Почему выбивает вводной автомат?

Основной функцией автоматического выключателя является защита сети от перегрузок и коротких замыканий. Нередко возникают ситуации, когда хозяевам квартир и частных домов приходится решать проблему, почему выбивает автомат в щитке и устанавливать причины таких срабатываний. Обычно все дело ограничивается заменой автомата на более высокий номинал. Однако подобные действия не позволяют эффективно решить вопрос, поскольку срабатывание будет происходить уже при увеличившейся нагрузке на проводку. В результате, линии домашней сети могут перегореть и выйти из строя. Для принятия наиболее действенных мер, необходимо знать причины, вызывающие срабатывание автомата в каждом конкретном случае.

Основные функции автоматического выключателя, его базовое устройство и принцип работы

Настоящая публикация безусловно, рассчитана не на профессиональных электриков. Ее целью ставится показать самому обыкновенному человеку возможные причины срабатывания автоматического выключателя и «вооружить» его необходимым запасом знаний для выявления и устранения недостатков. Поэтому нелишним станет для начала вкратце ознакомиться с устройством автомата – так проще будет понять, как он работает, и почему его может выбивать.

Итак, подавляющее большинство современных автоматических выключателей, предназначенных для установки в бытовых сетях, представляют собой компактный прибор модульного исполнения для монтажа на DIN-рейку. Все устройство собрано в пластиковом корпусе характерной прямоугольной формы. На фронтальной стороне автомата расположен рычажок включения, нанесена маркировка с основными эксплуатационными характеристиками прибора. С тыльной стороны имеется специальный паз и фиксатор-защёлка для крепления на рейке.

Автоматические выключатели с разным количеством пар клемм – от одной до четырех. Соответственно, и сами приборы занимают на рейке распределительного шкафа от одного до четырёх модуль-мест.

Сверху и снизу расположены винтовые клеммы для подключения проводов при установке автомата в схему домашней проводки. Количество пар контактов может различаться – от одной до четырёх. Соответственно, и сами выключатели по этому критерию делятся на одно-, двух-,  трех- или четырехполюсные. В бытовой однофазной сети 220 вольт чаще применяются двухполюсный – на общем входе, и однополюсные – на отдельных линиях. Приборы с тремя или четырьмя парами контактов обычно рассчитаны на работу в трёхфазной сети 380 В.

Размеры автомата строго стандартизированы, и в зависимости от количества полюсов он может занимать от одного до четырех модуль-мест на DIN-рейке распределительного щита (шкафа).

Для чего предназначен автоматический выключатель?

• Одна функция его совершенно очевидна – он может работать в качестве обычного выключателя. То есть при необходимости, в зависимости от места установки в общей схеме, у хозяина имеется возможность отключить или всю домашнюю (квартирную) электрическую сеть, или ее отдельный участок. Это нередко требуется для проведения профилактических, ремонтных, электромонтажных работ. Функция, безусловно, важная, но все же не определяющая суть работы этого прибора.
• Вторая задача, и уже предохранительного плана – это защита домашней сети (или её определенного участка) от перезагрузки. Увы, немало потребителей электроэнергии совершенно не задумываются над тем, что у любого проводника имеется определенный предел по проводимому им току. И картину, когда к одной розетке через целый «каскад» удлинителей и тройников, включается сразу несколько довольно мощных электрических приборов, можно увидеть довольно часто.

С таким подходом к эксплуатации своей домашней электросети – совсем недалеко до крупной аварии или даже пожара

Слишком высокий ток в проводке вызывает ее нагрев, что ведет к появлению и возгоранию изоляции, пластиковых корпусов розеток или подключенных приборов. И это – одна из распространенных причин возникновения пожаров.

Автоматический выключатель правильно подобранного номинала призван не допустить такой ситуации. При превышении максимального тока нагрузки в линии, спустя некоторое время, произойдет ее обесточивание.

• Третья задача – это моментальное размыкание цепи в случае короткого замыкания в сети. Изношенность, недостаточность или ранее произошедшее плавление изоляции, нарушение правил электромонтажа в распределительных щитах и коробках или на розетках, возникшие неполадки в подключённых электроприборах —  все это может привести к тому, что фазный провод замкнется с нулевым без нагрузки.

Последствия коротких замыканий могут быть безо всякого преувеличения катастрофическими.

Опасность короткого замыкания трудно преувеличить. Ток в замкнутой цепи достигает значений в несколько тысяч ампер, чего, естественно, не выдерживает никакая проводка. То есть если мгновенно не прервать цепь, возможны масштабные плавления и возгорания проводки и приборов. И это уже – практически гарантированный пожар с весьма плачевными последствиями.

Значит, задача автомата – в кратчайший срок, измеряемый миллисекундами, отреагировать на короткое замыкание разрывом цепи, чтобы не допустить масштабной аварии.

Конструкция автоматического выключателя как раз и рассчитана на выполнение всех этих трех задач. Давайте взглянем на его устройство, и на то, как он срабатывает при нештатных ситуациях.

Примерно так устроено подавляющее большинство автоматических выключателей

Итак, сверху и снизу автоматического выключателя расположены винтовые клеммы (поз. 1) для подключения подводящего и уходящего в сторону нагрузки проводов. На иллюстрации, просто для компактности изображения, прибор показан горизонтально. На деле сторона, находящаяся на рисунке справа, будет смотреть вверх. И чаще всего именно к этой клемме и подключается подводящий провод.

Клемма на входе соединена с неподвижным силовым контактом (поз. 2). В паре с ним работает подвижный силовой контакт (поз. 3). Именно замыкание и размыкание этой пары обеспечивает или коммутацию, или разрыв цепи. То есть на иллюстрации видно, что в данном случае автомат находится в выключенном положении – контакты разомкнуты.

Внутренняя коммутация в выключателе, помимо токонесущих металлических деталей, осуществляется с помощью мощных гибких проводников (поз. 4).

На лицевой стороне автомата имеется рычажок включения (поз. 5). Чаще всего нижнее его положение соответствует выключению, верхнее – включению прибора.

Рычажок механически связан со специальным механизмом, представляющим собой совокупность рычагов, пружин и стопоров (поз.6). При переводе рычажка в верхнее положение этот механизм обеспечивает смыкание подвижного силового контакта с неподвижным. И находится этот контакт в подпружиненном состоянии, то есть при воздействии на стопор под действием пружины произойдет автоматическое размыкание контактов.

А вот на этот стопор, удерживающий контакты замкнутыми, можно воздействовать тремя разными путями. Во-первых, просто переводом рычажка в нижнее положение, то есть при ручном выключении автомата. А во-вторых, срабатывание на выключение может вызвать любой из двух находящийся внутри расцепителей – тепловой или электромагнитный.

Электромагнитный расцепитель (поз. 7) обеспечивает срабатывание автомата при коротком замыкании. Он представляет собой катушку, витки которой являются частью общей цени прохождения тока через выключатель. Устройство выполнено по принципу соленоида, то есть внутри катушки размещен подпружиненный металлический сердечник, который механически связан с подвижным силовым контактом.

При протекании через катушку тока, нормального для электросети, создаваемый электромагнитный поток недостаточен для преодоления силы пружины и втягивания сердечника. Но если в сети произошло короткое замыкание, то сила проходящего тока мгновенно увеличивается в сотни раз. Соответственно, это сопровождается и мгновенным увеличением магнитного потока, создаваемого катушкой. Сердечник соленоида резко втягивается, что приводит к срыву рычажного механизма со стопора и отбросу, под действием пружины, подвижного контакта от неподвижного. Это дольше пишется и читается, а на деле — в доли секунды цепь разрывается.

Правда, до сотен и тысяч ампер стараются обычно не доводить – срабатывание электромагнитного мгновенного расцепителя обычно рассчитывается на определенное превышение проходящего тока относительно указанного номинала. По этим показателям автоматические выключателя делятся на классы по так называемой времятоковой характеристике, обозначаемые латинскими буквами. В бытовой сети могут применяться следующие классы:

• В – срабатывание при превышении номинала силы тока в 3÷5 раз;
• С – в 5÷10 раз;
• D – в 10÷12 раз.

Время срабатывания в зависимости от размера превышения тока определяется специальными графиками.

Класс автоматического выключателя по времятоковой характеристике обычно указывается буквой, стоящей непосредственно перед показателем номинального тока

Обычно класс В применяется при защите конкретных выделенных линий. Несколько линий могут быть объединены и защищены в щитке уже автоматом класса С. Класс D в большей степени подходит для мощной техники с электродвигателями. В бытовых условиях применяются нечасто.

Такое распределение автоматов по классам и рекомендуемому месту установки, кстати, обеспечивает и нужную селективность. То есть, например, при неполадках на отдельно взятой линии может сработать только ее автомат, а более «старший по ранжиру» останется во включенном положении, обеспечивая нормальную работу остальных участков. Понятно, что это очень существенно упрощает поиск неисправностей в случае частого срабатывания защиты.

Тепловой расцепитель (поз. 8) предназначен для обеспечения срабатывания автоматического выключения при превышении допустимого тока нагрузки. Он представляет собой биметаллическую пластину, которая является участком общей цепи проходящего через автомат тока. Если сила тока – в пределах указанного номинала, пластина неподвижна. Но когда в цепь включена излишне большая нагрузка, то за счет повышения силы тока начинается резистивный нагрев этой пластины. Из-за биметаллической структуры она при нагреве начинает изгибаться. И в определенный момент стронет с места фиксатор, удерживающий рычажный механизм во включенном положении. И опять же, под действием пружины, произойдёт размыкание неподвижного и подвижного силовых контактов.

Правда, здесь срабатывание происходит не мгновенно, а с определенной задержкой. То есть в том случае, если превышение тока будет отмечаться в течение определенного времени. При сборке автоматических выключателей они проходят калибровку – для этого имеется специальный регулировочный винт (поз. 9). Но после сборки этот винт становится недоступным, и сбить заводскую настройку пользователь не сможет.

Такая задержка необходима хотя бы для того, что при пуске многих приборов отмечаются весьма значительные скачки тока, который затем возвращается к номиналу. Особенно это касается приборов и бытовой техники, оснащенной электроприводами – электроинструмент, холодильники, насосы и другое. И чтобы автомат не реагировал выключением на каждый кратковременный пуск, предусматривается такая возможность.

Разрыв контакта при больших значениях тока обычно сопровождается возникновением электрической дуги. Чтобы она не нанесла урона автомату, в нем предусмотрено специальное дугогасительное устройство (поз. 10). Это отдельная камера с установленным в ней рядом параллельных металлических пластин. Дуга разбивается о них, теряет свою силу и становится неспособной, например, оплавить корпус или иные внутренние детали выключателя. Образованные при горении дуги газы отводятся через специально предусмотренное окошко (поз. 11).

Наконец, с тыльной стороны автомата расположен фигурный паз для установки на DIN-рейку, и подвижный фиксатор, обеспечивающий надежное крепление на ней (поз. 12).

Надеемся, с устройством автоматического выключателя у читателя появилась ясность. Можно перейти к рассмотрению причин его частого срабатывания.

При включении света выбивает автомат

Довольно часто в момент включения света выбивает вводной автомат, и вся электрическая сеть оказывается обесточенной. Данная неисправность может возникнуть по различным причинам, и самая главная из них заключается в неисправности подключения люстры, где используются обычные лампочки накаливания с цоколем Е27. Для выявления возможной неисправности нужно выкрутить лампы и осмотреть их цоколи на предмет замыкания.

В точке подключения люстры подгорает контакт, который становится причиной замыкания и срабатывания защитного устройства. Иногда все дело в трансформаторе на 12 вольт, входящем в конструкцию люстры.

В некоторых случаях срабатывание автоматического выключателя в щитке происходит в момент перегорания лампочки. Автомат выбивает под действием кратковременной перегрузки. При низком номинале в 6-10 ампер высока вероятность незапланированного срабатывания. Такого эффекта полностью лишены люминесцентные и светодиодные лампы.

Алгоритм выявления неисправностей

Чтобы не допустить развития трагической ситуации, нужно должным образом реагировать на срабатывание защиты и знать алгоритм выявления причины автоматического отключения. Необходимо четко знать причины, почему выбивает автомат в щитке, чтобы реагировать должным образом.

Не вдаваясь на данном этапе в электрические подробности процессов, можно выделить несколько основных причин срабатывания защиты:

• Неисправность в самом автоматическом выключателе;
• Неполадки в системе подключения автомата;
• Моментальная перегрузка в сети (короткое замыкание);
• Перегрузка сети, продолжающаяся длительное время.

Именно в таком порядке необходимо выяснять причины частого выбивания автоматического автомата без явственных признаков короткого замыкания (КЗ) или длительной перегрузки, последовательно убеждаясь в отсутствии факторов, побуждающих реакцию системы защиты.

Простая система защиты в обычном квартирном щитке

Ниже будут описаны возможные неполадки в сети и оборудовании, относящиеся к каждому пункту из списка. Убеждаясь в отсутствии описанных неполадок, можно переходить к изучению следующего пункта.

Выявление неисправного автомата

В случае частого срабатывания автоматического выключателя без видимых причин, нужно начать поиск неисправностей с распределительного щитка и самих устройств защиты. Данная проверка наименее трудоемкая, и часто неполадки бывают выявлены именно на этом этапе.

Неисправность автоматического выключателя можно выявить и без покупки нового устройства и его замены – достаточно иметь в щитке подключенные аналогичные по параметрам защитные автоматы.

Поменять местами одинаковые по мощности автоматы, не изменяя расположение перемычек и проводов

Если какой-то автомат часто выбивает, то для его проверки нужно группу пользователей, которую обслуживает данное устройство, подключить на соседний аналогичный автомат, а освободившиеся провода от линии по соседству подключить на данный автоматический выключатель (поменять местами линии).

При данном переключении автоматически устраняется частая причина выбиваний автоматов – недотянутые контакты могут сильно греться, и тепло от них будет передаваться к биметаллической пластине устройства, вызывая его ложное срабатывание. При затяжке контактных клемм данная причина срабатываний может быть устранена даже без ведома мастера. Этот нюанс также нужно иметь в виду.

Плохой контакт не только является причиной ложного срабатывания, но и может полностью вывести автомат из строя

Из-за искривления корпуса возможен механический дефект в автомате, и его срабатывание от вибрации. При отсоединении проводов и повторном , в нем могут быть сняты механические натяжения в корпусе, что вызовет недоумение мастера из-за самопроизвольного устранения неполадки.

Подтягивание контактов может снять механические напряжения в корпусе автомата

В случае срабатывания другого, исправного автомата на переключенной группе пользователей, следует искать причину в электропроводке. Если на новой линии тот же автомат будет таким же образом часто срабатывать, то он однозначно подлежит замене или ремонту.

Замена неисправного автомата

Причины износа автомата

Несмотря на то, что автоматические выключатели не являются разборными по определению, народные мастера научились их разбирать и ремонтировать. Рассверлив при помощи дрели заклепки, корпус автомата можно разобрать.

Для разборки автомата понадобится дрель

Подгоревшие контакты имеют большее переходное сопротивление, вследствие чего они перегреваются, и тепло переходит к биметаллической пластине, заставляя ее деформироваться и выключать ток.

Разобранный автоматический выключатель

Элементарная чистка подгоревших контактов автоматического выключателя может продлить срок службы автомата, и предотвратить дальнейшие ложные срабатывания. Нужно помнить, что подгорание контактов возникает при включении автомата в то время, когда все электроприборы включены в сеть, то есть, под нагрузкой.

Подгоревшие контакты увеличивают общий нагрев автоматического выключателя

Поэтому, после срабатывания автомата рекомендуется отключать все электроприборы, дать время выключателю остыть, после чего включать его повторно. При попытках насильно включить еще горячий автомат под нагрузкой его контакты очень быстро выйдут из строя, что и станет причиной частого срабатывания защиты.

Подгоревший из-за принудительного включения автомата контакт биметаллической пластины

Время-токовая характеристика автомата

Функцией автоматического выключателя является защита электропроводки от короткого замыкания, сопровождающегося высокотемпературной электрической дугой, и от длительной перегрузки, вызывающей перегрев проводов, расплавление и возгорание изоляции.

После проверки автоматического выключателя и электромонтажа в щитке, причину частого выбивания защиты следует искать в электропроводке и в подключенном оборудовании.

В конструкции автоматического выключателя существуют два элемента, которые реагируют на превышение нагрузки в электропроводке.

Рамками выделены элементы, реагирующие на превышения силы тока

Не вдаваясь в подробности устройства и , с которыми можно ознакомиться более подробно на , следует выделить два условия, при которых автомат срабатывает:

Также следует проверить нагрев рядом стоящих автоматических выключателей. Большое тепловыделение от них может сдвинуть время-токовую характеристику проблемного автомата, заставляя его срабатывать быстрее и при меньшем токе.

Само по себе данное тепловыделение соседних автоматических выключателей не может служить причиной частого выбивания защиты, но его нужно учитывать при общем анализе работы автомата и проверке защищаемой им электропроводки.

Определение короткого замыкания

КЗ являет собой контакт проводника, находящегося под фазным напряжением с поверхностью, контактирующей с землей. Это может быть нулевой провод или заземляющий проводник PE электропроводки, или корпус заземленного оборудования.

Короткое замыкание между фазным и нулевым проводом может случиться и в самом подключаемом оборудовании.

Несмотря на то, что, как правило, во многих бытовых приборах имеются встроенные плавкие предохранители, они не успевают сработать достаточно быстро, и времени будет достаточно, чтобы возникающий электромагнитный импульс воздействовал на защелку автоматического выключателя.

Короткое замыкание на плате электронного устройства

Очень часто короткое замыкание случается в момент включения электроприбора в сеть. Если в это же время, без задержки сработал автоматический выключатель, то можно с большой уверенностью судить о том, что в подключаемом оборудовании есть короткое замыкание.

Нередко автомат выбивает после включения лампочки накаливания – в этот момент слышен характерный звук, исходящий от светильника. Иногда – это происходит из-за возникновения электрической дуги в колбе. Электрические характеристики дуги близки к короткому замыканию, поэтому автомат реагирует почти за такое же короткое время в несколько десятков миллисекунд.

Фото взрыва лампочки из-за возникновения дуги между электродами

Далеко не всегда короткое замыкание может случиться в момент включения оборудования. КЗ может произойти по вине грызунов или других животных, повредивших изоляцию проводов.

Повреждение изоляции кабеля, которое может стать причиной короткого замыкания

В 21 веке невозможно представить свою жизнь без электричества. Каждое здание, построенное человеком, оснащено электроприборами. Случается так, что свет в вашем доме может резко пропасть целиком, либо в какой-то части вашей квартиры. Самой вероятной причиной пропажи света может стать «вылет» пробки в щитке. Пробки служат для предохранения электрической сети от короткого замыкания. Если у вас постоянно выбивает пробку счётчика , то стоит обратить на это внимание.

Для начала нужно определить: что подразумевают под этими пробками.

1. Начнём с самого современного — это автомат . Это небольшой рубильник, для включения которого требуется поднять вверх рычажок.
2. Предшественником автомата является старая советская пробка — чёрный цилиндр с красной и белой кнопкой. Красная служит для выключения, а белая для включения.

Когда вы определились, что именно установлено в или частного дома, можно приступать к поиску проблемы и её решения.

Ответ на вопрос «Почему выбивает пробки ?» достаточно прост — от превышения лимита напряжения на этой самой пробке.

Что нельзя делать, если автомат отключается?

К сожалению люди, не понимают, что автоматический выключатель в первую очередь используется для защиты, а не просто для включения/отключения проводки во время ремонта. При частом срабатывании автомата неопытные электрики не хотят разбираться с причинами такого поведения и просто предлагают заменить его на более мощный.

Запрещается заменять автомат на более мощный.

Например, если в щите установлен 16-ти амперный автомат менять его на 25-ти амперный запрещено. Ничем хорошим это не кончится, так как из-за больших токов может элементарно сгореть сама защищаемая электропроводка.

Мы ответили на вопросы о том, почему выбивает автомат. Как видим, причины этого одинаковы для городской квартиры, дачи и загородного дома. Более того, правила наших дальнейших действий идентичны вне зависимости от места нахождения автомата: вводной и распределительный щитки или щиток на столбе.

При понимании принципов работы автомата неисправность вполне можно устранить самому. Если же необходимой уверенности нет, то лучше всего вызвать мастера, который быстро выявит место неисправности и качественно выполнит ремонт.

Отключение по причине перегрузки

В первую очередь необходимо проанализировать, какая нагрузка была включена к тем линиям электропроводки, которые подключены к данному автомату. Например, автоматический выключатель питает две розетки, расположенные в одной из комнат квартиры. В одну розетку включен электрический обогреватель, а в другую был включен пылесос. В данном случае необходимо разобраться был ли перегруз по току или нет. Для этого необходимо сравнить ток нагрузки бытовых электроприборов с допустимым током нагрузки автоматического выключателя (номинальным током).

Мощность электрического обогревателя 2000 Вт, а мощность пылесоса 1500 Вт. Произведя несложные вычисления получаем ток нагрузки данных электроприборов — 9 и 7 А соответственно, суммарную нагрузка в данном случае составляет 16 А. В квартирном щитке для защиты линии электропроводки, питающей данные розетки, установлен автоматический выключатель номинальным током 16 А.

Исходя из того что ток нагрузки не превышает номинальный для автоматического выключателя можно сделать вывод что перегрузки не было.

В противном случае, то есть если ток нагрузки больше номинального тока автоматического выключателя, то автоматическое отключение данного аппарата было по причине перегрузки.

Следует отметить, что повторное включение автоматического выключателя после отключения от перегрузки можно производить через несколько минут после его отключения. Это связано с тем, что тепловой расцепитель (тот элемент автомата, который защищает от перегрузки) в сработанном состоянии находится нагретым, поэтому для того чтоб он вернулся в исходное состояние ему необходимо остыть.

При отключении автоматического выключателя можно дотронуться до его корпуса. Если корпус теплый, то это свидетельствует о срабатывании теплового расцепителя, то есть отключения по причине наличия перегрузки в электрической сети.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...