Схемы подключения автомата

Установить и правильно подключить автомат в распределительном шкафу – не проблема. С этим может справиться даже обычный человек, который с электричеством сталкивается только, когда вставляет в розетку штепсельную вилку от бытового прибора или включает освещение. Но вопрос, как правильно подключить автомат, все равно часто звучит от обывателей. Все дело в том, что даже среди электриков происходят споры о способах подсоединения. То есть, подводить питающий провод к автоматическому выключателю сверху или снизу.

Давайте не будем спорить здесь, а просто обратимся к правилам устройства электроустановок (ПУЭ), где в одном из пунктов, а, точнее, в пункте 3.1.6, четко все описано. Ни фото ниже нами сделана выписка из этого пункта ПУЭ.

Итак, правила рекомендуют подключать питающий провод к неподвижному контакту в автомате. А он расположен именно сверху. Но давайте до конца быть честными, и еще раз прочитаем правило. В нем нет строго ограничения, то есть, оно носит только рекомендательный характер. Поэтому отвечая на вопрос, как подключить автоматический выключатель снизу или сверху, можно использовать два варианта. Тем более, прибор будет отключать сеть от перегрузок и короткого замыкания в любом случае в независимости от схемы подключения.

И все же, почему в ПУЭ этот пункт присутствует? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть устройство автоматического выключателя.

Общие принципы монтажа выключателей освещения

Монтаж простой системы освещения и управляющих устройств производится во время ремонтных работ в помещении. При скрытой проводке, до выполнения чистовых отделочных работ производится укладка кабеля в штробы и подготовка мест под установку выключателей. При этом коммутацию выключателей, приборов освещения и питающих линий производят в монтажных распределительных коробках. Такие коробки могут находится в специальных нишах в стенах, скрыты в полу или за натяжным (подвесным) потолком.

В некоторых случаях, например, в деревянных домах, нормативными актами запрещен монтаж скрытой проводки, поэтому в таких помещениях монтаж производят открыто уже после отделки помещения (с использованием кабель-каналов или специальных гофрированных трубок).

Общий принцип подключения выключателей в большинстве случаев одинаковый: выключатель служит для разрыва фазы на линии, а ноль проводят непосредственно на светильник. Почему фазу, а не ноль? Это требование прямо указано в ПУЭ, которое гласит, что должна исключаться возможность разрыва одного нулевого проводника без отключения фазного. Это связано непосредственно с мерами безопасности при эксплуатации осветительных приборов. При отключении устройства от сети с помощью выключателя на него не должно подаваться напряжение, чтобы его можно было безопасно ремонтировать или менять лампу.

Место установки выключателей, управляющих освещением, подбирается исходя из привычек будущих пользователей и конфигурации помещения. В общем случае принят монтаж выключателей на высоте 90 см от пола. Это связано с тем, что таким выключателем сможет удобно пользоваться как ребенок, так и взрослый.

Планируя монтаж выключателей, лучше всего составить схемы подключения проводов в распределительных коробка и план с указанием расположения точек освещения и управляющих устройств, а также произвести разметку непосредственно на стенах. Это поможет избежать ошибок.

Устройство автомата

Чтобы перейти к схемам подключения автомата, необходимо разобраться в первую очередь с его конструкцией. А так как нас интересует именно подключение проводов к нижним или верхним контактам прибора, то надо понимать, что оба контакта (подвижный и неподвижный) изготавливаются из разных металлических сплавов.

Когда дело касается сети переменного тока, то при коммутации автомата его контакты выгорают равномерно, и здесь разницы, куда подключать провода, нет никакой. Если автомат располагается в схеме с постоянным током, то выбор контакта подключения – важная составляющая правильной и долгосрочной работы самого прибора. При высокой величине силы тока наблюдается перенос металлов с одного контакта на другой, поэтому в таких сетях подключение питающих проводов надо производить только сверху, то есть, через неподвижный контакт.

Теперь переходим непосредственно к самому устройству автомата. Чтобы вы поняли, что находится внутри этого прибора, рекомендуем ознакомиться с рисунком ниже.

Два основных элемента, которые выполняют защитные функции автомата – это расцепители электромагнитный и тепловой.

Электромагнитный расцепитель

Этот элемент является защитным, который срабатывает в том случае, если в электрической цепи, куда был установлен сам автомат, появилось короткое замыкание. Именно в этот момент в цепи появляются токи огромной величины (практически превышающие номинальное значение тока в тысячи раз). Чтобы не сгорела проводка и бытовые приборы, включенные в розетки, расцепитель мгновенно отключает подающую сеть. Время отключения – это миллисекунды. Кстати, существует определенная маркировка по времятоковым характеристикам. Обозначается она буквами латинского алфавита и наносится на корпус самого автоматического выключателя. В быту чаще используются типы «А», «В», и «С».

Сама конструкция электромагнитного расцепителя – это сердечник (соленоид), вокруг которого расположены витки пружины. Соленоид связан напрямую с подвижным контактом автомата. А вот пружина соединяется последовательно с силовыми контактами и тепловым расцепителем. Номинальный ток слишком мал, чтобы созданный внутри катушки магнитный поток, смог втянуть сердечник и тем самым разомкнуть контакты. Как только в сети возникает короткое замыкание, то есть, появляется тог огромной величины, внутри катушки (пружины) возникают большие магнитные потоки, пружина сжимается и втягивает в себя сердечник, который в свою очередь тут же размыкает силовые контакты. А, значит, сеть будет обесточена.

Тепловой расцепитель

Этот элемент предназначается для защиты электрической цепи, если в ней начинают действовать большие нагрузки, отличные от номинальной. Это расцепитель, так сказать, замедленного действия. Он будет определенное время держать перегруз, и если последний не снизится до номинального значения, то отключит питание. Сразу оговоримся, что тепловой расцепитель не будет реагировать на скачки тока кратковременного действия.

Чисто конструктивно тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, которая, по сути, является консолью. Ее свободный конец соединен с механизмом, который и будет разъединять контакты. При номинальном токе свободный конец пластины располагается близко к рычагу расцепительного механизма. Как только в цепи начнется перегрузка, пластина начинает нагреваться и изгибаться, тем самым действуя на рычаг, тот в свою очередь на механизм, а последний на контакты, размыкая их.

Вот такое достаточно сложное устройство автоматического выключателя и принцип действия.

Устройство и принцип действия

Прежде чем выполнять подключение автомата, необходимо разобраться с особенностями его конструкции и принципом срабатывания. Автоматический выключатель состоит из корпуса, коммутирующего устройства, механизма управления в виде кнопки или рукоятки, дугогасительной камеры и винтовых клемм, расположенных вверху и внизу.

Для изготовления корпуса и механизма управления используется прочная пластмасса, не поддерживающая горение. Коммутирующее устройство состоит из подвижных и неподвижных контактов. Каждый полюс автомата состоит из пары этих контактов и оборудован собственной дугогасительной камерой.

Предназначение дугогасительной камеры заключается в гашении электрической дуги, появляющейся при разрыве контактов, находящихся под действием нагрузки. Сама камера изготавливается в виде набора стальных пластин, имеющих профиль определенной формы. Они изолированы между собой и расположены на одинаковом расстоянии относительно друг друга. Именно к этим пластинам притягивается дуга, которая здесь же остывает и угасает. Число пар контактов в разных моделях автоматов составляет от 1 до 4. В устройствах имеются индикаторы положения. Красный цвет указывает на включенное состояние, а зеленый – на выключенное. Таким образом, можно очень быстро определить текущее состояние автоматического выключателя.

Все детали спрятаны внутри корпуса, снаружи видно только верхние и нижние винтовые зажимы, рукоятку управления и индикатор. На корпусе имеется фиксатор, позволяющий быстро установить автомат на DIN-рейку и так же легко демонтировать его.

Для отключения автомата существует специальный механизм, называемый расцепителем. Каждый тип расцепителя имеет собственную конструкцию. Например, в обычных автоматах функцию отключающего устройства выполняет катушка с обмоткой и сердечником. Для обмотки используется медный изолированный провод. Включение катушки в электрическую цепь производится последовательно с контактами, поскольку именно по ней осуществляется движение тока нагрузки. В случае превышения этим током установленного допустимого значения, то под действием магнитного поля катушки сердечник перемещается и оказывает механическое воздействие на отключающее устройство. В результате, происходит размыкание контактов защитного автомата.

Конструкция теплового расцепителя имеет свои особенности. В ее состав входит специальная биметаллическая пластина. Для ее изготовления используются два вида металлов, разнородных по своему составу и с различными коэффициентами линейного расширения. Пластина включается в цепь последовательно с нагрузкой. Во время работы автомата она нагревается током, проходящим через нее. В случае перегрузки происходит изгиб пластины в сторону металла с наименьшим коэффициентом расширения. В действие вступает спусковой механизм, отключающий автомат. Чем больше ток превышает номинальное значение, тем быстрее происходит срабатывание теплового расцепителя.

Какие ошибки допускают электрики при подключении защитного устройства

Если после монтажа дифференциального автомата он не работает даже при минимальной нагрузке — значит, были допущены ошибки.

Ошибки установки электрооборудования приводят не только к неисправностям аппарата, но представляют опасность для жизни людей

Ошибки в процессе подключения автоматики, часто допускают неквалифицированные мастера:

1. Соединения проводника ноля с кабелем «земли». Работать устройство в этом случае не будет потому, что рычаг устройства останется на прежнем положении.
2. Подсоединение нейтрали к нагрузке от нулевой шины. При таком соединении получится передвинуть рычаги в верхнее положение, но они все равно отключатся даже при минимальной нагрузке. Поэтому, нейтраль необходимо брать только с выхода УЗО.
3. Подключение нейтрального проводника с выхода аппарата вместо нагрузки к шине, а от шины к нагрузке. При таком подключении получится передвинуть рычаги в правильное положение, но их тоже вырубит из-за нагрузки. Здесь не получится проверить прибор кнопкой «Тест», потому что она тоже не будет функционировать. Такие же последствия ждут, если спутать подключение нейтрали, подсоединив ее от шины к нижнему зажиму, а не к верхнему.
4. Перепутанное соединение нейтральных проводников и разных дифавтоматов. Два дифавтомата будут включаться, кнопка «Тест» тоже будет функционировать, но при подключении нагрузки сразу произойдет отключение аппаратов.
5. Если ошибка заключается при подключении двух нейтральных кабелей от разных приборов, то получится установить рычаги в правильное положение. Тем не менее, из-за нагрузки или при нажатии на кнопку «Тест», дифавтоматы отключатся.

Если перепутать подключение проводников в щитке, то устройство будет работать некорректно

Подключение через розетку

Если поблизости с планируемым местом установки агрегата для выключения света, располагается розетка, то можно запитать от неё фазу и ноль.

Для того чтобы подключение выключателя от розетки, оказалось успешным, нужно соблюдать такую последовательность действий:

Изначально нужно убрать из розетки подачу тока. Подобные действия можно выполнить, сняв напряжение со всего дома.

Нужно вскрыть розетку и проверить напряжение.

К фазе розетки подключается провод, вторая сторона которого прикрепляется на вводе выключателя. На вывод агрегата для выключения света, прикрепляется непосредственно подключенный к светильнику провод.

К нулевому контакту розетки прикрепляется провод, второй конец которого соединяется с выводом светильника. Таким же образом подключается защитный провод, только к соответствующему контакту светильника.

Особой популярностью на данном этапе времени начали пользоваться выключатели с подсветкой, при их установке желательно обратиться к профессионалу, поскольку неправильное соединение таких выключателей может отказать повышенную нагрузку на проводку, вследствие чего она подвергнется сгоранию.

При отсутствии базовых навыков в электрике, стоит отказаться даже от самостоятельной установки выключателей, содержащих одну клавишу.

С некоторыми фото выключателя можно ознакомиться ниже.

Виды

Существуют различные типы переключателей света, которые используются для управления лампами в квартире или доме. Рассмотрим основные:

1. Одноклавишные;
2. Двухклавишные;
3. Трехклавишные;
4. Сенсорные;
5. Дистанционные.

Одноклавишный коммутатор света является самым простым из существующих. В корпус устройства при помощи винтового соединения устанавливается металлическая скоба. Она управляет выключающей пластиной. По бокам скобы расположены лапки, при помощи которых вся конструкция устанавливается в коробку. Также в корпусе находится отделение с проводами.

Двухклавишный представляет собой два одноклавишных выключателя в одном корпусе. Особенностью является большее количество групп проводов. Вы можете подключить люстры с большим количеством лампочек или несколько ламп в разных комнатах. Аналогичную конструкцию имеют и трехклавишные модели.

Фото — одно и двух клавишные

Сенсорная модель работает за счет электрической схемы, встроенной в корпус. Часто оснащаются диодом, подсветкой или регулятором выключения. В коробе установлен специальный инфракрасный индикатор, который распознает тепло человеческого тела и замыкает контакты лампы. Модель с индикатором часто используется в местах общественного пользования.

Фото — сенсорный

Дистанционный прекрасно подойдет для управления освещением большого дома или квартиры. Он состоит из выключателя, оснащенного приёмником сигналов, и блока управления. Вы можете включать и выключать свет непосредственно от блока или используя для этой цели пульт. В основном используется в различных комплексах, а также в системе «Умный дом».

Фото — дистанционный

Это интересно: Большой расход электроэнергии при электрическом отоплении

Место размещения – удобство и безопасность

Перед установкой выключателя следует продумать наиболее удобное место для монтажа и последующего использования. Наиболее выгодная зона размещена около входных дверей (со стороны дверной ручки), но могут быть и исключения (например, рядом с изголовьем кровати).

Перед составлением проекта разводки лучше заглянуть в официальный документ – ПУЭ (правила устройства электроустановок), регламентирующий некоторые нюансы монтажа. Например, пункт 7.1.48 гласит, что выключатель должен находиться не менее 60 см от душевой кабины, а пункт 7.1.50 разрешает его устанавливать не ближе 50 см от газопровода.

Как видно из схемы монтажа, расстояние от дверей до точки установки должно быть не менее 10 см, а до пола – не менее 90 см

В ванных комнатах и саунах установка приборов управления запрещена, их необходимо выносить за пределы помещения (обычно в коридор).

Как правильно выбрать автомат

Большое значение имеет правильный выбор автоматического выключателя. Каждое устройство отличается собственными параметрами, такими как номинальный ток, рабочее напряжение сети, число полюсов, максимальный ток короткого замыкания, времятоковая характеристика и другие важные значения.

Время срабатывания устройства имеет цифровое обозначение, указывающее, при каком токе сохраняется нормальная работоспособность автоматического выключателя. В домашних электрических сетях чаще всего применяются автоматы с цифрами 4500, 6000 и 10000 ампер. Все технические характеристики указываются производителями непосредственно на корпусе устройства. Сюда же входит и схема подключения, а также условное обозначение автомата.

Основными критериями выбора автоматического выключателя считается мощность нагрузки и сечение используемых проводов. Кроме того, учитывается ток перегрузки и ток отключения при коротком замыкании. Как правило, перегрузки в сети возникают при одновременном включении приборов и устройств с общей мощностью, вызывающей чрезмерный нагрев проводников и контактов. Поэтому ток отключения автомата, установленного в цепи, должен быть больше расчетного или равным ему. Его значение определяется как сумма мощностей всех используемых устройств, разделенная на 220.

Ток отключения при коротком замыкании также вызывает отключение автомата. Он подбирается путем расчетов к конкретной цепи и зависит от нагрузок, используемых чаще всего. С целью улучшения защиты в электрическую схему могут быть включены УЗО или дифференциальный автомат .

Монтаж автоматических выключателей

Подключение автоматических выключателей в распределительном шкафу выполняется в определенной последовательности. Сверху заводится кабель, подключенный к внешнему источнику тока, а через выводные отверстия, расположенные внизу, проводка разводится по своим объектам, в соответствии с электрической схемой.

В начале монтажа подключается вводный автомат. При наличии в схеме нескольких линий, изолированных между собой, они разделяются от вводного автоматического выключателя. Его мощность должна быть не меньше общей мощности автоматов, подключенных к раздельным линиям. С этой целью выбираются двух- или четырехполюсные устройства группы D, устойчивые к включению электроинструмента и другого мощного оборудования.

Наибольшее распространение получили однополюсные выключатели. подходящие для любых схем электроснабжения квартир и частных домов. Модульные автоматы устанавливаются на DIN-рейку и соединяются проводниками с пропускной способностью по току, превышающей рабочий ток выключателя. Более удобное подключение нескольких автоматов в одном ряду можно выполнить с помощью специальной соединительной шины. От нее отрезается кусок необходимой длины и закрепляется в клеммах. Такое подключение возможно за счет расстояния между контактами шины, соответствующего стандартной ширине модульных автоматов. Установка выключателя производится на фазу, а нейтральный проводник подводится от вводного устройства напрямую к приборам.

• Однополюсный выключатель используется при монтаже розеток и систем освещения.
• Двухполюсный автомат подходит для приборов повышенной мощности, таких как электроплита или бойлер. В случае перегрузок он гарантированно разрывает цепь. Схема подключения таких выключателей практически ничем не отличается от однополюсных моделей. Для более эффективного использования их рекомендуется подключать к отдельной линии.
• Трехполюсный автоматический выключатель следует устанавливать только в тех случаях, когда планируется использование электроприборов, работающих при напряжении 380 В. Для того чтобы исключить перекос фаз, подключение нагрузки осуществляется по схеме «треугольник». Такое подключение не требует нейтрального проводника, а потребитель подключается к собственному выключателю.
• Четырехполюсный автоматический выключатель чаще всего используется в качестве вводного. Основным условием подключения считается равномерное распределение нагрузки на всех фазах. При подключении оборудования по схеме «звезда» или трех отдельных однофазных проводов, по нейтральному проводнику будут уходить излишки тока.

При равномерном распределении всех нагрузок, нейтральный провод начинает выполнять защитную функцию в случае непредвиденных перекосов мощностей. Для обеспечения нормального подключения следует использовать только качественные материалы. Все соединения должны надежно закрепляться в клеммах. Если подключается сразу несколько кабелей, их контакты необходимо тщательно зачистить и залудить.

Порядок действий во время подключения можно рассмотреть на примере двухполюсного автоматического выключателя, устанавливаемого в щитке. В первую очередь отключается электроэнергия, чтобы полностью обесточить сеть. Отсутствие электричества проверяется с помощью индикаторной отвертки или мультиметра. Затем автомат нужно установить на DIN-рейку и защелкнуть фиксатором. Отсутствие крепежной рейки может создать определенные неудобства. После этого зачищаются жилы входящих и выходящих проводов на расстояние 8-10 мм.

В два зажима, расположенных сверху, подключаются вводные провода – фаза и ноль. В нижних зажимах фиксируются аналогичные исходящие проводники, распределяемые к розеткам, выключателям и электроприборам. Все провода качественно зажимаются в клеммах с помощью винтов. Места соединений необходимо проверить вручную. Для этого проводники нужно аккуратно пошевелить из стороны в сторону. В случае некачественного соединения жила будет шататься в клемме и даже может выскочить из нее. В этом случае винт клеммы нужно подтянуть.

По окончании монтажа в сеть подается напряжение и выполняется проверка работоспособности автоматического выключателя.

Какой автомат выбрать

При выборе устройства в первую очередь следует учитывать его предельно допустимый ток. Для этого необходимо посчитать, какая сила тока потребуется для всех установленных в квартире приборов.

Кроме того, значение имеет и толщина проводки, поскольку по ней течет электричество. Требуется оптимальная величина в зависимости от степени нагревания. Еще большое значение имеет наличие полюсов:

1. Один. Цепочки с осветительными приборами и розетками, к которым подключаются только примитивные устройства.
2. Два. Используется с целью защиты электропроводки, которая подводится к крупным приборам (стиральным машинам, плитам, холодильникам, отоплению, водонагревателям). Кроме того, устанавливается для дополнительной защиты между электрощитом и квартирой.
3. Три. Актуальны при наличии сети с тремя фазами, что бывает на производственных предприятиях, собственных мастерских.

Однополюсной автомат

Автоматы устанавливаются в щитке по стандартному принципу – от большего к меньшему. Это значит, что сначала фиксируют автомат с двумя полюсами, а только потом с одним. После чего следуют остальные устройства с меньшей мощностью.

Подключение автоматов в трехфазной сети

В трехфазной сети используются трех или четырех полюсные автоматы. В системе TN-C все три фазы L1, L2, L3 подключают к верхним клеммам трехполюсного автомата, а нулевой провод к нулевой шине электрощита.

Подключение трехполюсного автомата в системе сети TN-S с нейтралью и защитным заземлением

В системе TN-S с защитным заземлением PEN. три фазы подключаются к верхним клеммам четырехполюсного автомата, а нулевой провод синего цвета к верхней клемме четвертого полюса вводного автомата с маркировкой N. Защитный PEN провод желто-зеленого цвета подключается к шине заземления электрощита.

Разметка мест установки электроприборов

   Перед началом монтажных работ нужно разметить, как будет расположен выключатель, электропровод на стене, потолке, где будет установлена лампочка. Выключатель ставится возле двери, ведущей в комнату, может быть установлен на высоте от пола, начиная от 30 см и до 1,6 м. Если монтируем дополнительную лампочку на стену, то выключатель ставится на уровне розеток.

  После того, как отметили местоположения выключателя, ведем прямую линию вверх под потолок. В этом месте нужно будет поставить распределительную коробку. На потолке отмечаем место, где будет устанавливаться лампочка. От неё ведем прямую линию к стене и далее по стене ведем линию к месту, где стоит распределительная коробка. Затем замеряем длину провода, нарезаем отрезки и приступаем к монтажу.

Как правильно подключить дифференциальный автомат

Дифференциальный автомат из всех разновидностей коммутационных приборов считается самым практичным, но и одновременно дорогим. Он сочетает в себе функции автоматического выключателя и устройства защитного отключения. Устанавливается такой аппарат не как обычный пакетник, а требует несколько иного подхода.

Дифференциальный автомат подключается следующим образом:

• В верхний зажимной контакт устанавливается нулевой провод.
• В правый зажимной контакт устанавливается фазный провод.

Следует сразу уточнить, что места контактов могут быть изменены, но при этом изготовитель маркирует гнёзда подключений соответствующими буквами. А под переключателем рабочего или нерабочего положения должна находится специальная кнопка проверки работоспособности прибора.

Нулевой провод, который проходит через дифференциальный автомат, нельзя соединять с другими автоматическими выключателями. При таком монтаже прибор будет постоянно отключаться, так как токи по проводнику протекают совершенно разные.

Существуют схемы, при которых дифференциальный автомат подключается к группе пакетников, в других же схемах такие приборы используются исключительно для одного потребителя. При проектировании проводки лучше выбирать второй вариант, в котором при срабатывании прибора будет обесточен только один потребитель, а не целая группа автоматов.

Ошибки при монтаже автоматического выключателя

При выполнении электромонтажных работ иногда допускаются серьезные ошибки, которые могут привести к негативным последствиям в процессе дальнейшей эксплуатации.

1. Подключение питающего провода выполняется снизу. Хотя это и не запрещено ПУЭ, подобная схема будет неудобной, поскольку установка и размещение автоматов в щитке рассчитано именно на верхнее подключение.
2. Распространенной ошибкой считается чрезмерный зажим контактов фиксирующими винтами. Это может привести не только к повреждению жилы, но и к деформации корпуса изделия.
3. Иногда выполняется неправильное соединение проводников между собой. Необходимо внимательно относиться к маркировке, соединять фазные и нулевые провода, расположенные сверху, с такими же проводами, расположенными снизу.
4. В некоторых случаях один двухполюсный автомат заменяется двумя однополюсными. Этого категорически нельзя делать, поскольку они не обеспечивают одновременного разъединения фазы и нуля.
5. Нередко во время фиксации жилы в контакте, происходит попадание изоляции в посадочное место. Это приводит к ослаблению контакта, в результате чего наступает перегрев жилы и другие негативные последствия. Поэтому нужно в обязательном порядке защищать провод в соответствии с техническими требованиями конкретной модели автомата. Данную операцию следует проводить с использованием инструмента для снятия изоляции.

Отрицательную роль может сыграть неправильный выбор автоматического выключателя, который впоследствии не способен выдержать запланированные нагрузки. Поэтому рекомендуется предварительно выполнить все необходимые расчеты, особенно сечение кабеля. Следует помнить, что при расчетах значение автомата должно округляться в сторону уменьшения. Например, при токовой нагрузке в 20 А, автоматический выключатель должен выбираться на 16 А, что существенно увеличит срок эксплуатации проводки.