Справочник мастера-электрика. Проводка, розетки, техника безопасности, инструмент

6. Хорошо ли иметь счетчик с количеством функций как у современного сотового телефона, вместо одной, но действующей надежно как швейцарские часы? Многие ли из ваших знакомых полностью освоили все функции даже собственного телефона и пользуются ими на 100 %?

7. К сожалению, в нашей стране энергосбережение невыгодно для государства и энергокомпаний, так как снижение потребления — это снижение их прибылей (монополия). При постоянном росте тарифов на электроэнергию никто не хочет внедрять современное оборудование, так как это незапланированные риски и возможность потери прибыли.

Выводы. Основываясь на всем вышесказанном, можно сделать вывод, что в настоящее время для квартиры лучше покупать индукционный электросчетчик с классом точности 2.0 и рабочим током не менее 50 А известного производителя.

В магазинах имеется большой выбор таких счетчиков. Среди них выбирайте с бо́льшим гарантийным сроком и сервисным центром в вашем городе. При покупке убедитесь в наличии и целостности пломб. Попросите продавца указать в паспорте и заверить печатью начальные показания счетчика. Убедитесь в наличии заводских штампов в паспорте о поверке электросчетчика.

Полностью прочитайте паспорт на электросчетчик. Попросите продавца сравнить по потребительским свойствам несколько типов счетчиков. Выбор остается за вами.

Максимальный и номинальный (базовый) ток электросчетчика

После того как вы определились, однофазный или трехфазный электросчетчик для квартиры или дома вам нужен, необходимо выбрать электросчетчик по максимальному току, то есть по максимальной нагрузке (сумме мощностей всех электроприборов). В этом, безусловно, в первую очередь поможет проект электроснабжения, где на однолинейной схеме на вводном автомате будет указан его максимальный ток. Если вы просто меняете старый электросчетчик для квартиры или дома на новый, то достаточно посмотреть максимальный ток на самом автомате в электрощите, либо на панели старого электросчетчика, и выбрать электросчетчик с током выше, чем у автомата. То есть если у вас вводной автомат рассчитан на 32 А, то электросчетчик необходимо выбрать не ниже 40 А. На передней панели каждого счетчика указаны его рабочие характеристики.

Первое значение тока, например 5 А или 10 А, — это номинальный ток электросчетчика. Второе значение, например 60 А или 100 А, — это максимальный ток. В этих пределах электросчетчик для квартиры, дома будет считать верно, с заявленной погрешностью (классом точности). Если рабочий ток будет больше максимального, то скорее всего ваш электросчетчик сгорит, если же меньше 5 А и 10 А, то погрешность у электросчетчика будет больше заявленной — возможно, в вашу пользу, а может, и наоборот.

Класс точности электросчетчика

Класс точности — это максимальная погрешность, выраженная в процентах. Чем меньше цифра будет указана на электросчетчике, то есть чем класс точности электросчетчика выше, тем точнее он будет считать. Погрешность может быть как в вашу пользу (недоучет), так и в пользу компании, предоставляющей услуги, то есть электросчетчик может завышать показания (переучет).

Чем выше класс точности электросчетчика, тем выше его цена. Класс точности электросчетчика, согласно ГОСТу (ДСТУ), указывается на панели электросчетчика в кружочке.

Многотарифный электросчетчик

Основной параметр при выборе электросчетчика с точки зрения экономии — это количество тарифов, на которые он рассчитан. Бывают однотарифные, двухтарифные или многотарифные электросчетчики. Остановимся подробнее на двухтарифном, рассчитанном на дневной тариф с 7:00 до 23:00 и ночной с 23:00 до 7:00. С 7:00 до 23:00 действует общий тариф, а с 23:00 до 7:00 — льготный. Размер льготы может различаться в разных регионах.

В принципе, многотарифный электросчетчик для квартиры и дома окупается практически за несколько месяцев. И в дальнейшем можно будет реально экономить на оплате электроэнергии. А если у вас собственный дом с потреблением не 200 кВт/ч в месяц, а 2000 кВт/ч (электрическое отопление, электрические теплые полы, стиральную машину, бойлер и прочие приборы с высоким потреблением включают только ночью), то экономия при многотарифном электросчетчике весьма существенна.

Помните! Установку прибора учета электроэнергии можно доверять только сертифицированным специалистам из местного отделения электросетей.

Способы установки (монтаж) электросчетчика в щит

После того как выбор сделан, следует определиться с тем, как электросчетчик для квартиры или дома будет установлен в электрощите. В первую очередь это зависит от самого электрощита, и если конструкция электрощита позволяет, то выбирать стоит электросчетчик, который устанавливается на DIN-рейку. Если электрощит другой конструкции, электросчетчик для квартиры или частного дома может быть установлен на монтажную панель в щите.

Обычно электросчетчик для квартиры или частного дома в первом варианте устанавливается внутри помещения, а во втором варианте в вводно-распределительных устройствах (ВРУ), щитах учета и т. д. на улице.

Устройства защиты: автоматические выключатели, барьеры, УЗО, УДО, реле напряжения

Автоматические выключатели

Ток, проходящий через защитное устройство (плавкий предохранитель, автоматический выключатель, УЗО и т. д.), определяется по известному закону Ома величиной приложенного напряжения, отнесенного к сопротивлению подключенной цепи. Это теоретическое положение электротехники заложено в основу работы любого автомата. В принципе, любое защитное устройство можно называть автоматическим, просто одни из них одноразовые, а другие могут отработать множество циклов. В виду того что плавкие предохранители (по-старому — пробки) практически канули в лету, можно смело их игнорировать.

На практике напряжение сети, например 220 В, поддерживается автоматическими устройствами энергоснабжающей организации в пределах нормативов, оговоренных государственными стандартами, и меняется внутри этого диапазона незначительно. Выход его за пределы значений считается неисправностью, аварией.

Защитное устройство врезается в фазный провод электропитания светильников, розеток и других потребителей. Представим ситуацию — в розетку включают на зарядку мобильный телефон или моющий пылесос. В обоих случаях через соответствующий автомат протекает ток по замкнутому контуру между фазой и нулем. Но в первом случае (при зарядке телефона) он будет сравнительно небольшим, а во втором (при работе пылесоса) значительным. Эти приборы создают разную нагрузку. Ее величину постоянно отслеживают защитные элементы автомата, осуществляя ее отключение при отклонениях от нормы.

Как протекает ток через автоматический выключатель

Конструктивно автомат устроен так, что ток воздействует на последовательно расположенные элементы, а именно:

• клеммы подключения проводов с зажимами;

• силовые контакты с подвижной и стационарной частью;

• биметаллическую пластину теплового рассоединителя;

• электромагнит отсечки токов коротких замыканий;

• соединительные токопроводы.

Включение происходит, когда подвижные силовые контакты прижимаются к неподвижным, создавая непрерывную электрическую цепь после поворота рубильника управления вручную непосредственно пользователем. Обязательным условием включения является отсутствие нештатных или аварийных ситуаций в коммутируемой схеме. Если они появятся, то сразу начинают срабатывать защитные элементы на автоматическое отключение. Другого способа включить автомат не существует.

Выключение, то есть рассоединение контактов и, следовательно, обесточивание подачи потенциала фазы к потребителям, осуществляется двумя способами:

• вручную, возвратив в исходное положение рубильник управления;

• автоматически от срабатывания защитного элемента.

Принцип работы и устройство конструктивных элементов автоматических выключателей

Для автоматического отключения внутри корпуса автомата смонтировано два вида устройств, работающих по разным принципам отключения:

1. нагрев и изгиб биметаллического элемента (как в утюге) с выводом механической защелки из зацепления — тепловой выключатель;

2. выбивание защелки механическим ударом сердечника электромагнита — электромагнитный выключатель.

Тепловой выключатель

Он работает за счет изгиба биметаллической (состоящей из двух металлов с сильно отличающимися коэффициентами теплового расширения — ТКР) составной пластины при нагреве от проходящего через нее тока. Охлаждение пластины, которая является подвижным рабочим элементом данного устройства, происходит за счет отвода тепла в окружающую среду.

На этот выключатель воздействует тепловая энергия, вызываемая проходящим по биметаллу электрическим током. Ее величина, согласно закону Джоуля — Ленца (см. «Основные электрические параметры и единицы измерения»), зависит:

• от электрического сопротивления цепи (Ом);

• силы протекающего тока (А);

• времени его воздействия (с).

Из этих трех параметров электрическое сопротивление в установившемся процессе практически не меняется. Его учитывают только при теоретических расчетах. При коммутациях нагрузки резко изменяется ток. Поэтому важнее два других параметра:

• сила электрического тока;

• время его протекания.

Их учитывают специальными характеристиками, которые называют по этим составляющим времятоковыми.

По силе протекающего тока через автомат и времени его действия определяют не только интервал работы теплового выключателя, но и время отсечки.

За основу расчетов принимают величину номинального тока, выбранного для конструкции выключателя. Предельное значение срабатывания защитного элемента привязывают к его кратности — отношению проходящего действующего тока I к номинальному In.

Поскольку защитные токовые характеристики автоматического выключателя рассчитаны на превышение номинального тока, то всегда кратность токов I/In > 1.

Электромагнитный выключатель

Принцип работы основан на воздействии магнитного поля, генерируемого токами проходящих по виткам обмоток электромагнита (соленоида) на сердечник (шток), который является подвижным исполнительным элементом данного устройства. При величине нагрузок, не превышающих расчетное номинальное значение, токи, протекающие в каждом витке, создают суммарное магнитное поле, не способное преодолеть силу удержания механического штока внутри корпуса соленоида. Головка подвижного толкателя втянута внутрь, а подвижный силовой контакт автоматического выключателя надежно прижат к стационарной части.

Когда сила проходящего тока превышает расчетный номинальный ток, то суммарное магнитное поле, наведенное внутри катушки, мгновенно преодолевает силу удерживания штока, что приводит его в движение. Быстро смещаясь, шток ударяет по защелке и размыкает контакты.

В результате электрическая цепь разрывается, и питающее напряжение снимается с подключенной схемы.

Маркировка автоматических выключателей

Все автоматические выключатели обладают определенными техническими характеристиками. Для ознакомления с ними на корпусе наносится маркировка, включающая набор схем, букв, цифр и прочих символов. По внешнему виду автомата нельзя ничего сказать, и все характеристики можно узнать только по нанесенной маркировке.

Маркировка наносится на лицевой (передней) стороне корпуса автомата стойкой нестирающейся краской (рис. 12, а, б, в, г), благодаря чему с параметрами можно ознакомиться, даже когда автомат находится в работе, то есть установлен в распределительном щите на DIN-рейке и к нему подключены провода. Не нужно отсоединять провода и вытаскивать его из щита, чтобы прочитать маркировку.

Рис. 12 а, б, в, г. Примеры маркировки электрических автоматов на корпусе

Расшифровка маркировки автомата. Чтобы правильно выбрать автомат защиты, при покупке следует обращать внимание не только на внешний вид и марку устройства, но и на его характеристики.

1. Фирма-изготовитель (бренд) автоматического выключателя

Маркировка автоматических выключателей начинается с логотипа или названия производителя (например, Hager, IEK, ABB, Schneider Electric). Наименование завода-изготовителя наносится на корпусе вверху, его трудно не заметить.

2. Линейная серия автоматов (модель)

Модель автоматического выключателя обычно отражает серию устройства в линейке завода-изготовителя и представляет собой буквенно-цифровое обозначение. Например, автоматы серии SH200 и S200 принадлежат производителю ABB, а у Schneider Electric встречаются Acti9, Nulti9.

Зачастую серия присваивается автомату для отличия моделей по техническим характеристикам или ценовой категории. Например, SH200, рассчитанные на короткое замыкание до 4,5 кА, менее затратные в производстве и более дешевые по стоимости, чем S200, рассчитанные на 6 кА.

3. Времятоковая характеристика автомата

Данная характеристика обозначается латинской буквой. Всего существует 5 типов времятоковых характеристик: В, С, D, K, Z. Но наиболее распространенные из них это первые три: В, С и D. B — от 3 до 5 × In; C — от 5 до 10 × In; D — от 10 до 20 × In.

Автоматы с характеристиками типа K и Z используют для защиты потребителей с активно-индуктивной нагрузкой и электроникой соответственно, например серверов или микроволновых печей.

Универсальная времятоковая характеристика, которая подходит для применения в быту, — характеристика типа С.

4. Номинальный ток автомата

После буквенного значения идет цифра, определяющая номинал автоматического выключателя. Номинал определяет максимальное значение тока, который может постоянно проходить без срабатывания автоматического выключателя. Причем значение номинального тока указывается для температуры окружающей среды +30 °C.

Например, если номинальный ток автомата равен 16 А, то автомат будет держать эту нагрузку и не отключаться при температуре окружающей среды не выше +30 °C. Если же температура будет выше +30 °C, то автомат может сработать при токе и меньшем 16 А.

Исправный автомат при коротком замыкании обязан сработать в течение 0,01–0,02 с, в противном случае начнется плавление изоляции электропроводки с риском дальнейшего воспламенения.

5. Номинальное напряжение

Сразу под маркировкой на автомате времятоковой характеристики идет обозначение номинального напряжения, на которое рассчитан данный автомат. Показатель номинального напряжения отображается в вольтах (В/V) и может быть постоянным («—») или переменным («~»).

Значение номинального напряжения определяет, для каких сетей предназначено устройство. Маркировка напряжения предусматривает два значения для однофазных и трехфазных сетей. Например, маркировка 230/400V~ означает, что 230 В — напряжение однофазной сети, 400 В — напряжение трехфазной сети. Значок «~» означает переменное напряжение сети.

6. Предельный ток отключения

Следующий параметр — предельный ток отключения или, как его еще называют, отключающая способность автомата. Этот параметр характеризует ток короткого замыкания, который способен пропустить через себя автомат и отключиться, не теряя работоспособности (без риска выхода из строя).

Электрическая сеть — сложная система, в которой часто возникают сверхтоки вследствие короткого замыкания. Сверхтоки кратковременны, но характеризуются большой величиной. Каждый автоматический выключатель обладает предельной коммутационной способностью, определяющей возможность выдержать сверхтоки и сработать при этом.

Для модульных автоматов предельное значение токов отключения составляют 4500, 6000 или 10000. Значения указываются в амперах.

7. Класс токоограничения

Сразу под значением предельного тока отключения на корпусе указывается так называемый класс токоограничения. Возникновение сверхтоков опасно тем, что при их появлении выделяется тепловая энергия. В результате изоляция электропроводки начинает плавиться.

Автоматический выключатель отключится, когда ток короткого замыкания достигнет максимального значения. А для того чтобы ток КЗ достиг своего максимума, требуется некоторое время, и чем больше будет это время, тем больше будет ущерб, нанесенный оборудованию и изоляции электропроводки.

Токоограничитель способствует ускоренному отключению автоматического выключателя, тем самым не давая току КЗ достигнуть максимального значения. По сути, этот параметр ограничивает время короткого замыкания.

Различают три класса токоограничителя, которые маркируют в черном квадрате. Чем выше класс, тем быстрее отключится автомат.

• Класс 1 — маркировка отсутствует; иными словами, автоматы, на корпусе которых отсутствует класс токоограничения, относятся к первому классу. Время ограничения составляет более 10 мс.