: Защита электрических сетей

Автоматы защиты

Основным элементом защиты электрических сетей являются автоматы защиты. Без автоматов защиты любая электрическая сеть не только не примется в эксплуатацию, но и реально опасна для жизни.

Защита проводов электросети

Основная часть бытовых электроприборов, да и всех электро приемников работают от переменного тока напряжением 220 или 380 вольт. Все функционирование электропроводки основывается на трех проводах: фазном, нулевом рабочем и проводе заземления. Эти провода функционально неразрывны друг от друга в системах электропитания, но вместе с тем на всем протяжении электропроводки они должны быть полностью изолированы друг от друга. Фазный провод, нулевой провод и провод заземления должны быть изолированы не только друг от друга но и от любой возможности прикосновения к ним.

Нарушение изоляции токоведущих проводов и возможность прикосновения к ним относятся к аварийному режиму работы электросети. И, к сожалению, такие ситуации возможны. Чтобы защитить человека, от поражения электрическим током и саму электрическую сеть, существует много устройств защиты. Все устройства защиты разработаны для защиты от определенной неисправности электросети. В этой статье поговорим об автоматах защиты.

Назначение автоматов защиты

Автомат защиты это электромеханическое устройство, которое обеспечивает протекание тока в нормальном режиме и автоматическом отключении тока (напряжения) при аварийных ситуациях: коротком замыкании и перегрузки.

Кроме защиты от аварийных ситуаций автоматы защиты служат для оперативного выключения и включения питания для электросетей. Попросту говоря автоматы защиты это еще и выключатели отдельных линий электросети или электросети в целом.

Автоматы защиты предназначены для защиты электропроводки от короткого замыкания и перегрузки. При перегрузке или коротком замыкании автоматы защиты отключают (обесточивают) электрическую сеть в которой они установлены. Для этого в них встроены специальные устройства-расцепители. От перегрузки защищает, расцепитесь тепловой. От короткого замыкания расцепитесь электромагнитный (об устройстве автоматов защиты читать чуть ниже).

Короткое замыкание

Короткое замыкание это аварийное соединение разных функциональных проводов электропроводки. В квартирах и домах это механическое касание фазного (L) и нулевого рабочего (N) проводников или фазного провода (L) и провода заземления (PE) электросети, находящейся под напряжением.

В электросетях с трехфазным электропитанием напряжением 380 вольт, коротким замыканием называется касание любого из тех фазных проводов (L1, L2, L3) между собой или касание любого фазного провода и нулевого рабочего провода (N) или фазного провода и защитного проводника (PE).

Короткое замыкание проводов может привести к выходу из строя электропроводки или максимум к пожару. Гораздо опаснее если ток короткого замыкания пройдет через человека. Это вполне возможно, если вы случайно касаетесь фазного провода под нагрузкой.

Для защиты от короткого замыкания в электрических сетях предназначены автоматы защиты с электромагнитным расцепителем.

Перегрузка

Вся электрическая сеть помещения разбивается на группы. Каждая группа рассчитывается на определенное количество потребителей. Например: если это квартира, то могут быть отдельные группы на освещение, розетки на кухне, розетки в комнатах и т.д. Если электропроводка делается самостоятельно, то количество групп рассчитывается в зависимости от потребностей и для каждого отдельно случая может быть разная. В стандартных квартирах количество групп соответствует проекту квартиры. Для каждой группы рассчитывается максимально возможная нагрузка. В зависимости от нагрузки выбирается питающий кабель для этой группы.

Увеличение расчетной нагрузки называется перегрузка сети. Возникает перегрузка если в розетки одной группы, например, непродуманно включить все бытовые приборы. При увеличении расчетной нагрузки электрический кабель начинает греться. При длительной перегрузки изоляция начнет плавиться, что может привести к пожарам или выгоранию проводки.

Чтобы защитить электропроводку от перегрузки, устанавливают автоматы защиты с встроенным тепловым расцепителем (биметаллическая пластина).

Виды автоматов защиты

Автоматы защиты выпускаются для электрических сетей напряжением 220 и 380 вольт.
Выпускаются автоматы защиты с разным количеством полюсов подключения.
Однополюсной автомат защиты имеет и тепловой и электромагнитный расцепители. Подключается он к фазному проводу двухпроводной электросети;
Двухполюсной автомат защиты имеет и тепловой и электромагнитный расцепители на одной клемме для фазного провода и клемму без расцепителей на второй клемме для нулевого провода;
Трехполюсной автомат защиты предназначен для трехфазных электрических сетей и на каждом полюсе установлены тепловые и электромагнитные расцепители;
Четырехполюсной автомат защиты предназначен для трехфазных электрических сетей. К трем полюсам, имеющим и тепловой и электромагнитный расцепители, подключаются фазные провода. К четвертой клемме, не имеющей расцепителя, подключается нулевой рабочий провод.

Устройство однополюсного автомата защиты

Рассмотрим внутреннее устройство однополюсного автомата защиты.

Avtomaty zashhity07

1. Верхняя клемма;

2. Нижняя клемма;

3. Тепловой расцепитель(биметаллическая пластина);

4. Дугогасительная камера;

5. Электромагнитный расцепитель;

6. Механизм ввода;

7. Накладка из газогенерирующей пластмассы;

8. Подвижной контакт;

9. Неподвижный контакт;

10. Рукоятка взвода.

Установка автоматов защиты

Автоматы защиты устанавливаются в щитки распределительные (электрощитки). Для их крепления выпускаются специальные приспособления. Называются они Дин-рейки или рейки для монтажа.

Avtomaty zashhity11

Дин-рейка это изогнутая металлическая пластина со специально сделанной перфорацией для крепления к щиту. Автоматы защиты на них защелкиваются (смотрите фото).

Avtomaty zashhity02

Чтобы защелкнуть автомат защиты на дин-рейке, на автомате оттягивается (при помощи отвертки) защелка. Автомат устанавливается на дин-рейку, защелка отпускается.

Avtomaty zashhity10

Соединение автоматов защиты

В щитке однополюсные автоматы защиты соединяются по верхнему полюсу. К этому полюсу подводится входной фазный провод электропитания от вводного автомата защиты. Соединять полюса автоматов защиты можно тремя способами

1. При помощи специальных гибких заводских перемычек;

Avtomaty zashhity05

2. При помощи перемычек сделанных своими руками;

Avtomaty zashhity06

3. При помощи специальных монтажных шин.

Avtomaty zashhity09

Подключение автоматов защиты в электрической сети

В завершении статьи приведу две электро схемы для подключения однополюсного и трехполюсного автоматов защиты. Примеры и разъяснения по электрическим схемам щитка читайте отдельную статью сайта: Электрическая схема щитка.

Avtomaty zashhity08