Двухполюсный автомат: Двухполюсный автомат и его отличие от однополюсного: возможности и назначение

Содержание

в чем разница и для чего он нужен, что лучше

Двухполюсный автомат — надежное устройство, позволяющее защитить пользователя от короткого замыкания и прочих неприятных последствий, связанных с электрикой. Что это такое, какое назначение, устройство и принцип работы имеет автомат? В чем разница между однополюсным и двухполюсным? Об этом и другом далее.

Устройство и принцип работы

Двухполюсный автомат состоит из корпуса, верхней клеммы, неподвижного и подвижного контакта, механизма взвода с расцеплением, электромагнитного расцепителя, дугогасительной камеры, рычага управления, теплового расцепителя, регулировочного винта и нижней клеммы.

Схематичное устройство оборудования

Выключатель создается из пластика, оснащен контактами с ручкой. Рукоятка соединена с частью взвода, обеспечивающей движение силовых контактов. Их замыкание происходит благодаря повороту ручки.

Функциональное назначение

Функциональным назначением двухфазного автомата является обеспечение контроля независимых линий при неполадке и их одновременном выключении, нормальных показателей обслуживающих линий и выключение при наличии неисправностей.

Обратите внимание! Также назначение заключается в контроле за сетями, имеющими постоянный ток, и использовании в случае невозможности подключения одноконтурного проводника с закороченными нейтральными шинами.

Функциональное назначение аппарата

Разница между двухполюсным и однополюсным автоматом

Разница однополюсного и двухполюсного выключателя заключается в том, что в первом ведется наблюдение за техническими параметрами нескольких линий. Соответственно, отличие двух и трехполюсного в том, что в первом ведется наблюдение за двумя, а во втором — за тремя линиями. В момент превышения напряжения в одной аппарат защищает каждую линию. Второй же аппарат защищает лишь одну электролинию. При этом заменить двухполюсный автомат на несколько однополюсных нельзя из-за рычага выключения. Блокировка создана так, что при неполадке будут отключены обе линии. Кроме того, ток не испарится. Он проникнет в исправно работающий аппарат и может случиться возгорание.

Разница между двухполюсным и однополюсным автоматом

Достоинства и недостатки

Достоинства заключаются в надежной защите, возможности контроля мощности, легкости монтажа с обслуживанием. Главным преимуществом является обесточивание нескольких проводников вне зависимости от происшествия аварии в каком-то из них. Благодаря этому полностью убирается напряжение.

Недостатки многополюсного защитного прибора заключаются в возможности кабельного пробоя электрическим током во время единовременного замыкания нескольких электросетей.

Обратите внимание!

Также они заключаются в отключении питания электропроводки во время поломки теплового расцепителя, невозможности включения питания после аварийной поломки линии и чувствительности к механическим повреждениям.

Технические характеристики

Технические характеристики двухполюсных автоматов различаются в зависимости от цены и производителя. Номинальное напряжение равно 240 ватт, номинальный ток равен от 6 до 63 ампер, число полюсов равно от 1 до 4, время-токовая характеристика имеет обозначение В, С и D.

Технические характеристики электрооборудования

Установка и схемы подключения

Двухполюсный автомат ставится по плану электрификации. Корпус до монтажа проверяется на наличие повреждений с деформациями. Работа ручки отключения должна быть качественной. При установке учитывается соединение медного проводника с помощью наконечника, соединение кабеля из алюминия при помощи концевой детали. Также учитывается верхняя группа стационарных автоматических выключателей, проводниковая заделка изоляционными трубками и защитной лентой, расстояние узлов и расположение дополнительного короба.

Автомат ставится на часть дин-рейки. Защелочная скоба вынимается при помощи плоской отвертки и ставится на рейку с крепежом. При монтаже применяется обычная схема. До счетчика ставится вводный выключатель, после него монтируется аппарат двухполюсного типа, а сверху подключается ноль с фазой. Снизу отводятся жилы к цепи. Чтобы объединить несколько устройств вместе, используются проводные медные перемычки. Окончание зачищается при помощи острого предмета и обжимается при помощи кримпера.

Обратите внимание! Во время установки аппарата работа должна производиться двумя специалистами в защитных резиновых перчатках после получения разрешения из жилищно-коммунального хозяйства. Подключение же должно производиться на щиток без повреждений в месте крепления.

Выбор прибора

Для подбора качественного защитного прибора необходимо ориентироваться на проводниковое сечение. Для этого понадобится расчет величины мощности и тока оборудования, линии питания. Ориентируясь на выведенные данные, можно подобрать автомат. Как правило, взять всю информацию можно из специальных схем.

Критерии выбора электрооборудования

Двухполюсный автомат — устройство, созданное для защиты электроцепи. Имеет свое функциональное назначение, достоинства и недостатки. Также обладает собственными техническими характеристиками.

Двухполюсный автомат

Автоматические выключатели созданы для защиты проводки и техники от создаваемых коротким замыканием сверхтоков. Их используют повсеместно, как для защиты бытовых приборов, обеспечения сохранности и безопасной работы промышленного оборудования. Однако существует особый тип устройства, встающий первой преградой на пути от подстанции до объекта. Это двухполюсный автоматический выключатель, или так называемый двухполюсный автомат.

Устройство: для чего нужны двухполюсные автоматы

Устройство двухполюсного автомата похоже на механизм однополюсного автоматического выключателя. Этот прибор, по сути, состоит из двух однополюсных модулей, объединенных в корпусе. Приборы такого типа необходимы для отключения сразу двух защищаемых линий при аварии.

Двухполюсные автоматы необходимы в случаях, когда невозможно подключить прибор в общую сеть. Например, у трансформатора на выходе нет фазы и нуля, соответственно, ток идет по обоим проводам, и отключение первого провода не гарантирует нейтральности второго. Для обеспечения защищенности при эксплуатации используют приспособление этого типа, гарантированно отключающее обе линии.

Чаще всего двухполюсные автоматы используются для:

Быстрого отключения участка цепи в случае перенапряжения.
Контроля мощности бытовых приборов — они необходимы для стиральных машин, электроплит, холодильников.
Защиты проводки в помещениях сверхтоков.
Удобных и легких разветвлений сети.
Структурирования проводки.

Отличие двухполюсных автоматов

Наибольшее отличие таких автоматов от однополюсных состоит в том, что последние наблюдают за параметрами обоих линий одновременно и гарантируют выключение обоих при значительном изменении параметров показателей тока, тогда как автоматический выключатель полюсныйконтролирует лишь одну линию.

Сделать равнозначную замену двухполюсного автомата двумя однополюсными невозможно, потому что двухполюсные имеют в конструкции не только общий рычаг отключения, но и особое устройство блокировочного механизма, позволяющего быстро обесточить обе линии и быстро найти возникшие на какой-либо из них неполадки.

Если же установить два однополюсных автомата, при возникновении неисправности отключится исключительно фаза. Это не позволит одновременно отключить и ноль, обеспечив безопасность прибора, ведь ноль будет продолжать течь, используя второй механизм, что может привести к поломке или возгоранию прибора.

Следует обязательно ставить двухполюсный автомат в качестве вводного, предохраняющего линию. Если же требуется обеспечить дополнительную защиту каким-либо отдельным контурам сети, можно спокойно использовать как двухполюсные, так и однополюсные – в этом случае со своей ролью оба будут справляться одинаково хорошо.

Между собой двухфазные автоматические выключатели отличаются по номинальному току, который через них может проходить. Например, автомат мощностью 6а отключится при нагрузке в четыре раза меньшей, чем 32а. Поэтому на общую квартирную сеть обычно устанавливается более мощный автомат, а варианты мощностью 5а, 6а и им подобные подключают отдельно к бытовой технике.

Применение двухполюсных автоматов

Область применения двухполюсников очень широка. Чаще всего их используют в старых квартирах, где установлена однофазная двухпроводная проводка, то есть там, где фаза и ноль представляют собой два абсолютно одинаковых провода. При расключении в общей щитовой перестановка фазы и нуля не является ошибкой, именно поэтому в квартирах и появилась необходимость отключать оба провода в цепи. При установке автоматического выключателя в трехфазной сети через него нельзя пропускать провода заземления.

Для корректной работы автомата необходимо соединение в щитке трансформатора, так как в нем не имеется постоянной фазы и ноля. Поэтому при работе с ним требуется одновременное отключение обоих линий.

Двухполюсные автоматы так же необходимы для предохранения от выгорания или поломки стиральных машин, холодильников и прочего сложного оборудования, так как они гасят резкие перепады нагрузки сети и помогают свести потери от сверхтоков, возникающих при коротком замыкании, к минимуму.

Как подключить двухполюсный автомат

Особых трудностей самостоятельное подключение двухполюсного автомата вызвать не должно, однако доверить дело электрику и не рисковать работать с потенциально опасными приборами самостоятельно. Конечно, разобраться, как подключить все собственными руками, легко, однако проводить установку такого механизма в одиночку крайне нежелательно – обычно даже электрики работают над подключением в паре. Поэтому имеет смысл попросить кого-либо помочь и проследить за тем, чтобы ничего не случилось.

Установка любого механизма такого типа проводится при наличии на нее разрешения. Процедура его получения проста, требуется только обратиться в ЖКХ или управляющую компанию. Если же этого не сделать, есть риск получить штраф.

Прикрепить устройство на специальную металлическую рейку не сложно, достаточно вытянуть обычной плоской отверткой защелку, находящуюся на задней части корпуса предмета, подставить его к специальным крепежам, находящимся на рейке, и отпустить крепление. Механизм защелкнется сам, обеспечив надежное крепление к нужному месту. Провода подсоединяются к клеммам специальными зажимными болтами. Как правило, сверху подключаются вводные провода нуля и фазы, а снизу жилы, которые необходимо отвести в цепь.

Главное – не перепутать места подключения проводов, в противном случае автомат попросту выйдет из строя.

Схема подключения автомата

Общая схема подключения предельно проста:

Перед счетчиком устанавливают вводный выключатель АВ.
Двухполюсный АВ ставится после счетчика с однофазным входом.
Возможно, потребуется установка двух или трех выключателей. Это зависит от сложности схемы в однофазной сети.

Принцип действия

По принципу работы двухполюсный автоматический выключатель не особенно сильно отключается от однополюсных или трехполюсных вариантов прибора. При экстренной ситуации размыкатель моментально отключает подачу электрического тока, вырубая подключенное к нему устройство и предохраняя его от повреждения.

Основной же особенностью двухполюсного автомата является прохождение через него обеих линий цепи. При возникновении неисправности на любой из линий, независимо от того ноль это или фаза, устройство выключает одновременно обе, что обеспечивает одновременно сохранность агрегата, так как цепь моментально разрывается, вырубая питание полностью, и большее удобство при поиске неполадок.

Таким образом, двухполюсный автомат является важнейшим элементом защиты сети от сверхтоков. Если нет уверенности в постоянной фазе или требуется запитать сложное оборудование с большим энергопотреблением, не раздумывая нужно ставить двухполюсный автоматический выключатель, иначе затраты на ремонт могут быть большими. А также не стоит забывать, что прибор не защищает приборы, подключенные в данную сеть, а лишь спасает саму сеть от сверхтоков, возникающих при коротком замыкании. И любые подключения автоматов лучше доверять профессиональному электрику.

Зачем нужен двухполюсный и трехполюсный автоматический выключатель?

Электромонтажник

Если спросить любого покупателя в магазине, который внимательно осматривает двухполюсный автоматический выключатель, что он собирается установить в щиток, то ответ, скорее всего, будет стандартный – автомат. При этом слово щиток может и не прозвучать. А ответ на вопрос, чем не устроил однополюсный – поставит в тупик. Не думайте, что мы это всё придумали. В нашем коллективе народу не много, но мы знаем, где найти тех, кого спросить. Результаты опроса и заставили нас внести ясность в этот вопрос – что такое полюс автомата и сколько их нужно вообще. Если их и нужно-то всего два. Вот в этот вопрос мы и попробуем внести ясность. Итак, автомат это размыкатель, у которого задача разомкнуть цепь. Прервать ток. Назовите как угодно, но задача обесточить линию. Давайте разбираться.

Для чего нужен многополюсный автоматический выключатель?

Очевидно, что выключатель нужен для выключения линии. Но если линия одна, то для того, чтобы расключить питание, достаточно разорвать цепь. Для этого нужен рубильник , который просто разомкнёт фазу. Он может быть снабжён дополнительными функциями, о чём мы уже говорили, но это будет обычный однополюсный автоматический выключатель. В своём силовом щитке Вы можете посмотреть, как они выглядят. Двухполюсный автоматический выключатель имеет немного другую конструкцию. Как любой двухполюсный (трехполюсный) автомат он имеет, непересекающиеся внутри конструкции выключателя, потоки токов, позволяющие оценивать и сравнивать процессы, происходящие в одной сети на участках с разными токами.

Поясним. Обычный автомат защиты может отключить одну линию. При разных условиях, требующих отключения питания. Этим он и занят. Двухполюсный автоматический выключатель сравнивает ситуацию в двух линиях, причём так, как заложено в программу его возможностей вмешательства. Если параметры в этих линиях выходят за рамки допустимого значения, то он отключает сразу обе линии. Трехполюсный автоматический выключатель делает примерно ту же самую операцию, в плане отключения, но уже для трёх линий. Разумеется, обычно трехполюсные автоматы заняты этим в трехфазных сетях. Возникает вопрос. А чем отличается двухполюсный автомат от обычного выключателя? Почему не обойтись одним?

И тут как раз и кроется главный ответ на вопрос, как выбрать и подключить двухполюсный (трёхполюсный) автоматический выключатель. Дело в устройстве расцепителя. Того самого выключателя, который обесточивает линию. Главная задача, определить момент отключения, обратим внимание одновременного отключения нескольких линий. При этом конфигурация выключателя должна быть такой, что даже при ручном отключении одновременность должна быть сохранена.

Если говорить об обычной квартире, то необходимости в одновременном отключении двух автоматов, защищающих разные сегменты (комнаты) нет, но другое дело, если в той же квартире имеется сложный прибор. В котором два контура, один из которых питается от постоянного тока.

В случае большого потребления мощности, мы будем подпитывать этот прибор из другого участка сети (например, через выпрямитель), и пока всё работает, всё хорошо. Но если возникнут проблемы в одной из цепей, которые питают этот наш гипотетический прибор, то отключение только одного участка приведёт к сильному перекосу напряжения и всех параметров в приборе. Не факт, что автомат второго контура отключится, в такой схеме вероятнее всего прибор просто выйдет из строя.

Пример с таким прибором теоретический, но стоит иметь в виду, что множество бытовых приборов имеют внутри токи разной природы, поэтому и снабжены своими защитными предохранительными системами.

Значит главная задача – одновременно отключить оба контура (линии), чтобы избежать повреждения прибора. А как это можно сделать, если, например, трехполюсный автомат, запитан от трёх фаз, в каждой из которых свои токи и параметры? Кто в автоматике тот самый генеральный инспектор, который принимает решение, что пора отключать? И самое интересное, как у автомата получается именно одновременное отключение линий?

Одновременное срабатывание расцепителя питания на нескольких линиях

Вы не поверите, но эту непростую задачу давным-давно решили советские инженеры, те самые, которые создали коллекторы для электродрелей и прочего бытового инструмента. Если двухполюсный автоматический выключатель синхронизирует параметры общего контура сети с общим отключением (как бы одновременно вынимая обе батарейки), то трехполюсный автоматический выключатель синхронизирует одновременное отключение трёх фаз, то есть фактически трёх контуров. При этом, учитывая текущие фазы.

Наверное, всё стало понятным? Нет? Давайте сначала. Что делает автоматический выключатель? Правильный ответ – ничего, если не происходит событий, который требуют вмешательства.

Но в случае, если в контуре происходит «перекос», автомат обязан вмешаться. А теперь вспомним, о чём мы писали раньше, и в каком случае при наличии двух контактов, может появиться перекос? Совершенно верно. Это постоянный ток.

Отсюда ответ на первый самый популярный вопрос, зачем нужен двухполюсный автоматический выключатель. Он предназначен для одновременного отключения двух полюсов. Посмотрите на батарейку. Там есть Плюс и Минус. Такой автомат умеет отключить плюс и минус на входе, а также плюс и минус на выходе. То есть фактически двухполюсный автомат обесточивает одновременно две линии. При этом расключение линии производится без короткого замыкания и дуги. При больших постоянных токах КЗ всегда приводит к проблемам в электропроводке, а неправильное отключение в данном случае как раз и есть КЗ.

Конструктивно, двухполюсный автоматический выключатель мало, чем отличается от обычного.

Но обратите внимание на чертёж, сдвоенный выключатель снабжён дополнительными элементами, позволяющими обесточить сразу две линии.

На принципиальных схемах это выглядит как на рисунке ниже. При этом габаритные размеры стандартные для установки в обычный щиток и на дин-рейку.

Вспомните фото в начале статьи. На нём именно трехполюсный автоматический выключатель, причём не трёхфазный. Нет 4-й клеммы. А теперь давайте задумаемся, зачем в быту может понадобиться именно такой, двухполюсный автомат.

Применимость многополюсных автоматов

Напомним, что он умеет:

Контролировать две силовые, независимые линии с одновременным отключением без скачков тока и напряжения;

Контролировать линию постоянного тока, с такими же характеристиками отключения;

Обеспечивать контроль двух линий, независимо друг от друга. В случае аварийной ситуации будут отключены обе, но именно контроль, ведётся отдельно по каждой линии;

Всё это и для двухполюсного, и для трёхполюсного автомата.

Теперь посмотрим на стандартный силовой щиток обычной квартиры. По-хорошему, в качестве вводного автомата можно установить трехполюсный, хотя ставят и многофазные, особенно те, ктособирают щитки своими руками , но возьмем самый простой минимально допустимый вариант.

Обратите внимание, в данной схеме, присутствует автоматический выключатель, который вводной, но он двухполюсный, причём второй полюс это нейтральный провод. Не фазный. Несмотря на то, что есть третий провод – земля, такая схема подключения не только допустима, но и вполне надёжна с точки зрения любого электрика или контролирующей организации.

Если в этой схеме использовать трехполюсный автомат (а, судя по схеме, есть третий провод – земля), то это как раз недопустимо. Нельзя расключить в электросети землю.

При любых работах своими руками, помните, что земля, провод заземления (не нейтральный) обязательно должен быть проложен так, чтобы не иметь разрывов и даже возможности прерывания.

Вернёмся к нашему двухполюсному автомату. Разумеется, он выполняет функцию рубильника при необходимости обесточить квартиру. Но что произойдёт в том случае, когда УЗО «не заметит КЗ»? А оно, кстати, и не обязано его видеть, задачи УЗОдругие, о чём мы уже говорили.

Автоматический выключатель нагрузки (один из трёх на схеме) может не отработать, по причине пробоя (превышение тока) или ввиду отсутствия теплового расцепителя внутри (как вариант), а то и просто сгореть, став проводником, а не выключателем. УЗО в случае такого рода аварии, тоже выйдет из строя, сгорев, а вот щиток продолжит работать, считая киловатты.

При этом в сети, которую контролирует наш двухполюсный автоматический выключатель, возникнет серьёзный дисбаланс параметров токов. Разница входного и выходного напряжения между фазой и нейтральным проводом ощутимо превысит 30% (это стандарт для срабатывания двухполюсных автоматов – не более 30%). Автомат оценит ситуацию и отключит как фазный, так и нейтральный провода. Обратите внимание, при этом даже утечки на провод земли не будет, поскольку вся электросеть будет обесточена. Остаётся добавить, что при таком отключении не будет даже остаточных наводок, речь идёт о приборах, в которых есть конденсаторы и ёмкостные катушки. Все заряды будут сброшены на землю. И всё это благодаря одновременному отключению двух (трёх) линий в строго определённой ГОСТом последовательности.

В последнее время на рынке стали появляться устройства, на которых указаны ГОСТы. Имейте в виду, ГОСТ, который внесён в Государственный реестр должен иметь букву Р (Российский). Как на этой картинке:

Если такой буквы нет, это фактически не ГОСТ, а ТУ (технические условия) производителя.

Недостатки многополюсных автоматов

Многополюсные автоматические выключатели имеют свои минусы в эксплуатации. Их немного, поэтому перечислим их:

Пробой по силе тока в случае КЗ, когда две линии будут замкнуты.

Выход из строя по одной линии, когда выключатель даже после устранения аварии не включит питание.

Вероятность выхода из строя теплового расцепителя при нормальном состоянии цепи (это приведёт к обесточиванию сети).

Механические повреждения, вероятность которых в два раза выше, чем у одинарных устройств.

Чем хороши одновременные многополюсные выключатели

Так вот, несмотря на свои недостатки, автоматы, способные обслуживать и контролировать одновременно две линии, получают всё большее распространение. Особенно в квартирах, где установлены и стиральные машины и посудомоечные на одной линии. Разделить их физически – не проблема, но добиться снижения пусковых токов непросто, поскольку оба прибора нагревают воду, потребляя значительную мощность. В такой ситуации именно двухполюсный автомат поможет обесточить именно эту линию, не создав проблем для остальных зон квартиры. А трехполюсный автомат может обслужить одновременно и духовой шкаф, так же игнорируя освещение и прочие розетки.

Поэтому не стоит считать, что один автомат на одну линию, это решение всех проблем. Ведь даже, несмотря на закон «запас карман не тянет», иногда стоит задуматься, а чем запас отличается от весов…

Маркировка автоматических выключателей. Как выбрать автомат?

Двухполюсный автомат: конструкция, концепция, необходимость

Двухполюсный автомат – автоматический выключатель, одновременно обрывающий цепь нейтрали и фазы. Предназначен для цепей 220 В и ряда прочих случаев. Термин иногда встречается в теории реле, игровых автоматов, двоичных устройств для обозначения схем с единственными входом и выходом, исполняющими некую логическую функцию.

Благодарности

Без хранилища патентов Гугл мы лишились бы замечательных рисунков и интересной информации о двухполюсных автоматах. Нельзя обойти вниманием А.C. Walker ([email protected]) за замечательные факты, собранные этим человеком по поводу линий передачи электроэнергии и их защиты.

Конструкция

Двухполюсный автомат часто представляют, как два однополюсных автоматических выключателя. Разница в блокировке несогласованной работы. Оба автомата включаются и выключаются одновременно. Чем обеспечиваются требования ПУЭ. Желающих направим к теме электрических автоматов. Две указанные ссылки способны обеспечить информацией по конструкции и дать умеренное представление об историческом развитии вопроса.

Запрещается вместо двухполюсного применять два однополюсных автомата, связав ручки механически перемычкой. Исторически двухполюсные рубильники начали использоваться для цепей постоянного тока, чтобы гарантированно не получить удар от гальванического источника питания с равноценными обкладками.

Общая концепция

Изначально автоматические выключатели применялись не для защиты оборудования, а для регулирования напряжения. Это вызывалось необходимостью компенсации влияния молний, прочих природных факторов (включая птиц). Картину дополняли скачки напряжения, вызванные переключением, включением и выключением оборудования (мощных потребителей). Уместно напомнить, что объем производства энергии в начале XX века выглядел смехотворным. К примеру, первая в России плавучая электростанции выдавала 35 кВт мощности. Любой обогреватель мог её недогрузить или перегрузить при изменении режима работы. Для блокировки нежелательных эффектов применялись автоматические выключатели (circuit-breakers).

Об этой роли автоматов мало говорится в зарубежной литературе и умалчивается в отечественной. Несколькими подзаголовками ниже приведены типичные сентенции, которыми пытаются обосновать применение двухполюсных автоматов. Идея автоматической защиты пришла в голову инженерам после развития первых аварий. Не вся промышленная оснастка работала исправно, фото здания с защитной аппаратурой после взрыва масляного автомата приведено примером по тексту.

Типичный образчик однополюсного автомата конца XIX века видим в патенте US693416 A, выданном 18 февраля 1902 года. Это электромагнитный переключатель, при резком повышении тока в обмотке выдёргивающий якорь с контактами на себя, обрывая питание. Уже в давнее время знали об опасности дуги, для её гашения применён раздвоенный контакт ножевого типа. При втягивании якоря распрямляется механическая передача из двух плеч и защёлкивается пружиной. Возврат в работу производится вручную оператором. Принцип действия основан на накоплении энергии магнитного поля катушкой, потому линии напряжённости исчезают постепенно, промежутка времени как раз хватает для срабатывания выключателя.

Регулятивные функции двухполюсного автомата видим на примере патента US725799 A, где ряд электромагнитных переключателей подстраивают напряжение динамо-машины. Высоковольтные прерыватели цепи для защиты от токов короткого замыкания сегодня выглядят как в патенте US844353 A Франка Хартмана 1907 года.

Истинные изобретатели двухполюсного автомата (US797048 A) утверждали, что их изделие представляет механическое соединение одиночных выключателей. Оные приводятся в действие единым электромагнитным механизмом, либо вручную. Гарри Дэвис и Артур Рейндерс либо не хотели открывать тайну, либо не представляли, зачем нужен двухполюсный автомат. Обоснование выглядит так: штука с пользой применяется для уменьшения труда оператора и подвижных частей оборудования в целом.

Авторы считают, что двухполюсным автоматом удобно отключать трёхпроводные цепи, распространённые в то время (Европа, Россия, США). В Германии ток поставлялся по трём проводам. Двухполюсные автоматы долго могли служить, двухфазные системы поставки энергии существовали до конца первой половины XX века. Число линий удалось постепенно снизить повышением напряжения.

Дополнительной отраслью применения двухполюсных автоматов считают пускозащитные устройства асинхронных двигателей. В однофазной сети (ныне 230 В) пусковая и рабочая обмотки включаются одновременно, по мере разгона вала первая выводится из действия для снижения отдачи реактивной мощности. В патенте US1665223 A представлен ручной образчик подобного устройства. Франк Роллер пишет, что оператор способен одновременно замкнуть оба полюса, после разгона вала – пусковую обмотку выключить. На апрель 1928 года считалось важным изобретением.

Итог: двухполюсные автоматы преимущественно применяются в промышленности как защитные, регулирующие или технологические устройства. Для бытовой техники подобные изыски охраняют работу двухфазных устройств, встречающихся в быту (преимущественно духовки и кухонные плиты).

Необходимость применения

Профессиональные электрики по-разному объясняют необходимость применения двухполюсных автоматов. Причины сводятся к двум словам:

авария;
безалаберность.

Авторы считают, что причины не единственные и далеко не первые в списке. Главной целью двухполюсного автомата становится разрыв двух проводов, когда необходимо. К примеру, когда линии несут электрический потенциал, либо в помещениях с повышенной опасностью: санузел, кухня. Краткие причины, приводимые авторами в качестве аргумента для использования двухполюсного автомата:

В домах старой застройки все провода белые, значит, нет малейшей возможности понять, где находится фаза. Приборы не различают, с какой стороны что подавать: вилки симметричные. Следовательно, возможно перепутать нейтраль и фазу. Нужен двухполюсный автомат, чтобы гарантированно отключиться. Согласно правилам, рвать лишь нейтраль нельзя по очевидным причинам: создаются благоприятные условия для поражения электрическим током при обслуживании и эксплуатации приборов неожиданно для человека.

Ответ. Приведённый аргумент не совсем верен. Электрик не вправе самовольно в щитке менять провода, по нормативам (ПУЭ и пр.) нельзя на патрон осветительного прибора заводить фазу, а в розетке по сложившимся нормам фаза находится слева. Мастер рискует лишиться работы либо стать ответственным за случайную смерть.

Аргумент. «Мастер» способен случайно перепутать провода. Следовательно, нужен двухполюсный автомат (см. предыдущий пункт):

Ответ. Любой электрик, выполнив работу, обязан произвести проверку. Профессионал знает, что в патрон нельзя подавать фазу, а в розетке фаза располагается слева. Для проверки у мастера имеется отвёртка-индикатор, помогающая обнаружить ошибку. Наконец, хозяин способен самостоятельно проверить, не завели ли на однополюсный автомат нейтраль. Это сделать просто, открыв щиток. В старых квартирах выкручиваются лампочки, проводится проверка патрона.

Аргумент. Мастер попался упорный и не верит, что в розетке фаза слева. Следовательно, нужен двухполюсный автомат…

Ответ. В старых домах розетки и освещение заводятся с единого провода. Следовательно, изменив расположение фазы, электрик заведёт её на патрон. Сослаться на ПУЭ, начальство и суд. В новых домах показать автомат, куда бедолага завёл нейтраль. По ПУЭ рвать нейтраль нельзя, не отключив одновременно и фазу.
Ответ №2. Попытаться уповать на человечность мастера. Если действительно нет разницы, с какой стороны находится фаза, в доме пробки и нет автомата, сказать, что для экранирования корпусов приборов на боковой лепесток заведена нейтраль. Проведено защитное зануление аппаратуры. Изменив местоположение фазы, мастер завёл на корпусы 220 В (у сетевых фильтров компьютеров в последнем случае не загорается оранжевая лампочка). Дать понять, что от микроволновой печи и компьютера сильное излучение, если цепь зануления убрать окончательно.

Аргумент. Нейтраль способна оказаться под напряжением из-за перехлёста проводов при падении столба. Нужен двухполюсный автомат…

Ответ. В упомянутом случае двухполюсный автомат станет неплохой защитой. В деревне, на даче, где столбы деревянные, допустимо раскошелиться и заплатить немного больше. Что касается городских сетей, легко представить, что ждёт в случае подобного перекоса владельцев трёхфазного оборудования: большие деньги, огромные убытки, и кто-то за это заплатит. Поставщик энергии о том знает, не хочет платить и защитился от подобных случайностей.
Ответ №2. На случай коллизий поставщик мог заключить с промышленниками договор об установке последними автоматов контроля перекоса фаз, избегая убытка. Тогда защита двухполюсным автоматом не спасёт, ведь аппарат используется исключительно для ремонта. Не спасут и дифференциальные автоматы, человек ухватится двумя руками за корпус и за счёт напряжения прикосновения получит удар током. Защита способна не сработать.
Вывод. Если опасаетесь за нейтраль, защитите от заноса потенциала отдельно. Достигается, к примеру, использованием системы TN-C-S за счёт объединения нулевого провода с местным контуром заземления. На нейтрали образуется резистивный делитель, опасность тем ниже, чем меньше сопротивление заземлителя и сопротивление стекания тока в грунт.

В старых домах правила ПУЭ систематически не выполняются. И аргументацию об ошибках нельзя рассматривать всерьёз. Рекомендуется проверить все патроны под лампочки, розетки и прочее на предмет правильности электрических подключений. Это избавит от прямой опасности удара током, улучшит электромагнитную обстановку в доме. Любой провод считается источником излучения, даже если просто находится под фазой. Потолок, усеянный подобными гирляндами, светится в радиодиапазоне как новогодняя ёлка. В этом легко убедиться при помощи бесконтактной отвёртки-индикатора.

Наконец, в доме с импортной техникой рекомендуется система TN-S. Утверждение знакомо людям, разбирающимся в электронике и видевшим систему входных фильтров западной аппаратуры. В этом случае для каждой фазы сети контур заземления собственный. Иначе легко нарушить правила безопасности эксплуатации трёхфазных сетей с глухозаземлённой нейтралью. Достаточно иметь в квартире две питающие линии из трёх, что в большинстве случаев и присутствует. Обобщая – двухполюсный автомат не станет формой защиты от заноса потенциала на нейтраль. Это специализированный аппарат для эксплуатации оборудования, подключённого штатно и правильно, без ошибок.

Наконец, дифференциальный автомат не спасёт в случае заноса. Он улавливает утечку на землю, минующую нейтраль. Если попасть под напряжение прикосновения, не образованное заземлителем, работать станет не дифференциальная защита, а ограничение по максимальному току. Тогда нет разницы числу полюсов у автомата. Напрашивается вывод о необходимости нейтраль заземлить на вводе в здание. Что сделано в большинстве домов советской постройки, где неполадка столь актуальна.

Зарубежные сети TN-S безопаснее. В них нельзя использовать трёхфазное оборудование (нужны дополнительные меры), зато пользователь не пострадает от рядовой бытовой техники. Желающим полной безопасности советуем правильно обустроить систему TN-S и на территории ставить дифференциальные автоматы. Дополнительным вариантом защиты нейтрали считается установка на входе в квартиру разделительного трансформатора с заземлением на местном контуре одной из точек вторичной обмотки (не путать с защитой санузла по ГОСТ Р 50571.11). Это гарантированно предоставляет нулевой проводник. Дальнейшая защита выполняется согласно нормативам.

История: возникновение необходимости в применении двухполюсных автоматов

Изначально приняты в электричестве стандарты Николы Теслы: амплитуда напряжения 110 В. Это сегодня практикуется в соединённых штатах Америки. До Теслы был Эдисон, который обвёл Николу вокруг пальца дважды на общую сумму до 75 тыс. долларов. На момент 1885 года одна унция стоила 20,67$. Николе Тесле прогулка обошлась в 3628,5 унций золота, что составляет в районе центнера (103 кг). Авторы полагают, что в войне токов Эдисон потерял гораздо больше, а главное – заставил задуматься о реальном весе предпринимательского слова в США.

Итак, Никола Тесла настаивал на внедрении переменного тока из-за очевидных преимуществ и желания досадить Эдисону. Последний понимал, чем грозит реорганизация производства, шёл на хитрости, чтобы не допустить «пронырливого» европейца в сердцевину личного бизнеса. Обе стороны тянули одеяло на себя, несложно догадаться, это связано с двухполюсными автоматами. И связь прямая: много линий – много полюсов.

Как утверждают историки, в 1873 году Грамме передал электроэнергию на целых три четверти мили на Венской выставке. Первая, проводившаяся за пределами Англии и Франции, она предназначалась придать сил народу после поражения в войнах с Пруссией и Италией. Грамме к тому времени уже изобрёл известную динамо-машину с кольцом и демонстрировал аппарат в действии. Ток был пульсирующим, одного направления. На выставке учёный отметил, что его изобретение, согласно принципу обратимости, способно работать как электрический двигатель постоянного тока. Разумеется, в демонстрируемой конструкции стояло больше двух обмоток, в противном случае подобного бы не случилось.

Смысл сказанного: передавать постоянный ток на дальние дистанции непросто. Ток терялся на медных проводах. Следовательно, требовалось брать большое сечение, делать запас на «усадку». Через четыре года после Венской выставки Эдисон создаёт компанию и начинает продвигать приборы для освещения. Попутно конструирует счётчик электрической энергии и прочее, работающее с постоянным током. Появляется Никола Тесла… Создав первую работоспособную модель в Европе, молодой изобретатель обманут чиновниками на 25 тыс. долларов и по совету знакомого едет к Эдисону лично. Видимо, чтобы испытать американское гостеприимство.

Здесь изобретателя надувают окончательно и, промытарившись пару-тройку лет случайным заработком, Никола находит спонсора и с партнёром открывает собственную фирму. К нему подвизается Вестингауз, соратники вместе начинают борьбу за переменный ток. Дела быстро идут в гору, Эдисон старается удержать позиции. Впрочем, безуспешно. Попутно, в знаменитом Менло Парк (штат Нью-Джерси) выдумывает страшилки, мучает зверей и изобретает электрический стул, стремясь доказать опасность переменного тока. Тесла отвечает интеллектуальными методами…

Передача напряжения по проводам

Зарегистрирован рекорд (1882 год) по передаче электроэнергии. Согласно имеющимся данным торговец и организатор выставок Оскар фон Миллер из Мюнхена захотел устроить для привлечения публики нечто, соизмеримое с демонстрациями в Париже. С этой целью нанял француза (повинуясь моде на иностранцев) Марселя Депре, чтобы тот организовал передачу энергии до Мисбаха. По расстоянию выходило 35 миль (почти 70 км). По трем временам – мировой рекорд.

Демонстрация прошла поразительно успешно. Паровой двигатель на полторы лошадиные силы дудел и вырабатывал (на динамо) напряжение 2 кВ. Без труда посчитаем ток, если 1 л.с. = 0,74 (0,74) кВт. По закону Ома для участка цепи находим: 1110 / 2000 = 0,55 А. По нынешним меркам смешное число, забавно, что три четверти энергии по дороге потерялось. До потребителя ток дошёл, а напряжение упало до 500 В. Хотим показать – передача энергии на расстояние возможна исключительно при большом напряжении. По простой причине: потери на активном сопротивлении обусловлены текущим током. Для этого подняли потенциал до 2 кВ, хотя сети Эдисона рассчитаны на 110 В.

Вернёмся к Николе Тесле. На исходе 80-х учёный добился цели и начал преследовать должника – утверждавшего, что просто пошутил. Шутка ли – в 1891 году передано 200 лошадиных сил мощности на дистанцию 175 км с эффективностью 75% – с переменным током на три фазы. Линия на 15 кВ соединила выставку в Франкфурте с Лауффен-ам-Неккаром. Легко убедиться, что на упомянутом расстоянии эффективность передачи постоянного тока Депре составила бы 10% либо менее. Постоянный ток нельзя использовать с настолько огромным напряжением без преобразователей.

Научной общественности стало ясно, что, повышая вольтаж, удастся добиться неплохого результата. В 1912 году предел составил 110 кВ, в 1923 поднялся уже до 220. Что остаётся близким к сегодняшнему положению вещей. Мощнейшей линией остаётся ЛЭП Экибастуз-Кокшетау с вольтажом 1,2 МВ (1982 год). В результате КПД передачи тока на большие расстояния весьма велико. Выше 2 МВ подниматься нет смысла из-за возникающего между линией и грунтом коронного разряда. Для сегодняшних линий передач типичны потери 2,5%. В США, где напряжение ниже, теряют 7,2%.

Тесла заранее просчитал возможности, больше опираясь на разум, нежели на руки. По этому поводу у учёного вышел спор с Эдисоном, утверждавшим, что лучше испробует 100 вариантов, нежели станет сидеть и ломать голову. Тесла сумел бы передать и постоянный ток, но ради принципа не стал предпринимать подобных усилий. Эдисон единственным решением счёл использовать два провода и нейтраль (это не предел, существовали системы из четырёх и пяти проводов для постоянного тока). Этим снижались потери на линии, а параллельное соединение проводов выдавало меньшее сопротивление. Следовательно, возрастало расстояние передачи, при сравнительной безопасности.

Это произошло в 1883 году, годом позднее внедрения в обиход трёхпроводной системы Джона Хопкинсона из Англии… как раз, когда Тесла собрал первый двигатель и показал европейским предпринимателям. Что косвенно говорит о предвидении Эдисона в отношении грядущих событий. Слишком много совпадений для простой случайности. Тесла выиграл свою войну.

Наконец, пришли к идее двухполюсных автоматов: они нужны, чтобы обрывать одновременно две линии, не имеет значения – переменного или постоянного тока. Большинство держав по традиции использовали такую систему. К примеру, рекомендации ИРТО 1891 года рекомендовали внедрение трёхпроводной линии постоянного тока на 225 В (если авторы правильно поняли источники, указываемые Википедией, разъяснить подробно интерфейс сигнала никто не удосужился). Ошибочно думать, что трёхпроводная линия считается изыском. Известные европейские штепсельные розетки изобретены в довоенной Германии 30-х годов и содержали две линии под напряжением по 110 В каждая + лепестки заземления. Подобное имелось и в других государствах. Не скажем, что двухполюсный автомат остался бы без работы.

Это интересно! Эдисон взял за правило передавать напряжение на 10% большее, нежели требовалось потребителям. Запас терялся в проводах. Политика Эдисона де-факто стала хорошим тоном у всех поставщиков энергии. Сегодня цифры образуется схожим образом: 110, 220, 660 В, 6,6 кВ и пр.

Электромонтаж Иваново — Одно- или двух

Какие автоматы использовать: однополюсные или двухполюсные

Здравствуйте, друзья!

При проектировании распределительного щита, одним из первых встает вопрос: «Какие автоматы использовать: однополюсные и двухполюсные?». Давайте разбираться.

При использовании однополюсных автоматов, последние устанавливаются только на фазные провода, а нулевые объединяются на специальных шинах. При срабатывании автомата разрывается только фаза, а ноль остается постоянно подключенным.

Картинки кликабельны. Кликните для увеличения

Двухполюсные автоматы устанавливаются и на фазу, и на ноль. При срабатывании такого автомата одновременно разрываются и фаза, и ноль, то есть полностью вся цепь.

Рассмотрим плюсы и минусы каждой схемы.

Однополюсные, плюсы:

+ Экономия денег и места. Однополюсный автомат стоит в 2 раза дешевле двухполюсного, а так же занимает в 2 раза меньше места в щитке. Современная проводка разделяется на много групп. Даже на обычную однушку получается 7-8 групп. И для каждой нужен автомат.

Если автоматов много, то экономия получится весьма приличной. Причем не только денег, но и размеров щитка.

+ Удобство монтажа. Щиток на однополюсных автоматах легче собирать. Поскольку нулевые провода соединяются на шинах.

На этом плюсы, пожалуй, заканчиваются. Теперь о минусах.

Однополюсные, минусы:

— Сниженная безопасность. Которую, впрочем, можно легко устранить, соблюдая несложные правила. Другой вопрос, будут ли соблюдаться эти правила.

— Сложность поиска неисправностей

Представим несколько ситуаций:

1) Кто-то перепутает фазу с нулем. Такое может случиться в старых домах с немодернизированной проводкой, где в подъездных щитах провода одного цвета, если там похозяйничает некомпетентный «специалист». Особенно, если он будет под воздействием «живительных» напитков.

В этом случае ваша проводка станет незащищенной, поскольку однополюсный автомат работает только на фазе. В такой ситуации, даже при выключенном автомате, можно получить поражение током.

Отмечу, что в домах с модернизированной проводкой подобное маловероятно.

Как избежать. Периодически проверять индикатором на вводном автомате, где находится фаза.

2) Вы выключили групповой автомат, чтобы, например, заменить розетку. Однако, при некоторых обстоятельствах на нуле (а вы помните, он у нас остался неотключенным) может быть напряжение. Со всеми вытекающими…

Как избежать. На вводе должен стоять двухполюсный автомат, который в обязательном порядке нужно выключать перед любыми работами с электропроводкой.

3) Сработало УЗО или дифавтомат. Для поиска неисправности сначала последовательно отключаются все приборы из розеток. Если это не помогло, последовательно отключаются группы. Причем отключать надо и фазу и ноль. А поскольку автомат разрывает только фазу, то придется отсоединять нулевые провода от шины. Самостоятельно это делать не рекомендуется, тут нужен специалист.

Как избежать. Никак. Справедливости ради скажу, что чаще всего неисправность выявляется отключением приборов из розеток.

Плюсы и минусы двухполюсных автоматов вытекают, соответственно, из минусов и плюсов однополюсных.

Двухполюсные, плюсы:

+ Безопасность, поскольку цепь разрывается целиком

+ Легкий поиск неисправностей

Двухполюсные, минусы:

— Дорого

— Занимают много места

— Более трудоемкий монтаж

Какие выводы можно сделать из всего сказанного:

1) Вводной автомат — обязательно двухполюсный, чтобы была возможность полностью обесточить квартиру.

2) В домах со старой электропроводкой, особенно, если в квартире немного групп, есть смысл использовать двухполюсные автоматы.

3) В домах с современной электропроводкой, особенно, если групп в квартире много, целесообразнее использовать однополюсные автоматы.

4) Если вам нужна «параноидальная» защита, используйте двухполюсные автоматы.

Дифавтомат двухполюсный или однополюсный — Морской флот