Двухполюсный и трехполюсный выключатели: назначение, характеристики, особенности монтажа

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.

Вам это будет интересно Монтаж электросчетчика

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

3-х полюсный автомат можно применять не только в трехфазной сети

При сборке распределительного щитка для трехфазной сети используются 3-х полюсные автоматические выключатели. При возникновении перегрузки сети или при коротком замыкании такой автомат расцепит сразу три фазы.

Сколько полюсов бывает

Однополюсный, двухполюсный, трехполюсный и четерехполюсные автоматы

В распределительном щитке квартиры или дома наиболее часто используются однополюсные автоматические выключатели. Их задача расцепить фазный проводник, тем самым прервав подачу электричества на контур. Дифференциальные автоматические выключатели и УЗО отключают одновременно и фазу и рабочий ноль, т.к. их срабатывание может быть связано с нарушением целостности проводки. Вводной автомат в таком щитке всегда должен быть двухполюсный.

Трехфазный ток используется предприятиями для питания мощных агрегатов, требующих напряжения в 380 вольт. Иногда четырехжильный кабель (три фазы и рабочий ноль) подводится к жилому дому или офису. В связи с тем, что в этих помещениях не используется оборудование, рассчитанное на такое напряжение, в распределительном щитке три фазы разделяются и получается напряжение 220 между каждой фазой и рабочим нулем.

Для таких щитков используют 3-х полюсные и четырехполюсные автоматические выключатели. Срабатывают они при превышении номинальной нагрузки по любому из трех проводов и отключают их все одновременно, а в случае с четырехполюсным – дополнительно отключается рабочий ноль.

Зачем использовать два и четыре полюса

Вводной автоматический выключатель обязательно должен полностью отключать все фазы и рабочий ноль, т.к. один из проводов вводного кабеля может давать утечку на ноль и если его не отключить, используя однополюсный или 3-х полюсный автоматический выключатель, есть вероятность поражения током.

Утечка при 3-х полюсном автоматическом выключателе

На рисунке видно, что в таком случае весь рабочий ноль в сети оказывается под напряжением. Если использовать вводной автомат, отключающий фазу и ноль, этого можно избежать, следовательно использование четырехполюсного и двухполюсного автоматических выключателей для трехфазных и однофазных электросетей более безопасно.

Схема 3-х полюсного автоматического выключателя

Каждый 3-х полюсный автомат – это три однополюсных, которые срабатывают одновременно. На каждую клемму 3-х полюсного автоматического выключателя подключается одна фаза.

Схема 3-х полюсного автоматического выключателя

Как видно из схемы, на каждый контур приходится отдельный электромагнитный и тепловой расцепители, а в корпусе 3-х полюсного автомата предусмотрены отдельные дугогасители.

3-х полюсный автоматический выключатель разрешается использовать и в однофазной электросети. В этом случае на две клеммы выключателя подключаются фазный и нулевой провода, а третья клемма остается пустой (сигнальной).

Видео о полюсности выключателей и способах подключения

Ролик будет полезен новичкам, желающим разобраться в вопросах отличия и функциональности однополюсных, двухполюсных, 3-х полюсных и 4-х полюсных автоматических выключателей. Как правильно их подключать и в каких случаях следует использовать тот или иной автомат.

Монтаж автоматических выключателей

Подключение автоматических выключателей в распределительном шкафу выполняется в определенной последовательности. Сверху заводится кабель, подключенный к внешнему источнику тока, а через выводные отверстия, расположенные внизу, проводка разводится по своим объектам, в соответствии с электрической схемой.

В начале монтажа подключается вводный автомат. При наличии в схеме нескольких линий, изолированных между собой, они разделяются от вводного автоматического выключателя. Его мощность должна быть не меньше общей мощности автоматов, подключенных к раздельным линиям. С этой целью выбираются двух- или четырехполюсные устройства группы D, устойчивые к включению электроинструмента и другого мощного оборудования.

Наибольшее распространение получили однополюсные выключатели. подходящие для любых схем электроснабжения квартир и частных домов. Модульные автоматы устанавливаются на DIN-рейку и соединяются проводниками с пропускной способностью по току, превышающей рабочий ток выключателя. Более удобное подключение нескольких автоматов в одном ряду можно выполнить с помощью специальной соединительной шины. От нее отрезается кусок необходимой длины и закрепляется в клеммах. Такое подключение возможно за счет расстояния между контактами шины, соответствующего стандартной ширине модульных автоматов. Установка выключателя производится на фазу, а нейтральный проводник подводится от вводного устройства напрямую к приборам.

• Однополюсный выключатель используется при монтаже розеток и систем освещения.
• Двухполюсный автомат подходит для приборов повышенной мощности, таких как электроплита или бойлер. В случае перегрузок он гарантированно разрывает цепь. Схема подключения таких выключателей практически ничем не отличается от однополюсных моделей. Для более эффективного использования их рекомендуется подключать к отдельной линии.
• Трехполюсный автоматический выключатель следует устанавливать только в тех случаях, когда планируется использование электроприборов, работающих при напряжении 380 В. Для того чтобы исключить перекос фаз, подключение нагрузки осуществляется по схеме «треугольник». Такое подключение не требует нейтрального проводника, а потребитель подключается к собственному выключателю.
• Четырехполюсный автоматический выключатель чаще всего используется в качестве вводного. Основным условием подключения считается равномерное распределение нагрузки на всех фазах. При подключении оборудования по схеме «звезда» или трех отдельных однофазных проводов, по нейтральному проводнику будут уходить излишки тока.

При равномерном распределении всех нагрузок, нейтральный провод начинает выполнять защитную функцию в случае непредвиденных перекосов мощностей. Для обеспечения нормального подключения следует использовать только качественные материалы. Все соединения должны надежно закрепляться в клеммах. Если подключается сразу несколько кабелей, их контакты необходимо тщательно зачистить и залудить.

Порядок действий во время подключения можно рассмотреть на примере двухполюсного автоматического выключателя, устанавливаемого в щитке. В первую очередь отключается электроэнергия, чтобы полностью обесточить сеть. Отсутствие электричества проверяется с помощью индикаторной отвертки или мультиметра. Затем автомат нужно установить на DIN-рейку и защелкнуть фиксатором. Отсутствие крепежной рейки может создать определенные неудобства. После этого зачищаются жилы входящих и выходящих проводов на расстояние 8-10 мм.

В два зажима, расположенных сверху, подключаются вводные провода – фаза и ноль. В нижних зажимах фиксируются аналогичные исходящие проводники, распределяемые к розеткам, выключателям и электроприборам. Все провода качественно зажимаются в клеммах с помощью винтов. Места соединений необходимо проверить вручную. Для этого проводники нужно аккуратно пошевелить из стороны в сторону. В случае некачественного соединения жила будет шататься в клемме и даже может выскочить из нее. В этом случае винт клеммы нужно подтянуть.

По окончании монтажа в сеть подается напряжение и выполняется проверка работоспособности автоматического выключателя.

Другие различия

Дифавтоматы различаются и по климатическому исполнению. На передней панели устройства внутри изображения снежинки указывается нижняя рабочая температура. Приборы подразделяются и по номинальной частоте контролируемой сети. Разновидности дифавтоматов на этом не заканчиваются.

Ко всему прочему дифференциальный автомат подразделяется на два вида: электронный и электромеханический. Первые компактнее, но имеют один недостаток, при отсутствии питающего напряжения на электронной плате они не работают. Это может произойти при обрыве нулевого провода.

В этот момент происходит перераспределение токов и необходимо срочно отключить электросеть, но электронный дифавтомат не поможет. Здесь справятся только второй (электромеханический) тип устройства, который не нуждается в дополнительном питании, чем отличается от первых, ему достаточно токов утечки.

Чисто внешне приборы отличить очень трудно. Самый простой способ использовать батарейку типа «Крона». При подключении к устройству в обход дифференциального трансформатора, электромеханический дифавтомат должен сработать, а электронный нет.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя.

На рисунке ниже представлено устройство автоматического выключателя с комбинированным расцепителем, т.е. имеющий и электромагнитный и тепловой расцепитель.

• 1 — корпус;
• 2,3 — нижняя и верхняя винтовые клеммы для подключения провода;
• 4 — неподвижный контакт;
• 5 — подвижный контакт;
• 6 — дугогасительная камера;
• 7 — гибкий проводник (применяется для соединения подвижных частей автоматического выключателя);
• 8 — механизм взвода и расцепления
• 9 — катушка электромагнитного расцепителя;
• 10 — рычаг управления;
• 11 — тепловой расцепитель (биметаллическая пластина);
• 12 — регулировочный винт;

Синими стрелками на рисунке показано направление протекания тока через автоматический выключатель.

Основными элементами автоматического выключателя являются электромагнитный и тепловой расцепители:

Электромагнитный расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов короткого замыкания. Он представляет из себя катушку с находящимся в ее центре сердечником который установлен на специальной пружине, ток в нормальном режиме работы проходя по катушке согласно закону электромагнитной индукции создает электромагнитное поле которое притягивает сердечник внутрь катушки, однако силы этого электромагнитного поля не хватает что бы преодолеть сопротивление пружины на которой установлен сердечник.

При коротком замыкании ток в электрической цепи мгновенно возрастает до величины в несколько раз превышающей номинальный ток автоматического выключателя, этот ток короткого замыкания проходя по катушке электромагнитного расцепителя увеличивает электромагнитное поле воздействующее на сердечник до такой величины, что его силы втягивания хватает на то что бы преодолеть сопротивление пружины, перемещаясь внутрь катушки сердечник размыкает подвижный контакт автоматического выключателя обесточивая цепь:

При коротком замыкании (т.е. при мгновенном возрастании тока в несколько раз) электромагнитный расцепитель отключает электрическую цепь за доли секунды.

Тепловой расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов перегрузки. Перегрузка может возникнуть при включении в сеть электрооборудования общей мощностью превышающей допустимую нагрузку данной сети, что в свою очередь может привести к перегреву проводов разрушению изоляции  электропроводки и выходу ее из строя.

Тепловой расцепитель представляет из себя биметаллическую пластину. Биметаллическая пластина — эта пластина спаянная из двух пластин различных металлов (металл «А» и металл «В» на рисунке ниже) имеющих разный коэффициент расширения при нагреве.

При прохождении по биметаллической пластине тока превышающего номинальный ток автоматического выключателя пластина начинает нагреваться, при этом металл «B» имеет больший коэффициент расширения при нагреве, т.е. при нагреве он расширяется быстрее чем металл «A», что приводит к искривлению биметаллической пластины, искривляясь она воздействует на механизм расцепителя, который размыкает подвижный контакт.  В простой схеме это выглядит так:

Время срабатывания теплового расцепителя зависит от величины превышения тока электросети номинального тока автомата, чем больше это превышение тем быстрее сработает расцепитель.

Как правило тепловой расцепитель срабатывает при токах в 1,13-1,45 раз превышающих номинальный ток автоматического выключателя, при этом токе превышающем номинальный в 1,45 раза тепловой расцепитель отключит автомат через 45 мин — 1 час.

Время срабатывания автоматических выключателей определяется по их время-токовым характеристикам (ВТХ)

При любом отключении автоматического выключателя под нагрузкой на подвижном контакте образуется электрическая дуга которая оказывает разрушающее воздействие на сам контакт, причем чем выше отключаемый ток, тем мощнее электрическая дуга и тем большее ее разрушающее воздействие. Для сведения к минимуму ущерба от электрической дуги в автоматическом выключателе она направляется в дугогасительную камеру, которая состоит из отдельных, параллельно установленных пластин, попадая между этих пластин электрическая дуга дробится и затухает.

Ошибки при выборе, которые нужно учитывать

Напоследок рассмотрим самые распространенные ошибки, которые допускаются при выборе автоматического выключателя.

Ошибка 1.

Выбирая автомат, руководствуются суммарной мощностью потребителей, что является одной из самых грубых ошибок.

Автомат только защищает проводку от перегрузок, изменить ее характеристики он неспособен.

Если поставить мощный автомат на слабую проводку и подключить к ней сильный потребитель энергии, это неизбежно приведет к повреждению проводки, при этом автомат не сможет выполнить свою работу.

Поэтому всегда нужно ориентироваться по сечению провода и его пропускной способности, а не по мощности потребителей.

Ошибка 2.

Зачастую все ветки сети оснащаются одинаковыми автоматами, а затем пытаются использовать одну из ветвей в качестве сильнонагруженной.

Еще на стадии монтажа электрической сети желательно позаботиться о том, чтобы хоть одна из веток имела повышенные параметры и была оснащена автоматом, рассчитанным на значительные нагрузки.

К примеру, в гараже частного дома возможно использование приборов, создающих значительную нагрузку.

Эту ветвь лучше заранее усилить, чем потом переделывать или надеяться, что автомат или проводка «выдержат».

Ошибка 3.

При приобретении автоматических выключателей покупатели стараются минимизировать затраты. На безопасности лучше не экономить.

Покупать такие устройства следует только у хорошо зарекомендованных фирм в специализированных магазинах, а еще лучше у официального дистрибьютора.

Надеемся, что данные выше советы помогут вам правильно подобрать автоматический выключатель для своего дома.

https://youtube.com/watch?v=yZxbXM5oQEo

Исполнение автоматических выключателей

В практике использования подобного оборудования отмечается частое применение трёх видов устройств: однополюсные, двухполюсные, трёхполюсные.

В чём проявляется разница между этими тремя видами автоматов? Попытаемся разобраться.

Однополюсный прибор, в общем-то, не вызывает особых вопросов. Если внедрить выключатель однофазную схему, то устройство будет работать как обычный рубильник, только в режиме автоматической реакции – то есть без вмешательства пользователя разорвёт цепь на случай нарушения заданных рабочих условий.

Краткая характеристика двухполюсника

Аналогичное устройство, но исполненное в виде двухполюсного автоматического выключателя, несколько отличается по функциональности.

Схемотехника двухполюсного прибора выполнена с учётом контроля и сравнения условий работы двух независимых токовых линий.

Двухполюсные автоматы применяются, как правило, для внедрения в проекты построения электрических сетей, когда требуется контроль и сравнение условий работы двух участков единой электрической сети. По сути, двухполюсная конфигурация прибора представляет собой тандем пары однополюсных устройств.

Однако схема защиты и блокировки двухполюсника работает по принципу сравнения параметров каждого устройства в отдельности, в режиме реального времени. Если на любом из двух контрольных участков параметры выходят за границы установок, моментально разрываются обе линии.

Этот важный момент показывает: замена двухполюсного автомата парой обычных однополюсных приборов невозможна в принципе. На случай перегрузки одной из цепей (или КЗ), сработает только один автомат.

Но учитывая, что электрическая сеть единая, электричество продолжит поступать через второй прибор, питающий другой участок. Подобная ситуация приводит к тяжёлым последствиям.

Между тем, существуют два подвида двухполюсных приборов:

• с защитой одного полюса и обычной коммутацией нейтрали;
• с защитой обоих полюсов и одновременной их коммутацией.

Первые обычно используются в качестве вводных автоматов, благодаря которым коммутируется фазный и нулевой проводники. При этом такая схема включения предусматривает использование дополнительной линии PE – заземляющего провода.

Вторые находят применение в схемах одной сети, где питаются два участка, действующие в условиях разных токовых нагрузок.

Особенности устройства трёхполюсника

Главное предназначение трехполюсного автоматического выключателя – использование в схемах трёхфазных сетей. Конструктивные особенности этого вида приборов заключаются в наличии защитных функций на каждом отдельном полюсе.

Срабатывание защиты на любом из полюсов приводит к размыканию всех полюсов.

Несмотря на конкретное назначение автоматов такого типа, их вполне допустимо использовать на однофазных или двухфазных линиях.

Конструктивно трехполюсный автомат содержит следующие элементы:

• механизм управления;
• систему контактов;
• модуль гашения электрической дуги;
• расцепляющее устройство.

Свободные контакты обычно монтируются внутри крышки прибора. Контактная система связывается с траверсой главных контактов кинематическим способом.

Функциональные узлы прибора смонтированы внутри корпуса. Крышка и корпус автомата выполняются из материалов, не пропускающих электрический ток (пластмасса, текстолит и т.п.).

Механизм защиты трёхполюсников обеспечивает моментное отключение, как в режиме «авто», так и в случае ручного действия. При этом, если имеет место перегрузка в электрической схеме, моментное отключение происходит независимо от силы воздействия на рукоятку управления.

То есть, даже если пользователь будет удерживать рукоятку в состоянии включения, автомат в режиме перегрузки всё равно разомкнёт все полюсы.

Существует модификации трёхполюсников, где добавлен ещё один полюс под нулевой проводник. По сути, речь идёт о четырёхполюсном исполнении с точки зрения конструктивных деталей.

Функционально автомат на четыре полюса напоминает двухполюсную систему. Задача устройства та же самая, только по отношению к трёхфазной сети.

Обобщённые технические характеристики автоматов

Информация о основных параметрах автоматических выключателей указана на его корпусе. Чтобы разобраться в буквенно-цифровых обозначениях, необходимо уметь “читать” маркировку устройств.

Широко распространёнными в быту и промышленности отмечаются приборы, соответствующие следующим основным техническим характеристикам, в зависимости от их конструктивного исполнения:

Приборы выбирают по определенным критериям, среди которых напряжение, величина номинального тока, температурные показатели.

Подробнее о выборе автоматических выключателей читайте в статьях:

Как выбрать двухполюсник?

Для того чтобы автоматический выключатель в полной мере обеспечивал необходимую защиту, необходимо взвешено подойти к его выбору. Главное не ошибиться с номиналом. Для этого необходимо знать номинальную нагрузку, которую планируете подключить к прибору.

Ток в цепи, защищаемой автоматом, вычисляем по формуле: I = P / U, где P – номинальная нагрузка, а U – напряжение в сети.

Например: если к прибору буден подключен холодильник на 400 Вт, электрочайник на 1500 Вт и две лампочки по 100 Вт, то P= 400 Вт+1500 Вт+ 2×100= 2100 Вт. При напряжении 220 В максимальный ток в цепи будет равен: I=2100/220= 9.55 A. Ближайший к этому току номинал автомата – 10 А. Но при расчётах мы не учли ещё сопротивления проводки, которое зависит от типа проводов и их сечения. Поэтому покупаем выключатель с током срабатывания на 16 ампер.

Приводим таблицу, которая помогает определить мощность сети для учёта при расчётах силы тока.

Сила тока	1	2	3	4	5	6	8	10	16	20	25	32	40	50	63	80	100
Мощность однофазной сети	02	04	07	09	1,1	1,3	1,7	2,2	3,5	4,4	5,5	7	8,8	11	13,9	17,6	22
Сечения проводов	медных	1	1	1	1	1	1	1,5	1,5	1,5	2,5	4	6	10	10	16	25	35
алюминиевых	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	4	6	10	16	16	25	35	50

Пользуясь таблицей можно с большой точностью вычислить необходимые параметры двухполюсного автомата.

Что касается магазинов, где можно их приобрести, ориентируйтесь на цены и на ассортимент продукции. Из списка производителей можем порекомендовать, например, бренд Legrand.

Какой же вывод?

Каждый из автоматов имеет свои обособленные достоинства и недостатки. Одни стоят дорого, другие не такие компактные, как хотелось бы потребителю. В любом случае, выбор выключателя зависит от подведенной к жилью нагрузки, сечения проводников.

Какой из них подойдет для конкретного дома подскажет маркировка, нанесенная на корпус изделия. Работы, связанные с электропроводкой лучше доверять электрикам, так как несмотря на инновации никто не отменял правила, что каждый должен заниматься своим делом. От правильно подключенного электричества зависит безопасность всех жильцов и сохранность имущества.