Двополюсний та трьохполюсний вимикачі: призначення, характеристики, особливості монтажу

Призначення автоматичних вимикачів, впроваджуваних в схеми електричних мереж, стосується захисних функцій. Якщо в режимі перевантаження мережі використовувати ручний прилад, ризики отримати значні пошкодження обладнання істотні.

Автоматичний двополюсний та трьохполюсний вимикачі знижують такі ризики до мінімуму, тому що забезпечують моментальний розрив ланцюгів на випадок аварії.

Виконання автоматичних вимикачів

У практиці використання подібного обладнання відзначається часте застосування трьох видів пристроїв: однополюсні, двополюсні, триполюсні.

У чому проявляється різниця між цими трьома видами автоматів? Спробуємо розібратися.

Спільнота цих електричних приладів більш ніж різноманітне. Асортимент не охопити уявою. Однак висока чисельність захисних пристроїв повністю виправдана, так застосовувати їх доводиться в самих різних варіантах побудови схем

Однополюсний прилад, в общем-то, не викликає особливих питань. Якщо запровадити такий автоматичний вимикач в схему, де присутня одна фаза, пристрій буде працювати як звичайний рубильник, тільки в режимі автоматичної реакції – тобто без втручання користувача розірве ланцюг на випадок порушення заданих робочих умов.

Коротка характеристика двухполюсника

Аналогічний пристрій, але сповнене у вигляді двополюсного автоматичного вимикача, дещо відрізняється по функціональності.

Схемотехніка двополюсного приладу виконана з урахуванням контролю і порівняння умов роботи двох незалежних струмових ліній.

Двополюсна конструкція вимикача призначена для захисту і блокування двох різних ліній одного електричного кола. Такі прилади поряд з блокуванням фази застосовуються також для розриву ланцюга нульового провідника

Двополюсні автомати застосовуються, як правило, для впровадження в проекти побудови електричних мереж, коли потрібно контроль і порівняння умов роботи двох ділянок єдиної електричної мережі. По суті, двополюсна конфігурація приладу являє собою тандем пари однополюсних пристроїв.

Однак схема захисту і блокування двухполюсника працює за принципом порівняння параметрів кожного пристрою окремо, в режимі реального часу. Якщо на будь-якому з двох контрольних ділянок параметри виходять за межі установок, моментально розриваються обидві лінії.

Цей важливий момент показує: заміна двополюсного автомата парою звичайних однополюсних приладів неможлива в принципі. На випадок перевантаження однієї з ланцюгів (або КЗ), спрацює тільки один автомат.

Виконання двухполюсника: 1 – корпус із пластику хорошої якості; 2 – допускається експлуатація від -25 до + 60ºС; 3 – монтаж на DIN-рейку; 4 – механізм оперативного взводу; 5 – індикація спрацьовування; 6 – панель інформації; 7 – технічні позначення

Але з огляду на, що електрична мережа єдина, електрику продовжить надходити через другий прилад, що живить іншу ділянку. Подібна ситуація призводить до тяжких наслідків.

Тим часом, існують два підвиди двополюсних приладів:

1. З захистом одного полюса і звичайної комутацією нейтрали.
2. З захистом обох полюсів і одночасної їх комутацією.

Перші зазвичай використовуються в якості вступних автоматів, завдяки яким комутується фазний і нульовий провідники. При цьому така схема включення передбачає використання додаткової лінії PE (заземлення).

Це пристрій конструктивно теж виглядає як двухполюсник. Однак фактично прилад є однополюсним захисним автоматом з підтримкою функції блокування (комутації) нейтральної лінії електричної мережі

Другі знаходять застосування в схемах однієї мережі, де харчуються дві ділянки, що діють в умовах різних струмових навантажень.

Особливості пристрою трёхполюсніка

Головне призначення триполюсного автоматичного вимикача – використання в схемах трифазних мереж. Конструктивні особливості цього виду приладів полягають в наявності захисних функцій на кожному окремому полюсі. Спрацьовування захисту на будь-якому з полюсів приводить до розмикання всіх полюсів.

Конструкція для роботи з трифазного мережею. Автоматичний вимикач на три незалежних полюса із загальною блокуванням. Як видно на схемі пристрою, захист здійснюється за рахунок дії біметалевих пластин, а також електромагнітних расцепителей

Незважаючи на конкретне призначення автоматів такого типу, їх цілком допустимо використовувати на однофазних або двофазних лініях. Конструктивно трьохполюсний автомат містить наступні елементи:

• механізм управління;
• систему контактів;
• модуль гасіння електричної дуги;
• розчіплювати пристрій.

Вільні контакти зазвичай монтуються всередині кришки приладу. Контактна система зв’язується з траверсою головних контактів кинематическим способом.

Функціональні вузли приладу змонтовані всередині корпусу. Кришка і корпус автомата виконуються з матеріалів, що не пропускають електричний струм (пластмаса, текстоліт і т.п.).

Внутрішній вміст класичних конструкцій трехполюсніков: 1, 6 – камера гасіння електричної дуги; 2, 6 – расцепитель електромагнітної дії (котушка з сердечником); 3,4 – расцепитель теплового дії (біметалічна пластина)

Механізм захисту трёхполюсніков забезпечує моментное відключення, як в режимі «авто», так і в разі ручного дії. При цьому, якщо має місце перевантаження в електричній схемі, моментное відключення відбувається незалежно від сили впливу на рукоятку управління.

Тобто, навіть якщо користувач буде утримувати рукоятку в стані включення, автомат в режимі перевантаження все одно розімкне все полюси.

Існує модифікації трёхполюсніков, де доданий ще один полюс під нульовий провідник. По суті, мова йде про четирёхполюсном виконанні з точки зору конструктивних деталей.

Модифікований пристрій на три фазових полюса з додатковим нульовим полюсом. Часто цей вид автоматів називають чотириполюсника, що в принципі цілком відповідає дійсності з конструктивної точки зору

Функціонально автомат на чотири полюса нагадує двополюсну систему. Завдання пристрої та ж сама, тільки по відношенню до трифазної мережі.

Узагальнені технічні характеристики автоматів

Широко розповсюдженими в побуті і промисловості відзначаються прилади, які відповідають таким основним технічним характеристикам, в залежності від їх конструктивного виконання:

конфігурація автомата1-полюсний2-полюсний3-полюснийНапруга постійного струму, В240440600Напруга змінного струму, В380380660Номінальний струм, А0,6 – 1000,6 – 1000,6 – 100Напруга незалежного розчеплювача, В24 – 44024 – 44024 – 440Норма температури навколишнього середовища, ºС-25 / + 60-25 / + 60-25 / +60

Прилади вибирають за певними критеріями, серед яких напруга, величина номінального струму, температурні показники.

 Монтажні тонкощі вимикачів

Для всіх електричних приладів подібного виконання визначений порядок впровадження до складу електричної схеми.

Монтаж автоматичних вимикачів – на перший погляд процедура технічно нескладна. Однак якщо враховувати в точності всі існуючі правила інсталяції, монтажний процес автоматів можна порівняти з роботою зі створення комп’ютерного програмного забезпечення

Встановленим порядком, зокрема, передбачаються наступні дії монтажників, перш ніж двополюсні і триполюсні вимикачі будуть встановлені:

• прилад повинен відповідати виконанню під поточну схему;
• корпус автомата не має деформацій і пошкоджень;
• важіль включення / відключення чітко спрацьовує в режимі ручного активації.

Підстава, на яке передбачається інсталяція пристрою, необхідно перевірити на рівність поверхні. Не допускається монтаж на підстави, де за рахунок нерівній поверхні після кріплення корпус автомата піддається напруженням вигину.

З’єднання з провідниками мережі

Приєднання мідних провідників, що мають перетин 16 – 25 мм 2, виконують через кабельні наконечники (ГОСТ 9688-82). Якщо необхідно зробити з’єднання провідниками з міді перерізом 4 – 16 мм 2, використовуються кабельні наконечники іншого типу (ГОСТ 7386-80).

Стосовно до з’єднань алюмінієвих проводів, використовуються кінцеві елементи за аналогією ТАМ-7, що відповідають параметрам ГОСТ 9581-80.

Наконечники провідників, які підводяться на контактні затискачі автоматів. Найчастіше цей момент ігнорується, провідники просто скручують і в такому стані підключають до пристрою. По суті, такий підхід вже вважається порушенням. Виняток становлять дроти перерізом менше 4 мм

Мережеве провідники, які підводять напругу від джерела живлення, підключають до верхньої групі нерухомих контактів автоматичних вимикачів. Підводити і підключати провідники необхідно так, щоб вони не створювали зусилля на затискачах автомата.

Наконечники слід затягувати контактними зажимами щільно, але без критичних зусиль, здатних привести до зриву різьблення. Закладенні провідників в кабельних наконечниках слід приділяти високу увагу. Обов’язково використовувати ізоляційні трубки, стрічку в якості захисної оболонки.

Нюанси розміщення і кріплення

Коли виконують монтаж декількох одиниць обладнання, потрібно дотримуватися правил розстановки приладів відносно один одного. Так, відстань між близько розташованими приладами слід витримувати не менше 5 мм.

Установка вимикачів в групу. Виглядає цілком красиво і акуратно. Тим часом, в даному випадку монтажний процес виконується з помилками. Згідно з нормативами, при монтажі в групі відстань між стінками поруч розташованих приладів повинно становити не менше 5 мм

Мінімальні відстані від металевих частин розподільних пристроїв: зверху 30 – 50 мм, збоку 5 – 10 мм, в залежності від величини підведений напруги.

Якщо на монтажі застосовуються прилади, конструктивно зроблені в додатковій оболонці, все монтажні маніпуляції з ними проводяться при знятої кришці оболонки. Установку кришки виконують з урахуванням правильного входження повідця приводного механізму. Кріплення кришки гвинтами виконують рівномірно.

По завершенні монтажу автомати обов’язково перевіряються на чіткість моменту включення / відключення.

Технічне обслуговування в період експлуатації

Нормальні умови дії двополюсних і триполюсних автоматичних вимикачів дозволяють виділяти час на технічний огляд приладів не частіше одного профілактики за три роки роботи. Цей факт зайвий раз підтверджує високу якість виконання практично будь-яких автоматів.

Технічне обслуговування приладів. Ця процедура передбачає тестування цілісності пристроїв і надійності контактних груп. В рамках техобслуговування виконується чистка приладів і місць їх розміщення. Перевіряється якість роботи автоматичних механізмів

Тим часом, згідно з інструкціями, технічний огляд обов’язково виконується, якщо автоматичний вимикач спрацьовував через струму короткого замикання.

Для будь-якої причини, будь то спрацьовування пристрою в умовах аварійної ситуації або техобслуговування за графіком, технічний огляд пристроїв вимикає в себе:

• діагностування механізму включення / відключення в ручному режимі без навантаження;
• перевірку затягування гвинтів основних і вільних контактів;
• надійність кріплення приладу до основи;
• очистку від забруднень і сторонніх предметів;
• імітацію відключення методом механічного впливу на чутливий елемент;
• перевірку працездатності в робочому режимі.

Практика користування електричними мережами зазначає поводження з приладами різних виробників, включаючи вітчизняних і зарубіжних.

Велика частина всіх експлуатованих пристроїв автоматичного захисту характеризується бездоганною роботою в плані якості.

Корисне відео по темі

Що таке автомати і чим вони різняться, можна дізнатися з наступного відеоролика:

Про критерії вибору захисних пристроїв:

Надійність роботи пристроїв автоматичного блокування часто визначає не бренд, а правильний підбір з урахуванням робочого навантаження. Також значущий вплив на дію приладів надає точний розрахунок перетину провідників, що живлять навантаження від автомата і розрахунок перетину кабелю введення. Коли всі нюанси монтажу враховані, навіть китайські прилади, які в кілька разів дешевше брендових, працюють досить довгий період часу без особливих нарікань.