какие автоматы нужно ставить в частном доме
Как выбрать автоматический выключатель для дома.
Перегорела лампочка или сломался утюг, мы говорим «выбило пробки». На самом деле, это сработал автоматический выключатель. Возможно, он предотвратил пожар в квартире. Чтобы система работала именно так, выключатель нужно правильно выбрать и установить.
Автоматические выключатели: трехполюсной, двухполюсной, однополюсной.
Как устроен автоматический выключатель
Проводка и электроприборы рассчитаны на определенную силу тока. Однако иногда в сети случаются неисправности – перегрузки и короткие замыкания – и сила тока может вырасти за доли секунды в тысячи раз, тогда провода перегреются, а изоляция – расплавится и может загореться. Но если на проводе установлен автоматический выключатель (или как его еще называют, «автомат»), он этого не допустит. При коротком замыкании или перегрузке сети он прекратит подачу тока.
Главный элемент каждого выключателя – расцепитель. Из названия понятно, что его задача – размыкать электрическую цепь при превышении силы тока.
В современных выключателях используется сочетание двух типов расцепителей: теплового и электромагнитного. Первый срабатывает медленно и защищает проводку от перегрузок сети – незначительного превышения силы тока, которое, тем не менее, нагревает провода. Второй расцепитель – электромагнитный – мгновенно размыкает сеть при резком скачке тока в случае короткого замыкания.
Все бытовые автоматы устроены примерно одинаково, но отличаются своими характеристиками.
Какие параметры важны
ГОСТ классифицирует выключатели по 12 параметрам. На самом деле их ещё больше, но если выбирать автомат для бытовых нужд и «обычных» условий эксплуатации (переменного тока, установки в электрощиток, комнатной температуры и влажности), список можно сократить до 4-5 пунктов. В него войдут: полюсность, рабочее напряжение, номинальный ток, класс срабатывания и ток короткого замыкания.
Выбор автоматического выключателя
Шаг 1. Определите количество
Чтобы разобраться с количеством выключателей, вам нужно знать число силовых цепей в квартире.
Силовая цепь – это провод, идущий от электрощитка в квартиру, вместе с подключенными к нему приборами-потребителями электроэнергии. Как правило, в квартирах в одну цепь объединены осветительные приборы, в другую – розетки. Каждый из бытовых приборов: например, посудомойка, водонагреватель, кондиционер – получает электричество по отдельному проводу, а значит включен в свою электрическую цепь.
По современным стандартам на каждую электроцепь нужно устанавливать отдельный выключатель. Плюс еще один – на вводе проводов в квартиру. Он так и называется: вводной автомат. Кроме защиты проводки, он позволяет полностью обесточить квартиру, например, если нужно провести электротехнические работы.
Шаг 2. Выберете полюсность и рабочее напряжение
Электрическое подключение в вашем доме может быть однофазным или трехфазным. С точки зрения выбора автомата, эти подключения отличаются количеством жил
в проводе, которые выключатель должен обесточить при срабатывании. На каждую жилу нужна своя секция выключателя. Полюсность – это фактически количество секций в автомате: их может быть от одной до четырех.
Если подключение квартиры или дома однофазное, все цепи в квартире – в том числе, и для электроплиты – тоже будут однофазными. Поэтому для проводки внутри квартиры обычно достаточно однополюсных автоматов, которые нужно устанавливать на провод фазы. Только вводной выключатель должен быть двухполюсным, поскольку для полного обесточивания сеть нужно отключить и от фазы, и от нейтрали. Рабочее напряжение в однофазной сети – 220В.
Если дом или квартира подключены по трехфазной схеме, то вводной автомат нужно покупать четырехполюсный. А вот внутри квартиры, скорее всего, опять будут однофазные подключения. Исключение – электроплита. Ее, как правило, подключают по трехфазной схеме. В частном доме трехфазная схема может применяться для насосов, соляриев, инфракрасных саун и других мощных потребителей. Напряжение в трехфазной сети – 380 В, но если при этом в квартире есть однофазные цепи, то для них нужно брать четырёхполюсный автомат на 220В.
Что скрывается за дверцей электрощита
Без преувеличения можно сказать, больше половины обывателей не представляют, какое модульное оборудование установлено у них дома. Для них все, что находится за дверцей электрощита, это «автоматы» или, того хуже, «пробки». Подобное незнание приводит к тому, что выбор модульного оборудования осуществляется без должной проработки вопроса, без учета будущих нагрузок и, в лучшем случае, по совету знакомого электрика.
Как результат – плохая защищенность локальных бытовых электросетей от короткого замыкания, перегрузок, а человека от поражения электрическим током и пожаров, а также преждевременная поломка дорогостоящей бытовой техники.
В нашей статье мы поговорим о том, какие модули используются при монтаже систем электроснабжения и по каким параметрам их следует выбирать, а также ответим на самые распространенные вопросы при помощи специалистов компании Schneider Electric.
Виды модульного оборудования. Краткое описание
Ассортимент современного модульного оборудования достаточно широк. Несмотря на то, что все модули внешне похожи, их функционал существенно различается и каждый из них выполняет свою конкретную задачу.
В данную группу входят следующие виды устройств:
— Автоматические выключатели (АВ) или, в просторечии, «автоматы». Функция: размыкание электросети при коротком замыкании или перегрузках. Задача: предохранение электропроводки.
— Устройства защитного отключения (УЗО), также известное как выключатель дифференциального тока (ВДТ). Функция: защита людей от поражения электрическим током при проблемах с электрооборудованием, а также предупреждение пожаров, вызванных замыканиями на землю или токами утечки, например, при повреждении электропроводки.
— Дифференциальные автоматы или автоматические выключатели дифференциального тока (АВДТ). Устройство, которое совмещает в одном корпусе УЗО и автоматический выключатель. Функция: защита электросети не только от коротких замыканий и сверхтоков, но и от утечек из-за повреждений проводки, электроприборов и при попадании под напряжение человека.
— Выключатель нагрузки (рубильник). Простейшее модульное устройство с ручным управлением, предназначенное для включения/выключения электроцепи.
— Реле напряжения. Устройство, осуществляющее непрерывный контроль величины напряжения с целью отключения нагрузки в случае выхода значения напряжения за установленные приделы. Предназначено для защиты всех электроприборов, подключенных к бытовой сети.
— Реле импульсные. Управляющее устройство в сфере освещения, делающее его более комфортным, благодаря централизованному включению и отключению. Применяется на проходных выключателях лестниц, в длинных коридорах, везде, где надо в одном месте включить свет, а в другом выключить.
— Контакторы модульные. Используются для дистанционного управления и контроля нагрузок большой мощности: отопительные системы, системы вентиляции и кондиционирования и т.д, а также в схемах централизованного управления, позволяя отключать все электроприборы за исключением критически важных.
Далее рассмотрим прикладное применение вышеперечисленных модулей в различных бытовых ситуациях.
Короткое замыкание и перегрузка
Одна из самых распространенных ситуаций, связанная с протеканием по сети тока, превышающего значение, на которое эта сеть рассчитана. Простейший пример: включение в одну розетку большого количества электроприборов. Токи перегрузок расплавляют изоляцию проводов и приводят к короткому замыканию. Это, в свою очередь, может привести к возгоранию, поэтому короткое замыкание должно быть ликвидировано за очень короткое время.
Для защиты от высоких токов короткого замыкания и перегрузки используются автоматические выключатели. При выборе конкретной модели автомата необходимо отталкиваться от тока короткого замыкания, который может быть в десятки и даже сотни раз выше номинального. Этот параметр называется отключающая способность. Если ток КЗ будет выше отключающей способности, то с большой вероятностью модуль выйдет из строя, не выполнив свои защитные функции. То есть риск пожара сохраняется. Величина отключающей способности указывается в амперах и имеет наиболее распространенные параметры 3кА, 4,5кА, 6кА.
Однако, зачастую, информация о токе кроткого замыкания конкретного объекта отсутствует, в этом случае исходят из следующего: чем лучше электропроводка, чем больше предполагается нагрузка, тем отключающая способность должна быть выше. Принято считать, что в большинстве случае ток короткого замыкания не превышает 3кА, поэтому рекомендуется выбирать автоматы с нижним пороговым значением 4,5кА, хотя и этот вариант, при всей его доступности, отнюдь не самый надежный.
Учитывая, что в настоящее время характеристики внутридомовых электрических сетей меняются в сторону увеличения потребляемой мощности, мы рекомендуем использовать автоматические выключатели с отключающей способностью 6000а серии Resi 9, производимые компанией Schneider Electric. Resi 9 имеют систему мгновенной коммутации силовых контактов, что обеспечивает длительный срок службы контактной группы автомата и гарантирует долговечность устройства в целом.
Повреждение изоляции и утечка тока
Под утечкой понимают аварийные токи, протекающие между сетевыми проводниками и «землей». Они возникают при повреждении изоляции, когда часть тока из провода уходит на корпус устройства, такое часто случается со стиральными или посудомоечными машинами. Защиту от этих видов повреждений выполняют выключатели дифференциального тока ВДТ или УЗО. Данный модуль также служит для защиты от непреднамеренного прикосновения к оголенной проводке под напряжением. В этом случае УЗО мгновенно отключается и защищает человека от опасных повреждений.
Для защиты людей от поражения электрическим током чаще всего используют УЗО, реагирующие на токи утечки 30 мА. В сырых помещениях, подвалах, детских комнатах применяют аппараты, настроенные на 10 мА. Отключающие устройства, предназначенные для предотвращения пожаров, имеют порог срабатывания 100 мА и выше. Важно понимать, что УЗО не защищает сеть от сверхтоков, в случае возникновения короткого замыкания модуль скорее всего сгорит, но не отработает, ведь при КЗ утечка тока отсутствует. Поэтому применяется УЗО только последовательно с автоматическим выключателем.
Различают 3 типа УЗО, реагирующих на различные виды утечек:
— УЗО типа АС реагирует только на утечки переменного тока.
— УЗО типа А сработает при утечках переменного тока, как тип АС, а также постоянного пульсирующего тока.
— УЗО типа В срабатывает при утечке тока разной формы, частоты и полярности.
Большинство современных приборов, используемых в быту, питаются от импульсных блоков питания, имеют регуляторы мощности или инверторное управление электродвигателем.
Исходя из вышесказанного, очевидно, что следует устанавливать в электрощиты УЗО типа А. Так, например в ассортименте модульного оборудования серии Resi 9 представлен широкий выбор УЗО типа А для защиты электронных устройств класса I. Все выключатели дифференциального тока от Schneider Electric электромеханические, обеспечивающие защиту электрической цепи даже при обрыве нейтрали.
Чем отличается ДИФ-автомат от УЗО
Для большинства людей УЗО и ДИФ-автомат неразличимы. Да, внешне они похожи, имеют схожую маркировку, кнопку теста и включения в работу, но все же это разные устройства. Дифференциальный автомат объединяет в едином корпусе два типа защиты: от перегрузки и короткого замыкания, от токов утечки. Фактически, диф-автомат объединяет в одном корпусе два устройства. Если все так просто, то можно ли заменить УЗО и автоматы на диф-автоматы в целях экономии места?
Действительно, данный модуль позволяет экономить место в распределительных щитах ввиду совмещенности двух устройств, упрощается монтаж и сокращается количество точек подсоединения проводов. Кроме того, в случае срабатывания, размыкаются одновременно все питающие проводники (ноль и фаза). Однако диф-автомат имеет более высокую стоимость, затрудняет поиск причины срабатывания, а при повреждении меняется полностью.
Однако, часто бывают ситуации, когда в уже в смонтированном щите нужно установить УЗО, которое, как правило, занимает 2 модуля, а места не хватает. В этом случае, как раз выход в установке диф-автомата серии Resi 9, которым можно заменить обычный автомат и который будет выполнять функции как УЗО, так и автоматического выключателя. Электромеханические диф.автоматы серии Resi9 имеют два рычажка. Один срабатывает как автомат, если произошло короткое замыкание или перегрев, а другой как УЗО, если произошла утечка. Поэтому определить причину срабатывания диф. автомата не составит труда.
Наилучшим образом диф-автомат раскрывает свои достоинства при установке в отдельных цепях, нуждающихся в особом контроле. Это мощная нагрузка, расположенная в помещениях с высокой влажностью: ванная со стиральной машиной и бойлером, кухня с электроплитой и т.д.
Скачки напряжения
Одна из основных причин выхода из строя электрических приборов — это перепады напряжения в электрической сети. Данная проблема характерна для многоквартирных домов старой постройки и частных домов, подключенных к старым линиям электропередач. Для решения данной проблемы в распределительных щитах устанавливаются реле напряжения, осуществляющие непрерывный контроль величины напряжения электросети. В отличие от стабилизаторов, поддерживающих стабильный уровень напряжения, реле напряжения защищает электрооборудование путем его отключения от сети при недопустимых значениях напряжения.
Реле напряжения, как правило, применяются для защиты всех электроприборов, подключаемых в сеть, это же и является их главным достоинством, при установке общего реле напряжения во вводном электрощите обеспечивается защита всей электросети, тем самым значительно снижается стоимость организации защиты электросети от перепадов напряжения. Еще одним безусловным преимуществом модуля является фиксированная настройка верхнего и нижнего порогов напряжения.
Управление нагрузками и отключение нагрузки
В линейке Resi 9 представлены еще несколько типов модулей. Это импульсное реле, модульный контактор и выключатель нагрузки. Рассмотрим их функционал на реальных примерах.
Модульный контактор. Помимо импульсных реле, управлять бытовой техникой и оборудованием можно при помощи контакторов. Обычно контактор используется для управления мощными нагрузками: освещение, вентиляция или обогрев с повышенными показателями энергопотребления. Кроме того, контактор применяется при монтаже современных систем управления энергопотреблением. Например, через контактор можно запитать все неприоритетные нагрузки дома, а для управления использовать обычный выключатель. Выходя из дома, владелец одним нажатием клавиши обесточивает цепи питания, которые должны быть отключены без утомительного обхода и проверки всех электроприборов. Данная функция существенно повышает пожарную безопасности жилища, а также выполняет функцию энергосбережения.
Линейка модульного оборудования Resi 9 благодаря комплексному подходу позволяет собрать современный электрический щит, который обеспечит надежную и бесперебойную работу ваших электрических устройств и защиту вам и вашему дому.
Вводные автоматы и их выбор
Чем отличается автоматический защитный выключатель от вводного автомата? С технической точки зрения ничем. Это устройство, предназначенное для автоматического отключения электросетей в случае перегрузки и короткого замыкания. Разница лишь в назначении, и схеме подключения. Если обычный (групповой) автомат работает в рамках одной или нескольких линий, то вводное устройство отвечает за подключение (отключение) всего объекта, будь то промышленное предприятие или квартира (частный дом).
Внешне вводной защитный автомат выглядит как обычный выключатель.
Он может быть 1, 2, 3 или даже 4 полюсным, в зависимости от схемы электропитания вашего объекта.
Устройство и принцип работы
В компактном корпусе находится механизм включения: два контакта, подвижный и неподвижный. При переводе рукоятки взвода в рабочее положение, контакты замыкаются и механически фиксируются во включенном состоянии.
Цепь, по которой протекает электроток, последовательно включает в себя два защитных устройства. Одно срабатывает при превышении установленного порога по температуре и току (биметаллическая пластина), второе размыкает контакты при коротком замыкании, а точнее при значительном превышении значения тока (электромагнитный расцепитель).
Если сила тока постепенно превышает допустимую величину (указана на маркировке автомата), пластина нагревается и механически размыкает контакты. При возникновении короткого замыкания, ток возрастает лавинообразно, и приводит в действие электромагнитный расцепитель. Для многополюсных автоматов достаточно превышения параметров хотя бы по одной линии. Отключится весь пакет контактов.
Во всех случаях срабатывания защиты, после исчезновения опасности автоматический выключатель не возвращается в исходное состояние. Для включения требуется человек.
Как выбрать автомат по величине силы тока
Мы уже знаем, что через этот выключатель будет протекать весь электроток для питания объекта. По закону Ома ясно, что нагрузка должна суммироваться исходя из всех потребителей в доме (квартире). Вычислить это значение довольно просто.
Совет: не обязательно рассчитывать потребление энергии, суммируя мощность всех электроприборов.
Конечно, вы можете одновременно включить бойлер, электродуховку, кондиционер и утюг. Но для такого «праздника жизни» потребуется мощная электропроводка. Да и технические условия под такую входную мощность обойдутся существенно дороже. У энергоснабжающих организаций, тарифы за согласование подключения растут в линейной зависимости от количества киловатт.
Для типовой квартиры можно предположить одновременную работу холодильника, телевизора, компьютера, кондиционера. В дополнение к ним допустимо включить один из мощных приборов: бойлер, духовку или утюг. То есть, суммарная мощность электроприборов не превысит 3 кВт. Освещение в расчет не берем, сегодня в каждом жилище установлены экономные лампы.
Это интересно: если вернуться на 20–30 лет назад, когда в каждой люстре были только лампы накаливания, двухкомнатная квартира при полном освещении могла расходовать 500–700 Вт только на свет.
Обычно, для запаса по мощности (возможны форс-мажорные обстоятельства), к расчетам добавляют 20–30%. Если вы забудете выключить бойлер, и начнете пользоваться утюгом при работающем кондиционере, не придется бежать к электрощитку для восстановления энергоснабжения. Получается: 4 кВт делим на 220 В (по закону Ома), потребляемый ток 18 А. Ближайший защитный автомат номиналом 20 А.
Для справки: большинство производителей электротехнических изделий, выпускают защитные автоматы следующих номиналов по току срабатывания:
2 А, 4 А, 6 А, 10 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А, 63 А …
Маркировка есть в паспорте изделия, и обязательно на корпусе.
При более точном подборе устройства, особенно при использовании совместно с нестандартной нагрузкой (двигатели или другая нагрузка со значительными пусковыми токами) необходимо делать выбор не только по номинальному току, но и времятоковой характеристике.
Например, вводной автомат, приведенный ниже на картинке имеет номинальный ток 16А и характеристику типа «C» (разновидность «C» хорошо подходит для обычной стандартной нагрузки — наших квартир).
Подробнее о времятоковой характеристике расскажем далее.
Более высокие токи нас не интересуют, это превышает мощность 15 кВт. Такое подключение в квартиру вам никто не согласует. Обычно квартирный ввод ограничен автоматами с оком срабатывания порядка 32 А.
Для частного дома показатели могут быть выше. В расчет идет увеличенная жилая площадь, наличие хозяйственных построек с энергоснабжением, гараж, мастерская, мощные электроинструменты. Вводный автомат для подачи питания в частный дом обычно имеет ток срабатывания 50 А или 63 А.
Какие еще параметры важны при выборе
Количество полюсов
Для простоты восприятия, вынесем за скобки трехфазные выключатели. Выбираем между 1 и 2 полюсными конструкциями. С точки зрения Правил устройства электроустановок (ПУЭ), разницы нет. Но те же правила подразумевают качественную организацию заземления или зануления. А если возникнет проблема с появлением фазы на нуле (к сожалению, в старом жилом фонде это реально), то лучше будет полностью отключить вашу квартиру от линий электропередач. Поэтому, если вы можете выбрать какой вводной автомат устанавливать — возьмите двухполюсный.
Важно: такое подключение целесообразно для системы заземления TN-S. Если у вас в доме организована схема TN-C, можно устанавливать однополюсный автомат.
Время — токовая характеристика
Существуют разные типы кривых времятоковых характеристик, обозначаются они латинскими буквами: A, B, C, D… Начиная с A и далее происходит постепенное загрубление чувствительности устройства. Например, тип «B» означает срабатывание электромагнитного расцепителя при 3–4 кратном превышении тока, тип «C» при 5–7 кратном, «D» при 10-ти кратном. Тепловой расцепитель будет срабатывать одинаковым образом у разных типов времятоковых характеристик.
Более точные данные всегда необходимо получать из документации производителя на каждое конкретное изделие, например, для вводных автоматов BA47-29 характеристики срабатывания следующие:
Пример графиков для BA47-29 с характеристиками (типами) B, C, D приведены ниже на картинке, зависимости для других типов можно найти на официальных сайтах производителей. 
Выбор того или иного типа обусловлен видом подключаемой нагрузки, а точнее ее способностью потреблять ток скачкообразно. Например, у двигателей пусковой ток превышает номинальный в несколько раз, и в зависимости от их разновидностей могут применяться устройства типа «C» или «D». Тип «B» рекомендован при нагрузках, не имеющих значительных пусковых токов.
Также, использование типов с уменьшенной чувствительностью срабатывания имеет смысл для увеличения вероятности срабатывания нижестоящих групп автоматических выключателей.
Номинальный ток
Основная характеристика, по которой и происходит, в основном, выбор устройства. Тем не менее, как мы убедились в предыдущем разделе, необходимо учитывать и времятоковую характеристику, так как реальный ток срабатывания зависит одновременно как от номинального тока, так и от типа характеристики. В ранее приведенных таблицах номинальный ток обозначен как In. Теоретически, при отсутствии пусковых токов, нагрузка, потребляющая ток, равный номинальному не должна приводить к срабатыванию (отключению) устройства.
Способ крепления
На сегодняшний день, альтернативы нет. Это выключатели, которые устанавливаются на DIN рейку. Никакого прямого прикручивания на стену или корпус щитка. Только монтаж на DIN фиксаторы. Однако, при использовании специальных аксессуаров возможны и другие типы крепления.
Прибор может быть в отдельном корпусе, или установлен в общий щит — это неважно. Главное, обеспечить свободный доступ для владельца. Важный момент: опломбировка вводного автомата. Есть множество способов ограничить доступ к контактам (для исключения несанкционированного подключения). Можно установить заглушки на отверстия для затяжки винтов на контактах.
Или просто поставить пломбы на крышки, закрывающие контактные группы.
Главное, чтобы после опломбирования можно было беспрепятственно включать и выключать энергоснабжения.
Где купить
Что по этому поводу думает энергосбыт
Допустим, вы организовали образцовую электропроводку в доме, рассчитали с точностью до ампера каждого потребителя, и хотите получить на входе определенную нагрузку по току. А при обращении к энергетикам, вы получили отказ. Следует знать, что компанию энергосбыта не интересует, какой вводной автомат выбираете вы. У них есть лимиты на подводящую электрическую линию, или ближайшую трансформаторную подстанцию. И превысить эти нормативы никто не имеет права: иначе не будет возможности подключать следующих желающих, или вся линия будет работать в режиме постоянных перегрузок.
Поэтому перед тем, как планировать схему энергоснабжения своего жилища, посетите организацию, которая будет поставлять вам электричество.
Вы хотите изменить параметры вводного выключателя (если его выбивает)
Одна из причин — у вас постоянно выбивает вводной автомат одновременно с внутренним, в распределительном щитке. Причем раньше этого не было. Почему так происходит? На домашнем щитке есть выключатели с аналогичным значением по максимальной силе тока. Например, у вас в подъезде стоял керамический предохранитель на 25 А (дома старой постройки). После ремонта его заменили на современный автомат 20 А. И распределительные выключатели в квартире имеют такой же номинал. Казалось бы, проще заменить автомат на входе, и все встанет на свои места. Однако это чревато штрафом от энергоснабжающей компании.
Придется переделывать домашний щиток, и устанавливать групповые автоматы с меньшим значением.
Схема включения вводного автомата
Помимо основной задачи (обеспечение электробезопасности), входной выключатель предназначен для отключения потребителя от энергоснабжения для проведения работ. Например, обслуживание прибора учета. Поэтому, в большинстве случаев автомат устанавливается перед электросчетчиком.
Это зона ответственности электриков, сюда хозяин квартиры (домовладения) не имеет права вмешиваться. Для многоквартирных домов — это подъездный щит, для частного дома — столб, забор, или наружная стена домовладения. Такая схема применяется на 90% объектов жилого фонда. Между опломбированным вводным автоматом, и прибором учета (на котором также стоят пломбы), доступа для несанкционированного подключения нет. Это сделано для предотвращения незаконного отбора электроэнергии. Многие домовладельцы устанавливают дублирующий вводной автомат, для удобства обслуживания и ремонта распределительного щитка. Он подключается между счетчиком энергии и групповыми автоматами, и монтируется внутри щитка квартиры (домовладения).
Как правильно подобрать автомат дублер?
Оптимальное решение — сила тока защиты должна быть меньше, чем на вводном устройстве, и больше, чем в групповых выключателях. Например, на входе установлен автомат на 32 А, а групповые автоматы на 20 А. Значит дублер должен срабатывать при токе нагрузки 25 А. Если такого соотношения невозможно добиться, токовая отсечка дублера должна соответствовать вводному автомату. В этом случае он просто выполняет роль размыкающего устройства (для проведения работ). А при аварийной ситуации — он будет срабатывать одновременно с входным устройством.