Двухполюсный автомат и его отличие от однополюсного: возможности и назначение

Двухполюсный и однополюсный автоматы — сравнение

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.

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.

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.

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.

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.

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


Двухполюсный автомат — описание, принцип действия, подключение

Автоматические системы защиты электрических цепей, пришедшие на смену плавким предохранителям, широко применяются не только в разветвлённых сетях производственных предприятий, но и в бытовых электропроводках. Автоматы компактны, надёжны, просты в управлении. Защитить электрическую проводку домашней сети можно с помощью однополюсных автоматов. Но нередки случаи, когда для полноценной защиты электрических установок необходимо устанавливать двухполюсный автомат. Иногда сложную электрическую сеть можно защитить исключительно с помощью групповых автоматов.

Особенность многополюсных автоматов в том, что они разъединяют несколько линий одновременно. Это свойство очень полезно в трехфазных цепях, так как отключение лишь одного фазного провода может привести к выводу из строя электромоторов и другого оборудования. Подобные проблемы в двухпроводной схеме решаются с помощью двухполюсников.

Устройство и принцип работы

Конструкция двухполюсника идентична автоматическому выключателю с одним полюсом. Иначе говоря, этот прибор состоит из двух однополюсных автоматов объединённых в одном корпусе. Его особенность в том, что в этих защитных устройствах в аварийных ситуациях автоматически отключаются обе защищаемые линии одновременно. В принципе, элементарный двухполюсный автомат можно сделать самому, соединив планкой намертво рычажки управления двух однополюсников.

Внимание! Заменять двухполюсный автомат двумя одиночными выключателями, работающими по отдельности, нельзя! Не стоит также использовать в качестве двухполюсного автомата одиночные выключатели, соединённые перемычкой. В конструкции двухполюсника присутствует ещё блокировочный механизм, которого нет в «усовершенствованном» устройстве из однополюсных автоматов.

Для понимания устройства и принципа работы двухполюсного автоматического выключателя достаточно разобраться в строении автомата с одним полюсом. Самый простой такой прибор состоит из биметаллической пластины и конструкции механизма взвода и расцепления. Кстати устаревшие автоматы именно так и выглядели. Устройство такого выключателя изображено на рисунке 1.

В ситуациях, равносильных короткому замыканию или при длительных перегрузках в однофазных цепях биметаллическая пластина нагревается и вследствие деформации действует на рабочий рычаг конструкции. Срабатывает механизм защитного отключения и цепь разрывается.

Рисунок 1. Автоматический выключатель старого образца

Принцип работы этого устройства очень простой. Когда величины номинальных токов превысят допустимые параметры, тепловой расцепитель приводит в действие подвижный контакт и цепь разрывается. Механизм отключения питания может сработать в двух случаях – при перегрузке или вследствие КЗ. Для подключения питания необходимо устранить причину возникновения токов срабатывания, а потом нажатием рычага управления включить автомат.

Схема работы проста и надёжна. Однако у неё есть существенный недостаток: автомат не реагирует на токи утечки, поэтому не может защитить от поражения током или предупредить загорание проводки в случае искрения. С целью полной защиты требуются дополнительные устройства.

Упомянутого недостатка лишены современные двухполюсные пакетники. На рисунке 2 изображено устройство такого автоматического выключателя. В его конструкции есть одна важная деталь – электромагнитный расцепитель. Такие двухполюсные устройства сочетают в себе функции обычных дифференциальных автоматов-выключателей и устройства защитного отключения (УЗО).

Рисунок 2. Устройство современного автомата

Благодаря электромагнитному расцепителю механизм взвода и расцепления двухполюсного автомата реагирует на токи утечки. Это то самое блокирующее устройство, о котором речь шла выше.

Принцип действия электромагнитного расцепителя.

По двухпроводной линии ток проходит в двух противоположных направлениях – по фазному проводнику в одну сторону, а по нулевому – в другую. При номинальном напряжении магнитные потоки в катушках соленоида, наводимые равновеликими встречными токами, компенсируются. Поэтому результирующий магнитный поток нулевой.

Но стоит появиться утечке, как баланс нарушится, и возникший магнитный поток втянет стержень в соленоид. Он, в свою очередь, приведёт в действие рычаги механизма взвода и расцепления. Двухполюсный автомат разомкнёт 2 полюса, не зависимо от того, в каком из проводников появилась утечка или короткое замыкание. Произойдёт срабатывание УЗО, как реакция на изменение параметров дифференциальных токов.

Назначение

В случае одноконтурной электрической схемы, часто используемой в электрификации домов, не целесообразно применение двухполюсных автоматов для защиты сети. Эту задачу успешно решают однополюсные выключатели, так как нет особой необходимости в одновременном отключении различных сегментов цепи. В однофазной проводке с заземлённой нейтралью, когда все нулевые проводники закорочены на нулевые шины, также можно обойтись одиночными выключателями.

Совсем другая ситуация возникает в случаях, когда некое оборудование не может быть подключено в одну общую цепь. Например, если для питания группы электрических приборов используется трансформатор, то без двухполюсного автомата уже не обойтись. Объяснение простое – на выходе трансформатора нет фазы и нуля. Отсечение электрического тока на одном из проводов не исключает наличия напряжения на другом. Только одновременное отключение двух полюсов обеспечивает безопасность оборудования.

Установка двухполюсника позволяет совместить в одном устройстве задачи дифференциальных защит и УЗО. При этом уже не требуется устанавливать отдельные дискретные устройства защитного отключения.

По аналогичному принципу работают четырехполюсные автоматы, работающие в трехфазных сетях с использованием нулевых проводов. Трехполюсными автоматами осуществляется защита трехфазных нагрузок от КЗ.

Кстати, ПУЭ не запрещает использование двухполюсных выключателей в качестве вводных автоматов. Их можно также применять для защиты групповой и индивидуальной нагрузки. Но, ни в коем случае через это устройство нельзя подключать провода заземления. Помните, что разрыв РЕ-провода допускается только при извлечении штепселя из розетки.

Достоинства и недостатки

Двухполюсные автоматы обеспечивают контроль линий при однофазном питании, а также защиту оборудования, работающего в трехфазных цепях.

К достоинствам этих устройств можно отнести:

  • надёжную защиту домов, офисов и производственных помещений от сетевых перенапряжений;
  • возможность контроля мощности отдельных электроприборов и установок;
  • лёгкость монтажа и обслуживания. Двухполюсные АВ идеально подходят для выполнения разветвлений и структурирования проводки в электроснабжении помещений.

Конечно, главное преимущество в том, что двухполюсный автомат одновременно обесточивает два проводника, не зависимо от того, в котором из них произошла авария. Это гарантирует полное отсутствие напряжения в защитных проводниках.

Из недостатков можно отметить:

  • существование вероятности пробоя кабеля при одновременном включении двух нагруженных линий;
  • в редких случаях, при выходе из строя теплового расцепителя, возможно произвольное отключение питания даже в режиме номинальных напряжений;
  • необходимость подбора двухполюсных автоматов в соответствии с расчётными параметрами сети. Если чувствительность выключателя будет завышена – он без веских причин будет часто срабатывать, а при заниженном показателе скорости реакции на нестандартную ситуацию, автомат не заметит перегрузки сети.

Благодаря уникальным преимуществам применение двухполюсных выключателей оправдано даже с учётом существующих вероятностей проявления указанных недостатков.

Установка и схемы подключения

Монтаж устройств на дин-рейку выполняется очень просто. Для этого предусмотрены специальные захваты (защёлки) с тыльной стороны автомата (Рис.3). Подсоединение проводов к клемме прибора тоже не вызывает трудностей: провода легко зажимаются болтами на клеммах прибора. По умолчанию к верхним клеммам подключают провода ввода, а к нижним – вывода.

Рисунок 3. Крепление автоматов

Общепринятая схема подключения выглядит следующим образом:

  1. Перед счётчиком устанавливают выключатель вводной AB.
  2. После счётчика с однофазным вводом монтируется двухполюсный АВ.
  3. Если предусмотрен трехфазный ввод, то используют трёхполюсный или четырёхполюсный автоматический выключатель, в зависимости от схемы подключения нулевых проводников.

В сложных разветвлённых схемах может быть несколько двухполюсников, после которых, на каждую ветвь устанавливается ещё по одному однополюсному автомату. Пример такой схемы с общей нулевой шиной представлен на рисунке 4. Обратите внимание, что для фазного ввода использован двухполюсный автомат. На этой схеме нет других вводных устройств.

Рис. 4. Пример схемы включения автоматических выключателей

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 тока1234568101620253240506380100
Мощность однофазной сети020407091,11,31,72,23,54,45,578,81113,917,622
Сечения проводов

медных

1111111,51,51,52,5461010162535
алюминиевых2,52,52,52,52,52,52,52,52,546101616253550

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.

Двухполюсный автоматический выключатель — для чего он используется и чем отличается от однополюсного

Автоматический двухполюсный выключатель для защиты электрической сети конструктивно включает в себя 2 однополюсных автомата с общим рычагом включения и внутренней системой блокировки. В этом материале мы подробно поговорим о том, что такое двухполюсный автомат, каковы особенности его работы и установки, а также разберемся, в чем заключается основное отличие двухполюсников от однополюсных защитных устройств.

Особенности работы однополюсного и двухполюсного АВ

Суть работы каждого из этих типов, в общем-то, можно понять из названия. Однополюсный автомат предназначен для отключения одной линии. Двухполюсник отличается от него тем, что контролирует рабочий процесс одновременно в двух линиях и сравнивает параметры потока электронов, определяя, соответствует ли он тому значению, которое допустимо для правильной работы сети. При превышении этих показателей аппарат срабатывает, отключая питание обеих линий одновременно.

У некоторых читателей может возникнуть вопрос: возможна ли замена двухполюсного автомата парой однополюсных выключателей? Делать этого нельзя ни в коем случае. Ведь в устройстве с двумя полюсами его элементы соединены не только общим рычажком, но и блокировочным механизмом.

Это значит, что при возникновении неполадок они отключатся одновременно, а в паре независимых друг от друга однополюсных АВ сработает только один автомат. Электрический ток в этом случае по-прежнему будет подаваться в неисправную цепь через включенный прибор, что может стать причиной возгорания проводки. Наглядно про попытки объединения на следующем видео:

Разница между этими двумя типами защитного выключателя кроется в устройстве расцепителя. Двухполюсный автомат должен обладать расцепляющим элементом, конфигурация которого позволяет одновременно выключать обе части устройства, как при автоматическом срабатывании, так и при ручном воздействии.

Если электрическая цепь в квартире – одноконтурная, то устанавливать в ней двухполюсный автомат незачем, поскольку нет необходимости в одновременной защите различных сегментов помещения. Но в случае, когда в одной из комнат установлено сложное оборудование, которое по своим параметрам не может быть включено в одну общую цепь, без многополюсника не обойтись.

Для наглядности рассмотрим такой пример. Допустим, в домашней сети имеется две линии, в одну из которых включен сложный прибор, и к нему поступает питание через выпрямитель.

Если произойдет нарушение в одной из линий, то в результате ее отключения подача питания на один контур станет причиной скачка напряжения, а значит, и возрастания других параметров. Если своевременно не сработает АВ второй линии, результатом станет выход прибора из строя, а возможно, и возгорание кабеля. Именно поэтому такая сеть должна быть защищена устройством на 2 полюса.

Что будет в обратной ситуации, когда пытаются разъединить многополюсный автомат, на видео:

Возможности и назначение многополюсных аппаратов

Установка двухполюсного АВ позволяет обеспечить контроль:

  • Двух независимых друг от друга цепей с их одновременным отключением при возникновении неполадок.
  • Параметров каждой из независимых линий (хотя при появлении проблем в одной из них обесточиваются обе одновременно).
  • Линии постоянного тока, имеющей аналогичные параметры отключения.

Исходя из этого, вводной автомат должен быть как минимум двухполюсным, поскольку он позволит отключить питание во всем доме, если по какой-либо причине АВ неисправного участка сети не сработал. Как и любой пакетник, он позволяет также обесточить квартиру вручную.

Рассмотрим такую ситуацию. В одной из линий домашней электропроводки произошло КЗ, на которое АВ проблемного участка не успел отреагировать и сгорел, превратившись из выключателя в проводник электротока. Если даже общая сеть защищена устройством защитного отключения, это в большинстве случаев не решит проблему, поскольку УЗО выключает питание в случае пробоя кабеля, чтобы не допустить поражения людей током. Поэтому оно тоже выйдет из строя, и в цепи, которую защищает вводной двухполюсный автомат, возникнет дисбаланс.

Наглядно про многополюсные автоматы на видео:

При превышении разницы напряжений на входе и выходе более чем на 30% (а при коротком замыкании в одной из веток это произойдет очень быстро), сработает автомат ввода, отключив и фазный и нулевой кабель. При этом электрическая сеть будет обесточена целиком, и не будет утечки тока даже на кабель заземления. Таким образом, опасность выхода приборов из строя и возгорания линии будет ликвидирована. Устранив неисправность, можно будет вновь вручную включить автомат.

Минусы двухполюсных автоматических выключателей

Любое устройство имеет слабые стороны, и многополюсные устройства защиты сети – не исключение. Хотя отрицательных свойств у двухполюсников мало, все же перечислим их:

  • При одновременном замыкании двух линий происходит пробой кабеля электрическим током.

  • Тепловой расцепитель изредка выходит из строя, в результате чего отключается питание сети, даже когда она находится в нормальном состоянии.
  • В результате аварии может произойти поломка АВ по одной из линий, из-за чего включить питание будет невозможно даже после устранения неполадок.
  • Многополюсные устройства обладают более высокой чувствительностью к механическим повреждениям в сравнении с одинарными выключателями.

Несмотря на перечисленные недостатки, защитные устройства, обеспечивающие контроль над двумя линиями, распространены и пользуются большой популярностью. Именно они позволяют обезопасить общую сеть при возникновении неполадок в линии, к которой подключены мощные бытовые приборы.

Меры безопасности при установке двухполюсных автоматов

Правила техники электробезопасности при монтаже защитных устройств на два полюса в целом не отличаются от общих мер при установке других электрических аппаратов. Они таковы:

  • Монтаж должен производиться двумя людьми, чтобы в случае поражения током одного из мастеров второй смог своевременно оказать пострадавшему помощь.

  • Для защиты от поражения электротоком необходимо пользоваться диэлектрическими ковриками и защитными перчатками.
  • Перед тем, как начинать любую работу с электросетями, необходимо получить специальное разрешение.

Заключение

В этой статье мы рассказали о двухполюсных автоматических выключателях, особенностях их работы и преимуществах, а также немногочисленных минусах, свойственных им. Подводя итоги, следует отметить, что многополюсные автоматы обеспечивают надежную защиту электрических сетей с двумя контурами, особенно когда к ним подключены приборы, значительно отличающиеся по мощности.

Дифавтомат двухполюсный или однополюсный

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:

  1. Перед счетчиком устанавливают вводный выключатель АВ.
  2. Двухполюсный АВ ставится после счетчика с однофазным входом.
  3. 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.

Здравствуйте! Делаю проводку на даче и встал вопрос выбора вводного устройства для её защиты. Скажите, чем отличается двухполюсный автомат от однополюсного, и можно ли его заменить парой однополюсных приборов?

Ответ

Основное отличие двухполюсных дифференциальных автоматов от однополюсных заключается в том, что первые ведут наблюдение за параметрами двух линий и при значительном превышении граничных показателей отключает каждой из них. Вторые же, как это понятно из названия, позволяют защитить только одну линию.

Сделать полноценную замену 2-полюсного дифавтомата двумя 1-полюсными не удастся. Всё дело в том, что сдвоенное устройство имеет не только общий рычаг включения. Его блокировочный механизм устроен таким образом, что при возникновении неполадок в одной линии будет отключена и вторая.

Если же вы установите два однополюсника, то в случае проблемы на линии сработает только одно устройство защиты. При этом ток в неисправной цепи не исчезнет – он будет течь через второй дифавтомат и включенный электроприбор, а это чревато серьезными проблемами – вплоть до возгорания.

Настойчиво рекомендуем вам устанавливать вводной автомат двухполюсного типа. Что же касается устройств защиты отдельных контуров, которые будут стоять после него, то можно использовать и те, и другие.

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.

Автомат двухполюсный: описание, технические характеристики и виды

Автоматические выключатели предназначены для защиты сети от короткого замыкания. Существует несколько типов двухполюсных автоматов. Один из них – это вводной автомат двухполюсный, который используется практически на любом объекте, будь то дача, дом или гараж. Отличительной чертой этого устройства является возможность его установки на входе электричества на объект. А значит, это ближайший электрический прибор, подключенный к подстанции. Из-за этой особенности такие автоматы отличаются более высоким показателем номинального тока по сравнению с остальными двухполюсниками.

Описание вводного автомата

Стоит начать с того, что автомат двухполюсный вводный – это несколько неверное название устройства. Правильно прибор называется “вводный автомат”. А если говорить о профессиональном наименовании прибора, то звучит оно “как вводный автоматический выключатель”. Также важно добавить, что эти устройства отличаются не только повышенным током, но и большим ПКС по сравнению с другими приборами. Причина заключается в близком расположении объекта к подстанции. Стоит отметить, что существуют разные схемы подключения, в зависимости от которых в проводке могут применяться не только двух-, но и трех- и четырехполюсные автоматы. При этом цена будет такой же, как и на другие двухполюсные автоматы с такими же показателями.

Однополюсный или двухполюсный автомат?

При выборе подходящего прибора для установки нужно учитывать тот факт, что однополюсные могут подойти лишь для размыкания небольшой сети. К примеру, такие устройства могут быть установлены в отдельных небольших постройках или сараях. Хотя даже при такой сборке может понадобиться дополнительное средство для отключения всей сети. А автомат двухполюсный – это полноценный прибор, который способен защитить весь дом, отключив при перегреве сразу всю сеть.

Как становится понятно из названия, устройство обладает двумя полюсами, то есть к нему можно подключить 4 провода. Два из них – это питание, а еще два – это защищаемые провода. Стоит добавить, что подключение питания чаще всего происходит одним проводом к полюсу, а второй полюс питается от перемычки, которая идет с первого. А вот отходящие провода бывают разными. Они могут относиться к одно-, двух- или трехпроводной проводке. Другими словами, к выключателю может быть подключена как фаза с нейтралью, так и обе фазы. Еще одно преимущество заключается в том, что двухполюсный автомат обладает всеми возможными номиналами тока, а также временными характеристиками. Это говорит о том, что они могут быть установлены в любой системе с любым другим оборудованием, что дает возможность закупки и установки устройств единого производителя. А это обеспечивает и удобство установки, и компактность, так как все детали будут подходить друг другу.

Цена на двухполюсный автомат

Двухполюсник стоит немного дороже обычного однополюсного прибора. Если говорить конкретнее, цена на него колеблется в диапазоне от 300 до 1600 рублей. Определяющими характеристиками для ценообразования на такие приборы будут номинальный ток и их типоразмер. Под типоразмером понимают временно-токовые характеристики. Чаще всего происходит так, что стоимость одного автомата с двумя полюсами равна или даже ниже, чем стоимость двух устройств с одним полюсом, но с такими же параметрами тока и типоразмером.

Как подключать прибор

Произвести установку и подключение такого прибора довольно просто. Автомат двухполюсный должен быть установлен в соответствии с его электрической схемой защиты, которая указывает на место, где он должен быть установлен в щитовой. Также на схеме показано, какие проводники нужно подсоединить к нему. Для того чтобы определиться, каким проводом осуществлять подключение двухполюсного автомата, необходимо ознакомиться со схемой подключения устройства. Провод для соединения может быть как двужильным, так и одножильным. Из-за особенностей конструкции подходящие провода подключают к верхним клеммам. А защитные отходящие провода накидываются на нижние клеммы автоматического выключателя.

Типы двухполюсных автоматов

Объединение таких устройств на какие-либо классы или типы осуществляется по общим признакам. Так как видов автоматических выключателей довольно много, введение системы разделения на типы упрощает их использование, описание и понимание того, как работает отдельно взятый класс прибора. Разделение на такие группы осуществляется по общим характеристикам. Существуют типы автоматических выключателей, объединенные по их амперажу. Под амперажем имеется в виду номинальный ток прибора. Кроме этого, существует разделение на типы по силе тока короткого замыкания. В этой подгруппе выделяют три основных класса, в которых сила тока КЗ равна 4500 ампер, 6000 ампер и 10 000 ампер соответсвенно.

Сферы использования прибора

Мы рассмотрели разновидности двухполюсников. Но как их применяют на практике? Как и у любого другого прибора, у автоматических выключателей есть определенные сферы применения. Первый и наиболее распространенный способ использования двухполюсных автоматов в настоящее время – в качестве вводного аппарата защиты. Широкое применение они получили после того, как появилась необходимость отключать не только один нулевой провод, но еще и фазу. Разумеется, основным преимуществом такого типа использования прибора стала высокая мера электрозащиты при ведении ремонтных работ, к примеру.

Однако существуют и некоторые минусы, которые возникают вследствие использования именно двухполюсников. Во-первых, они стоят дороже, а во-вторых, они занимают больше места в щитовой. Стоит отметить, что именно габариты очень часто не дают использовать двухполюсник в малых щитовых. Для решения этой проблемы были изобретены современные аппараты защиты, которые выполняют те же функции, но при этом занимают лишь один модуль. Некоторые относят к недостаткам то, что для питания таких приборов необходимо использовать проволочные перемычки. Тем не менее двухполюсные выключатели надежно защищают цепь от сверхтока, поэтому к их установке нужно подойти со всей серьезностью.

Двухполюсный автомат

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 (acw0855@hotpop.com) 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:

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…
  1. 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.
  2. 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…
  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

Читайте также:  Схема электропроводки на кухне: выбор автомата и сечения провода, встраиваемая техника
Ссылка на основную публикацию