Выбор автоматических выключателей для дома

Характеристики АВ

1. МА – отсутствие теплового расцепления. Если к нагрузке типа электродвигателя подключено токовое реле, то здесь требуется только автомат с функцией защиты от короткого замыкания.
2. А – срабатывание теплового расцепителя при превышении номинального тока в 1,3 раза. Здесь время отключения может затянуться до 1 часа. Токовое расцепление настроено на отключение при превышении номинального значения в 2 раза со скоростью 0,05 сек. Если в этом случае соленоид не успеет сработать, действует тепловая защита, отключающая цепь через 20-30 сек. С характеристикой А устанавливаются автоматы для схем, содержащих полупроводниковые детали, выходящие из строя при небольших скачках тока. Для электронных устройств также применяются автоматы Z, у которых срабатывание происходит при двукратном превышении тока.
3. В – электромагнит срабатывает при увеличении тока в 3 раза по отношению к номинальному за 0,015 сек, а тепловой расцепитель – через 4-5 сек. Автоматы с характеристикой В применяются в сетях с небольшими пусковыми токами, например, осветительных.
4. С – наиболее распространенная характеристика, когда срабатывание обеих защит происходит при пятикратном увеличении номинального тока. В бытовых электрощитах устанавливаются такие автоматы, допускающие умеренные токи пуска оборудования.

Почему выбивает автомат в щитке

В промышленности применяются автоматы D и K, предназначенные для нагрузок с большими пусковыми токами. Если для частного дома используются мощные электродвигатели или электрический котел, может понадобиться аппарат марки D.

Как выбрать автомат для электропроводки

Для того чтобы правильно выбрать автоматический выключатель, нужно прикинуть максимально допустимую токовую нагрузку сети (суммировать все приборы). Номинал автомата (цифра после буквы) не должен превышать этого значения.

Для обычной квартиры, где нет «серьезных» потребителей питания типа кондиционера, водонагревателя, подойдет автомат класса B. Такая сеть считается слабонагруженной. Ставить высоконагруженный автомат (класса D) для сети, которая питает лампочки опасно. Он не будет воспринимать скачки напряжения в ней как вредные и может пропустить даже короткое замыкание.

Слабонагруженный прибор в сети с большой нагрузкой в штатном режиме наоборот, будет срабатывать не по делу и часто.

Да, чуть не пропустили: автоматы различаются по количеству фаз (полюсов). Число полюсов автомата указывает, с каким из типов сетей он может работать.В квартиру можно также поставить один входной выключатель класса C и по одному однофазному для обеспечения отдельных участков (кухня, комната, отдельно на кондиционер, если предусмотрен). Если нет желания все усложнять, в двухкомнатной квартире можно вполне обойтись одним автоматическим выключателем B с номиналом 16.

Мы почти разобрались, как выбрать автоматический выключатель по току и мощности. Но, если учесть только нагрузку потребителей, можно нарваться на неприятности. Выбор автомата напрямую зависит от типа проводки, кабеля. На слабой проводке мощный автомат при перегрузках не справится со своими задачами

То есть всегда нужно принимать во внимание сечение провода и его пропускную способность

В домах до 2001-2003 годов с большой долей вероятности будет алюминиевая проводка в однослойной изоляции. Скорее всего, она свое уже отслужила (номинально она может выдержать 20 лет при идеальных условиях, без перегрузок). Ставить на нее новый автомат, учитывая лишь суммарную мощность потребителей, категорически не рекомендуется. Автомат часто срабатывать перестанет, а проблема перегрева останется.

Варианта, по сути, два:

• Менять проводку на медную.
• К мощным потребителям (стиральная машина, бойлер, кондиционер) провести отдельную линию от щитка и поставить на нее отдельный автомат.

Медный провод пропускает больший ток, чем алюминиевый

Но и здесь важно, кроме материала, учитывать его сечение. Оно дает понять, сколько ампер можно пропустить через кабель, не опасаясь повреждения и перегрева

• Алюминиевый провод сечением 2,5 мм2 безопасно работает с токами до 16-24 А.
• Медный провод сечением 2,5 мм2 безопасно работает с токами 21-30 А.

Это означает, что при нагрузке в 23 А, автомат с номиналом 16 А обесточит проводку через минуту. Вполне достаточно, чтобы медный провод не перегрелся. Если поставить автомат 25 А, до отключения кабель будет пропускать ток за пределами своей нормальной нагрузки, он перегреется, изоляция быстрее износится, розетка со временем перегорит. Для алюминиевой проводки, соответственно, эти значения ниже.

Для простоты понимания предлагаем таблицу выбора автоматического выключателя, исходя из сечения кабеля.

Последний совет: на своей безопасности не следует экономить. Лучше брать автоматы в специализированных магазинах, выбирать производителей с проверенной репутацией. Менеджеры на месте ответят на вопросы, которые мы могли упустить в этой статье.

Корпус автомата

При выборе модульного автомата обращайте внимание на то, как собран сам корпус. Он всегда представляет из себя неразборную конструкцию на заклепках

Так вот, при покупке не лишне будет пересчитать количество таких заклепок. На обычных выключателях, их как правило не менее 5шт.

Хотя часто попадается даже с четырьмя.

Однако есть модели (например от Schneider Electric, ABB и другие) где заклепок шесть!

Что дает эта дополнительная заклепка? При срабатывании автоматического выключателя от короткого замыкания, в корпусе образуется дуга.

Это все равно что миниатюрный взрыв, который пытается разорвать аппарат изнутри. Так вот, дополнительная заклепка предотвращает возможность любого изменения геометрии аппарата.

На 4-х или 5-ти клепочных, выключатель может и не разорвет, но от нескольких КЗ, геометрия и расположение внутренних компонентов изменятся и они сместятся на пару миллиметров, относительно своего нормального расположения. Это постепенно приведет к тому, что аппарат будет отрабатывать плохо и в один прекрасный момент заклинит.

По факту, все механизмы внутри автоматического выключателя, как бы «висят» на корпусе. Это все равно что рама автомобиля.

Поэтому любое изменение геометрии приводит к тому, что аппарат перестает нормально работать. Например, начинает жужать или гудеть.

Что еще касаемо корпуса, то иногда не помешает обратить внимание и сравнить их размеры. Некоторые модели разных марок и производителей, имея одинаковый номинальный ток, немного отличаются по габаритам

У тех, где корпус больше на несколько миллиметров, соответственно и охлаждение будет лучше

Особенно это важно при плотном расположении автоматов в одном ряду

Выбор автомата защиты по току нагрузки

При планировании электропроводки основное задание — правильно выбрать номинал автоматического выключателя. При прохождении тока через проводник он начинает греться. Чем больший ток проходит по проводнику одного и того же сечения, тем больше выделяется тепла. Задача автоматического выключателя — отключить питание до того момента, когда потребляемый ток станет выше, чем это допустимо. Потому номинал автомата защиты должен быть меньше, чем допустимы ток проводки.

Номинал или номинальный ток автомата наносится на лицевой панели

Номиналы автоматических выключателей стандартизованы: 6 А, 10 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А и 63 А. На практике шести и десяти амперные варианты уже практически нигде не используются — техники в наших домах становится все больше и линии малого сечения не справляются с нагрузкой.

Выбор номинала

Выбирают автоматический выключатель не по нагрузке, не по мощности подключенных приборов или по току. Эти параметры учитываются при выборе сечения проводника. А выбор автомата защиты делают в зависимости от сечения проводников. Есть специальная таблица, в которой указаны допустимые токи нагрузки и рекомендованный номинал автомата защиты. Пользоваться таблицей просто: находите нужное сечение, в этой строке ищите номинал автомата защиты. Все.

Как все работает

Глядя на таблицу возникает вопрос: почему номинал автомата настолько меньше предельно допустимой токовой нагрузки. Ответ в механике работы автоматического выключателя. Он отключается только тогда, когда ток в цепи на 13% превышает ток срабатывания.

Например, автомат на 10 А сработает тогда когда сила тока в цепи будет 16 А + 13% (2,08 А) = 18,08 А. То есть, остается небольшой зазор до величины допустимой нагрузки. Этот зазор необходим, чтобы обеспечить целостность изоляции.

Современная система электроснабжения дома или квартиры не обходится без автоматических выключателей

Что будет, если на провод сечением 1,5 мм2 поставить автомат на 16 А. Ведь его номинал ниже допустимого тока нагрузки? Давайте считать. Ток, при котором пакетник сработает — 25 А + 3,25 А (13%) = 28,25 А. Он выше чем допустимы длительный ток нагрузки. Да, отключаться он будет редко, но через некоторое время изоляция расплавится и проводку придется менять. Потому выбор автомата защиты лучше производить по этой таблице, а никак не по длительно допустимому току.

Выбор по нагрузке

Если линия электропитания проложена с запасом по мощности, а нагрузка на ней далека от предельной можно поставить автомат с более низким номиналом. В этом случае он будет защищать не столько линию от перегрева, сколько технику от токов КЗ.

Выбор автомата защиты по мощности нагрузки — неправильная идея

Выбор номинала автомата защиты в этом случае также можно сделать по той же таблице. Только за отправную точку берем мощность нагрузки. Но еще раз повторимся. Это в том случае, если параметры линии выдерживают намного большую нагрузку чем существует.

Выбор автоматического выключателя по току

От этого показателя зависит, при каком именно показателе максимального тока сработает защита – выключатель разомкнет цепь на щитке электропитания.

Если электрощит расположен неподалеку от подстанции, стоит выбрать автомат на 6кА.

Более высокий показатель модульного автомата, который может потребоваться для обеспечения безопасности проводки в жилом помещении – 10кА. Выбирается он для подстраховки, на случай если показатель максимального тока превысит 6000А.

Кроме автоматических выключателей ещё одним видом подобного электрооборудования является устройство защитного отключения. Чтобы не допустить типичных ошибок в схемах установки, надо знать, как подключить УЗО.

Узнать, сколько УЗО можно оптимально использовать в домашних условиях, можно из этой инструкции.

Следует отметить, что от «домашнего» короткого замыкания спасёт и автомат на 4,5кА. Но обычно отдается предпочтение большему показателю.

Как работает автомат и от чего он защищает

Внешне автоматический выключатель представляет собой пластиковый коробок с клеммами для подсоединения проводки, плюс тумблер. Лезть внутрь не обязательно

Для нас важно, что в нем установлены контакты, тепловой и электромагнитный расцепители, которые отвечают за обесточивание сети при повышенной и экстремальной нагрузке

Как расшифровать маркировку на автоматическом выключателе:

• Буква (A, B, C, D) – это класс автомата, она означает предел тока мгновенного срабатывания, то есть напряжения, когда автомат сразу же обесточивает сеть в квартире. В большинстве случаев в жилых домах будет стоять автомат с буквой C. Он будет моментально срабатывать при 5-10 кратном увеличении силы тока от номинала. То есть автомат с номиналом 10 А вырубит сеть без задержки при значении силы тока 50-100 А. Автомат с B-характеристикой (3-5 кратное превышение) тоже самое сделает при значении 30-50 А.
• Цифра указывает на номинальный ток, то есть значение, до которого автомат будет работать в штатном режиме, ничего не выключая. Тот же автомат на 10 А при превышении силы тока до 11,5 сработает лишь через два часа. При 14,5 подождет минуту, если перенапряжение сети не исчезнет, обесточит квартиру. И так далее, до пиковых значений, обозначенных буквой, когда сеть упадет без задержки.
• Рядом меньшим шрифтом будет стоять другая цифра (в тысячах ампер), обозначающая максимальное значение силы тока, при котором автомат сработает, не получив повреждений.

В чем здесь фокус, почему нельзя сразу отключить сеть, если превышено номинальное значение? Автомат учитывает кратковременные токи, возникающие в сети на доли секунды при включении электрооборудования. Когда вы включаете стиральную машину, пусковой ток может быть выше номинального в 2-3 раза.

Основная функция автоматического выключателя – защищать сеть от короткого замыкания и перегрузки. Когда по линии течет слишком большой ток, проводка нагревается. Если это происходит слишком долго – провод может загореться.

Автомату по большому счету все равно на ваши электроприборы, он их, вопреки расхожему мнению, не защищает от скачков напряжения. Но потерять микроволновку или чайник, подключенные к розетке, это одно, а перегоревшая проводка в стене или в люстре – другое.

Важно понимать, что и от удара током человека при случайном касании токоведущих участков и заземленных предметов автомат тоже не убережет. Для этого существуют устройства защитного отключения (УЗО)

Советуют ставить одно общее после вводного автомата и на группы, где есть риск поражения током.

Пример обеспечения селективности

Для примера посмотрим, как будут выглядеть на одном графике время-токовые характеристики двух АВ – с номинальным током 10 А и характеристикой «В» (В10, мы про него говорили выше) и с номинальном током 25 А и характеристикой «С» (С25). Если эти автоматические выключатели включить последовательно, зона селективности будет располагаться между их диапазонами токов мгновенного расцепления. То есть, селективность и нормальная работа схемы будет обеспечиваться при сверхтоках от 50 до 125 А:

Формирование зоны селективности между время-токовыми характеристиками В10 и С25

Благодаря графическому представлению ВТХ мы видим, что предельный ток селективности равен минимальному току мгновенного расцепления – 125 А. В случае, если ожидаемый ток КЗ (максимально возможный сверхток) в точке замыкания меньше 125 А, можно говорить о полной селективности – при любом сверхтоке от 50 до 125 А нижестоящий автомат (В10) отключится мгновенно, а вышестоящий (С25) останется включенным. Тут всё ясно.

Но что же будет при сверхтоках менее 50 А? Тут изменится лишь то, что время отключения может быть больше – это ясно из графика. Однако, такие сверхтоки на практике встречаются редко, а ток КЗ 50 А говорит о том, что проводку надо менять – она не может обеспечить нормальное электропитание и пожаробезопасность.

Тут может возникнуть закономерный вопрос – а для чего же выключателю С25 электромагнитный расцепитель, если он при токах менее 125 А не функционирует? Ответ можно дать, посмотрев на такую схему:

Схема для пояснения того, что токи КЗ в электроустановке могут существенно отличаться

До сих пор мы говорили о токе КЗ в конце кабельной линии, в районе нагрузки. Этот ток обозначен как Iкз2. Но в электрощитке, где установлены оба автоматических выключателя, ток КЗ, обозначенный как Iкз1, может быть ощутимо выше. В нашем случае в щитке он может быть более 200 А. И если замыкание происходит в щитке после вводного АВ (а это бывает в основном из-за человеческого фактора), он мгновенно выключится.

Кстати, если устроите КЗ в щитке сразу после группового автомата АВ2, не удивляйтесь, что выбило оба автомата – ведь условие селективности не выполняется.

Иногда в некоторые светлые головы, изучающие тему селективности, приходит гениальная идея – установить на вводе автомат с характеристикой «D». Да, селективность будет прекрасной – примерно такой же, как если установить на вводе рубильник. Ведь в случае низкого тока КЗ такой автомат при КЗ внутри электрощита будет бесполезен.

Расчет номинала автоматов защиты

При расчете руководствуются установленной нагрузкой. Из этих соображений производится подбор сечения проводов и устройства, который будет защищать линию.

Например, выполним вычисления линии для 3 розеток. Предполагается подключить электрические приборы, стиральная машина мощностью 2 кВт, СВЧ 1,5 кВт и электрочайник 0,8 кВт. Суммарная мощность равна 4,3 кВт(4300 Вт).

По формуле вычисляем ток:

I=P/U,

I= 4300/220=19,54А

(Эта формула справедлива для активной нагрузки и применяется при проектировании электроснабжения в квартире.)

По справочным таблицам выбираем подходящее сечение провода. При этом учитывается способ прокладки и материал проводника. Выбираем проводку с медными проводами.

Из нижеприведенной таблицы выбираем ближайшее значение. Берем большее сечение медного проводника 2,5 мм2. Мы возьмем значения для «проложенных в трубе», потому что предполагается скрытая электропроводка.

Следующим этапом подбираем автомат, который будет устанавливаться в электрощитке. По справочной таблице выполняем подбор необходимого автоматического выключателя.

На практике для розеток используют кабель сечением в 2.5 мм². Хотя в таблице указано, что при открытой прокладке нам подойдет и 1.5 мм². Это больше того, что рассчитали мы выше, и обусловлено тем, тем, что кабель прокладывают в стене, а не на открытом воздухе, а также особенностями работы автоматических выключателей — они способы длительно пропускать токи на 13% выше номинального. То есть АВ на 16А будет длительно проводить ток до 18А, на 25А – до 28А и т.д.

Ниже приведена часть таблицы, с рядом номиналов выпускаемых промышленностью автоматов:

Выбираем автоматический выключатель на 16А. По расчетам следует установить прибор на 19,54 А. Но промышленность такие приборы не выпускает, поэтому выбираем значение ниже расчетного. К тому же розетки рассчитаны на ток в 16А, поэтому большего номинала автоматы нельзя ставить независимо от их числа.

Он будет надежно предохранять электропроводку от перегрузки и токов короткого замыкания в квартире или в загородном доме. Аналогичным образом производится расчет при замене старой электропроводки в доме.

В других случаях, когда подключение производится не через розетку, а напрямую, как электроплита, например, автоматический выключатель выбирают по мощности электроплиты. При этом кабель выбирают такой, чтобы через него мог длительно протекать ток номинальный ток с учетом потерь на линии

Важно отметить, что допустимый длительный ток кабеля рассчитанного сечения должен быть выше на 13% (и более) чем номинал автоматического выключателя на этой линии, по обозначенным выше причинам

3 КОНТАКТОР

Высоким качеством выделяется на фоне отечественных производителей электротехники продукция бренда КОНТАКТОР. Объясняется это тем, что завод принадлежит известной французской компании Legrand. На предприятии работает жесткая система контроля качества, начиная с закупки сырья и заканчивая конечным продуктом. Несмотря на достаточно высокую цену, отечественные потребители все чаще отдают предпочтение этому бренду. История Ульяновского завода началась в 1941 г, когда многие промышленные предприятия были переброшены с европейской части страны за Урал. Сегодня фирма на равных конкурирует с лучшими мировыми производителями.

В каталоге отечественного производителя можно найти как однополюсные выключатели для бытового применения серии ВА47, так и трехполюсные модели (ВА 04-35 Про) с номинальной отключающей способностью 18 кА.

Почему время-токовые характеристики неудобны на практике

Но всё это – общая теория, без привязки к конкретным моделям автоматических выключателей. Ведь даже зная теорию, которая изложена в статьях и ГОСТ  Р 50345-2010, невозможно слёту сказать, какой ток расцепления и нерасцепления будет у автомата, у которого на лицевой стороне написано “В10”. Нужно листать ГОСТ, гуглить, вспоминать, умножать, и так далее.

Вот как я об этом рассуждаю в статье про характеристики автоматов (ссылка в начале статьи):

Когда сработает автоматический выключатель? Рассуждения у время-токовой характеристики…

И мне, и моим читателям это неудобно. Поэтому я решил создать удобные на практике таблицы, приведенные ниже. В таблицах приведены данные, заранее посчитанные на основе номинального тока и типа тока мгновенного расцепления (В, С, D).

Фактически, таблицы токов, приведенные в статье, заменяют собой графики время-токовых характеристик. Они переводят теорию по расцепителям защитных автоматов из текстовой и графической форм в табличную. Думаю (уверен), что на практике моими таблицами для выбора автоматов и расчета токов в цепи будет пользоваться гораздо удобнее, чем графиками, на которых приведены данные безотносительно к конкретным номиналам.

Механизм работы автоматического выключателя

Для начала рекомендуется ознакомиться с общим механизмом работы рассматриваемых устройств. Это облегчит процесс выбора подходящей модели в дальнейшем. Стоит отметить, что большинство специалистов называют автоматические выключатели автоматом, что обусловлено принципом работы устройства. Главная особенность заключается в автоматическом срабатывании при необходимости без участия владельца.

Автомат защищает электрическую цепь от любых перегрузок, а также блокирует короткое замыкание. Для упрощенного понимания стоит разобрать это на примере. Допустим, в доме установлена медная проводка, показатель сечения которой составляет 2,5 мм2. Владелец одновременно включил духовку, чайник, микроволновку и утюг. В сумме эти устройства потребляют более 40 Ампер, что существенно нагревает проводку. Через какое-то время температура в проводах достигнет предела и обмотка начнет плавиться.

Такая ситуация может привести к различным последствиям вплоть до воспламенения или обрыва контакта. Если пожар будет вовремя потушен, то в дальнейшем все равно придется менять проводку. А это требует дробления штукатурки.

Избежать описанную проблему позволяет автоматический выключатель. Устройство имеет специальную пластину, которая предназначена для реагирования на предельное изменение температуры в проводке. Как только температура превысит допустимую норму, произойдет деформация пластины. Она надавит на рычаг и подача тока прекратится.

Автоматы принято устанавливать в любых конструкциях, куда проведено электричество. Это может быть квартира, частный дом, гараж, мастерская, промышленное предприятие или коммерческая зона. Везде это требуется в качестве меры безопасности.

Теперь предлагаем разобрать устройство автоматического выключателя. Он имеет следующие компоненты:

• Защитный корпус;
• Основной рычаг, на который оказывается давление пластиной. После срабатывания механизма пользователь должен вернуть его в исходное положение;
• Дугогасительный решетка;
• Клеммы, на которых фиксируется проводка;
• Защелка для фиксации;
• Внутренние контакты;
• Тепловой расцепитель;
• Электромагнитный блок.

Необязательно знать подробности о каждом из компонентов устройства. Выбрать качественный и надежный автомат можно зная лишь основные аспекты. Главное придерживаться рекомендаций, описанных в этой статье. Что касается местоположения автомата в сети, как правило, он устанавливается сразу за счетчиком. В некоторых случаях выключатель располагают либо в самом счетчике, либо под ним, либо отдельно. Это зависит от самой модели и желания пользователя.

Помимо защиты сети от перегрузки, автомат позволяет предотвратить короткое замыкание. Если в каком-то месте медная проводка подгорела, то ее оголенные части могут коснуться друг друга. В таком случае появляется электрическая дуга с высоким напряжением. Многие предметы могут загореться, если она коснется их. Автоматический выключатель предотвращает и такие ситуации. Для этого используется электромагнитный модуль устройства. Он срабатывает при резком повышении напряжения сети и толкает рычаг.

Устройство и принцип работы АВ

Для домашней сети чаще всего используются выключатели серии ВА. Их особенностью является наличие сразу двух видов защиты, а именно – тепловой и электромагнитной.

Пакетник состоит из нескольких деталей, основной из которых является биметаллическая пластина, реагирующая на величину тока, который проходит через нее. При превышении им номинала пластинка разогревается, изгибается в сторону отключения и вызывает срабатывание автомата.

Так работает тепловая защита.

Срабатывание электромагнитной защиты происходит под воздействием сверхтоков КЗ. При их прохождении через расцепитель подвижный сердечник последнего сдвигается в сторону и вызывает срабатывание механизма отключения, размыкающего контакты и обесточивающего проводку.

Устройство и принцип действия автоматического выключателя на видео:

Размыкание контактов вызывает появление электрической дуги высокой мощности, которая способна привести к их разрушению. Для ее нейтрализации устройство снабжается дугогасительной камерой, в состав которой входят параллельно установленные металлические пластинки. Притягиваясь к ним, дуга дробится на части, охлаждается и гаснет.

При необходимости включение и выключение автоматов может производиться вручную. Исправный автомат может в течение неограниченного времени выдерживать проходящий сквозь него поток электронов, если величина последнего не превышает номинала.

Устройство и принцип работы

В компактном корпусе находится механизм включения: два контакта, подвижный и неподвижный. При переводе рукоятки взвода в рабочее положение, контакты замыкаются и механически фиксируются во включенном состоянии.

Цепь, по которой протекает электроток, последовательно включает в себя два защитных устройства. Одно срабатывает при превышении установленного порога по температуре и току (биметаллическая пластина), второе размыкает контакты при коротком замыкании, а точнее при значительном превышении значения тока (электромагнитный расцепитель).

Если сила тока постепенно превышает допустимую величину (указана на маркировке автомата), пластина нагревается и механически размыкает контакты. При возникновении короткого замыкания, ток возрастает лавинообразно, и приводит в действие электромагнитный расцепитель. Для многополюсных автоматов достаточно превышения параметров хотя бы по одной линии. Отключится весь пакет контактов.

Во всех случаях срабатывания защиты, после исчезновения опасности автоматический выключатель не возвращается в исходное состояние. Для включения требуется человек.