Использование двух- и четырехполюсных автоматических выключателей (2006)
Один из часто задаваемых вопросов на технических семинарах, проводимых компанией «ИЭК», звучит так: «В каких случаях применять двух- и четырехполюсные автоматические выключатели»? Это связано с выходом отдельных глав ПУЭ, которые вводят новые правила выполнения схем электроснабжения, но не разъясняют при этом требования к защите нулевого рабочего проводника. Вопрос актуальный, поскольку подключение УЗО имеет свою особенность: по принципу действия его контакты включаются как в фазный, так и нулевой рабочий проводник. Соответственно последовательно с УЗО необходимо предусматривать его защиту от сверхтока в фазном и нулевом проводнике, т.е. применять двух- и четырехполюсные автоматические выключатели.
Согласно ГОСТ Р 50571.3-94 (п. 413.1.3.2) необходимым условием нормального функционирования УЗО в электроустановке здания является отсутствие в зоне действия УЗО любых соединений нулевого рабочего проводника N с заземленными элементами электроустановки и нулевым защитным проводником РЕ. 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, то на отходящих линиях следует в обязательном порядке устанавливать двух- и четырехполюсные автоматические выключатели. Только в этом случае возможно без демонтажа вводнораспределительного устройства методом поочередного включения линий найти неисправную цепь, в том числе и цепь с утечкой с нулевого проводника, а также отключить неисправную цепь для обеспечения работы остальной части электроустановки.
Другие случаи применения защиты в нулевом проводнике прописаны соответствующими стандартами. В ГОСТ Р 50571.9-94 «Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасное™. Применение мер защиты от сверхтоков» содержатся указания по выполнению и защите нулевого рабочего и нулевого защитного проводников.
Порядок выполнения защиты нулевого рабочего проводника от тока короткого замыкания регламентируется следующим образом.
Системы ТТ и TN
В случаях, когда сечение нулевого рабочего проводника, по крайней мере, равно или эквивалентно сечению фазных проводников, не требуется предусматривать устройства обнаружения тока короткого замыкания в этом проводнике или устройства его отключения.
В случаях, когда сечение нулевого рабочего проводника меньше сечения фазных проводников, должно быть предусмотрено обнаружение тока короткого замыкания в нулевом рабочем проводнике, соответствующего его сечению, с воздействием на отключение фазных проводников. При этом отключение нулевого рабочего проводника является обязательным. Однако не требуется обнаружение тока короткого замыкания в нулевом рабочем проводнике, если одновременно выполняются следующие условия:
- нулевой рабочий проводник защищен от короткого замыкания с помощью защитного устройства фазных проводников цепи;
- максимально ожидаемый ток, который может протекать по нулевому рабочему проводнику в нормальном режиме, значительно меньше значения длительно допустимого тока этого проводника.
Второе условие выполняется, если передаваемая мощность как можно более равномерно распределяется между рабочими фазами. Например, если сумма мощностей электроприемников, включенных между фазой и нулевым рабочим проводником (освещение, штепсельные розетки) намного меньше суммарной мощности рассматриваемой цепи. Сечение нулевого рабочего проводника должно быть не меньше 50 % сечения фазного проводника.
Система IT
Системы IT, как правило, не имеют нулевого рабочего проводника. Однако в случаях применения системы IT с нулевым рабочим проводником необходимо предусматривать устройства обнаружения сверхгока в нулевом проводнике. Эти устройства воздействуют на отключение всех проводников соответствующей цепи, находящихся под напряжением, включая нулевой рабочий проводник.
Такие меры не требуются, если:
- нулевой рабочий проводник надежно защищен от коротких замыканий с помощью устройства, установленного со стороны питания, например на вводе в установку, в соответствии с правилами указанными в п. 434.3. ГОСТ 50571.5;
- рассматриваемая цепь защищена с помощью устройства защитного отключения, реагирующего на дифференциальный остаточный ток
Защитное устройство должно отключать все находящиеся под напряжением проводники соответствующей цепи, в том числе нулевой рабочий проводник. Нулевой рабочий проводник должен отключаться после отключения фазных проводников, а включаться одновременно с фазными проводниками или ранее.
В ГОСТ Р 50571.3-94 в п. 413 «Защита от косвенного прикосновения» сформулированы требования к выполнению защитного заземления в системе ТТ: все открытые проводящие части, защищенные одним защитным устройством, должны присоединяться защитным проводником к одному заземляющему устройству. Если несколько защитных устройств установлены последовательно, то это требование применяется отдельно к каждой группе открытых проводящих частей, которая защищается отдельным устройством.
Нейтральная точка или, если таковой не существует, фаза питающего генератора или трансформатора должны быть заземлены. При этом должно выполняться следующее условие:
RАІа <50В,
где:
Ra — суммарное сопротивление заземлителя и заземляющего проводника;
Іа — ток срабатывания защитного устройства.
Если защитное устройство является устройством защитного отключения и реагирует на дифференциальный ток, то под 1а подразумевается уставка защитного устройства по дифференциальному току 1п.
Если защитное устройство — это устройство защиты от сверхтока, то оно должно быть либо устройством с обратно зависимой время-токовой характеристикой, и тогда 1а — значение тока, обеспечивающее время срабатывания устройства не более 5 с; либо устройством с отсечкой тока, и в этом случае 1а — уставка по току отсечки.
Учитывая первостепенную важность обеспечения электробезопасности в установках бытового и промышленного назначения, необходимо использовать как можно больше двух- и четырехполюсных автоматических выключателей. Зачастую проектировщики под предлогом нехватки места в щитке закладывают установку только однополюсных выключателей. Действительно, щиты старых образцов не позволяют установку полного набора современных автоматов. Однако вопрос можно решить очень просто: использовать металлические и пластиковые корпуса нового образца. Экономия на безопасности ради снижения затрат — эго мина замедленного действия, которая может в любой момент «увеличить» эти затраты в несоизмеримое число раз.
Автоматические выключатели 4 полюсные (четырехполюсные)
- Главная
- Товары
- Автоматы УЗО дифавтоматы
- Автоматические выключатели
Автоматические выключатели 4 полюсные (четырехполюсные)
Номинальный ток, А
Количество полюсов
Тип расцепителя
Откл. способность, кА
Тип тока утечки
Артикул: 2CDS242001R0504
ABB Sh302L C50 Автоматический выключатель 2CDS242001R0504, двухполюсный 50A тип C 4.5кА
Четырехполюсный автоматический выключатель
На территории Росссийской Федерации используются в основном трехфазные системы электроснабжения, соответственно применяемые в них аппараты защиты также трехфазные. Однако производителями электрооборудования выпускаются также четырехполюсные автоматические выключатели. Попробуем разобраться в каких случаях обосновано применение именно четырехполюсных автоматов, а когда можно обойтись установкой трехполюсного аппарата. Прокладка кабеля для подключения потребителя большой мощности всегда связана с высокими финансовыми затратами. В случае если длина кабеля существенна, иногда экономически обоснованно использование кабеля с сечением нейтрального проводника меньшим нежели сечение фазных проводников. Примером может служить например кабели ВВГнг 4*35+1*16 и ВВГнг 5*35, разница в стоимости может достигать 60%. Применяя кабель с усеченным сечением нулевого проводника можно получить заметную экономическую выгоду при большой длине прокладки. В таком случае согласно ГОСТ Р 50571.9 «Электроустановки зданий» предписывается использование именно четырехполюсного автоматического выключателя для защиты от коротких замыканий.
Согласно пункту 464.2 ГОСТ Р 50571.9 «Электроустановки зданий» в местах где существует опасность поражения человека электрическим током, требуется отключать устройствами аварийного отключения все токоведущие проводники. Таким образом использование четырехполюсных автоматов предписывается для всех передвижных и мобильных электроустановок. Примером могут служить различное строительное оборудование, переносные распределительные щиты для строительных площадок и тому подобное оборудование.
При использовании дифференциальной защиты на вводе системы с АВР (автоматический ввод резерва) также следует использовать четырехполюсный автоматический выключатель, так как отстутствие разрыва в нейтральном проводнике приводит к перераспределению токов нулевой последовательности и как следствие к неопределенной работе оборудования дифференциальной защиты.
Во всех остальных случаях допускается применение трехполюсных автоматических выключателей.
устройство и принцип действия автомата, схемы с нужным автоматическим аппаратом
Двухполюсный выключатель предназначен для контроля и сравнения работы двух участков одной электрической сети. В случае короткого замыкания, как и других неисправностей на любом участке, происходит автоматическое отключение обеих линий. Его работу можно сравнивать с действием двух однополюсных автоматов. Но дело в том, что схема защиты и блокировки автомата рассчитана на сравнение параметров каждого устройства в отдельности, поэтому заменять их однополюсными выключателями нельзя.
Устройство аппарата
Обычный автомат защищает и может отключить только одну линию. Его конструкция и построена на этом условии. Агрегат, обслуживающий две линии, обладает дополнительными элементами, которые позволяют отключить ноль и фазу одновременно в двух цепях. Вот для чего и нужен двухполюсный автомат.
Обычно его устанавливают в однофазную сеть 220 В, а для защиты электрических линий с трехфазным напряжением применяют автоматы трехполюсные и четырехполюсные. Важными элементами защиты в 2-полюсном автомате являются:
- электромагнитный механизм;
- тепловой расцепитель.
Электромагнитный механизм защиты
Элементы конструкции этой защиты срабатывают в момент появления короткого замыкания в одной из линий. В то же время в цепи возникают токи большой величины, которые могут превышать допустимое значение в несколько тысяч раз.
Чтобы не сгорели кабеля и бытовая аппаратура, механизм защиты срабатывает в доли секунды и разрывает подающую сеть. Обычно на каждом приборе установлено обозначение времени срабатывания.
Маркировка наносится на корпус автомата в виде букв латинского алфавита, каждая из которых соответствует определенному времени срабатывания. Конструкция механизма состоит из сердечника (соленоида), который связан с подвижным контактом.
Соленоид располагается внутри пружины, которая последовательно соединяет тепловой расцепитель с силовыми контактами. Величина рабочего тока слишком мала, чтобы магнитный поток смог втянуть сердечник.
Когда же сила тока резко увеличивается, то катушка втягивает соленоид, сжимая пружину, и он разъединяет контакты. В нормальном состоянии пружина разжимается, и контакты опять соединяются.
Тепловой расцепитель
Отличительной чертой этого защитного механизма является то, что он срабатывает гораздо медленнее, чем электромагнитный. Он некоторое время способен выдерживать максимальную нагрузку, и если она не упадет до рабочего значения, то отключит контакты. Кстати, этот механизм никак не реагирует на кратковременное изменение силы тока.
В конструкцию расцепителя входят:
- биметаллическая пластина;
- рычаг расцепительного механизма;
- контакты.
При нормальном значении силы тока свободная часть пластины находится рядом с рычагом, отключающего механизм. При увеличении нагрузки пластина начнет нагреваться и изгибаться. При этом она начинает воздействовать на рычаг, а тот, в свою очередь, действует на контакты и размыкает их.
Схемы подключения
Схема и установка аппарата напрямую зависит от наличия заземляющего контура. Если в дом входят только два провода (ноль и фаза) напряжением 220 В, то в главный щит можно ставить однополюсные автоматические выключатели. При этом фазу подключают к самому автомату.
Если же присутствует и третий входящий провод (заземление), то обязательно ставят двухполюсный аппарат. К выключателю непосредственно подключают ноль и фазу, а провод заземления через коробку с клеммами разводят по квартирам. Затем оба провода от автомата подключают к электросчетчику и однополюсным автоматам, которые распределены по группам управления.
В случае обустройства трехфазной сети, если заземление отсутствует, устанавливают трехполюсный выключатель. При этом к защитному аппарату подключают провода трех фаз, а ноль разводят до потребителей отдельным контуром.
Если присутствует в схеме заземляющий провод, то на вводе устанавливают четырехполюсный аппарат, к которому подсоединяют три фазы и ноль, а заземление разводят отдельной линией по приборам.
Популярные модели
В настоящее время существует большой выбор двухполюсных выключателей. Особой популярностью пользуется продукция шведско-швейцарской компании ABB. К популярным относятся следующие модели:
2П 32A ABB SH 202LC32 — автоматический выключатель, предназначенный для использования внутри домов и квартир. Благодаря упрощенной конструкции обладает невысокой ценой. Существует возможность подключение питания как к верхним контактам, так и к нижним.- 2П 06А АВВ Sh302LC6 — аппарат, обладающий уменьшенной высотой модуля, что гораздо облегчает его монтаж. Установка выключателя производится вручную, без применения отвертки. Рассчитан он на номинальный ток — 6А.
- 32А Legrand TX3 — автомат, выпущен польскими производителями и характеризуется отличными качествами. Аппарат используется при номинальной силе тока равной 32А. Такие приборы используются как в административных зданиях, так и в жилых домах.
2П 32A ABB SH 202LC32 — автоматический выключатель, предназначенный для использования внутри домов и квартир. Благодаря упрощенной конструкции обладает невысокой ценой. Существует возможность подключение питания как к верхним контактам, так и к нижним.А также хорошо известен бренд IEK от российских производителей, который занимает ведущее место в категории «Электротехника».
Достоинства и недостатки автоматов
У этих выключателей существуют некоторые недостатки в эксплуатации. Хотя их немного, но на них следует обратить внимание. При коротком замыкании обеих линий возможен пробой и выход из строя двухполюсного автомата.
При неисправности одной из цепей аппарат иногда может не включиться. Возможен выход из строя теплового расцепителя, хотя вся электрическая сеть будет исправно работать. В отличие от однополюсных, двухполюсные автоматы чаще подвергаются механическим повреждениям.
Но все же несмотря на наличие этих минусов, автоматы пользуются популярностью, особенно в квартирах, где установлены на одной линии мощные бытовые приборы. Например, они обеспечивают безопасную работу в одной цепи стиральной машины и посудомоечного агрегата.
Если установить трехполюсный выключатель, то допускается подключение на одну линию духового шкафа. Лучше всего перед их установкой распределить подключение сложных приборов равномерно. Такой вариант обеспечит длительную и безопасную работу двухполюсных выключателей и всей электрической схемы.