Для чего нужны четырехполюсные автоматы

Добавлено 28 апреля 2015 года в 18:51, Вт

Вопрос 1

Зачем нужны 4-полюсные и 2-полюсные автоматы?

Ответ А

В электрических щитах, где разделены защитный ноль и рабочий ноль, как правило, для защиты трехфазной нагрузки используют четырехполюсные автоматы, а однофазной — двухполюсные. Защитный ноль при этом конструируют в виде сплошной шины, которая нигде не прерывается, а автоматы размыкают одну или три фазы и рабочий ноль.

Ответ Б

Во всех случаях, когда в линии после этих автоматов предусмотрены какие-то работы или техническое обслуживание. Все работы по ремонту и обслуживанию элементов электрической цепи должны проводиться при полностью отключенной магистрали. Т.е. теоретически хватит и на вводе установки (здание, дом), но если имеется сильное ветвление на независимые потребители (в доме это квартиры, на заводе — цеха), то устанавливать желательно на каждой линии. А вот внутри помещения — уже можно ставить однополюсные, для контроля конкретной линий.

Ответ В

Поскольку повреждение и старение изоляции возможны и в фазных и в нулевом рабочем проводниках, а УЗО реагирует на утечку на землю с любого из них, на отходящих линиях следует устанавливать двух- и четырехполюсные выключатели. Только в этом случае возможно методом поочередного включения линий найти неисправную цепь, в том числе и цепь с утечкой нулевого проводника без демонтажа вводно-распределительного устройства, а также возможно отключить неисправную цепь для обеспечения работы остальной части электроустановки. Примечание: в этом ответе, очевидно, делается акцент на возможную установку в этих цепях автомата+УЗО.

Ответ В1

Если во главе группы из нескольких АВ стоит УЗО, в случае его (УЗО) срабатывания, намного легче искать повреждение при двухполюсном АВ или АВ (Р + N). Да и ждать вызванного электрика проще, т.к. можно отключить АВ поврежденной линии. В случае же однополюсных АВ вся группа, находящаяся под защитой УЗО – обесточена. При этом, замечу, что п.3.1.17 к теме разговора отношения не имеет, т.к. в нем речь идет о предохранителе. Понятно, что установленный в N предохранитель, при срабатывании первым, оставит фазу на поврежденном потребителе.

Применение же двухполюсного АВ или АВ (Р + N) вполне вписывается в третий абзац п.3.1.18 «ПУЭ»: «Расцепители в нулевых проводниках допускается устанавливать лишь при условии, что при их срабатывании отключаются от сети одновременно все проводники, находящиеся под напряжением».

Ну и, если подведете под взрывоопасную зону: 7.3.99 «ПУЭ»: «Во взрывоопасных зонах класса В-I в двухпроводных линиях с нулевым рабочим проводником должны быть защищены от токов КЗ фазный и нулевой рабочий проводники. Для одновременного отключения фазного и нулевого рабочего проводников должны применяться двухполюсные выключатели».

Ответ Г

Во взрывоопасных зонах класса В-I в двухпроводных линиях с нулевым рабочим проводником должны быть защищены от токов КЗ фазный и нулевой рабочий проводники. Для одновременного отключения фазного и нулевого рабочего проводников должны применяться двухполюсные выключатели («ПУЭ», 7-е издание, гл. 7, п. 7.3.99).

Справка. Во взрывоопасных зонах класса В-I в двухпроводных линиях с нулевым рабочим проводником должны быть защищены от токов КЗ фазный и нулевой рабочий проводники. Для одновременного отключения фазного и нулевого рабочего проводников должны применяться двухполюсные выключатели («ПУЭ», 6-е изд., гл. 7.3, п. 7.3.99).

Вопрос 2

Почему в России, в отличие от стран Европы, в системах TN-C-S и TN-S не предписывается применять автоматические выключатели с числом полюсов 4Р (для трехфазных сетей) и 2Р или 1Р+N (для однофазных сетей). Может быть, присутствует некая политическая или экономическая подоплека данного момента? Ведь вполне очевидно, что, разрывая активную нейтраль, мы повышаем безопасность и упрощаем диагностику электроустановки!

Ответ

Виктор Шатров, референт «Ростехнадзора» (Сайт «Новости ЭлектроТехники», http://www.news.elteh.ru/aq/?&p=3 5)

В Правилах устройства электроустановок отсутствует запрещение применения 4-полюсных выключателей в трехфазных цепях и 2-полюсных выключателей в однофазных цепях для отключения нулевого рабочего проводника одновременно с фазными. Необходимость установки в нулевом рабочем (нейтральном) проводнике защиты от коротких замыканий с обязательным отключением нейтрального проводника и воздействием на одновременное отключение фазных проводников предусмотрена п.473.3.2.1 ГОСТ Р 50571.9 для случаев, когда сечение нейтрального проводника меньше сечения фазных проводников. Одновременно оговорены условия, при выполнении которых не требуется обнаружение тока короткого замыкания в нейтральном проводнике.Главой 3.1 «ПУЭ» оговорено, что расцепители в нейтральных проводниках допускается устанавливать лишь при условии, что при их срабатывании отключаются все проводники цепи, находящиеся под напряжением. В цепи PEN-проводника установка защитно-коммутационных аппаратов не допускается, за исключением случаев, предусмотренных п. 1.7.145 и п. 1.7.168 ПУЭ 7-го издания.

Дифавтомат «DS 941» (1Р+N) при сверхтоке (не путать с током утечки) срабатывает только по фазе. Сверхток в нейтрали он не контролирует.

Дифавтомат «DS 652» (2Р) при сверхтоке срабатывает и по фазе и по нейтрали. Поэтому он будет рвать и фазу и нейтраль, независимо от того, где был сверхток.

Вопрос 3

В чем различие между дифференциальными автоматическими выключателями “1P+N” и “2P”?

Ответ

Дифференциальный автоматический выключатель имеет 3 функции:

• а) защита по перегрузке;
• б) защита по току короткого замыкания;
• в) защита по утечке.

• а) тепловой расцепитель;
• б) электромагнитный расцепитель;
• в) УЗО.

Далее: «1P+N» означает, что тепловой и электромагнитный расцепители стоят только в цепи фазы. Ноль только размыкается, т.е. цепь нулевого проводника указанных защит не содержит.

«2P» — соответственно, содержит биметаллическую пластину и катушку электромагнитного расцепителя как в цепи фазного проводника, так и в цепи нулевого проводника.

Для сетей с глухозаземленной нейтралью нет требования защищать «N», т.е. целесообразно (экономически и пр.) использовать «1P+N» дифференциальные автоматические выключатели, а «2P» — по желанию и по возможности.

Вопрос 4

Дайте, пожалуйста, ссылку на документ, регламентирующий установку или отсутствие коммутирующего устройства в нулевом рабочем проводнике для системы с глухозаземленной нейтралью. В «ПУЭ» четкое указание отсутствует. В зарубежной документации такие требования устанавливаются.

Ответ

Людмила Казанцева, главный специалист УИЦ «НИИПроектэлектромонтаж» (АНО)

Пункт 461.2 ГОСТ Р 50571.7-94 «Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Отделение, отключение, управление» содержит указание: «В системе «TN-S» отделять или отключать рабочий нулевой проводник не требуется». «Не требуется» – значит, не обязательно, но возможно.

В соответствии с п. 1.7.8 «ПУЭ» нулевой рабочий проводник является токоведущей частью. Так как при отключении фазных проводников обесточивается, как правило, и нулевой рабочий проводник, то нормативно-технические документы не требуют его обязательного отключения.
Обычно необходимость установки коммутационного аппарата в нулевом рабочем проводнике определяется условиями эксплуатации. Например, тот же ГОСТ Р 50571.7-94 (п. 464.2) в местах, где существует опасность поражения электрическим током, требует отключать устройствами аварийного отключения все токоведущие проводники, в том числе и нулевой рабочий проводник; п.7.1.21 «ПУЭ» требует отключать одновременно с фазным также и нулевой рабочий проводник при питании однофазных потребителей от многофазной питающей сети ответвлениями от ВЛ. Примером коммутационного устройства, отключающего также и нулевой рабочий проводник, являются штепсельные розетки. Для всех передвижных и мобильных установок, как правило, требуется отключение нулевого рабочего проводника одновременно с фазными проводниками питающего кабеля одним общим коммутационным аппаратом.

Вопрос 5

В ГОСТ Р 50571.7-94 п. 465.1.5 сказано, что устройства управления, обеспечивающие переключение питания с одного источника питания на другой, должны воздействовать на все проводники, находящиеся под напряжением. При этом должна быть исключена возможность включения источников на параллельную работу в случае, если установка специально не рассчитана на такой режим работы. В этом случае не следует отключать нулевой рабочий проводник, совмещенный с защитным, или защитный проводник в четырехпроводной системе. Означает ли это, что в TN-S системе питания в ящике АВР пускатель должен отключать фазные и нулевой рабочий проводники?

Ответ

Александр Шалыгин, Валерий Шейн, АК «Росэлектромонтаж»

В системе TN отключать PEN-проводник или PE-проводник не допускается. Что касается N-проводника, то его отключение, как правило, не требуется. Отключение N-проводника в системе TN-S требуется:

• во-первых, если его сечение меньше сечения фазных проводников, и защита фазных проводников от сверхтоков не обеспечивает одновременно защиту N-проводника;
• во-вторых, если на вводе с АВР установлена дифференциальная защита. Неразрывность N-проводника в этом случае приводит к перераспределению токов нулевой последовательности от разных источников и, как следствие, неопределенность работы дифференциальной защиты.

Отключение N-проводника требуется также для ряда специальных установок с целью повышения уровня безопасности. Например, в соответствии с требованиями главы 7.1 ПУЭ в однофазных сетях необходима установка двухполюсных выключателей. В однофазных нефазированных групповых сетях (розеточные сети) при использовании фазированных электроприборов класса защиты I ряд стандартов также требует двухполюсной коммутации. При переключении на резервный источник (ДЭС) при использовании четырехпроводной сети данное мероприятие бессмысленно, так как между РЕ и N шиной вводного устройства установлена перемычка. При необходимости полного отделения ДЭС, линия от источника должна выполняться пятипроводной.

Свойства 4-хполюсного автоматического выключателя обеспечивают данному устройству возможность его использования для защиты, в первую очередь, 3-хфазных электросетей а также подключенной к ним нагрузки. Кроме того, 4-хполюсный автомат способен надежно защитить в параллельном режиме до 4 однофазных электросетей, однако при этом выполняется условие: если обнаруживается неисправность на одной из четырех линий, то автоматический выключатель снимет питание одновременно со всех четырех полюсов. С учетом того, какие типы расцепителей применяются в конструкции данного автомата, он также может обеспечить защиту подключенного электрооборудования от таких аварийных случаев, как:

• превышение силы тока выше номинального значения;
• короткое замыкание.

Так как 4-хполюсный автоматчиеский выключатель является модульным устройством, то он может быть установлен без дополнительных доработок в стандартный электрощит на din-рейку, заняв в нем место, соответствующее по размеру четырем единичным модулям (в пересчете на сантиметры – 7,2см).

Схема 4-хполюсного автомата

Конструктивно, 4-хполюсный автоматический выключатель представляет собой не что иное, как совокупность четырех однополюсных автоматических выключателей, объединенных одним корпусом. Однако у этой совокупности есть одно отличимая особенность, связанная с принципом работы устройства:

• в случае возникновения аварийной ситуации на одной из линий, 4-хполюсный автоматический выключатель обесточит все подключенные к нему электроцепи. Таким образом, в случае срабатывания хотя бы одного из восьми его расцепителей (наличие восьми расцепителей связано с тем, что на каждый полюс 4-хполюсного автомата приходится по одному магнитному и одному тепловому расцепителю), механическое воздействие от его срабатывания будет продублировано и на остальные механизмы расцепления, что приведет к отключению электропитания по всем четырем полюсам.

Особенности подключения 4-хполюсного автомата

Существенных отличий в подключении 4-хполюсного автоматического выключателя к электросети и нагрузке нет, так как данный процесс полностью идентичен тем работам, которые осуществляются при подключении стандартного модульного оборудования:

• на одной из сторон выключателя к клеммам подсоединяются "запитывающие" провода;
• к другой стороне выключателя к клеммам подключаются провода, по которым обеспечивается подача электроэнергии к электрооборудованию.

Максимальное количество пар подключаемых проводов – не более четырех. То есть 4-хполюсный автомат может работать на 2, 3 полюса, с возможностью последующего подключения к нему дополнительных проводов на свободные полюса.

С учетом того, что конструкцией 4-хполюсного автоматического выключателя предусмотрены только связи механического типа, и отсутствуют электрические связи, обеспечивается возможность организации различных способов коммутации этого устройства.

Область использования 4-хполюсного автоматического выключателя

Основной областью применения 4-хполюсных автоматов, ради чего они и были разработаны, является обеспечение защиты трехфазных электросетей и нагрузок. Исходя из этого, чаще всего 4-хфазные автоматы можно встретить в сетях, которые обеспечивают работу трехфазных электродвигателей.

Другими сферами использования четырехполюсных автоматических выключателей является организация различных типов защиты электросетей, где устройство может выполнять роль вводного автомата, к которому могут быть подключено три фазных провода и один нулевой.

Нестандартным, однако действенным, использованием 4-хполюсного автомата также является применение его в роли вводного автоматического выключателя при защите однофазной электросети, где к автомату подсоединено только две пары электропроводов (то есть 2 полюса автомата могут оставаться свободными и использоваться, например, в качестве сигнальных контактов включения электропитания).

Использование 4-хполюсного выключателя в качестве элемента автоматизации позволяет наделить его еще большими возможностями, так как в этом случае можно использовать сразу 3 пары проводов (против двух, которые способен предоставить трехполюсный автомат) для подключения к ним трех разных электроцепей.

Автоматический выключатель в электрической схеме здания обеспечивает защиту, как всей системы электроснабжения сооружения, так и отдельных помещений и участков цепи. Он срабатывает в случаях короткого замыкания и перегрузок.

4-х полюсный автомат (автоматический выключатель напряжения) – специальное устройство в электрической цепи, которое отключает подачу электрического тока в момент короткого замыкания или превышения номинальной мощности самого автомата.

Установка четырехполюсного автомата необходима в трехфазных системах электропитания помещений, для их защиты от перегрузок и замыканий. Он расширяет возможности для реализации различных вариантов снабжения зданий электричеством, чем те же одно, двух, или трехполюсные выключатели.

Клеммы входа расположены сверху, а контакты выхода снизу выключателя. Перед установкой желательно ознакомится с инструкцией 4-х полюсного автоматического выключателя.

Схема подключения автомата четырех полюсного

Подключение 4-х полюсного автомата выполняется непосредственно до прибора электроучета. Конструкция автоматического выключателя позволяет подводить провода, как одножильные, так и многожильные (две, три и четыре жилы).

Схема подключения 4 полюсного автомата представлена ниже. Принципиально она не отличается от подключения автоматов иных видов.

автомат монтируется на вводе электричества в здание перед электросчетчиком.

после счетчика фазные провода идут на однополюсные автоматы.

нулевой провод (нейтраль) после прибора учета пускается на нулевую шину.

заземление с ввода идет сразу на шину заземления.

провода после шин и автоматов разводятся по помещениям здания.

Монтаж автомата этого типа и 3-х фазного счетчика должен выполнять специалист с соответствующим опытом и образованием. Это обусловлено наличием нескольких фазных проводов.