Особенности выбора автоматического выключателя для обеспечения защиты бытовой электропроводки.

Хотя в Украине модульные автоматические выключатели появились более пятнадцати лет назад, в большинстве современных квартир и домов (особенно тех, которые были построены ранее 2000 года) электропроводка по-прежнему защищается советскими старыми автоматами серий Е либо АБ или столь же древними пробками-предохранителями (также нередко используется пробка автомат).

Почему это плохо? Выпускавшиеся в Советском Союзе автоматические выключатели серий АЕ и АБ уже давно и безнадежно устарели. Кроме этого, они отличаются плохими эксплуатационными характеристиками, чрезвычайно низким качеством, а также неудовлетворительными размерами, а также дизайном, на которые в советские времена внимания и вовсе не обращали. Отключающая способность, то есть максимальный ток, отключая который, автоматический выключатель остается работоспособным, автоматов АЕ1031 была не более 2кА. Возможно, в советские времена этого показателя было достаточно, ввиду не слишком большой нагрузки на бытовые сети. Сегодня же количество электроприборов, используемых среднестатистической семьей, значительно увеличилось. Одновременно с этим выросли и уровни токов короткого замыкания. Из-за этого отключающей способности автоматических выключателей прежних серий уже не хватает для обеспечения безопасной и надежной защиты электропроводки. При использовании же пробок-предохранителей, калиброванная плавкая вставка рано или поздно заменяется «жучком», сделанным из более толстой проволоки (иногда может использоваться даже болт М8, не перегорающий никогда). Подобные решения очень часто приводят к пожару (число пожаров, вызванных замыканиями в электропроводке, а особенно в частном секторе в зимний период, стабильно остается высоким). Пробка-автомат представляет собой переходное звено от пробки-предохранителя к автоматическому выключателю. Последнему присущи недостатки, аналогичные недостаткам, имеющимся у вышеупомянутых автоматов серий АЕ и АБ, к примеру, низкая отключающая способность.

К тому же, любое устройство имеет свой срок эксплуатации. Относится это и к автоматическим выключателям. По мере увеличения срока эксплуатации выключателя, увеличивается переходное сопротивление на силовых контактах этого приспособления, что приводит к увеличению его нагревания и повышению вероятности возникновения опасной аварийной ситуации. Но после многолетней эксплуатации чаще возникает обратная ситуация – при перегрузке либо коротком замыкании срабатывания автоматического выключателя не происходит (к примеру, из-за того, что «залипают» контакты), что обычно становится причиной пожара.

Все это говорит о том, что необходимо менять вышеназванные устаревшие приборы на современные приспособления, обеспечивающие качественную защиту от перегрузок и коротких замыканий — модульные автоматические выключатели. Сегодня именно модульные выключатели являются наиболее простым, доступным, надежными эстетичным устройством для защиты электропроводки от сверхтоков. Как же следует выбирать и устанавливать автоматический выключатель? Лучше всего, чтобы это делал квалифицированный электрик, но хорошего специалиста бывает сложно найти. Попробуем самостоятельно разобраться в данном вопросе. Рассмотрим конструкцию автоматического модульного выключателя, взяв за образец автомат E.NEXT standart.

 

Автоматический выключатель состоит из следующих конструктивных элементов:
Автоматический выключатель состоит из следующих конструктивных элементов:

Автоматический выключатель состоит из следующих конструктивных элементов:
• Корпус выключателя, изготовленный из не поддерживающего горение материала.
• Комбинированный расцепитель – электромагнитный и тепловой. Тепловой расцепитель имеет вид биметаллической пластины, изготовленной из 2-х металлов, характеризующихся различными коэффициентами температурного расширения. Во время прохождения по этой пластине тока, она, нагреваясь, начинает изгибаться, воздействуя при этом на механизм свободного расцепления. Расцеплитель электромагнитный включает в себя катушку и сердечник. Сердечник при прохождении тока по катушке втягивается в нее, воздействуя на механизм свободного расцепления.
• Отключающий автомат при воздействии расцепителя механизм свободного расцепления.
• Неподвижный и подвижный силовые контакты. В неподвижном контакте присутствует серебросодержащая напайка (содержание серебра у автоматов E.NEXT standart – не меньше 99,3 процента), уменьшающая переходное сопротивление и повышающая при этом электрическую износостойкость автомата. Следует заметить, что есть производители, которые экономят на изготовлении контактных напаек и используют серебросодержащие сплавы, которые более доступны по цене. Также они могут делать напайки медными или даже латунными с напылением на них серебра либо вовсе обходиться без серебра.
• Дугогасительная камера – включает в себя девять металлических пластин, заключенных в фиброкартон и предназначается для гашения электродуги, возникающей при отключении автомата во время аварийных ситуаций и под нагрузкой между его силовыми контактами. По ламели подвижного контакта электрическая дуга втягивается в камеру, где она делится на более мелкие, после чего угасает.
• Контактные зажимы, к которым присоединяются внешние проводники питания.
• Винт юстировочный, предназначенный для настройки в заводских условиях теплового расцепителя.
• Рукоятка включения автомата.
• Защелка на Дин-рейку, имеющая два фиксированных положения.

На примере этого же автомата рассмотрим особенности маркировки автоматических выключателей, что поможет вам при выборе подходящего автоматического выключателя.

Характеристики, указываемые на автоматическом выключателе:
• марка торговая — E.NEXT;
• серия и наименование — e.mcb.45.standard;
• номинальное напряжение, а также частота — 230/400 В˜, 50 Гц;
• маркировка положения выключено/включено;
• количество полюсов – один;
• время-токовая характеристика — C;
• номинальный ток – 16 (A);
• класс токоограничения – 3;
• номинальная отключающая способность – 4500 ампер.
Поскольку на выбор автомата наибольшее влияние оказывают четыре последних пункта, рассмотрим их более подробно.

Выбирая подходящий автоматический выключатель, прежде всего, следует определить его номинальный ток. Так называется максимальная величина тока, которую выключатель способен бесконечно долго проводить при температуре окружающей среды, которая была оговорена изготовителем прибора, без превышения максимальных температур токоведущих частей.

Следует учитывать, что автоматический выключатель должен защищать от сверхтоков электропроводку, а вовсе не технику и оборудование. Это означает, что автомат обеспечивает защиту провода, идущего к розетке, но не включенный в эту розетку утюг либо компьютер. Тем более, автоматический выключатель не способен обеспечить защиту человека от поражения его электротоком. Для этой цели предназначены устройства защитного отключения. У любого электрического устройства имеется защита от замыканий либо перегрузок – тепловые реле, плавкие предохранители и пр. Поэтому при выборе номинального тока автоматического выключения учитывается, в первую очередь, сечение проводов, а лишь затем в расчет берется электрическая нагрузка. При этом номинальный ток автомата не должен никогда превышать ток, максимально допустимый для данного сечения провода.

Сечение, мм2 Медь Алюминий
Ток, А Мощность, кВт Ток, А Мощность, кВт
1 17 2,4
1,5 23 3,7
2 26 5 21 4,6
2,5 30 6,6 24 5,2
4 41 9 32 7

В домах старой постройки проводка обычно изготавливается из алюминиевого провода сечением 2,5 кв. мм, поэтому нагрузка не должна превышать 5кВт. Номинал же автоматического выключателя в этом случае не должен быть больше 20А. На практике же нагрузка на подобную проводку часто бывает намного больше, поэтому происходит срабатывание аппаратов защиты. Некоторые неграмотные электрики советуют использовать автомат номиналом побольше или же ставят «жучок» в пробку-предохранитель, что может закончиться весьма плачевно.

Следующий шаг при выборе подходящего автоматического выключателя – это выбор правильной времятоковой характеристики. Как мы уже упоминали, электромагнитный и тепловой расцепители предназначены для предотвращения различных видов аварийных ситуаций. Электромагнитный реагирует на короткое замыкание, а тепловой – на перегрузку. Электромагнитный выключатель срабатывает мгновенно, тогда как тепловой – с выдержкой времени. Для обеспечения защиты бытовой электропроводки обычно используются автоматы характеристик С и В, основным различие которых является зона срабатывания электромагнитного расцепителя. Для характеристики В при коротких замыканиях срабатывание происходит при величине тока от трех до пяти номиналов автомата, а для характеристики С – от пяти до десяти. Автоматы, имеющие времятоковую характеристику В, обычно используются в электросетях с неиндуктивной либо слабоиндуктивной нагрузкой (нагревательные элементы, обогреватели, лампы накаливания и пр.) и в сетях, в которых высокий уровень токов короткого замыкания нежелателен (к примеру, в домах, имеющих ветхую проводку). Автоматы, имеющие времятоковую характеристику С, применяются для защиты электросетей с нагрузкой, предусматривающей средние пусковые токи (телевизоры, стиральные машины, холодильники, светильники, в которых используются люминесцентные лампы и пр.).

Существуют также автоматы, имеющие времятоковую характеристику D. К примеру, это электромагнитный расцепитель, срабатывающий при токах от десяти до двадцати номиналов. Автоматы такого типа используют, например, в цепях, в которых имеется большое количество люминесцентных светильников. Для бытовой проводки такие автоматы использовать нежелательно.

Третий шаг при выборе подходящего автоматического выключателя – выбор его отключающей способности (максимального тока, при котором прибор способен отключить ток, оставшись при этом работоспособным). В некоторых европейских государствах (Австрии, Германии и пр.) запрещено использование автоматических выключателей, отключающая способность которых меньше 6кА. В России отключающая способность используемых защитных аппаратов должна быть не меньше 3 кА на токи (номинальные) до 25 А, 6 кА на токи до 63 А, 10 кА на токи до 125 А. Отключающая способность автоматических выключателей, используемых в Украине, пока строго не регламентируется. Сегодня в Украине практически не используются модульные автоматы, отключающая способность которых составляет меньше 4500А. Это вполне достаточно для защиты бытовой проводки, изготовленной из алюминиевого провода. При использовании же медных проводов желательно увеличить отключающую способность автоматических выключателей. В этом случае больше подойдут автоматические выключатели серии «ENEXT» e.pro. От серии e.industrial их отличает большая стойкость с электродинамическим усилиям и использование усиленных контактных зажимов.

Еще один важный момент при выборе подходящего автоматического выключателя, оказывающий непосредственное влияние на долговечность, надежность и безопасность электропроводки, — это класс токоограничения. Принцип токоограничения автоматического выключателя состоит в том, что питание защитной цепи отключается раньше, нежели ток короткого замыкания достигает своего максимального значения. Раннее отключение питания защищаемой цепи обеспечивает увеличение периода эксплуатации электропроводки. Происходит это благодаря тому, что изоляция проводки не подвергается повышенному нагреву, а также электродинамическим усилиям, которые возникают при коротких замыканиях. Это обеспечивает снижение риска появления пожароопасных ситуаций.

Выделяется 3 класса токоограничения – первый, второй и третий. Характеристикой класса токоограничения является период с того момента, когда силовые контакты выключателя начинают размыкаться и до времени полного гашения электродуги. Указывается класс токоограничения обычно под значением отключающей способности в черном квадрате. Некоторые производители указывают его на боковой грани корпуса. Обратите внимание, что автоматы первого класса токоограничения не маркируются.

Подведем итоги вышесказанному:
1. Выбирать автоматический выключатель следует исходя из сечения защищаемого кабеля либо провода. Номинальный ток и нагрузка автомата должны быть не больше допустимой нагрузки на провод этого сечения.
2. Чтобы обеспечить защиту ветхой проводки, следует использовать автоматические выключатели, имеющие времятоковую характеристику В. Автоматы с такой характеристикой необходимо использовать и для защиты цепей, снабженных лампами накаливания, а также нагревательными приборами. В остальных случаях используют автоматы, имеющие характеристику С.
3. Нельзя, чтобы в случае алюминиевой проводки отключающая способность выключателя составляла меньше 4,5кА, а в случае медной проводки – меньше 6кА.
4. Класс токоограничения должен быть не ниже второго, а лучше – третьего.

Следует упомянуть также о существовании большого количества поддельных автоматических выключателей на украинском рынке. Одним из немногих брендов, подделать которые сегодня крайне сложно, является ТМ «ENEXT». Покупая продукцию этой торговой марки, вы можете не сомневаться в ее подлинности, надежности и высоком