Автоматические выключатели IEK 4 полюса

Автоматические выключатели IEK 4-полюсные: технические характеристики, назначение и применение

Четырехполюсные автоматические выключатели IEK представляют собой коммутационные аппараты, предназначенные для защиты трехфазных электрических сетей с глухозаземленной нейтралью (системы TN-S, TN-C-S) от токов перегрузки и короткого замыкания, а также для оперативных включений и отключений цепей. Четвертый полюс обеспечивает коммутацию нейтрального проводника (N), что является критически важным требованием в современных электроустановках для обеспечения безопасности и корректной работы устройств защитного отключения (УЗО, дифавтоматов), а также в случаях, когда существует риск возникновения опасного потенциала на нейтрали.

Конструктивные особенности и серии

В ассортименте IEK 4-полюсные выключатели представлены в нескольких сериях, различающихся по конструкции, номинальным параметрам и назначению. Все аппараты соответствуют ГОСТ Р 50030.2 (МЭК 60898) и/или ГОСТ Р 50030.2 (МЭК 60947-2).

• Серия ВА47-29 (модульные, бытового назначения): Наиболее распространенная серия для установки на DIN-рейку в распределительных щитах. Корпус изготовлен из термостойкой негорючей пластмассы. Имеют компактный модульный размер: ширина одного полюса (1P) составляет 17.5 мм, соответственно, 4-полюсный автомат (4P) занимает 70 мм на DIN-рейке. Оснащены двойной системой защиты: тепловым расцепителем (биметаллическая пластина) от перегрузки и электромагнитным расцепителем (соленоид) от токов КЗ. Визуальная индикация положения контактов («вкл»/»выкл»).
• Серия ВА47-100: Модульные выключатели на повышенные номинальные токи (до 100А). Отличаются усиленной конструкцией и большей шириной модуля (24 мм на полюс). Предназначены для вводно-распределительных устройств.
• Серия ВА88 (промышленного назначения): Выключатели в литом корпусе (ЛК), соответствующие стандарту IEC 60947-2. Предназначены для промышленного применения в условиях высоких нагрузок, повышенной вибрации, агрессивных сред. Обладают высокой отключающей способностью (до 50 кА при 415В), возможностью установки дополнительных аксессуаров (свободные контакты, двигательный привод, ручной дистанционный привод).

Ключевые технические параметры

При выборе 4-полюсного автоматического выключателя необходимо анализировать следующие параметры.

Номинальный ток (In)

Диапазон номинальных токов для модульных серий ВА47-29 и ВА47-100: 0,5А, 1А, 2А, 3А, 4А, 6А, 10А, 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А, 80А, 100А. Для серии ВА88 номиналы достигают 630А.

Характеристика срабатывания электромагнитного расцепителя

Определяет диапазон токов мгновенного расцепления (КЗ) и область применения:

• B (3-5 In): Для защиты длинных линий с преимущественно активной нагрузкой (освещение, розетки).
• C (5-10 In): Универсальная характеристика для смешанных нагрузок с умеренными пусковыми токами (освещение, двигатели малой мощности, трансформаторы).
• D (10-20 In): Для цепей с высокими пусковыми токами (асинхронные электродвигатели, трансформаторы, устройства со стабилизированными источниками питания).

Номинальная отключающая способность (Icn)

Максимальный ток короткого замыкания, который аппарат способен отключить без разрушения. Указывается в кА при номинальном напряжении.

Серия	Отключающая способность (Icn), кА	Класс ограничения энергии
ВА47-29 (стандарт)	4.5	3
ВА47-29 (повышенная)	6, 10	3
ВА47-100	10, 15	3
ВА88-35	35, 50	3

Номинальное рабочее напряжение (Ue)

Для 4-полюсных выключателей IEK номинальное напряжение составляет 230/400В для переменного тока (AC). Это означает, что аппарат рассчитан на работу в трехфазной сети 380/400В с нейтралью.

Климатическое исполнение и степень защиты

Стандартное климатическое исполнение – УХЛ3 по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата, категория размещения 3). Степень защиты IP20 для модульных серий (защита от касания пальцами, но не от воды). Для серии ВА88 степень защиты корпуса может быть выше (IP40, IP54 с дополнительными крышками).

Схемы подключения и коммутации нейтрали

В 4-полюсных выключателях IEK применяются две основные схемы коммутации нейтрального проводника, что отражено в маркировке и конструкции.

• Полная коммутация всех четырех полюсов (4P): Все три фазных проводника (L1, L2, L3) и нейтраль (N) имеют идентичные силовые контакты и расцепители. Нейтраль разрывается одновременно с фазами. Это основной и наиболее безопасный вариант.
• Коммутация трех полюсов с N-полюсом без защиты (3P+N): Три полюса оснащены полной защитой (тепловой и электромагнитный расцепитель), а четвертый полюс (нейтральный) имеет только силовой контакт без расцепителя. Он коммутируется одновременно с фазными, но не отключается при перегрузке или КЗ в нейтрали. Такой вариант допустим только в системах TN-C-S, где PEN проводник разделен до аппарата, и нейтраль после точки разделения считается защищенной.

Важно: В сериях ВА47-29 и ВА47-100 4-полюсные автоматы, как правило, выполнены по схеме 4P. В серии ВА88 возможны оба варианта, что указывается в заказном индексе.

Области применения

• Вводные устройства (ВУ, ВРУ): Установка в качестве вводного автомата в здание или распределительный щит для полного отключения всей трехфазной сети, включая нейтраль, что необходимо для безопасного обслуживания.
• Защита групповых трехфазных линий: Питание силовых розеток, станочного оборудования, вентиляционных установок, серверного оборудования.
• Защита линий с обязательным разрывом нейтрали: Цепи, защищаемые устройствами дифференциального тока (УЗО или дифавтоматы), где для корректной работы необходимо отключать нейтраль, чтобы исключить обратную подачу напряжения через нейтраль от других цепей.
• Резервное питание (АВР): В схемах автоматического ввода резерва (АВР) 4-полюсные выключатели используются для полного переключения между основным и резервным источником, включая нейтраль, что обязательно при разных источниках (например, сеть и генератор).
• Промышленные распределительные сети: Применение аппаратов серии ВА88 для защиты фидеров и двигателей в промышленных щитах управления.

Выбор и монтаж

Алгоритм выбора 4-полюсного автоматического выключателя IEK включает следующие шаги:

1. Определение номинального тока: Расчет тока нагрузки защищаемой линии с учетом коэффициента спроса и пусковых токов. Номинальный ток автомата (In) должен быть равен или превышать расчетный ток линии (Iр), но не превышать допустимый длительный ток для кабеля (Iдоп): Iр ≤ In ≤ Iдоп.
2. Выбор характеристики расцепления: Для активных нагрузок – B, для смешанных с умеренными пусками – C, для двигательных нагрузок – D.
3. Проверка отключающей способности: Icn автомата должен быть не меньше ожидаемого тока КЗ в точке его установки. Расчет производится на основе данных о мощности трансформатора и сопротивлении петли «фаза-ноль».
4. Определение необходимости полного разрыва нейтрали: Для вводных устройств, цепей после УЗО и систем АВР – обязательна схема 4P.
5. Селективность: Обеспечение временной и токовой селективности с автоматами на низшей ступени (используются характеристики и номиналы).

Монтаж осуществляется на стандартную DIN-рейку TH35 (35 мм). Затяжка клемм производится с моментом, указанным в технической документации (обычно 2.5-3.0 Н·м для модульных серий). Необходимо обеспечить надежный контакт и исключить механические напряжения на корпусе от присоединяемых проводников.

Сравнительная таблица популярных моделей

Модель	Номинальный ток, А	Характеристика	Откл. способность, кА	Кол-во полюсов	Ширина, модулей (17.5 мм)	Основное применение
ВА47-29 С10 4P	10	C (5-10 In)	4.5	4	4 (70 мм)	Защита трехфазных розеточных групп, маломощного оборудования
ВА47-29 С32 4P	32	C	4.5	4	4	Защита линий питания однофазных групп через трехфазный щит
ВА47-100 С63 4P	63	C	10	4	4 (96 мм)	Вводной автомат в небольшие коммерческие объекты, распределительные линии
ВА47-100 D80 4P	80	D (10-20 In)	10	4	4	Питание цепей с двигательной нагрузкой (насосы, вентиляторы)
ВА88-35 250A 4P	250	Фиксированная (тепловой+электромагнитный)	35	4	Нет (литой корпус)	Промышленный вводной автомат, защита главных фидеров

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальное отличие 3-полюсного (3P) и 4-полюсного (4P) автомата?

3-полюсный автомат коммутирует и защищает только три фазных проводника. 4-полюсный дополнительно разрывает нейтральный проводник (N). Это необходимо для полного снятия напряжения с электроустановки при обслуживании, для корректной работы УЗО/дифавтоматов и в схемах АВР при переключении между разными источниками питания.

2. Когда обязательно нужно ставить 4-полюсный автомат?

• На вводе в здание (ВУ, ВРУ) по требованиям ПУЭ (п. 7.1.21).
• Перед УЗО или дифавтоматом, чтобы при отключении разрывалась и нейтраль, исключая ее использование другими цепями.
• В схемах АВР при использовании разных источников (сеть/генератор, две независимые подстанции).
• В системах TT и IT, где нейтраль может быть изолирована или заземлена через сопротивление.

3. Можно ли использовать 4-полюсный автомат в системе TN-C (где PEN – совмещенный проводник)?

Нет, категорически запрещено. В системе TN-C разделение PEN проводника на PE и N должно происходить только на вводе в здание. Разрыв PEN проводника автоматом недопустим, так как это нарушит путь для тока утечки и создаст угрозу поражения электрическим током. В таких системах применяются 1- или 3-полюсные автоматы, разрывающие только фазные проводники.

4. Как определить, что в 4-полюсном автомате нейтраль защищена (4P) или нет (3P+N)?

У модульных автоматов IEK серий ВА47-29/100 все четыре полюса, как правило, идентичны и имеют расцепители (схема 4P). Уточнить можно по принципиальной схеме, изображенной на лицевой стороне аппарата. Если на схеме у четвертого полюса нет символов теплового и электромагнитного расцепителя (полукруг и прямоугольник), а изображен только контакт – это схема 3P+N. В серии ВА88 тип указывается в каталожном номере.

5. Как правильно подключить проводники к 4-полюсному автомату?

Фазные проводники (L1, L2, L3) подключаются к клеммам 1, 3, 5 (или 2, 4, 6 – в зависимости от направления). Нейтральный проводник (N) подключается к клемме, обозначенной буквой «N» (обычно 7 или 8). Строго соблюдайте схему «питание сверху – нагрузка снизу», если иное не указано производителем. Сечение подключаемых проводников должно соответствовать номинальному току автомата.

6. Что делать, если 4-полюсный автомат «выбивает» без видимой нагрузки?

Необходима последовательная проверка:

1. Проверить изоляцию всех проводников (L1, L2, L3, N) относительно земли и между собой мегомметром на 1000В.
2. Проверить правильность схемы, исключая возможность короткого замыкания нейтрали с землей или другой фазой после автомата.
3. Проверить нагрузку пофазно, отключая потребители, чтобы выявить возможную перегрузку по одной из фаз.
4. Проверить сам автомат, временно заменив его на заведомо исправный аналогичного номинала.

Причиной может быть повреждение изоляции, несимметричная нагрузка, приводящая к перегрузке нейтрали, или неисправность самого аппарата.

7. Как обеспечить селективность с использованием 4-полюсных автоматов IEK?

Для обеспечения селективности (отключения только аварийного участка) необходимо:

• Использовать аппараты с разными номинальными токами (например, вводной 63А, групповой 16А).
• Применять выключатели с разными время-токовыми характеристиками (например, вводной – «C» или «D», групповой – «B»).
• Для высоких требований к селективности рассматривать серию ВА88 с возможностью установки электронных расцепителей с регулируемыми задержками.

Проверку селективности проводят по время-токовым характеристикам (ВТХ), наложенным на один график.