Вводной автомат: общие сведения, место расположения, типы, как выбрать
При обустройстве электрической сети жилого строения обязательно обеспечивается высокий уровень безопасности путем установки защитного оборудования. Одним из таких важных элементов является вводной автомат. Читайте и будете знать, что собой представляет такое устройство. Рассмотрим конструктивные особенности, существующие типы, нюансы выбора, согласования с энергосбытом и установки дублирующего аппарата.
Общие сведения
Многие домовладельцы не знают разницы между автоматом, монтируемого на вводе электросети в строение, и защитным выключателем, который срабатывает в автоматическом режиме. Если оборудование рассматривать со стороны технического устройства, то разницы между ними никакой нет. Оба элемента устанавливаются, чтобы без участия человека отключать электрическую сеть, когда она перегружена или при возникновении замыкания.
Вводной автомат для частного дома и выключатель автоматического действия различаются исключительно своим назначением. Они подключаются по разным схемам. Групповой или обычный защитный автомат может устанавливаться на одну или сразу несколько электролиний. При этом устройство на вводе используется, чтобы подключать к сети или отключать от электричества полностью весь дом. В то же время внешне данный элемент ничем не отличается от обычного автоматического защитного выключателя.
Место установки автомата ввода
Перед выбором и непосредственно монтажом определяется место установки устройства. Чтобы не ошибиться, нужно руководствоваться правилами устройства электроустановок. Сокращенно они называются ПУЭ.
В 7 пункте этих правил сказано, что замена электрического счетчика должна осуществляться после отключения электролинии, к которой он подсоединен. Обесточивание выполняется путем установки коммутационного аппарата. С его помощью снимают напряжение с каждой фазы. Их отключение позволит безопасно выполнить требуемые работы.
В соответствии с установленным правилом вводной автомат перед счетчиком обязательно устанавливается на каждом объекте. Ведь он является одним из видов коммутационных электрических аппаратов. Кстати, к ним также относятся рубильники и пакетные выключатели. При этом монтаж всех таких устройств должен осуществляться не дальше 10 м от электросчетчика. Данное расстояние актуально для сетей с напряжением до 380 В.
Конструктивные особенности
Перед тем как решить, какой автомат ставить на ввод в частный дом, требуется познакомиться с его конструкцией. Устройство производится в пластмассовом корпусе. Он закрывает два механизма включения. Один из них имеет подвижную конструкцию, а другой – представляет собой неподвижный контакт. Если взводная рукоятка поднята вверх, тогда происходит их замыкание. В таком состоянии она фиксируется, и автомат считается включенным.
В конструкции устройства имеется два защитных элемента. Они создают цепь для протекания электрического тока. Одним из элементов является биметаллическая пластина. Ее срабатывание происходит, когда превышается температурный порог и значение тока. Второй защитный элемент – электромагнитный расцепитель. Его размыкание происходит, когда возникает короткое замыкание.
Маркировку имеет каждый вводной автомат для частного дома – сколько ампер это устройство способно выдержать из нее не трудно узнать. На корпусе всегда указывается допустимое значение силы тока. При постепенном увеличении такой величины происходит нагрев пластины. Это приводит к механическому размыканию контактов.
Если же происходит короткое замыкание, которому характерно лавинообразное повышение силы тока, тогда сработает второй расцепитель – электромагнитный элемент. Когда в доме установлено многополюсное защитное автоматическое устройство и значение параметра превышает допустимую величину на любой из линий – отключаются все контакты в пакете.
Независимо от причины срабатывания автомат остается в выключенном положении. Он не способен самостоятельно включиться. Для перевода в рабочее состояние человеку нужно поднять его рукоятку.
Типы автоматов
Производители изготавливают вводные аппараты в одно, двух, трех и четырехполюсном исполнении. Разновидность зависит от схемы электрического питания жилого строения. Поэтому ее нужно знать перед тем, как выбрать вводной автомат.
Автомат с одним полюсом
Такой тип вводного выключателя применяется в электрической линии с одной фазой. Для подключения к кабелю, проложенному до объекта, используется в устройстве верхняя клемма. Нижний аналогичный элемент применяется для соединения с проводом, который прокладывается к счетчику и дальше по постройке.
Монтаж однополюсного автомата выполняется на фазном проводе. Это позволяет снять с жилы напряжение, когда возникает нештатная ситуация. Конструктивно он не отличается от аппаратов на отводящих электролиниях. Однако вводной защитный выключатель всегда способен выдержать больший электроток.
Схема установки такого устройства подразумевает подсоединение к нему питающей фазы. Потом она прокладывается к электросчетчику. Затем ее ведут до групповых автоматических выключателей. От них она уже расходится по всему объекту.
Нейтральный провод сразу подводят к электросчетчику. Затем ноль соединяется с шиной в щитке. Потом нейтраль прокладывают до потребителей – розеток, лампочек и так далее.
Использование входного выключателя позволяет защитить вводной кабель от чрезмерного нагрева. При появлении короткого замыкания во внутридомовой электролинии отключается аппарат, который установлен именно на ней. В других помещениях и частях дома электричество не пропадает. Использование этой схемы позволяет за короткий промежуток времени найти причину обесточивания конкретной линии.
Доступ к контактным группам аппарата ограничивают разными способами. Каждый из них позволяет предотвратить незаконное подключение к электросети. Иногда устанавливают заглушки. Их ставят на отверстия, которые используют для затягивания контактных групп. Часто также пломбы устанавливают на крышки, защищающие контакты. Пломбы не должны мешать обесточивать объект и включать электричество.
Автомат с двумя полюсами
Эта разновидность устройства изготавливается в виде блока с двумя полюсами. В конструкции присутствует общий рычаг. Механизмы отключения двухполюсника объединены. Поэтому он имеет общую блокировку.
Каталог компаний, что специализируются на электротехнических работах любой сложности 
В соответствии с ПУЭ нельзя разрывать нейтральную жилу электрического кабеля. При этом запрещается устанавливать вместо двухполюсного автомата два однополюсных устройства. Поэтому двухполюсник применяют в однофазной, но в двухпроводной сети. Он позволяет гарантированно отключить объект, если случайно буду перепутаны жилы кабеля. Другими словами, фазный провод окажется на шине, а нейтраль на входном автоматическом выключателе.
Сейчас в основном прокладывают кабели с тремя жилами. Это нейтральный провод, земля и фаза. В таком случае двухполюсный автомат перед счетчиком в частном доме тоже гарантированно отключит объект при возникновении нештатной ситуации. Кроме того, его рекомендуется применять в старых домах, где ранее были установлены пробки на нулевом и фазном проводе.
В таком случае использование двухполюсного автомата максимально упрощает задачу. Ведь не придется переделывать электрическую схему. Кроме того, такое устройство обязательно необходимо использовать, если частный дом подключается по схеме ТТ. Его применение позволит снизить вероятность образования разности потенциалов, которые возникают между нейтралью и землей.
Автомат с тремя полюсами
Перед принятием окончательного решения относительно того, какие автоматы ставить в частном доме, нужно обязательно выяснить фазность электрической сети. Если она трехфазная, тогда устанавливается автомат с тремя полюсами. Использование такого устройства позволяет сразу обесточить все фазы. Он защитит электрическую систему от перегрузок и внутрисетевых коротких замыканий.
Трехполюсник имеет по три клеммы в верхней и нижней части. Конструкция этого устройства подразумевает наличие в каждом контуре отдельной биметаллической пластины и электромагнитного расцепителя. В автомате также присутствует три дугогасящих камеры.
Вводной автомат 3 фазы тоже всегда устанавливается перед электросчетчиком. Однако часто дополнительно в электрической схеме дома используют УЗО. В этом случае его обязательно монтируют после счетчика. Необходимость его установки связана с большой длиной проводов по всему дому. Это увеличивает вероятность утечки электротока.
Вводная трехфазная электрическая сеть после УЗО обычно разделяется на отдельные линии к потребителям. Ее также делят на отдельные группы для подачи электричества, например, в хозяйственный блок, гараж, мощному оборудованию и так далее.
Выбор по силе тока
Перед тем как решить, какие автоматы выбрать для частного дома, необходимо рассчитать суммарную нагрузку. Ведь через эти устройства будет проходить весь ток, который используется в любой точке постройки. Для вычисления суммарной нагрузки не требуется особых знаний. Необходимо лишь знать точное количество потребителей электричества в жилом строении.
Однако суммарная мощность всех электрических приборов может оказаться очень большой. Ведь в современных домах используется огромное количество различного электрооборудования. В такой ситуации рекомендуется учитывать мощность только тех электроприборов, которые будут одновременно работать.
Так, предположим, что в небольшом частном доме постоянно включен холодильник, телевизор, персональный компьютер и, возможно, кондиционер. Дополнительно в любой момент человеку еще может понадобиться воспользоваться бойлером, духовым шкафом или утюгом. Это уже более мощные электрические приборы. Однако при расчете обычно учитывают только один из них.
Если рассматривать дом с таким количеством электрических приборов, то суммарное значение будет не более 5 кВт даже с освещением. Хотя сегодня все чаще домовладельцы предпочитают использовать лампы в экономичном исполнении – энергосберегающие источники света.
Перед тем как окончательно определиться, какие автоматы ставить в частном доме 220в, рекомендуется предусмотреть запас по мощности. Ведь нередко в жизни случаются непредвиденные ситуации, когда приходится одновременно включать большое количество электрических приборов. Поэтому обычно делают запас в размере от 20 до 30%.
Увеличенный номинал вводного автомата позволит каждый раз не восстанавливать энергоснабжение дома, если одновременно включены несколько мощных электрических приборов. В нашем примере суммарное значение будет уже не 5 кВт, а 6,5 кВт. В соответствии с законом Ома, чтобы узнать потребляемую силу тока, нужно мощность с запасом поделить на 220 В. В результате получается примерно 30 А.
Производители не выпускают защитные выключатели, рассчитанные на такую силу тока. Поэтому решая, на сколько ампер ставить автомат в дом, выбирают устройство с ближайшим большим значением – это 32 А.
Сборка и монтаж распределительного щита в квартире или частном доме 
Однако это только пример расчета номинального тока автоматического выключателя. С ростом суммарной нагрузки на конкретном жилом объекте выбирают автомат с более высокой такой характеристикой. При этом для полноценного и безопасного использования электричества потребуется прокладка в здании мощной электрической проводки.
Кроме того, домовладельцу придется больше заплатить энергоснабжающей организации за согласование подключения. Ведь тарифы напрямую зависят от киловатт. На их количество влияет площадь объекта, присутствие на частной территории хозяйственных строений, использование электрического инструмента.
Значение рабочего тока также можно вычислить, если умножить суммарную мощность в киловаттах на 4,55. Этот коэффициент актуален, когда напряжение в электрической сети составляет 220 В. Если же рабочее напряжение равно 380 В, тогда суммарную мощность подключенных электроприборов умножают на 1,52.
Видео описание
Как вычисляется номинальный ток защитного выключателя рассказано в видео:
Оба способа вычисления номинальной силы тока актуальны и позволяют понять, на сколько ампер ставить вводной автомат в частном доме. Эти методы вычисления обычно используют, когда на все фазы приходится одинаковая нагрузка. Если же она разная, тогда расчет выполняют по наибольшей величине.
Подбор по фазности
Фазность электрической сети обязательно учитывается, когда подбирается автомат и решается, сколько он должен выдерживать ампер. Обычно при наличии только одной фазы выполняют монтаж защитного выключателя на два полюса. Если же сеть трехфазная, тогда осуществляют установку трех- или даже четырехполюсного устройства.
Однофазная сеть с двухполюсным выключателем на вводе часто встречается в малоэтажных постройках. Окончательное решение относительно того, какой вводной автомат поставить на дом 220 В, принимается только после предварительно проведенных расчетов по определению номинальной силы тока. Подключение двухполюсника выполняется как с заземлением, так и без него. В любом случае устройство способно полностью обесточить строение.
Монтаж защитного выключателя в трехфазной сети тоже часто выполняется в частных домах. Ведь во многих постройках для приготовления блюд используют электрические плиты. Чаще монтируют трехполюсные устройства. Обычно в электролинию, где присутствует вводной автомат на 3 фазы, дополнительно устанавливают УЗО. Оно позволяет предотвратить поражение людей электротоком, если произойдет его утечка.
Четырехполюсный автомат на вводе трехфазной электрической линии устанавливают не так часто. Он обычно монтируется при прокладке проводов с четырьмя жилами. Одна из клемм четырехполюсника используется для подключения нейтрали. Намного чаще четырехполюсный выключатель применяется в четырехфазных электрических сетях. Ведь при возникновении нештатной ситуации на любой ветки устройство обесточит весь объект.
Видео описание
Об автоматах, отличающихся друг от друга количеством полюсов, и об их использовании рассказано в видеоролике:
Подбор по времятоковой характеристике
Более точно выбрать вводный автомат в частный дом можно, если учесть его времятоковую характеристику. При этом не нужно забывать про номинальный ток устройства. Способ подбора по времятоковой характеристике особенно актуален, если к электросети подключено оборудование, для работы которого требуются существенные пусковые токи.
Когда электроприборы в постройке создают стандартные нагрузки на электрическую сеть, часто можно встретить установленный автомат, у которого номинал составляет 16 А. При этом он относится к разновидности «C». Устройства с такой характеристикой очень часто используются в быту. Несмотря на это, существуют другие времятоковые характеристики – A, B, D и так далее.
Латинская буква находится на корпусе сразу после цифры силы тока конкретного автомата. Она обозначает тип кривой времятоковой характеристики. Самую высокую чувствительность имеет устройство типа A. У коммутационных аппаратов с другими буквами эта характеристика уменьшается.
Видео описание
Более подробно о номинале и времятоковой характеристике рассказано в видеоматериале:
Так, у устройства типа «B» электромагнитный расцепитель срабатывает, когда значение тока превышает допустимую величину в 3-4 раза. В коммутационном аппарате «C» электрическая цепь разрывается уже при 5-7 кратном увеличении значения. В автомате «D» – это происходит, когда фактическая сила тока превышает допустимую величину в 10 раз.
Значение времятоковой характеристики берут из документации на конкретный автоматический выключатель. Производители ее нередко размещают на своих официальных сайтах.
От вида нагрузки на электрическую сеть зависит, какой будет установлен автомат. Она обязательно учитывается, когда выбирается тип устройства. Точнее принимают во внимание способность нагрузки скачкообразно потреблять электроток.
Рекомендуется использовать выключатели типа «B», если в цепи отсутствуют существенные пусковые токи. В то же время лучше установить коммутационные аппараты «C» или «D», когда к линии подключен электродвигатель, для запуска которого требуется электроток, превышающий номинальное значение в несколько раз.
Какой кабель нужен для подключения дома к электросети на 15 кВт и как его подсоединять 
Способ крепления
Сейчас все производители выпускают автоматические защитные выключатели для установки на DIN-рейку. Это удобный способ, так как не нужно автомат перед счетчиком прикручивать к стене или задней стенке электрощитка. Устройство крепится к рейке с помощью специальных DIN-фиксаторов.
Вводной коммутационный прибор устанавливается в отдельном корпусе или монтируется в общем электрощите, который крепят на столбе или даже стене дома. Исполнение защитного выключателя на входе электрической сети не имеет значения. Важно, чтобы был обеспечен свободный доступ к устройству как домовладельцу, так и инспектору Энергосбыта.
Видео описание
О том, как выполняется установка автоматов, рассказано в ролике:
Лучший способ покупки входного автомата
Чтобы не ошибиться и правильно решить, какой автомат поставить на ввод в доме с однофазной сетью или трехфазной проводкой, нужно обратиться в специализированную компанию. Квалифицированные сотрудники не только помогут подобрать коммутационный аппарат, но и выполнят его профессиональный монтаж.
Конечно, можно посетить ближайший магазин с электротехнической продукцией. Однако в этом случае неопытный человек может приобрести некачественный товар или устройство, неподходящее по силе тока. При этом специализированная компания предоставит гарантию на автомат и выполненные работы.
Согласование с энергосбытом
Нередко энергоснабжающая организация отказывает домовладельцу в получение определенной нагрузки по току. Хотя до этого человек выполнил в доме электрическую проводку по всем существующим правилам и даже рассчитал с погрешностью в 1 ампер каждого потребителя.
Такая ситуация возникает из-за того, что энергоснабжающую организацию не интересует, какой автомат на ввод хочет поставить домовладелец. Она руководствуется лимитами на подводящую электролинию. Существующие нормативы нельзя превышать. При нарушении лимитов другие домовладельцы не смогут подключиться к трансформаторной подстанции. Превышение нормативов также приводит к постоянным перегрузкам подводящей электрической линии.
Установка дублирующего автомата
Зоной ответственности аттестованных электриков является участок от входного автоматического выключателя до электросчетчика. Поэтому оба элемента подлежат обязательной опломбировки. Она выполняется, чтобы исключить незаконный отбор электрической энергии.
Чтобы удобнее обслуживать и при необходимости выполнять ремонтные работы, в распределительном электрощите нередко домовладельцы решают установить дублирующий автоматический выключатель на вводе. Его монтаж выполняется после счетчика, но до групповых автоматов. Установка дублера осуществляется в электрощите, который находится в постройке.
Дублирующий выключатель должен быть рассчитан на меньшую силу тока, чем вводной коммутационный аппарат. Однако эта его характеристика обязана превышать аналогичный параметр групповых автоматов. Если такое правило невозможно выполнить, тогда устанавливают дублер, рассчитанный на такой же ток, как и устройство на входе. При таком варианте дублирующий элемент будет использоваться только в качестве размыкающего аппарата, когда понадобится провести ремонтные или другие работы.
Правильный расчёт номинала для автомата по мощности тока 
Коротко о главном
Автоматический выключатель, который устанавливается на вводе электрической сети в постройку, способен полностью обесточить строение. Его монтаж всегда выполняется перед электросчетчиком, чтобы проводить обслуживание и ремонт узла учета или других элементов электроцепи.
Автомат на входе может иметь от 1 до 4 полюсов. Двух- и однополюсные устройства устанавливаются в однофазных сетях. Приборы с тремя и четырьмя полюсами монтируются при наличии 3-х фаз.
Подбирается коммутационный аппарат по максимальной силе тока с учетом нагрузки на сеть. При этом также рекомендуется учитывать времятоковую характеристику и обязательно принимать во внимание фазность электролинии. Для удобного выполнения работ можно установить дублер входного автомата, но уже после счетчика.
Собираем щиток в квартире и доме самостоятельно
Электрический щиток в частном доме, на даче, в квартире выполняет двойную функцию: обеспечивает ввод и распределение электричества и создает безопасные условия эксплуатации. Если есть желание разобраться в не самом простом вопросе, можно собрать электрощиток своими руками. Вводной автомат и счетчик должны ставить представители электроснабжающей организации, а вот дальше, после счетчика, собирать схему можете сами (хотя они не любят терять деньги). Правда перед вводом в эксплуатацию дома вам нужно будет их пригласить, чтобы они присутствовали при пуске, все проверили и измерили контур заземления. Все это — платные услуги, но стоят они намного меньше, чем полная сборка щитка. Если делать все правильно и по нормам, самостоятельно получится даже лучше: для себя ведь делаете.
Что должно быть в щитке
И в квартире и в частном доме есть несколько вариантов компоновки щитка. В основном это касается места установки вводного автомата и счетчика. В частном доме могут счетчик поставить на столбе, а автомат — на стене дома, почти под крышей. Иногда счетчик ставят в доме, но это если его строили его пару десятилетий назад. В последнее время в доме приборы учета ставят крайне редко, хотя никаких постановлений и указаний по этому поводу нет. Если счетчик стоит в помещении, его можно ставить в щиток, тогда при выборе модели щитка необходимо учитывать габариты счетчика.
В некоторых многоквартирных домах счетчики стоят в боксах на лестничных клетках. В этом случае шкаф нужен только под УЗО и автоматы. В других домах он стоит в квартире. При модернизации электросети, шкаф придется покупать с тем расчетом, чтобы туда поместился и счетчик тоже или покупать отдельный бокс под счетчик с вводным автоматом.
Простая схема электросети для небольшого дома или квартиры
При составлении схемы электропитания очень важна безопасность. В первую очередь она обеспечивается для людей: при помощи УЗО — устройства защитного отключения (на фото под номером 3), которое устанавливается сразу после счетчика. Это устройство срабатывает, если ток утечки превышает пороговое значение (произошло замыкание на «землю» или кто-то сунул пальцы в розетку). Это устройство разрывает цепь, минимизируя возможность поражения электротоком. От УЗО фаза поступает на входы автоматов, которые тоже срабатывают при превышении нагрузки или при коротком замыкании в цепи, но уже каждый на своем участке.
Во вторую очередь необходимо обеспечить нормальную работу бытовой техники и электроприборов. Современная сложная техника управляется микропроцессорами. Им для нормальной работы требуется стабильное питание. Понаблюдав некоторое время за напряжением в нашей сети, его стабильным не назовешь: оно изменяется от 150-160 В до 280 В. Такой разброс импортная техника не выдерживает. Потому хотя-бы некоторые группы автоматов, подающих питание на сложную технику, лучше включить через стабилизатор. Да, стоит он немало. Но при скачках напряжения первыми «летят» платы управления. Они у нас не ремонтируются, а просто меняются. Стоимость такой замены — около половины стоимости устройства (больше или меньше зависит от типа устройства). Это вряд ли дешевле. Собирая электрощиток своими руками, или только его пока планируя, помните об этом.
Один из примеров компоновки щитка для небольшой схемы — на 6 автоматов
Устанавливается стабилизатор на одну или несколько групп и включается после УЗО и перед групповыми автоматами. Так как устройство это немаленькое, в щиток его установить не получится, а вот рядом — пожалуйста.
Также в щитке устанавливаются две шины: заземления и зануления. На шину заземления заводятся все заземляющие провода от приборов и устройств. На «нулевую» шину провод приходит от УЗО, и подается на соответствующие входы автоматов. Обозначается ноль обычно буквой N, при разводке принято использовать синий провод. Для заземления — белый или желто-зеленый, фазу ведут красным или коричневым проводом.
Один из вариантов собранного небольшого щитка
При самостоятельной сборке электрического щитка, нужно будет приобрести сам шкаф, а также рейки (называют DIN-рейки или ДИН-рейки), на которые крепят автоматы, УЗО и переключатели. При установке реек, проверьте уровнем их горизонтальность: не будет проблем с креплением автоматов.
Один из вариантов DIN-реек в корпусе щитка
Все автоматы должны между собой соединяться. Это можно сделать при помощи проводников — соединяя последовательно их входы, или при помощи готовой соединительной гребенки. Гребенка — надежнее, хотя и стоит дороже, но если учесть время, которое вы потратите на соединение всех автоматов, то вряд ли несколько десятков рублей имеют такое принципиальное значение.
Соединительная гребенка для автоматов в электрощите: ускорит процесс самостоятельной сборки
Схема на несколько групп
Не всегда схемы электропитания просты: групп потребителей разбивают по этажам, отдельно выводят хозпостройки, освещение гаража, подвала, двора и придомовой территории. При большом количестве потребителей кроме общего УЗО после счетчика, ставят такие же устройства, только меньшей мощности — на каждую группу. Отдельно, с обязательной установкой персонального защитного устройства, выводят электропитание для ванной комнаты: это одно из самых опасных помещений в доме и квартире.
Очень желательно поставить защитные устройства и на каждый из вводов, которые идут на мощную бытовую технику (более 2,5 кВт, а такую мощность может иметь даже фен). В купе со стабилизатором они создадут нормальные условия для эксплуатации электроники.
Тоже не самая сложная схема, но с более высокой степенью защиты — больше УЗО
В общем, при разработке точной схемы, вам придется найти компромисс: сделать систему безопасной и не потратить при этом слишком много денег. Оборудование брать лучше проверенных фирм, а оно стоит прилично. Но электросети — не та область, в которой можно экономить.
Как подключить электрическую варочную панель читайте тут, а о подключении электрического водонагревателя (накопительного или проточного) читайте в этой статье.
Виды и размеры электрощитков
Речь пойдет о шкафах/ящиках под установку автоматов и другой электрической начинки, об их разновидностях. По типу установки электрощиты бывают для наружной установки и для внутренней. Ящик для наружной установки крепится к стене на дюбеля. Если стены горючие, под него укладывается изолирующий материал, не проводящий ток. В смонтированном виде наружный электрощит выступает над поверхностью стены примерно на 12-18 см. Это нужно учитывать при выборе места его установки: для удобства обслуживания щиток монтируют так, чтобы все его части находились примерно на уровне глаз. Это удобно при работе, но может грозить травмами (углы острые), если место для шкафа выбрано неудачно. Лучший вариант — за дверью или ближе к углу: чтобы не было возможности удариться головой.
Корпус электрощитка для наружного монтажа
Щит для скрытого монтажа подразумевает наличие ниши: его устанавливают и замуровывают. Дверца находится на одном уровне с поверхностью стены, может — выступает на несколько миллиметров — зависит от монтажа и конструкции конкретного шкафа.
Корпуса есть металлические, окрашенные порошковой краской, есть пластиковые. Дверцы — цельные или со вставками из прозрачного пластика. Размеры различные — вытянутые вверх, в ширину, квадратные. В принципе, под любую нишу или условия можно найти подходящий вариант. Один совет: если есть возможность, выбирайте шкаф большего размера: работать в нем проще, особенно это важно, если собираете электрощиток своими руками в первый раз.
Комплектация и устройство навесного распределительного щитка
При выборе корпуса часто оперируют таким понятием, как количество мест. Имеется в виду, сколько однополюсных автоматов (толщиной 12 мм) можно установить в данный корпус. У вас имеется схема, на ней указаны все устройства. Считаете их с учетом того, что двухполюсные имеют двойную ширину, прибавляете примерно 20% на развитие сети (вдруг купите еще какой-то прибор, а подключить будет некуда, или во время монтажа решите из одной группы сделать две и т.п.). И на такое количество «посадочных» мест ищите щиток подходящий по геометрии.
Установка и подключение элементов
Все современные автоматы и УЗО имеют унифицированное крепление под стандартную монтажную рейку (DIN-рейку). На тыльной стороне у них имеется пластиковый упор, который защелкивается на планке. Ставите устройство на рейку, зацепив за нее выемкой на задней стенке, пальцем надавливаете на нижнюю часть. После щелчка элемент установлен. Осталось его подключить. Делают это по схеме. Соответствующие провода вставляют в клеммы и отверткой поджимают контакт, закручивая винт. Сильно его затягивать не нужно — можно передавить провод.
Работают при выключенном питании, все рубильники переведены в положение «выкл». Старайтесь не браться за провода двумя руками. Подключив несколько элементов, включают питание (рубильник ввода), затем по очереди включают установленные элементы, проверяя их на отсутствие КЗ (короткого замыкания).
Подключение входного автомата и УЗО
Фаза от ввода подается на входной автомат, с его выхода идет на соответствующий вход УЗО (ставьте перемычку медным проводом выбранного сечения). В некоторых схемах нулевой провод от вода подается напрямую на соответствующий вход УЗО, а уже с его выхода идет на шину. Фазный провод с выхода защитного устройства подключается к соединительной гребенке автоматов.
В современных схемах входной автомат ставят двухполюсный: он должен одновременно отключать оба провода (фазу и ноль), чтобы в случае неисправности полностью обесточить сеть: так безопаснее и таковы последние требования по электробезопасности. Тогда схема включения УЗО и выглядит так, как на фото ниже.
При использовании двухполюсного входного автомата
Об установке УЗО на DIN-рейку смотрите видео.
В любой схеме провод защитного заземления подключается на свою шину, куда заводятся аналогичные проводники от электроприборов. Наличие заземления — признак безопасной сети и делать его жизненно важно. В прямом смысле.
О том, как правильно подключить УЗО, смотрите видео-урок.
При самостоятельной сборке щитка учтите, что входной автомат и счетчик будут опечатываться энергопоставляющей организацией. Если на счетчике есть специальный винт, на который цепляют пломбу, то входной автомат таких приспособлений не имеет. Если не будет возможности его опломбировать, вам или откажут в пуске, или опломбируют полностью весь щиток. Потому внутри общего щитка ставят бокс на одно-два места (зависит от размеров и типа автомата), а в нем крепят входной автомат. Этот бокс при приемке опечатывают.
Индивидуальные автоматы устанавливаются на рейки точно как УЗО: прижимаются к рейке до щелчка. В зависимости от типа автомата (на один или два полюса — провода) к ним подключаются соответствующие провода. Какие бывают автоматы, и чем отличаются устройства для одно и трех- фазной сети, смотрите в видео, выбор номинала автомата защиты описан тут.
После того, как необходимое количество устройств установлены на монтажной рейке, их входы соединяют. Как говорили раньше, это можно сделать перемычками из провода или специальной соединительной гребенкой. Как выглядят соединение проводами смотрите на фото.
Автоматы в одной группе соединяют перемычками: фаза приходит общая
Есть два способа сделать перемычки:
- Нарезать проводники нужных отрезков, оголить их края и согнуть дугой. В одну клемму вставлять по два проводника, потом затягивать.
- Взять достаточно длинный проводник, с через 4-5 см зачистить по 1-1,5 см изоляции. Взять круглогубцы и загнуть оголенные проводники так, чтобы получились соединенные между собой дуги. Эти оголенные участки вставлять в соответствующие гнезда и затягивать.
Так делают, но электрики говорят о низком качестве соединения. Надежнее использовать специальные шины. Под них на корпусе имеются специальные разъемы (узкие прорези, ближе к лицевому краю), в которые вставляются контакты шины. Эти шины продаются на метры, режутся на куски необходимой длины обычными кусачками. Вставив ее и установив подающий проводник в первый из автоматов, закручивают контакты на всех соединяемых устройствах. О том, как соединять автоматы в щитке при помощи шины смотрите видео.
К выходу автоматов подключается фазный провод, который идет на нагрузку: на бытовую технику, к розеткам, выключателям и т.д. Собственно, сборка щитка закончена.
Выбор автоматов в домовой или квартирный щиток
В электрическом щитке используют три типа устройств:
- Автомат. Отключает и включает питание в ручном режиме, а также срабатывает (разрывает цепь) при коротком замыкании в цепи.
- УЗО (устройство защитного отключения). Оно контролирует ток утечки, который возникает при пробое изоляции или в случае, если кто-то взялся за провода. При возникновении одной из указанных ситуаций цепь разрывается.
- Диф. автомат (дифференциальный автомат). Это устройство, которое в одном корпусе совмещает два: контролирует и наличие КЗ и тока утечки.
Диф-автоматы обычно ставят вместо связки — УЗО+автомат. Этим экономится место в щитке — его требуется меньше на один модуль. Иногда это важно: например, вам нужно включить еще одну линию электропитания, а места для установки нет как нет и свободного автомата.
Диф-автомат ставят вместо связки автомата и УЗО
Вообще же чаще ставят два устройства. Во-первых, это дешевле (диф.автоматы стоят дороже), во-вторых, при сработке одного из защитных устройств вы точно знаете, что произошло и что нужно искать: КЗ (если выключался автомат) или утечка и возможная перегрузка по току (сработало УЗО). При сработке дифавтомата вы этого не обнаружите. Разве что поставите специальную модель, которая имеет флажок, показывающий, по какой неисправности сработало устройство.
Автоматы защиты
Защитные автоматы выбираются по току, который необходим для потребителей данной группы. Высчитывается он просто. Складываете максимальные мощности всех подключаемых одновременно устройств в группе, делите на напряжение сети — 220 В, получаете требуемую мощность по току. Номинал устройства берете чуть больше, иначе при включении всех нагрузок он будет отключаться по перегрузке.
Например, сложив мощность всех устройств в группе получили суммарное значение 6,5 кВт (6500 Вт). Делим на 220 В, получаем 6500 Вт / 220 В = 29,54 А.
Какие цифры на корпусе что обозначают
Номиналы автоматов по току могут быть следующие: (в А) 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63. Ближайший больший к заданному значению — 32 А. Такой и ищем.
Виды и типы УЗО
УЗО есть двух типов действия: электронные и электронно-механические. Разница в цене на устройство с одинаковыми параметрами большая — электронно-механические дороже. Но приобретать для щитка в дом или квартиру нужно их. Причина одна: они надежнее, так как срабатывают независимо от наличия питания, а для работы электронных обязательно необходимо питание.
Например, ситуация такая: вы ремонтируете проводку, например, розетку и обесточили для этого сеть — выключили вводной автомат. В процессе где-то повредили изоляцию. Если установлено электро-механическое УЗО, оно сработает даже при отсутствии питания. Вы поймете, что что-то сделали не так и будете искать причину. Электронное же без питания неработоспособно и включив сеть с поврежденной изоляцией можете иметь проблемы.
Чтобы понять, какое из устройств перед вами, достаточно иметь под рукой небольшую батарейку и пару проводов. Питание от батарейки подаете на любую пару контактов УЗО. Электро-механическое при этом сработает, электронное — нет. Подробнее об этом в видео.
Далее различают УЗО по типу тока, на изменения которого они реагируют:
- тип AC — переменный синусоидальный ток;
- тип A — переменный ток + пульсирующий постоянный;
- тип B — переменный + пульсирующий постоянный + выпрямленный ток.
Получается, что тип B дает самую полную защиту, но эти устройства очень дороги. Для домового или квартирного щитка вполне достаточно, типа A, но не AC, которые в основном продаются, так как стоят дешевле.
Кроме типа УЗО, его подбирают по току. Причем по двум параметрам: номинальному и утечки. Номинальный — это тот, который может пройти через контакты и не разрушить (сплавить) их. Номинальный ток УЗО берется на ступень выше, чем номинальный ток устанавливаемого в паре с ним автомата. Если автомат необходим на 25 А, то УЗО берите на 40 А.
По току утечки все еще проще: в электрические распределительные щиты для квартиры и дома ставят только два номинала — 10 мА и 30 мА. 10 мА ставят на линию с одним устройством, например, на газовый котел, стиральную машину и т.д. а также в помещения, где необходима высока степень защиты: в детскую комнату или ванную. Соответственно, УЗО на 30 миллиампер устанавливают в линии, в которые включены несколько потребителей (устройств) — на розетки в кухне, комнатах. На линии освещения такую защиту ставят редко: нет необходимости, разве что на уличное или в гараже.
Какие цифры на корпусе что обозначают
Еще УЗО бывают разные по времени задержи срабатывания. Они есть двух типов:
- S — селективное — срабатывает через определенное время после появления тока утечки (довольно большой промежуток времени). Они ставятся обычно на входе. Тогда, при возникновении аварийной ситуации, сначала отключается устройство на поврежденной линии. Если ток утечки останется, тогда сработает «старшее» селективное УЗО — обычно это то, которое стоит на входе.
- J — срабатывает тоже с задержкой (защита от случайных токов) но уже с гораздо меньшей. Такого типа УЗО ставят на группы.
Диф-автоматы бывают таких же типов, как УЗО и точно также выбираются. Только при определении мощности по току сразу считаете нагрузку и определяетесь с номиналом.
Несколько пояснений по монтажу встраиваемого шкафа для щитка, порядка подключения смотрите в видео от практика и специалиста широкого профиля.
Одна важная деталь, которая важна для безопасности. На УЗО или диф-автомате есть кнопка «тест». При ее нажатии искусственно создается ток утечки и устройство должно сработать — рубильник переходит в положение «выключено» и линия обесточивается. Так проверяется работоспособность. Делать это необходимо хотя-бы раз в месяц: чтобы быть уверенным в надежности защиты. По очереди проверяйте все имеющиеся в схеме УЗО. Это важно.
Наверное, это вся информация, которая необходима чтобы собрать электрощиток своими руками. Может, вам еще нужно будет подробнее узнать о том, как разбивать нагрузку на группы, об этом читайте тут.
Автоматы защиты, зачем они нужны
Как таковые, автоматические выключатели не защищают человека, от токов утечки. Для этой цели служат УЗО или дифференциальные автоматы защиты. Правильно рассчитанный автомат защиты защищают электрический кабель, а следовательно саму групповую цепь от перегрева и короткого замыкания.
Автоматы защиты – устройство
Основой устройства автоматы защиты являются два расцепителя. Именно они реагируют на перегрузку и короткое замыкание в цепи. Согласно СП31-110–2003 во внутренних сетях квартиры применяются автоматы защиты с двумя типами расцепителя, тепловым и электромагнитным. Такие автоматы носят название автоматы с комбинированным расцепителем.
Тепловые расцепители служат для размыкания цепи при перегрузке.
Работают они следующим образом. Основа теплового расцепителя биметаллическая пластина. В нормальном режиме работы, то есть когда ток с цепи соответствует норме, биметаллическая пластина не работает. При увеличении тока в цепи, а возникает это при перегрузке или коротком замыкании, биметаллическая пластина деформируется и «щелкает» по механизму расцепления. Все цепь разомкнута, автомат выполнил свою задачу. После остывания и взведении рычага управления автомат опять готов к работе.
Так как процесс нагрева процесс не моментальный, то автоматы защиты срабатывают на перегрузку с временной задержкой, порой очень длительной.
Если для защиты групповой цепи ставить автомат защиты, только с тепловым расцепителем, то для защиты от короткого замыкания цепи требуется дополнительно установить плавкий предохранитель.
Вторым расцепителем в автомате защиты, является индукционный или электромагнитный расцепитель. Этот тип расцепителя срабатывают моментально. Предназначен индукционный для защиты электрической цепи от короткого замыкания.
Принцип работы индукционного расцепителя в следующем. Механизм расцепления это сердечник двигающийся внутри катушки. При нормальном режиме он замкнут. При аварийном режиме увеличение тока в катушке, приводит к втягиванию сердечника и цепь расцепляется.
Относительный недостаток индукционного расцепителя, это срабатывание при токах (токи отключения) значительно превышающих номинальные токи цепи. Такие токи могут возникать только при коротком замыкании (КЗ).
Значение тока отключения индукционного автомата зависит от типа покупаемого автомата защиты. О типах автоматов защиты чуть ниже по тексту.
Автоматы защиты по время-токовой характеристике
Не буду занимать ваше внимание теорией, просто скажу, что время-токовая характеристика “придумана” за тем, чтобы разделить автоматы защиты по месту их применения. А за основу взяты следующие вычисления тока защиты от короткого замыкания (КЗ):
- Тип B: Ток защиты (отключения) при КЗ от 3 до 5 значений номинального тока в цепи.
- Тип C: Ток защиты (отключения) при КЗ от 5 до 10 значений номинального тока в цепи.
- Тип D: Ток защиты (отключения) при КЗ от 10 до 20 значений номинального тока в цепи.
На самом деле для практики, приведенные выше значения токов отключения, не имеют особого значения. Для практики, большее значение имеет места применения автоматов защиты в зависимости от типа: B; C; D; K; Z. Смотрим таблицу.
Разделение автоматов на типы, происходит по их характеристикам зависимости токов отсечки и времени отсечки, называемых время-токовые характеристики. Для электросети квартиры актуальны автоматы типа B и C.
Тип автомата вы можете увидеть, при покупке автомата, на его корпусе в связке с номинальным током. Например: C16A. Это значит автомат защиты типа C на номинальный ток 16 Ампер. Или B32A – это автомат типа B на 32 Ампера.
Практика применения знаний про автоматы защиты
Например. У вас в квартире групповая цепь из 8 розеток для устройств со средней мощностью 300 Вт. Рассчитаем минимально допустимый ток срабатывания автомата защиты и выберем его тип.
- I номин.= 300×8⁄220=10,9 А;
- I расчетная автомата защиты= 10,9×1,45=15,8 А.
- Розеточная группа, значит тип автомата C.
Рассчитанный таким образом расчетный ток автомата защиты, не может служить основанием для установки автомата защиты, C16A. В окончательном расчете автомата защиты нужно учесть сечение токопроводящих жил кабеля и способ их прокладки. Сечение жил связать с допустимым током нагрузки на кабель, по нему рассчитать ток автомата защиты, сравнить его с расчетным током автомата защиты, как в этом примере, и только потом определить номинал автомата защиты.
Автоматический выключатель — от чего защищает и как он устроен
Автоматические выключатели – это устройства, задача которых заключается в защите электрической линии от повреждения под воздействием тока большой величины. Это могут быть как сверхтоки короткого замыкания, так и просто мощный поток электронов, в течение достаточно длительного времени проходящий по кабелю и вызывающий его перегрев с дальнейшим оплавлением изоляции. Автомат защиты в этом случае предотвращает негативные последствия, отключая подачу тока в цепь. В дальнейшем, когда ситуация придет в норму, аппарат можно вновь включить вручную.
Функции автоматического выключателя
Защитные устройства предназначены для выполнения следующих основных задач:
- Коммутация электроцепи (возможность отключения защищаемого участка при возникновении неполадок с питанием).
- Обесточивание вверенной цепи при возникновении в ней токов КЗ.
- Защита линии от перегрузок при прохождении сквозь аппарат тока чрезмерной величины (такое бывает, когда суммарная мощность приборов превышает максимально допустимую).
Говоря кратко, АВ одновременно осуществляют защитную и управляющую функцию.
Основные типы выключателей
Существует три основных вида АВ, отличающихся друг от друга по конструктивному исполнению и предназначенные для работы с нагрузками разной величины:
- Модульный. Он получил свое название из-за стандартной ширины, кратной 1,75 см. Рассчитан на токи небольшой величины и устанавливается в сетях бытового электроснабжения, для дома или квартиры. Как правило, это однополюсный автомат или двухполюсный.
- Литой. Называется так из-за литого корпуса. Может выдерживать до 1000 Ампер и используется преимущественно в промышленных сетях.
- Воздушные. Предназначен для работы с токами величиной до 6300 Ампер. Чаще всего это трехполюсный автомат, однако сейчас выпускают аппараты этого типа и с четырьмя полюсами.
Автомат защитный однофазный представляет собой автоматический выключатель, который наиболее распространен в бытовых сетях. Он бывает 1- и 2-х полюсным. В первом случае к аппарату подключается только фазная жила, а во втором – еще и нулевая.
Кроме перечисленных видов, существуют также устройства защитного отключения, обозначаемые аббревиатурой УЗО, и дифференциальные автоматы.
Первые нельзя считать полноценными АВ, их задача заключается не в защите цепи и включенных в нее приборов, а в предотвращении удара электрическим током при касании человеком открытого участка. Дифференциальный защитный автомат представляет собой объединенные в одном устройстве АВ и УЗО.
Как устроены автоматы защиты?
Рассмотрим подробно устройство автоматического выключателя. Корпус автомата выполнен из диэлектрического материала. Он состоит из двух частей, которые соединены между собой заклепками. Если необходимо разобрать корпусную часть, заклепки высверливаются, и открывается доступ к внутренним элементам защитного автомата. К ним относятся:
- Винтовые клеммы.
- Гибкие проводники.
- Рукоятка управления.
- Подвижный и неподвижный контакт.
- Электромагнитный расцепитель, представляющий собой соленоид с сердечником.
- Тепловой расцепитель, в состав которого входит биметаллическая пластина и регулировочный винт.
- Газоотводное отверстие.
- Дугогасительная камера.
С задней стороны автоматический защитный предохранитель оборудован специальным фиксатором, с помощью которого он крепится на DIN-рейке.
Последняя представляет собой рейку из металла, имеющую ширину 3,5 см, на которую крепятся модульные устройства, а также некоторые виды электрических счетчиков. Чтобы присоединить автомат к рейке, корпус защитного устройства следует завести за ее верхнюю часть, после чего защелкнуть фиксатор, надавив на нижнюю часть аппарата. Снять автомат защиты с DIN-рейки можно, подцепив защелку снизу.
Фиксатор модульного выключателя может быть очень тугим. Чтобы прикрепить такое устройство к DIN-рейке, нужно заранее подцепить защелку снизу и завести защитное устройство на место крепежа, после чего отпустить фиксирующий элемент.
Можно сделать проще – при защелкивании фиксатора сильно нажать на его нижнюю часть отверткой.
Наглядно, зачем нужен автоматический выключатель, на видео:
Принцип действия автоматического выключателя
Теперь разберемся, как работает автомат защиты сети. Подключение его осуществляется подъемом вверх рукоятки управления. Чтобы отключить АВ от сети, рычаг опускают вниз.
Когда автомат защитный электрический функционирует в обычном режиме, то электрический ток при поднятой вверх рукоятке управления поступает к аппарату через подсоединенный к верхней клемме кабель питания. Поток электронов идет к неподвижному контакту, а от него – к подвижному.
Затем по гибкому проводнику ток поступает на соленоид электромагнитного расцепителя. С него по второму гибкому проводнику электричество идет к биметаллической пластине, входящей в тепловой расцепитель. Пройдя по пластине, поток электронов через нижнюю клемму уходит в подключенную сеть.
Особенности работы теплового расцепителя
При превышении током цепи, в которой установлен автомат защиты, номинала устройства возникает перегрузка. Поток электронов высокой мощности, проходя через биметаллическую пластину, оказывает на нее термическое воздействие, делая более мягкой и заставляя выгнуться в сторону отключающего элемента. При вступлении последнего в контакт с пластиной происходит срабатывание автомата, и подача тока в цепь прекращается. Таким образом, тепловая защита позволяет не допустить чрезмерного нагревания проводника, которое может привести к расплавлению изоляционного слоя и выходу проводки из строя.
Нагревание биметаллической пластины до такой степени, чтобы она изогнулась и вызвала срабатывание АВ, происходит в течение определенного времени. Оно зависит от того, насколько величина тока превышает номинал автомата, и может занять как несколько секунд, так и час.
Срабатывание теплового расцепителя происходит в случае превышения током цепи номинала автомата как минимум на 13%. После остывания биметаллической пластины и нормализации величины текущего тока защитное устройство можно будет снова включить.
Существует еще один параметр, способный повлиять на срабатывание АВ под воздействием теплового расцепителя – это температура окружающей среды.
Если воздух в помещении, где установлен аппарат, имеет высокую температуру, то пластина нагреется до отключающего предела быстрее, чем обычно, и может сработать даже при незначительном возрастании тока. И наоборот, если в доме холодно, нагревание пластинки будет происходить медленнее, и время до отключения цепи увеличится.
Срабатывание теплового расцепителя, как было сказано, требует определенного времени, в течение которого ток цепи может прийти в норму. Тогда перегрузка исчезнет, и отключения устройства не произойдет. Если же величина электротока не снижается, автомат обесточивает цепь, предотвращая оплавление изоляционного слоя и не допуская возгорания кабеля.
Причиной перегрузки чаще всего становится включение в цепь устройств, суммарная мощность которых превышает расчетную для конкретно взятой линии.
Нюансы электромагнитной защиты
Электромагнитный расцепитель предназначен для защиты сети от короткого замыкания и по принципу работы отличается от теплового. Под действием сверхтоков КЗ в соленоиде возникает мощное магнитное поле. Оно сдвигает в сторону сердечник катушки, который размыкает силовые контакты защитного устройства, воздействуя на механизм расцепителя. Питание линии прекращается, благодаря чему исчезает опасность возгорания проводки, а также разрушения замкнувшей установки и автоматического выключателя.
Поскольку в случае КЗ в цепи происходит мгновенное возрастание тока до величины, способной за короткое время привести к тяжелым последствия, срабатывание автомата под воздействием электромагнитного расцепителя происходит за сотые доли секунды. Правда, при этом ток должен превысить номинал АВ в 3 и более раза.
Наглядно про автоматические выключатели на видео:
Дугогасительная камера
Когда контакты цепи, через которую протекает электрический ток, размыкаются, между ними возникает электрическая дуга, мощность которой прямо пропорциональна величине сетевого тока. Она оказывает на контакты разрушающее воздействие, поэтому для их защиты в состав устройства входит дугогасительная камера, представляющая собой набор пластинок, установленных параллельно друг другу.
При контакте с пластинами происходит дробление дуги, в результате чего снижается ее температура и происходит затухание. Газы, возникшие при появлении дуги, через специальное отверстие удаляются из корпусной части защитного устройства.
Заключение
В этой статье мы рассказали о том, что такое автоматические выключатели, какими бывают эти устройства и по какому принципу они работают. Напоследок скажем, что защитные автоматы не предназначены для установки в сеть в качестве обычных выключателей. Такое использование достаточно быстро приведет к разрушению контактов аппарата.