратность. Категория зависит от кратности:

B – 3<k<5

C – 5<k<10

D – 10<k<20

График соответствия наглядно отражен на рисунке:

Три зоны, окрашенные в разные оттенки, указывают на категории ВТХ: красная – категория B, голубая – категория C, зеленая – категория D

Скорость срабатывания автомата полностью зависит от кратности: чем она больше, тем быстрее произойдет выключение. Для бытового применения используют перечисленные категории, но кроме них можно встретить автовыключатели с категориями ВТХ G, K, L, Z.

Автомат защиты B16 при токе 150 А срабатывает мгновенно, тогда как D16 – только после нагревания пластины, по истечение нескольких минут. Самая распространенная категория С применяется в быту и на производстве, в сетях со средними и малыми пусковыми токами. Категория В относится к быстродействующим, участвует в схемах старых сетей.

Следует учитывать, что на скорость срабатывания влияет и окружающая температура. Зависимость следующая: чем выше температурный показатель, тем меньший ток необходим для реагирования автомата. Опытные электрики при оборудовании электрощитков учитывают данное соответствие и стараются оставлять немного свободного пространства внутри щитка, чтобы не возникло перегрева из-за работы большого количества устройств.

Не забываем и про правило селективности: из всех защитных устройств, внедренных в цепь, первым должно срабатывать то, которое находится ближе к месту перегрузки. Если ближний автомат не отреагировал, а сработал следующий (предположим, подъездный) – параметры устройства подобраны неправильно.

Полюсность, ПКС и класс токоограничения

Количество полюсов у современных автовыключателей может варьироваться от 1 до 4, причем 1- и 2-полюсные устройства обслуживают однофазные цепи, а 3- и 4-полюсные – трехфазные.

ПКС – это предельная (номинальная) коммутационная (отключающая) способность. Ее показатель обозначает величину максимального тока короткого замыкания (ТКЗ), при котором автомат еще может сработать. Параметры ТКЗ не должны превышать ПКС, иначе гарантия защиты снимается. Если автоматическое устройство несколько раз обеспечило защиту от ТКЗ, его ресурс, скорее всего, исчерпан и требуется замена.

В быту чаще всего применяют устройства с ПКС, равной 4,5 кА, однако существуют модификации 6 кА и 10 кА (последние актуальны для промышленного использования).

И последняя характеристика – это класс токоограничения. На этикетке может быть указан 1, 2 или 3 класс, в некоторых случаях данный показатель не присутствует. Если его нет, прибор относится к 1 классу токоограничения. Каждый класс обозначает определенную скорость реакции автомата на возникновение ТКЗ.

Качество и стоимость зависят от класса, так как чем больше показатель – тем дороже устройство. Время действия автоматов приблизительно следующее:

• 3 класс – 3 мс;
• 2 класс – 5 (6) мс;
• 1 класс – около 10 мс.

Большинство современных выключателей относится к 3 классу.

После того, как вы выберете подходящий автоматический выключатель, можно приступать к его установке или замене.

Замена автоматического выключателя в щитке

Если откроете крышку электрического щита, то увидите, что все модули зафиксированы на металлической полосе, которая называется DIN-рейкой. Ширина пластины – 3,5 см, каждый модуль занимает 1,75 см.

Каждый элемент представляет собой модуль, который занимает количество мест, равное числу полюсов (на рисунке – образцы однополюсных, т.е. 1 место). Размер одной «ячейки» — 1,75 см, двух – 3,5 см и т.д.

Для установки потребуется следующий инструмент:

• плоскогубцы;
• отвертки (крестообразные и прямые)
• инструмент для резки кабеля (например, кусачки);
• индикаторная отвертка;
• стриппер (для удаления изоляции);
• кримпер (только для многожильного кабеля).

Первое, что необходимо всегда делать перед любыми манипуляциями в электрическом щите, — обесточить его и проследить, чтобы во время работы никто случайно не подключил питание. Для подстраховки следует использовать индикаторную отвертку и проверить отсутствие напряжения.

Далее берете приобретенный заранее автоматический выключатель и прикрепляете его к DIN-рейке так, чтобы он встал в один ряд с аналогичными устройствами. Если по краям осталось свободное место, то модуль лучше зафиксировать специальными ограничителями – металлическими скобами на винтах.

Установка не требует специального крепежа, так как защелка находится прямо на корпусе устройства, достаточно прислонить его к рейке и немного нажать. Чтобы снять вышедший из строя прибор, защелку придется ослабить отверткой

Подключение элементов с несколькими полюсами имеет различия:

• 2-полюсные – левая часть: верх – фаза, низ – фаза цепи; правая часть: верх и низ – ноль;
• 3-полюсные – верхние части – фазы по порядку, нижние – фазы цепи в соответствующем порядке;
• 4-полюсные – как 3-полюсные, но крайний правый модуль – ноль.

Как видите, главный принцип подключения в том, что вход подключается к верхним клеммам, выход – к нижним. Провода, как правило, выведены в щиток. Для удобства использования их группируют при помощи стяжек.

Важно правильно распределить места подсоединения кабеля. Для однополюсных устройств: фаза, идущая с УЗО или аппарата ввода, подключается к верхней клемме, фаза цепи – к нижней

Протянув концы проводов к соответствующим клеммам, расположите их свободно, без натяжки, а лишнее удалите кусачками. Строительным ножом или стриппером снимите часть изоляции (длина оголенного провода – 1 см). Если используете подручный инструмент, старайтесь не повредить кабель в поперечном направлении, чтобы не спровоцировать залом.

Протягивая провода в щитке, старайтесь их не перегибать, не делать как можно больше поворотов и заломов, а также не натягивать, как струну

Присоединение фазы можно оборудовать с помощью гребенки – специальной шины с необходимым количеством полюсов. Вместо гребенки также используют самодельные перемычки из провода ПВ3. Два провода в одну клемму помещать нельзя, поэтому их необходимо обжать наконечником НШВИ.

Многожильные провода обязательно нужно обжать – прикрепить наконечник НШВИ. Подручный инструмент не подходит, лучше используйте специальное приспособление, напоминающее кусачки, — кримпер

Подготовленные провода вставляем в специально предназначенные отверстия.

После того как провода зачищены и вставлены в клеммы, их необходимо зафиксировать с помощью аккуратного закручивания крепежа отверткой

Установка заканчивается обязательным тестированием системы: подаем напряжение, подключаем все устройства в цепи и с помощью индикаторной отвертки проверяем присутствие напряжения в области верхних и нижних клемм. Вместо отвертки можно использовать мультиметр.

По правилам, устройство необходимо промаркировать, чтобы обозначить его принадлежность к определенной цепи. Аналогичная маркировка должна присутствовать и на защитной крышке щита.

Инструкция по подключению двухполюсного автомата

А сейчас попытаемся разобраться в подключении автомата с 2 полюсами к электрической бытовой цепи 220 В. Это значит, что на входе будут присутствовать 2 провода – фаза и ноль. Провод, необходимый для подключения, имеет 3 жилы сечением 2,5 мм (ВВГнгП 3*2,5), следовательно, величина максимально допустимого длительного тока – 25 А.

Рабочие элементы устройства

Мы выбрали двухполюсное автоматическое устройство защиты, которое выглядит следующим образом:

Нам потребуются четыре контакта, два из которых находятся в верхней части (входящие), два – в нижней (отходящие). Крепление будет происходить с помощью крепежных винтов, фиксирующих прижимные пластины

На поверхности корпуса есть подсказка – схема подключения автомата.

По маркировке мы определили, что автомат соответствует сечению проводов – С40. Это значит, что ток 40 А является предельным током реагирования устройства

Местом крепления устройства является металлическая пластина – DIN-рейка.

Если посмотреть с обратной стороны, то можно увидеть защелку, при помощи которой автомат одним движением фиксируется на DIN-рейке

Разобрались с составными частями, переходим к инструкции.

Пошаговый фото-инструктаж по подключению

Отключаем напряжение в сети, проверяем его отсутствие с помощью мультиметра. Подготавливаем провода, которые имеют двойную изоляцию. Под слоем внешней защиты скрываются три провода разного цвета. Соответствие цветов следующее: черный – фаза, синий – ноль, желтый – земля.

Нам потребуются только 2 провода – фаза и ноль, третий (земля) пойдет отдельно. На 1 см снимаем изоляцию и вставляем оголенные концы проводов в клеммы

Слева должна находиться фаза, справа – ноль. Обратите внимание, чтобы часть изоляции не попала под контакт – при нагревании кабель может оплавиться и стать причиной поломки устройства. Осторожно затягиваем винты и переходим к заземлению.

Для крепления заземления применяем проходной контакт, который фиксируется на DIN-рейке так же, как и сам автоматический выключатель. Вставляем третий провод и зажимаем его

Следующий шаг – подключение отходящих проводов, которые крепятся к нижним клеммам.

Аналогичным образом снимаем изоляцию, вставляем концы в клеммы и зажимаем их аккуратно, чтобы не повредить корпус устройства. Следом фиксируем провод заземления

Подключение закончено. Осталось подать напряжение, перевести рычаг управления в активное положение и проверить работу.

Произошло отключение автомата: что делать

Неопытный пользователь при срабатывании автоматического выключателя спешит восстановить работу бытовых приборов, поэтому просто открывает защитную крышку и включает устройство. Однако это не совсем правильное решение, лучше предварительно выяснить причину отключения.

Первое, что необходимо сделать, — совершить проверку подключенных бытовых агрегатов и устройств, обращая внимание на внешний вид розеток и вилок, наличие или отсутствие запаха жженой пластмассы. Слишком горячие вилки также должны насторожить.

Одна из частых причин – увеличение энергетической нагрузки. Если у вас работает стиральная машина и микроволновка, а при включении пылесоса сработала защита, значит, произошла эксплуатационная перегрузка. Решение одно – равномерно распределить нагрузку, то есть включать мощные приборы по очереди.

Если из нескольких устройств постоянно реагирует только одно, проверьте исправность всех приборов, имеющих отношение к данной цепи (перегорела лампочка, произошло замыкание). Причина может крыться в проводке – в этом случае обязательно пригласите электрика

Если количество приборов не увеличилось, нагрузка не изменилась, а выключение произошло – возможно, виновата высокая температура. При повышении температурной нормы в щитке автомат также может сработать.

И последняя причина – выход из стоя самого автоматического выключателя. После нескольких реагирований на серии возросших токов, ТКЗ, гашений дуги он приходит в негодность, что можно определить по внешним признакам. Если клеммы обуглились или пластик оплавился, необходимо произвести замену устройства.

Обучающее видео по теме

В видеороликах представлена информация, которая поможет вам разобраться в устройстве и подключении автоматического выключателя.

Часть 1. Как выбрать автоматический выключатель – изучаем теорию:

Часть 2. Инструктаж по грамотному подбору автомата:

Пошаговый процесс сборки электрического щитка:

Полезный совет от профессионала:

Как видите, для подключения автоматического выключателя необходимо правильно выбрать устройство, следовать определенному порядку монтажа и соблюдать меры безопасности. Если вы сомневаетесь в собственных силах или не можете найти причину постоянных отключений защиты, обязательно обратитесь к квалифицированному электрику.