Автоматический выключатель трехполюсный: обзор, виды, характеристики и отзывы

Особенности работы однополюсного и двухполюсного АВ

Суть работы каждого из этих типов, в общем-то, можно понять из названия. Однополюсный автомат предназначен для отключения одной линии. Двухполюсник отличается от него тем, что контролирует рабочий процесс одновременно в двух линиях и сравнивает параметры потока электронов, определяя, соответствует ли он тому значению, которое допустимо для правильной работы сети. При превышении этих показателей аппарат срабатывает, отключая питание обеих линий одновременно.

У некоторых читателей может возникнуть вопрос: возможна ли замена двухполюсного автомата парой однополюсных выключателей? Делать этого нельзя ни в коем случае. Ведь в устройстве с двумя полюсами его элементы соединены не только общим рычажком, но и блокировочным механизмом.

Это значит, что при возникновении неполадок они отключатся одновременно, а в паре независимых друг от друга однополюсных АВ сработает только один автомат. Электрический ток в этом случае по-прежнему будет подаваться в неисправную цепь через включенный прибор, что может стать причиной возгорания проводки. Наглядно про попытки объединения на следующем видео:

Разница между этими двумя типами защитного выключателя кроется в устройстве расцепителя. Двухполюсный автомат должен обладать расцепляющим элементом, конфигурация которого позволяет одновременно выключать обе части устройства, как при автоматическом срабатывании, так и при ручном воздействии.

Если электрическая цепь в квартире – одноконтурная, то устанавливать в ней двухполюсный автомат незачем, поскольку нет необходимости в одновременной защите различных сегментов помещения. Но в случае, когда в одной из комнат установлено сложное оборудование, которое по своим параметрам не может быть включено в одну общую цепь, без многополюсника не обойтись.

Для наглядности рассмотрим такой пример. Допустим, в домашней сети имеется две линии, в одну из которых включен сложный прибор, и к нему поступает питание через выпрямитель.

Если произойдет нарушение в одной из линий, то в результате ее отключения подача питания на один контур станет причиной скачка напряжения, а значит, и возрастания других параметров. Если своевременно не сработает АВ второй линии, результатом станет выход прибора из строя, а возможно, и возгорание кабеля. Именно поэтому такая сеть должна быть защищена устройством на 2 полюса.

Что будет в обратной ситуации, когда пытаются разъединить многополюсный автомат, на видео:

Другие различия

Дифавтоматы различаются и по климатическому исполнению. На передней панели устройства внутри изображения снежинки указывается нижняя рабочая температура. Приборы подразделяются и по номинальной частоте контролируемой сети. Разновидности дифавтоматов на этом не заканчиваются.

Ко всему прочему дифференциальный автомат подразделяется на два вида: электронный и электромеханический. Первые компактнее, но имеют один недостаток, при отсутствии питающего напряжения на электронной плате они не работают. Это может произойти при обрыве нулевого провода.

В этот момент происходит перераспределение токов и необходимо срочно отключить электросеть, но электронный дифавтомат не поможет. Здесь справятся только второй (электромеханический) тип устройства, который не нуждается в дополнительном питании, чем отличается от первых, ему достаточно токов утечки.

Чисто внешне приборы отличить очень трудно. Самый простой способ использовать батарейку типа «Крона». При подключении к устройству в обход дифференциального трансформатора, электромеханический дифавтомат должен сработать, а электронный нет.

Вопрос 1

Зачем нужны 4-полюсные и 2-полюсные автоматы?

Ответ А

В электрических щитах, где разделены защитный ноль и рабочий ноль, как правило, для защиты трехфазной нагрузки используют четырехполюсные автоматы, а однофазной — двухполюсные. Защитный ноль при этом конструируют в виде сплошной шины, которая нигде не прерывается, а автоматы размыкают одну или три фазы и рабочий ноль.

Ответ Б

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

Ответ В

Поскольку повреждение и старение изоляции возможны и в фазных и в нулевом рабочем проводниках, а УЗО реагирует на утечку на землю с любого из них, на отходящих линиях следует устанавливать двух- и четырехполюсные выключатели. Только в этом случае возможно методом поочередного включения линий найти неисправную цепь, в том числе и цепь с утечкой нулевого проводника без демонтажа вводно-распределительного устройства, а также возможно отключить неисправную цепь для обеспечения работы остальной части электроустановки. Примечание: в этом ответе, очевидно, делается акцент на возможную установку в этих цепях автомата+УЗО.

Ответ В1

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

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

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

Ответ Г

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

Справка. Во взрывоопасных зонах класса В-I в двухпроводных линиях с нулевым рабочим проводником должны быть защищены от токов КЗ фазный и нулевой рабочий проводники. Для одновременного отключения фазного и нулевого рабочего проводников должны применяться двухполюсные выключатели («ПУЭ», 6-е изд., гл. 7.3, п. 7.3.99).

Обзор автоматических выключателей

Автомат подключается между источником тока и электропроводкой, которую следует защищать. Автоматический выключатель трехполюсный состоит из трех контактных пар, где каждая соединена последовательно с тепловым и электромагнитным расцепителями. Автомат отключает только фазы, не разрывая нейтрали, которая не подключается к нему. Если есть необходимость отключения нулевого провода, применяются четырехполюсные модели. Обычно их применяют на главных вводах.

В квартирах и частных домах применяются автоматы класса С для умеренных нагрузок. Сила тока подбирается по мощности подключенных приборов, где пороговое значение составляет двукратный номинал, чтобы исключить ложные срабатывания.

Распространена продукция фирм IEK, EKF, ДЭК, ИНТЭС и «Контактор». Отечественные изделия обладают достаточной надежностью и приемлемыми ценами. Широко применяются автоматы на 16 А и 25 А. Импортные стоят дороже, но известные компании производят высококачественные и надежные моделями. На выключатель автоматический трехполюсный цена у известных компаний может сильно отличаться, но она вполне соответствует качеству.

Защитный прибор с трехфазным током применяется на вводе в дом и для питания профессиональных станков с напряжением 380 В, например, выключатель автоматический трехполюсный 100А.

Этой мощности должен соответствовать счетчик, если он стоит после выключателя. Обычно она составляет не более 63 А. Более мощный автоматический выключатель трехполюсный применяется в промышленности.

Из отзывов и советов опытных электриков следует, что автоматы с завышенными номиналами ни в коем случае нельзя применять. Это грозит пожаром или выходом из строя приборов.

Четырехжильный провод с тремя фазами и рабочим нулем подводится к жилым домам. В них редко применяется оборудование, рассчитанное на 380 В. Фазы в распределительном щитке разделяются. При этом получается 3 отдельные линии с напряжением 220 В.

Преимуществом многополюсных автоматов является возможность контроля одновременно нескольких линий. Установив выключатель автоматический трехполюсный 25А на три прибора соответствующей мощности, можно вести контроль по каждой отдельной линии. При возникновении короткого замыкания на одной из них отключатся сразу все. Обычно на каждую линию устанавливаются дополнительно однофазные выключатели. При выходе одного из них из строя сработает трехфазный, что повышает надежность системы.

Модульный автомат C32

В этой статье рассматривается модульный автомат C32. Модульным автомат называется  из-за того, что каждый его полюс – это отдельный стандартный модуль.  По существу, изготовление многополюсных автоматов осуществляется соединением нескольких однополюсных модулей друг с другом. Таким образом, модульный автомат отличаются от других видов автоматов методом изготовления корпуса и его сборкой. Например, автомат в литом корпусе представляет собой цельный монолитный прибор. Его нельзя разобрать на отдельные полюса. Соответственно, из нескольких однополюсных автоматов нельзя собрать автомат многополюсный.

Как правило, ширина модуля обычно 18 мм. Впрочем, у некоторых компаний производителей ширина модуля автомата может различаться. Например, у ABB ширина модуля автомата 17,5мм. А вот у Siemens модуль автомата 17,6мм.

В некоторых сериях специализированные модульные однополюсные автоматы могут быть нестандартной ширины. Однако, они все равно измеряются в стандартных модулях компании производителя. К примеру, автомат может быть шириной 0,5 модуля или 1,5 модуля.

Как обычно, с задней стороны модульного автоматического выключателя расположена защёлка. Защелка позволяет крепить автоматы на DIN рейки, расположенные в электрощите.

В принципе, серии модульных автоматических выключателей выпускают на номинальный ток до 125 ампер. В свою очередь, бытовые серии автоматов изготавливаются на ток до 63 ампер.

Устройство и принцип работы

Конструкция двухполюсника идентична автоматическому выключателю с одним полюсом. Иначе говоря, этот прибор состоит из двух однополюсных автоматов объединённых в одном корпусе. Его особенность в том, что в этих защитных устройствах в аварийных ситуациях автоматически отключаются обе защищаемые линии одновременно. В принципе, элементарный двухполюсный автомат можно сделать самому, соединив планкой намертво рычажки управления двух однополюсников.

Для понимания устройства и принципа работы двухполюсного автоматического выключателя достаточно разобраться в строении автомата с одним полюсом. Самый простой такой прибор состоит из биметаллической пластины и конструкции механизма взвода и расцепления. Кстати устаревшие автоматы именно так и выглядели. Устройство такого выключателя изображено на рисунке 1.

В ситуациях, равносильных короткому замыканию или при длительных перегрузках в однофазных цепях биметаллическая пластина нагревается и вследствие деформации действует на рабочий рычаг конструкции. Срабатывает механизм защитного отключения и цепь разрывается.

Рисунок 1. Автоматический выключатель старого образца

Принцип работы этого устройства очень простой. Когда величины номинальных токов превысят допустимые параметры, тепловой расцепитель приводит в действие подвижный контакт и цепь разрывается. Механизм отключения питания может сработать в двух случаях – при перегрузке или вследствие КЗ. Для подключения питания необходимо устранить причину возникновения токов срабатывания, а потом нажатием рычага управления включить автомат.

Схема работы проста и надёжна. Однако у неё есть существенный недостаток: автомат не реагирует на токи утечки, поэтому не может защитить от поражения током или предупредить загорание проводки в случае искрения. С целью полной защиты требуются дополнительные устройства.

Упомянутого недостатка лишены современные двухполюсные пакетники. На рисунке 2 изображено устройство такого автоматического выключателя. В его конструкции есть одна важная деталь – электромагнитный расцепитель. Такие двухполюсные устройства сочетают в себе функции обычных дифференциальных автоматов-выключателей и устройства защитного отключения (УЗО).

Рисунок 2. Устройство современного автомата

Благодаря электромагнитному расцепителю  механизм взвода и расцепления двухполюсного автомата реагирует на токи утечки. Это то самое блокирующее устройство, о котором речь шла выше.

Принцип действия электромагнитного расцепителя.

По двухпроводной линии ток проходит в двух противоположных направлениях – по фазному проводнику в одну сторону, а по нулевому – в другую. При номинальном напряжении магнитные потоки в катушках соленоида, наводимые равновеликими встречными токами, компенсируются. Поэтому результирующий магнитный поток нулевой.

Но стоит появиться утечке, как баланс нарушится, и возникший магнитный поток втянет стержень в соленоид. Он, в свою очередь, приведёт в действие рычаги механизма взвода и расцепления. Двухполюсный автомат разомкнёт 2 полюса, не зависимо от того, в каком из проводников появилась утечка или короткое замыкание. Произойдёт срабатывание УЗО, как реакция на изменение параметров дифференциальных токов.

Где и как можно использовать трехполюсный автоматический выключатель для защиты оборудования

Трехполюсный автоматический выключатель не является новой концепцией использования для защиты трех однофазных нагрузок с целью экономии места и затрат.

Но что если защищаемые нагрузки, например, электродвигатели, имеют разные технические данные и требуют разных видов защиты? Во многих устройствах — например, машинах и установках с несколькими нагрузками — обычно имеет смысл защищать каждую нагрузку отдельно и индивидуально.

Оптимальная безопасность электрической нагрузки

Индивидуальная защита, в отличие от групповой, обеспечивает оптимальную безопасность каждой электрической нагрузки от возможных повреждений, вызванных перегревом. Кроме того, исключается возможность ложных срабатываний. Если однополюсной защиты достаточно, то такие автоматические выключатели для защиты оборудования надежно могут справляться с этой задачей. Пример: если в одном агрегате необходимо защитить три двигателя, для этой цели потребуются три одно полюсных автоматических выключателя.

Другой альтернативой является использование трех однополюсных выключателей вместо одного трехполюсного выключателя. Это значительно уменьшит время монтажа и требования к пространству. Кроме того, в случае сбоя нагрузки все три нагрузки всегда будут отключены от напряжения питания, включая неисправные нагрузки. Это обеспечит полное отключение агрегата.

Трехполюсный автоматический выключатель и его особенности

Однако трехполюсный автоматический выключатель может использоваться только при условии, что номинальные значения тока автоматических выключателей будут сопоставлены с рабочими характеристиками нагрузок. Если тремя защищаемыми нагрузками являются три одинаковых электродвигателя, можно использовать любой стандартный трехполюсный автоматический выключатель. Но что, если для используемых двигателей требуются разные номиналы выключателей? Стандартные трехполюсные автоматические выключатели должны быть отключены, потому что их трехполюсные камеры имеют одинаковые номиналы.

Комбинации тепловых автоматических выключателей E-T-A, например трехполюсный 3130 или многополюсная модель 3140 с кнопочным управлением, предлагают потенциальное решение. Их камеры полюсов могут быть оснащены различными биметаллическими расцепителями. Это позволяет пользователям выбирать требуемые значения тока из всего диапазона значений тока выключателя.

Типы автоматических выключателей

Трехполюсный автоматический выключатель 3130 с кулисным приводом может иметь биметалл 5 А в камере первого полюса, биметалл 10 А во второй камере и биметалл 16 А в третьей камере. Типы автоматических выключателей E-T-A 3130 и 3140 имеют международные сертификаты, включая VDE, UL, CSA и CCC, даже если они оснащены различными биметаллическими расцепителями, и поэтому подходят для глобального использования.

Многополюсные автоматические выключатели могут быть особенно полезны, когда используются для защиты однофазных нагрузок или нагрузок постоянного тока. Если многополюсный автоматический выключатель предназначен для защиты различных нагрузок, то номинальные значения тока в разных полюсных камерах следует отрегулировать в соответствии с пределами отключения нагрузок. Комбинации автоматических включателей/выключателей E-T-A отвечают этим требованиям.

Можно ли объединять однополюсные автоматы в двухполюсные или трехполюсные?!

Вопрос 4

Дайте, пожалуйста, ссылку на документ, регламентирующий установку или отсутствие коммутирующего устройства в нулевом рабочем проводнике для системы с глухозаземленной нейтралью. В «ПУЭ» четкое указание отсутствует. В зарубежной документации такие требования устанавливаются.

Ответ

Людмила Казанцева, главный специалист УИЦ «НИИПроектэлектромонтаж» (АНО)

Пункт 461.2 ГОСТ Р 50571.7-94 «Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Отделение, отключение, управление» содержит указание: «В системе «TN-S» отделять или отключать рабочий нулевой проводник не требуется». «Не требуется» – значит, не обязательно, но возможно.

В соответствии с п. 1.7.8 «ПУЭ» нулевой рабочий проводник является токоведущей частью. Так как при отключении фазных проводников обесточивается, как правило, и нулевой рабочий проводник, то нормативно-технические документы не требуют его обязательного отключения.
Обычно необходимость установки коммутационного аппарата в нулевом рабочем проводнике определяется условиями эксплуатации. Например, тот же ГОСТ Р 50571.7-94 (п. 464.2) в местах, где существует опасность поражения электрическим током, требует отключать устройствами аварийного отключения все токоведущие проводники, в том числе и нулевой рабочий проводник; п.7.1.21 «ПУЭ» требует отключать одновременно с фазным также и нулевой рабочий проводник при питании однофазных потребителей от многофазной питающей сети ответвлениями от ВЛ. Примером коммутационного устройства, отключающего также и нулевой рабочий проводник, являются штепсельные розетки. Для всех передвижных и мобильных установок, как правило, требуется отключение нулевого рабочего проводника одновременно с фазными проводниками питающего кабеля одним общим коммутационным аппаратом.