Как устроен выключатель

Для обеспечения защиты электрических сетей используют автоматические выключатели. Подобное оборудование успело завоевать популярность благодаря легкому монтажу и ремонту, а также компактным габаритам.

Внешне данное устройство выглядит как короб из пластика, который обладает сопротивлением высоким температурам. Передняя панель оснащается рукояткой для включения и отключения оборудования. Задняя панель оснащена специальным фиксатором для закрепления выключателя, а верхние и нижние крышки оснащаются клеммами особой формы. В этой статье мы рассмотрим типы данных устройств, их конструкцию, а также принцип работы дифференциального автоматического выключателя.

Вернуться к содержанию

Виды автоматических выключателей

Подобные устройства делятся на несколько типов:

• установочные автоматы – оснащаются пластиковым коробом, благодаря чему данные устройства можно монтировать в жилых помещениях без риска получения повреждений током;
• универсальные автоматы – не оснащаются защитным корпусом, а потому их можно монтировать только в специальном распределительном оборудовании;
• быстродействующие автоматы – особенность заключается в том, что время реагирования составляет менее 5 миллисекунд;
• автоматы замедленного действия – в таких моделях время срабатывания колеблется в диапазоне от 10 до 100 миллисекунд;
• селективные – подобное оборудование можно настроить на определенное время выключения в области тока короткого замыкания;
• электрооборудование обратного тока – техника срабатывает исключительно при смене направления тока в определенном участке;
• поляризованные устройства – обесточивают участок цепи при условии значительного скачка силы тока;
• неполяризованные – работают так же, как и предыдущие только во всех направлениях тока.

Скорость отключения напрямую зависит от принципа действия устройства. Также скорость отключения зависит от наличия условий для моментального обесточивания определенного участка цепи. Данные условия созданы в электрооборудовании, которые работают по методу токоограничения.

Вернуться к содержанию

Конструкция автоматического выключателя

Методы работы, а также конструктивные особенности подобных устройств зависят от области применения и задачами, возложенными на устройство. Запуск и выключение оборудования может происходить в ручном режиме или посредством электромагнитного и электродвигательного привода.

Ручная схема отключения присутствует в защитных устройствах, которые рассчитаны на силу тока, не превышающую 1000 ампер. Главной особенностью подобной техники является предельная коммутационная способность, которая не связана со скоростью движения рукояти. Это значит, что операция должна быть проведена до конца, чтобы изменения возымели эффект.

В некоторых случаях возникает необходимость самостоятельного ремонта выключателей, рекомендуем прочитать данную статью с пошаговой инструкцией. О том, как правильно обустроить заземление в доме можно узнать, перейдя по ссылке http://vse-postroim-sami.ru/engineering-systems/electrician/433_kak-sdelat-zazemlenie-v-dome/ Для разведения проводки придется провести такую операцию, как штробление стен.

Электродвигательный или электромагнитные элементы запитаны от электрического тока. Такие схемы должны быть оснащены защитой от произвольного повторного запуска. Также процесс включения устройства должен останавливаться при условии повышения или понижения напряжения в защищаемом участке цепи от 85 до 110 % от нормального.

Во время перегрузки сети или короткого замыкания прекращение работы автомата происходит в независимости от положения рукояти, отвечающей за запуск/отключение оборудования.

Одним из самых важных компонентов автоматических выключателей можно считать расцепитель. Данная деталь контролирует определенную характеристику участка сети и во время аварийной ситуации воздействует на специальный элемент, который выключает оборудование. Помимо этого, расцепитель необходим для удаленного выключения автомата. Самыми распространенными на современном рынке являются нижеперечисленные виды:

• электромагнитные – осуществляют защиту проводки от коротких замыканий;
• термические – нужны для осуществления защиты от скачков силы тока;
• смешанные;
• полупроводниковые – данный тип отличается легкостью регулировки и значительной стабильностью настроек отключения.

В отдельных случаях, когда требуется осуществить соединения цепи без электрического тока, могут использовать защитное электрооборудование, не оснащенные расцепителями.

В современном мире производится огромное количество защитного электрооборудования, которое можно использовать в разных климатических условиях и размещать в разных помещениях. Также разные серии устройств рассчитаны на установку в сложных условиях и характеризуются различной степенью сопротивления агрессивным воздействиям внешних факторов.

Вся необходимая информация, с которой следует ознакомиться до покупки подобного оборудования, находится в нормативно-технической документации. В большинстве случаев она представлена ТУ производителя. В редких случаях для обобщения товаров, которые имеют используются в различных сферах и изготавливаются одновременно большим числом компаний, уровень документации может быть повышен, причем, в некоторых случаях до Госстандарта.

Конструкция данного оборудования включает в себя следующие компоненты:

• система автоматического расцепления;
• система контроля;
• система контактов;
• решетка гашения дуги;
• расцепители.

Контактная система представлена некоторым количеством статичных контактов, которые установлены в корпусе, а также несколькими динамичными контактами. Последние закрепляются на полуоси рукояти управления при помощи шарниров. Система предназначена для одинарного разрыва участка электрической сети.

Механизм погашения дуги монтируется в обоих полюсах автомата и необходим для захвата дуги в и ее охлаждение до полного исчезновения. Механизм, по сути, является камерой для гашения дуги, в которой установлена деионная решетка из металлических пластинок. Иногда механизм может оснащаться специальными искрогасителями в виде фибровых пластинок.

Система автоматического расцепления является шарнирным устройством на три или четыре звена. Данная система используется для мгновенного расцепления и выключения системы контактов. Может использоваться и в ручных устройствах, и в автоматических.

Электромагнитный расцепитель является обычным электромагнитом с крюком. Обрудование предназначено для выключения всей системы в автоматическом режиме при коротком замыкании. Некоторые расцепители дополнительно оснащаются системой гидравлического замедления.

Тепловой расцепитель в автоматах представлен специальной металлической пластинкой. При значительном повышении напряжения данная пластинка деформируется, после чего осуществляется автоматическое выключение. Время выдержки сокращается по мере повышения напряжения.

Полупроводниковый элемент представлен измерительным устройством, магнитом и блоком реле. Магнит оказывает воздействие на систему автоматического расцепления автоматического выключателя.

Измерительный элемент в данном случае представлен трансформатором электричества или магнитным усилителем. Первый используется для переменного тока, а второй для постоянного.

В большинстве защитного электрооборудования используются совмещенные расцепители, которые используют термоэлементы для защиты от повышения силы тока и магнитные катушки для защиты от коротких замыканий.

В конструкции защитного устройства присутствуют некоторые компоненты, которые монтируются внутрь или снаружи автомата. Данные элементы могут быть различного рода расцепителями, дополнительными контактами, приводами для удаленного контроля, сигнализацией автоматического выключения.

Вернуться к содержанию

Принцип работы автоматического выключателя

В обычном рабочем режиме через автоматический выключатель проходит ток, сила которого должна быть меньшей и равной нормальному значению. Электричество, которое используется для запитки устройства, подается на клемму в верхней части устройства, которая соединена со статичным контактом. С этого контакта ток идет на динамичный контакт, после чего проходит через металлический проводник и попадает на катушку соленоида.

После прохождения через катушку электричество идет по термическому расцепителю, и только после этого ток приходит на клемму в нижней части защитного электрооборудования.

Во время значительного повышения напряжения или риска короткого замыкания защитное электрооборудование отключает сеть. Это происходит с помощью системы автоматического расцепления, которая запускается посредством термического или электромагнитного расцепителя.

Вернуться к содержанию

Принцип работы автомата во время перегруза цепи

Главное назначение автоматических выключателей заключается в обеспечении защиты участка сети во время перегруза или короткого замыкания. Перегруз сети означает, что сила тока в определенном участке перевалила через максимальное значение для данного защитного электрооборудования. Слишком сильный ток проходит по тепловому расцепителю, вызывая его деформацию. В зависимости от разницы действующей силы тока и обычного значения деформация достигает определенного уровня, результатом которой может стать отключение автомата.

Тепловая защита автомата срабатывает не моментально, поскольку для деформации металлической пластинки необходимо достаточно нагреть ее. Время на отключение напрямую зависит от избыточной силы тока в защищаемом участке и может составлять как несколько секунд, так и час.

Подобная задержка необходима, чтобы автомат не срабатывал постоянно при небольших или непродолжительных скачках силы тока в определенном участке сети. В большинстве своем, такие скачки происходят во время включения электрооборудования с высокими стартовыми токами.

Сила тока, при которой срабатывает термический элемент в защитном электрооборудовании, выставляется посредством регулировочной детали еще на заводе-производителе. Как правило, данное значение должно превышать нормальное число в 1.1 – 1.5 раза.

Также следует знать, что в помещениях с высокой температурой автомат может работать некорректно, поскольку термический элемент может деформироваться быстрее, чем нужно. В свою очередь в помещениях с низкой температурой автомат сработает позже необходимого времени.

Перегрузка электрической сети возникает в случае подключения большого количества приборов, общая мощность потребления которых, превышает нормальную мощность. Включение нескольких мощных электроприборов скорее всего вызовет срабатывание термического элемента.

Если такое произошло, следует до включения автомата определиться с тем, какие приборы следует отключить, произвести отключение и немного подождать. Это время необходимо, чтобы термический элемент в защитном электрооборудовании остыл и встал в начальное положение.

Вернуться к содержанию

Принцип работы автоматического выключателя во время короткого замыкания

Устройство автоматических выключателей позволяет защищать электрическую цепь не только от перегруза, но и от коротких замыканий. Во время таких аварийных ситуаций ток повышается настолько, что может расплавиться изоляция проводки. Для предотвращения такой неприятности следует моментально отключить сеть. Эта задача возложена на электромагнитный расцепитель.

Данный элемент состоит из катушки соленоида и стального сердечника, который фиксируется специальной пружиной. Моментальный скачок силы тока в обмотке катушки ведет к пропорциональному повышению магнитной индукции, вследствие чего сердечник плотнее прилегает к пружине. По мере нарастания магнитной индукции стальной сердечник преодолевает воздействие пружины и прижимает выключатель.

После этого моментально размыкаются контакты, и подача электричества в защищаемый участок прекращается. Электромагнитный элемент включается моментально и предотвращает воспламенение изоляции.

Во время отключения контактов при аварийной ситуации между ним возникает так называемая дуга, максимальная температура которой составляет 3000 градусов. Само собой разумеется, что элементы защитного электрооборудования следует защитить от настолько высоких температур. Для этих целей автоматы оснащаются специальными системами гашения дуги. Это устройство внешне похоже на коробку, которая состоит из нескольких пластинок из металла.

Высокотемпературная дуга появляется в месте отключения контактов. После этого один край дуги движется по динамичному контакту, а другой проходит по статичному элементу, переходит на металлический проводник, а затем доходит до задней грани системы гашения дуги. Попадая на решетку из пластинок, дуга делится на части, теряет температуру и в итоге гаснет. Снизу автоматического выключателя находятся специальные отверстия для вывода образующихся в момент гашения дуги газов.

Если защитное электрооборудование сработало из-за короткого замыкания, то у вас не получится включить электричество, пока вы не обнаружите саму причину возникновения поломки. В большинстве случаев проблема кроется в выходе из строя какого-либо электрооборудования.

Для повторного запуска устройства следует отсоединить электрооборудование и попытаться запустить выключатель. Если сделать это получилось и оборудование не выбило в ближайшее время, значит, проблема заключается в поломке техники. Останется только опытным путем выяснить, какое именно устройство вышло из строя. Если автоматический выключатель срабатывает после отключения всех приборов, значит, проблема в нарушении изоляции проводки. Для устранения подобной неисправности придется вызывать специалистов, которые смогут обнаружить и устранить поломку.

Если вы столкнулись с такой проблемой, как постоянные отключения защитного электрооборудования, то не стоит устанавливать новое устройство с более высоким номинальным значением силы тока – эти действия проблему не разрешат. Данное оборудование монтируется с учетом площади поперечного сечения провода, а значит, слишком высокий ток попросту не сможет возникнуть в проводке. Выяснить причину неисправности и устранить ее помогут соответствующие специалисты, самостоятельные действия крайне рискованны.

Вернуться к содержанию

vse-postroim-sami.ru

Виды выключателей

Конструктивно все выключатели, которые предлагаются сейчас на рынке электротоваров, делятся на одноклавишные и двухклавишные. Кроме того, они могут отличаться в зависимости от типа подключения:

• закрытые применяются там, где проводка проходит в стене и подготовлено место для монтажа выключателя;
• наружные выключатели подсоединяются к внешней проводке, что встречается гораздо реже сегодня.

Начнем с описания конструкции и способа подключения закрытых выключателей.

Монтаж выключателя закрытого типа

В месте монтажа закрытого выключателя должно быть цилиндрическое углубление в стене, обычно снабженное подрозетником, представляющим собой металлический или пластиковый стакан, через дно которого выходит провод для подключения. Удобно, чтобы длина проводов для подключения выключателя составляла 10 см.

Как установить закрытый одноклавишный выключатель

Каков бы ни был выключатель, прежде чем приступить к его установке важно с помощью указателя напряжения определить, какой из проводов под напряжением, а какой нет. После этого необходимо отключить подачу электроэнергии к месту установки устройства и вновь проверить наличие тока на обоих проводах.

Однокнопочные выключатели могут несколько отличаться друг от друга в зависимости от производителя и цены.

Самую простую конструкцию имеют устройства, цена которых не превышает 80 рублей. На механизме такого выключателя есть распирающие скобы для монтажа, которые подтягиваются при помощи винтов. Для подключения каждого из проводов фазы есть также по винту, к которому ведут отверстия. Весь монтаж включает в себя следующие этапы.

Шаг 1. После того как фаза полностью обесточена, начинают подготовку самого выключателя к монтажу. Для этого снимают кнопку с рамки. Под клавишей находится два винта, соединяющих механизм с лицевой стороной выключателя. Их откручивают, отсоединяя рамку от рабочего элемента выключателя.

Шаг 2. Раскручивают винты для подсоединения и фиксации проводов.

Шаг 3. Снимают изоляцию с кабелей, оставляя оголенным примерно сантиметр каждого провода.

Шаг 4. В отверстия, идущие к каждому винту, вставляют кабели фазы таким образом, чтобы оголенный участок провода не входил в паз на 1 мм своей длины.

Обратите внимание! Даже на некоторых дешевых выключателях с обратной стороны рабочего механизма места входного и отводящего контактов отмечены символами. Вход может быть обозначен цифрой 1 или латинской буквой L, гнездо отводящего кабеля отмечают цифрами 3, 1 (если вход обозначен L) или стрелкой.

Шаг 5. Закручивают винты, фиксирующие контакты и проверяют, насколько прочно произведено соединение. Концы кабелей не должны свободно двигаться.

Обратите внимание! Винты у дешевых выключателей, а также резьба для них не особо прочные, поэтому не стоит слишком затягивать крепежи.

Шаг 6. Теперь механизм строго горизонтально устанавливают в подрозетник.

Шаг 7. Фиксируют рабочий элемент распорными скобами, затягивая винты, которые регулируют распорки. Проверяют, надежно ли вмонтирован выключатель.

Шаг 8. Накладывают на механизм защитную рамку и закрепляют ее через специальные отверстия винтами.

Шаг 9. Устанавливают клавиши.

Монтаж выключателя окончен.

Одноклавишные устройства, цена которых выше 90 рублей, немного отличаются по своей конструкции и процессу монтажа. В самом начале не забудьте проверить активную фазу и выключить подачу электроэнергии.

Обратите внимание! У более дорогих выключателей рамка продается отдельно, а само устройство состоит из механизма и прикрепленной к нему клавиши.

Шаг 1. Прежде чем приступить непосредственно к монтажу выключателя, устанавливают специальный пластиковый подрозетник. Его монтируют в бетонную стену при помощи алебастра.

Обратите внимание! Рекомендуется готовить немного смеси и работать с ней быстро, так как алебастр схватывается за короткий период.

В подрозетнике есть специальное отверстие для провода.

Шаг 2. С механизма снимают клавишу.

Шаг 3. Отверстия для проводов у такого выключателя не имеют винтов, но устроены так, что контакты в них надежно фиксируются. Для этого провода вставляют в прорези в соответствии с указателями: L – входное отверстие, стрелочка вниз – выход.

После того как оголенные контакты вставили плотно в отверстия, необходимо проверить прочность соединения. Для этого несильно тянут за провода. Если нужно по какой-то причине вытащить кабели, то нажимают на специальный рычаг, находящийся сбоку механизма.

Шаг 4. Монтируют механизм в подрозетник строго горизонтально и фиксируют его при помощи винтов.

Шаг 5. Устанавливают и фиксируют благодаря специальной защелке рамку.

Шаг 6. Закрепляют клавишу.

Выключатель готов к эксплуатации.

Двухклавишные выключатели и их монтаж

Такое устройство устанавливают для управления люстрами с большим количеством лампочек или, например, для раздельного санузла. Конструкция и принцип монтажа двухклавишного выключателя не особо отличается от однокнопочного.

Отличие состоит в том, что к выключателю подходит 3 провода фазы: один является входным, два других – отводящие. Под напряжением находится только первый кабель.

У дешевых выключателей нет обозначений, в какой паз какой провод вставлять. На самом деле запутаться тут сложно. Сверху располагается один винт, поэтому сюда подсоединяется провод, подводящий ток. Нижние пазы предусмотрены для обесточенной фазы.

У более современных и дорогих устройств на обратной стороне выключателя есть следующие обозначения:

• когда речь идет только о цифровых символах, то 1 – это питающий провод, а 2 и 3 – отводящие;
• если на механизме стоят значки L, 1 и 2 или L и две стрелочки, то к L подсоединяют питающий провод, к остальным – отходящие.

Обратите внимание! Если делаете проводку самостоятельно, то все 3 провода лучше сделать разных цветов.

В остальном установка не отличается от однокнопочных выключателей.

Как монтируются другие типы выключателей

Наружные устройства устанавливаются еще проще. Им не нужны подрозетники, но необходимо будет просверлить отверстия в месте монтажа для дюбелей.

Выключатели с подсветкой на клавишах немного сложнее устроены, но это не сказывается на процессе монтажа. А устройства, реагирующие на голос, хлопок или другие сигналы снабжаются подробной инструкцией по установке.

Видео – Установка выключателя своими руками. Подключение одноклавишного выключателя

svoimi-rykami.ru

Необходимые инструменты и материалы

Перед тем, как приступить к работам по установке одноклавишного выключателя, необходимо позаботиться о наличии таких инструментов и расходных материалов:

1. Выключатель.
2. Подрозетник.
3. Светильник с лампой.
4. Изолента.
5. Нож для зачистки изоляции.
6. Индикаторная отвертка.

В том случае, если до установки коммутационного устройства не сделана разводка проводов и не выполнен монтаж подрозетника, придется запастись такими дополнительными инструментами и материалами:

1. Алебастр.
2. Шпаклевка.
3. Распределительная коробка. Эта деталь нужна только тогда, когда необходимо смонтировать новую проводку в помещении. В противном случае нужно просто найти ближайшую установленную коробку и через нее подключить светильник и выключатель.
4. Перфоратор.
5. Емкость для размешивания шпаклевки.
6. Болгарка с кругом по бетону.
7. Стремянка.
8. Шпатель.
9. Провода.

Виды одноклавишных выключателей

По способу установки различают два вида таких устройств: внутренний и накладной. Их принцип действия не имеет различий и заключается в том, что при нажатии на клавишу происходит замыкание или размыкание электрической цепи.

Изделие накладного типа используется главным образом в помещениях с деревянными стенами. Его главное достоинство – это предельная простота установки. Такое устройство легко может быть применено в качестве временного выключателя, который устанавливается с целью избежания масштабных ремонтных работ, чреватых большими финансовыми затратами.

Встроенная модель, несомненно, выглядит более компактной и эстетически привлекательной, чем ее предыдущий аналог. Однако для ее установки необходимо обеспечить скрытую проводку. Такие работы предусматривают необходимость штробления стен для прокладки электрических проводов, что чревато большим количеством пыли и повреждением облицовки стен. Именно поэтому установку встроенных розеток и выключателей стараются совместить с выполнением ремонтных работ в квартире.

Внутреннее устройство одноклавишного выключателя

Одноклавишный выключатель состоит из следующих основных частей:

• Рабочий механизм. Является основной частью устройства. Он включает в себя привод клавиши, установленный на металлической рамке. Для крепления всей конструкции в подрозетнике рамка имеет пару раздвижных лапок. Подключение электрических проводов осуществляется через специальные контакты. Установка рабочего механизма выполняется таким же образом, как и монтаж электрической розетки.

• Пластиковая клавиша. Служит для удобства включения и отключения контактов устройства.
• Декоративная рамка. Этот элемент изготавливается из диэлектрического материала и выполняет также функцию защиты от поражения электрическим током. Рамка может крепиться к основной части с помощью пластиковых защелок или металлических болтов.

Несколько более сложным является устройство выключателя с подсветкой, который обладает неоспоримым преимуществом – его отлично видно в темноте. Такая функция не только избавляет человека от необходимости шарить в потемках в поисках выключателя, а и дает возможность использовать это устройство в качестве своеобразного ночника.

Различают также модульные и влагозащищенные выключатели. Модульные устройства предназначены для установки в кабель-канал и применяются главным образом для подключения светильников в офисных помещениях. Что касается влагозащищенных моделей, то их использование целесообразно в помещениях с повышенной влажностью воздуха, например, в санузлах, ванных комнатах или на улице при подключении наружных светильников.

Схема подключения одноклавишного выключателя

Главным правилом, которое должно соблюдаться при монтаже коммутационных устройств, является необходимость их установки на фазном проводе. Другими словами, при отключении с помощью такого устройства лампочки, светильника или другого потребителя на его входе пропадает фаза. Это дает гарантию защиты от случайного поражения электрическим током в случае нарушения изоляции электропроводки или при касании открытых токоведущих частей.

Если выключатель подключен правильно, то при его отключении можно безо всякого риска менять перегоревшие лампочки и выполнять работы по техническому обслуживанию светильника.

Установка выключателя света выполняется по схеме, которая представлена на рисунке.

Как видно из схемы, никаких сложностей правильное подключение выключателя света не вызывает. На рисунке также указан заземляющий провод, идущий через распределительную коробку к светильнику. В электрических проводках домов старой постройки такой проводник может отсутствовать.

Для правильного соединения проводов в распределительной коробке лучше лишний раз проверить чтобы проводник, идущий через выключатель к светильнику, был именно фазным. Сделать это проще всего с использованием обыкновенной индикаторной отвертки.

Несколько более сложной является проходная схема подключения одноклавишного выключателя, которая используется для обеспечения удобства пользования освещением, например, в длинных коридорах или для подключения наружных светильников. Пользуясь этой схемой, можно обеспечить включение и выключение таких светильников при помощи двух расположенных в разных местах выключателей.

Как видно из схемы, в ней предусмотрено два различных пути прохождения тока через два установленных в цепи выключателя. Питание светильников осуществляется только в том случае, если контакты выключателей замыкают проводники одной и той же ветви. Этого может быть сделано путем изменения положения клавиши любого из них.

Порядок выполнения работ по установке

Перед установкой выключателя необходимо сделать прокладку электрических проводов, соединяющих светильник, распределительную коробку и сам выключатель.

Если монтируется устройство встроенного типа, то нужно предварительно установить подрозетник, выпустив из него примерно 10 см провода. Это должно быть сделано для удобства подсоединения провода к контактам выключателя.

Установка подрозетника (коробки) осуществляется таким же образом, как и в случае с подключением электрической розетки. После высверливания углубления в стене подрозетник закрепляется в нем при помощи алебастра.

Если все подготовительные работы уже сделаны, то можно приступать к установке выключателя.

Пошаговая инструкция по правильной установке одноклавишного выключателя выглядит следующим образом:

1. Обесточить электрическую сеть. Сделать это можно при помощи автомата или пробок, расположенных на вводном щитке.
2. Снять клавишу. Она крепится к элементам рабочей части с помощью пластиковых пазов. Поэтому этот элемент может быть снят пальцами без особенных усилий.
3. Снять защитную рамку, которая в большинстве случаев крепится к рабочему механизму двумя винтами.
4. Очистить концы провода, предназначенные для подсоединения к клеммам выключателя, от изоляции. Если в рабочей части устройства предусмотрено подключение проводов с помощью болтового соединения, то нужно освободить от изоляции примерно 1 см каждого провода. В том случае, если используются самозажимные контакты, достаточно будет 0,5 см.
5. Подсоединить концы провода к контактам выключателя. При этом следует обратить внимание на их правильное соединение в соответствии с маркировкой контактов. Во многих моделях этих устройств используется обозначение L или 1 для входящего и 3 или стрелка для выходящего провода. При затягивании болтов нужно рассчитывать усилие таким образом, чтобы не повредить контакты. Особенно это актуально для дешевых моделей выключателей. Следует также обратить внимание на то, что под болтами не должно оказаться изоляции проводов, поскольку это может привести к перегреву и даже разрушению мест соединения.
6. Установить рабочий механизм в подрозетник. Для этого применяются раздвижные лапки или специальные винты. При монтаже такого устройства важно не перепутать местами его верхнюю и нижнюю часть. Правильно установленный выключатель находится во включенном положении при нажатии на верхнюю часть клавиши. Чтобы определить, при каком из состояний рабочего механизма замыкается цепь, достаточно сделать несколько пробных включений и отключений. Для включения механизма нужно приложить некоторое усилие, а при отключении достаточно слегка коснуться клавиши – специальная пружина помогает быстрее разорвать электрическое соединение.
7. Установить защитную рамку. Чтобы добиться правильного расположения рамки можно воспользоваться строительным уровнем.
8. Установить клавишу.

При установке выключателя с подсветкой все работы выполняются таким же образом, как и при подключении обыкновенного устройства. Единственным отличием является необходимость присоединения к контактам выключателя небольшой электрической цепи, состоящей из токоограничивающего резистора и неоновой лампочки или светодиода.

Принцип действия такой подсветки достаточно прост. Благодаря большому сопротивлению резистора при замкнутых контактах выключателя электрический ток практически не проходит через светодиод. Зато при размыкании рабочих контактов выключателя цепь подсветки становится единственным путем, через который возможно прохождения тока.

Следует заметить, что при выборе коммутационного устройства, предназначенного для работы с энергосберегающими лампами, нужно обращать внимание на элементы подсветки. Если в ней используется светодиод, то лампа в светильнике может немного мигать в выключенном состоянии.

Правила электробезопасности при установке выключателей

Чтобы избежать поражения электрическим током в процессе монтажа и эксплуатации выключателя света, необходимо четко придерживаться следующих правил:

1. Не работать под напряжением. Перед выполнением любых действий с электрической проводкой необходимо отключить автомат на вводе в квартиру. Единственный случай, при котором может понадобиться его включение, это определение фазного и нулевого провода в распределительной коробке.
2. Правильное подключение устройства должно быть сделано так, чтобы при его работе размыкался фазный провод.

Таким образом, установка одноклавишного выключателя света не представляет особенной сложности. Для правильного монтажа подобных устройств не нужно обладать огромным опытом или каким-то специальным мастерством. Вместе с тем, к любым работам, проводимым в электрической проводке квартиры, следует относиться чрезвычайно ответственно.

mr-build.ru

Автоматический выключатель или сокращенно именуемый как «автомат»- самый распространенный аппарат, отключающий от сети электротехнику при аварийных ситуациях, происходящих в электрических сетях напряжением до 1000 Вольт. Автоматический выключатель предназначен для защиты электрического оборудования от токов короткого замыкания и продолжительных по времени  перегрузок (если встроено тепловое реле), включаемых и отключаемых как вручную, так и дистанционно. Используется в сетях постоянного и переменного токов. На заводах – изготовителях выпускают одно-, двух- и трехполюсные автоматические выключатели.

В настоящее время автоматы выпускают различных марок, но все они имеют одинаковые конструктивные части:

-главные силовые контакты;

-дугогасительная камера;

-электромагнитный  расцепитель;

-тепловой  расцепитель;

-механизм включения и отключения.

Ток по автоматическому выключателю протекает в следующем порядке: силовые контакты, тепловой расцепитель, электромагнитный расцепитель.

Силовые контакты состоят из неподвижного и подвижного, приводящегося  в движение механизмом включения. При включении автомата или замыкании его силовых контактов необходимо прикладывать усилия, т.к. составные части включающего устройства входят в зацепление друг с другом, осуществляя продолжительное нажатие силовых контактов. Отключение автомата происходит при легком нажатии на привод механизма. Это объясняется тем, что при разрыве силовых контактов, по которым протекает большой ток (короткое замыкание, перегрузка) возникает электрическая дуга, обладающая разрушающим воздействием. И, соответственно, чем быстрее разомкнутся контакты, тем меньше по продолжительности «существование» дуги!

Стенки дугогасительной камеры, куда помещаются силовые контакты, сделаны из фибры, в которые вставлена деионная решетка в виде «вилочек».  Появление электрической дуги  сопровождается выделение  теплоты, вызывающей  выделение газа из фибры. Газ, в свою очередь, сокращает горение дуги. Деионная решетка делит дугу несколько коротких дуг, тем самым ослабляя разрушающее действие.

Электромагнитный  расцепитель состоит из катушки (3-7 витков силового медного провода) и сердечника, помещенного внутри катушки. При протекании тока по силовым контактам в 3-4 раза превышающего номинальный ток автомата, магнитный поток катушки выталкивает сердечник, который воздействует на механизм отключения силовых контактов.

На корпусе автоматического выключателя указывают величину напряжения на которое он рассчитан, род тока (переменный или постоянный),номинальный ток, ток срабатывания электромагнитного расцепителя, количество полюсов.

Читайте также:

• Проектирование электропроводки при строительстве дома
• Устройство и принцип действия магнитных пускателей
• Как подключить однофазный электрический счетчик

На главную

pro100electrik.ru

Назначение

Автоматические выключатели, используемые в быту, создаются для комплексного решения следующих задач:

• надежного пропускания тока номинальной нагрузки при длительном режиме эксплуатации;
• постоянного выдерживания потенциала напряжения бытовой сети без нарушения ее изоляции;
• возможности ручного управления состоянием силового контакта;
• автоматического выбора момента возникновения аварии в подключенной схеме;
• способности защиты выявлять момент возникновения перегрузки и создавать выдержку необходимого времени безопасной работы, по происшествии которого снимается питание с подключенных потребителей;
• автоматической ликвидации токов коротких замыканий с минимально возможным временем.

Бытовые автоматы создаются для работы в однофазной сети 220 или трехфазной 380 В. Среди них встречаются конструкции, предназначенные для эксплуатации в цепях:

1. постоянного тока;
2. переменных синусоидальных гармоник 50/60 Гц;
3. обоих видов напряжения.

Они могут быть выполнены в однолинейном или многофазном исполнении.

Автоматические выключатели в домашней электропроводке могут включаться только вручную нажатием на кнопку, а отключаются двумя способами:

1. действием человека;
2. работой встроенных защит.

Защиты автоматического выключателя

Сквозь конструкцию любой модели пропускается ток нагрузки. Его величина постоянно контролируется измерительными органами и анализируется логикой. Защита состоит их двух ступеней:

1. теплового расцепителя;
2. электромагнитной отсечки.

Каждая из них может работать самостоятельно вне зависимости от состояния другой.

Как работает тепловой расцепитель

Основной деталью является биметаллическая пластина, через которую постоянно протекает ток фазы, осуществляющий ее нагрев. Температура биметалла зависит от проходящей через него электроэнергии и длительности воздействия.

Биметаллическая пластина используется в качестве защелки отключающего механизма, а ее состояние зависит от стадии нагрева. При достижении критической величины создается изгиб, разрывающий силовой контакт выключателя для снятия питания с потребителей.

После такого отключения подать напряжение нажатием на кнопку включения не получится до тех пор, пока биметалл не остынет, вернувшись в исходное состояние.

Как работает электромагнит отключения

По обмотке катушки протекает ток нагрузки. Если его величина достигает ставки срабатывания, то подвижный якорь резким ударом притягивается к нижнему полюсу, одновременно разрывая силовой контакт выключателя.

Устройство автомата

Типовая конструкция одной из многочисленных моделей в разрезе представлена на рисунке.

На клемму верхнего зажимного устройства подключается приходящий проводник фазы, а к нижнему зажиму — отходящий. Ток при включенном силовом контакте проходит сквозь гибкую верхнюю связь на биметаллическую пластину, управляющую механизмом расцепителя. Далее он поступает через обмотку соленоида на неподвижный силовой контакт, к которому прижимается пружинами подвижный контакт, соединенный нижней гибкой связью с отходящим зажимом.

При разрыве силовой цепи под нагрузкой всегда создается дуга, величина которой зависит от мощности разрываемого потока электроэнергии. Ее потенциал при определенных ситуациях способен выжечь металл на подвижном и стационарном контактах.

Поэтому в конструкцию включено дугогасящее устройство, разделяющее дугу на маленькие потоки, сразу подвергаемые резкому охлаждению. Их путь показан на картинке черными завитушками.

Уставка срабатывания биметалла может регулироваться положением винта в механизме расцепителя, а срабатывание отсечки установлено на заводе.

Пластиковый язычок рукоятки через устройство складывающихся рычагов позволяет коммутировать положение силового контакта вручную.

Времятоковая характеристика защит автомата

Принцип работы защит выключателя в автоматическом режиме демонстрирует график с отображением отношения аварийных токов к номинальному значению I ном по оси абсцисс и продолжительностью отключения по ординатам.

Зона работы теплового расцепителя

При незначительном превышении нагрузки до 1,1 I ном (номинального тока) практически создается режим, когда отключение произойдет только через 10 тысяч секунд или порядка 2,5 часа. Это объясняется тем, что по истечении этого времени подобные токи способны разогреть электрические провода до критического состояния, когда начнутся необратимые процессы в слое изоляции.

До этого момента поддерживается баланс между подводом тепла от проходящей нагрузки по электропроводке и его отводом в окружающую среду.

Таким способом создается резерв нормальной работы потребителей при кратковременном превышении ими номинальной мощности или возникновении переходных процессов, связанных с запуском электродвигателей.

Когда значение перегрузки увеличивается, то время отключения тепловым расцепителем уменьшается, например, при пяти кратах I ном отключение биметаллом произойдет за промежуток от 0,01 до 1 секунды.

Зона работы электромагнита отключения

Если в предыдущей схеме работал принцип обеспечения резерва питания потребителей, то внутри рассматриваемой области он неприемлем. Эта зона предназначена для максимально быстрой ликвидации коротких замыканий, способных совершить аварии в сбалансированной энергосистеме, разрушить оборудование, создать пожар в доме.

Чем больше величина тока КЗ, тем быстрее должна отработать защита. При кратностях аварийных мощностей в 60÷80 раз разрыв цепи силового контакта должен производиться быстрее чем за 10 миллисекунд.

На приведенном графике видно, что у обеих зон имеется общая область, внутри которой защиты резервируют друг друга, а отключение выполняет более быстродействующая.

Технические характеристики автоматических выключателей для домашней проводки

Основными параметрами автоматов являются:

• значение номинального тока;
• величина напряжения сети;
• вариант исполнения времятоковой характеристики;
• количество полюсов;
• возможности селективности;
• предельная коммутационная способность контактов;
• класс токоограничения;
• конструкция корпуса и возможность крепления на Din-рейку.

Как подобрать автомат по номинальному току

При определении этого параметра самая важная задача состоит в том, чтобы удачно соблюсти баланс между:

1. работоспособностью защитных параметров автоматического выключателя;
2. суммарной мощностью одновременно подключенных в сеть электрических приборов;
3. техническими возможностями электропроводки.

Другим словами, провода с автоматом должны выдерживать токовую и тепловую нагрузки, создаваемые всеми работающим потребителями, а при ее превышении требуется отключение питания защитами.

Последовательность подбора автоматического выключателя по этим характеристикам представлена картинкой.

Для одновременного выбора автомата и проводки рекомендуется выполнить последовательность действий:

• вычислить максимальный ток нагрузки всех одновременно работающих электроприемников;
• подобрать по стандартному ряду токов номинал автомата;
• выбрать марку электрических проводов по материалу меди или алюминия и размеру площади их поперечного сечения, не забывая о свойствах диэлектрического слоя.

Как подобрать автомат по времятоковой характеристике

По быстроте отключения токовой электромагнитной отсечки автоматические выключатели, используемые в бытовых целях, делятся на 3 класса. Для производственных целей создаются еще три дополнительных группы.

Класс В

Защиты созданы для зданий со старой алюминиевой проводкой, питающей лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, духовки. Кратность токов лежит в пределах 3÷5.

Класс С

Оптимальная работа оборудования современных квартир со стиральными и посудомоечными машинами, офисной техникой, морозильниками, осветительными приборами с большими пусковыми токами. Кратность 5÷10.

Класс D

Защита мощных двигателей насосов, компрессоров, подъемников, обрабатывающих станков.

Во всех этих классах работают электромагнитные расцепители, но они не всегда смогут выполнить необходимое быстродействие. Поэтому автоматы класса D нельзя подключать к потребителям, предназначенным для работы с защитами классов С и В.

Как подобрать автомат по селективности

При возникновении аварий защиты должны работать по определенной, заранее заданной иерархии в комплексе с другими устройствами. Для разъяснения этого принципа показана упрощенная картинка с автоматом АВ1 в квартирном щитке, АВ2 — подъездном, АВ3 — на щите питающей подстанции.

Если в приборе, подключенному к электрической розетке квартиры, пробилась изоляция, то могут сработать все эти защиты. Однако, правильной будет следующая последовательность:

• первоначальное отключение АВ1;
• когда оно не произошло, то срабатывание АВ2 со снятием питания со всего подъезда;
• если отказал АВ3, то работают защиты, отключающие питание со всего дома.

Избирательность подобного срабатывания осуществляется за счет подбора токовых и временных параметров отключающих устройств.

Как подобрать автомат по предельной коммутационной способности

Под этой величиной понимается то значение максимальной нагрузки в амперах, которую способен надежно разрывать автоматический выключатель во время аварии. Если она будет превышена, то механизм просто выйдет из строя.

На ПКС влияют:

• материал проводов;
• удаление от питающего трансформатора.

Иногда этот параметр путают с коммутационной износоустойчивостью, указывающей на число гарантированных заводом срабатываний до начала износа механизмов.

Как подобрать автомат по классу токоограничения

Бытовые аппараты защиты отличаются быстродействием срабатывания, которое классифицируют длительностью снятия питания по отношению к половине периода гармоники синусоиды.

Его выражают цифрами «1», «2», «3» и записывают дробью, у которой в числителе 1.

Класс 2 отключает КЗ за ½ полупериода, а 3 — 1/3. Класс 3 работает не только быстрее, но и исключает возможность аварийным токам достижения своего максимума. За обеспечение этой характеристики он считается самым совершенным, оптимальным.

Как подобрать автомат по сопротивлению петли фаза-ноль

Это довольно сложный вопрос, которому не уделяет внимание даже часть электриков ЖКХ. Но если его не учитывать, то вся предыдущая работа по выбору автоматического выключателя может не оправдаться.

Автомат квартирного щитка отключает токи КЗ, возникающие в подключенной схеме. При этом на него приходит напряжение от питающего трансформатора по проводам, которые имеют определенное электрическое сопротивление и по знаменитому закону Георга Ома этим ограничивают величину тока в цепи.

Рассмотрим это положение на примере. Допустим, что прибором электротехнической лаборатории замерили в розетке сопротивление проводов фаза-ноль (от потребителя квартиры до питающего ТН) в 1,3 Ома. Напряжение сети равно 220 вольт.

Ток КЗ составит Iкз=220/1,3=169,2 А.

Создадим мысленно металлическое короткое замыкание в розетке и рассчитаем его ток по формулам ПУЭ для защиты автоматом класса D с номиналом 16 ампер.

I=1,1х16×20=352 А.

Здесь:

• 1,1 — запланированный запас;
• 16 — токовый номинал автомата;
• 20 — наибольший параметр кратности тока отсечки.

Два проведенных расчета показали, что в схеме может возникнуть ток только в 169,2 ампера. А для его отключения подобрали автомат, который будет работать при 352 амперах. Естественно, что он не подходит по этому параметру для рассматриваемой квартиры и не сможет отключать токи КЗ.

Как подобрать автомат по числу полюсов

Обычно защиту врезают в фазный провод квартиры за исключением вводных выключателей, которыми снимают и потенциал нуля. Это же правило действует и в трехфазных цепях, где применяют модели с тремя или четырьмя полюсами.

Вспомним, что защитный ноль нигде и никогда ни при каких обстоятельствах не должен разрываться.

Дополнительные характеристики автоматов

К ним относятся:

• напряжение сети;
• частота переменного тока;
• степени защит корпуса (классы IP);
• возможности работы в разных температурных условиях.

Выбор производителя

Когда приобретается много автоматов для установки в одном здании, то рекомендуется остановиться на единственном бренде. Но, придется учесть отведенные на покупку материальные затраты.

В остальных случаях допускается использовать надежные бюджетные модели.

Заключительные рекомендации

После приобретения автомата до его подключения в работу важно проверить основные электрические характеристики аппаратурой электротехнической лаборатории. При этом создаются реальные условия аварии методами прогрузки от дополнительного источника напряжения и анализируется поведение защит, составляется протокол проверки с подписями ответственных работников, выдается заключение о пригодности.

Это позволит исключить последствия небрежной транспортировки, нарушения режима хранения на складах и заводской брак, что важно для обеспечения дальнейшей надежной работы защит.

Вводя в работу только что купленный и непроверенный автомат, вы не имеете никаких гарантий его надежности.

Для более полного закрепления материала статьи рекомендуем посмотреть два виодоролика.

housediz.ru

Другие статьи по теме:

Розетки на кухне расположение Переключатель с трех мест Замена выключателя Расположение розеток на кухне схема Розетка на схеме Розетки влагозащищенные