Что такое главный автоматический выключатель и как он работает?

Тимоти Тиле — местный электрик IBEW №176 с более чем 30-летним опытом работы в жилых, коммерческих и промышленных электросетях. Он имеет степень младшего специалиста в области электроники и прошел четырехлетнее обучение. Он писал для The Spruce о проектах электропроводки и домашней установки более восьми лет.

Ларри Кэмпбелл (Larry Campbell) — подрядчик-электрик с 36-летним опытом работы в области электропроводки в жилых и коммерческих помещениях. Он работал техником-электронщиком, а затем инженером в IBM Corp., является членом Наблюдательного совета Spruce Home Improvement Review Board.

Александра Кей — писатель, специалист по проверке фактов, исследователь и редактор, проверяющая статьи The Spruce на точность и добавляющая ссылки на источники. Алекс часто пишет для b2b и b2c изданий. Когда она не пишет и не проверяет факты для печатных или онлайн-статей, Алекс работает адъюнкт-профессором английского языка в местном колледже.

Ель / Ана Кадена

Ваша электрическая панель полна автоматических выключателей, идущих сверху вниз по сервисной панели. Для удобства выключатели обычно пронумерованы и нанесены на карту, при этом выключатели с нечетными номерами проходят по левой стороне панели, а цепи с четными номерами – по правой. Но над обоими рядами ответвленных автоматических выключателей находится один более крупный автоматический выключатель, который обычно располагается в мертвой точке панели. В большинстве установок этот более крупный выключатель расположен в верхней части панели, но в зависимости от того, как установлена основная сервисная панель, он может быть внизу или даже на одном конце панели, установленной сбоку.

Этот большой автоматический выключатель известен как главный выключатель, и он играет решающую роль в электрической системе, предлагая средства отключения питания всей панели автоматического выключателя и, следовательно, отключения питания всего дома.

Смотреть сейчас: все, что вам нужно знать о вашей коробке выключателя

Разница между выключателями

Главный автоматический выключатель на самом деле ничем не отличается от любого другого автоматического выключателя, но он предназначен для работы с большой силой тока основных фидерных проводов, подающих электроэнергию в дом. По этой причине он будет самым большим выключателем в коробке с точки зрения номинальной силы тока.

Breaker Amperage

В некоторых старых домах главный выключатель может быть рассчитан всего на 60 ампер, но гораздо чаще главный выключатель рассчитан на 100 ампер, 150 ампер, 200 ампер или даже больше в некоторых случаях. очень большие дома.

Ваша основная сервисная панель предназначена для подачи 240 вольт в ваш дом по двум основным служебным проводам, каждый из которых несет ток 120 вольт. Внутри сервисной панели эти сервисные провода подключаются непосредственно к главному выключателю, который затем распределяет питание по двум отдельным горячим шинам в сервисной панели. Отдельные автоматические выключатели ответвленных цепей получают питание, подключаясь к одной или обеим этим горячим шинам. Цепи для цепей 120 вольт подключаются к одной шине; цепи для 240-вольтовых цепей подключаются к обеим горячим шинам.

The Purpose of the Main Circuit Breaker

Автоматические выключатели ответвлений предназначены для отключения питания отдельных цепей, если они перегружены, пытаясь потреблять больше энергии, чем провода могут безопасно выдержать, и главный автоматический выключатель во многом аналогичен. Главный выключатель отключает питание всего дома, если общая потребность в нагрузке становится слишком высокой или если в электрической системе возникает другая серьезная проблема. Обычно эти проблемы связаны с мгновенными скачками напряжения, но иногда могут возникать системные проблемы, которые необходимо диагностировать. Главный автоматический выключатель «отключается» довольно редко, потому что обычно отдельные автоматические выключатели срабатывают задолго до того, как необходимо отключить главный выключатель.

Использование главного выключателя в качестве отключения системы

Главный выключатель также обеспечивает средства отключения питания во всем доме, если вам нужно выполнить какую-либо крупную работу в системе. В этом случае существует рекомендуемая процедура, которой необходимо следовать, если вы отключаете электричество во всем доме:

Отключите каждый отдельный автоматический выключатель в панели по одному.
Затем переведите рычаг на главном автоматическом выключателе в положение ВЫКЛ.
Когда придет время снова включить питание, начните с перевода главного выключателя в положение ВКЛ, а затем включите каждый отдельный автоматический выключатель по одному. Цель здесь состоит в том, чтобы избежать внезапных требований к мощности главного выключателя.

Читайте также:

Как повесить шторы на арочное окно

Сброс главного автоматического выключателя

Существует ряд причин, по которым главный выключатель может сработать. Удары молнии, скачки напряжения в энергоснабжающей компании или перегрузка электрощита могут привести к срабатыванию главного выключателя. Если отдельный автоматический выключатель выходит из строя и теряет способность отключаться в соответствии с проектом, это может фактически быть главный выключатель, который срабатывает, чтобы обеспечить вторичное защитное отключение. Опять же, есть рекомендуемая процедура для сброса главного выключателя:

Сначала отключите все отдельные автоматические выключатели, управляющие ответвленными цепями. Это делается для того, чтобы цепи, приводящие в движение двигатели, не активировались одновременно при сбросе главного выключателя. Гораздо безопаснее включать отдельные цепи по одной после сброса главного выключателя.
Установите рычаг главного выключателя в положение ON. При сбросе любого выключателя отойдите в сторону от панели, когда щелкаете рычагом. Рекомендуется надевать защитные очки и поворачивать голову при сбросе любого выключателя. Делая это, вы защитите себя от любой возможной электрической вспышки или искры. Вероятность того, что это произойдет, невелика, но известно, что такие эпизоды имели место.
Включайте каждую отдельную цепь по одной, переводя ее рычаг в положение ON. Идея состоит в том, чтобы избежать одновременного сброса всей нагрузки на главный выключатель.

Всегда соблюдайте электробезопасность при включении и выключении автоматических выключателей и работе на электрическом щите. Обычно главный выключатель срабатывает из-за временной проблемы, и его сброс решит проблему. но если главный выключатель срабатывает снова или срабатывает неоднократно, рекомендуется вызвать профессионала. Проблема может заключаться в коротком замыкании на главной панели, выходе из строя главного автоматического выключателя или другой серьезной проблеме.

Как работают автоматические выключатели? Распространенные причины отключения цепей

Боб Формисано — лицензированный архитектор и строитель с почти 40-летним опытом строительства новых домов и восстановления старых домов. Одной из его специальностей является ремонт старых систем, построенных еще в 1920-х годах, включая оцинкованные водопроводные трубы, проводку с ручкой и трубкой и многое другое. Его статьи о ремонте дома для The Spruce написаны более 10 лет назад.

Ель / Ана Кадена

Электрическая система в каждом доме состоит из цепей, контролируемых и защищенных автоматическими выключателями или предохранителями. В большинстве современных домов теперь используются автоматические выключатели, чтобы обеспечить контроль и защиту отдельных цепей, но в старых домах, в которых не были модернизированы электрические системы, могут использоваться предохранители. Автоматические выключатели или предохранители обычно находятся на центральной главной сервисной панели или в блоке предохранителей. Найдите главную сервисную панель и обратите внимание, используются ли в вашем доме автоматические выключатели или предохранители. Автоматические выключатели выглядят как выключатели, а предохранители имеют круглую форму и ввинчиваются в гнезда.

Автоматические выключатели и плавкие предохранители — это меры безопасности, которые защищают дома и людей от пожаров, поражения электрическим током, повреждения оборудования и имущества.

Читайте дальше, чтобы получить дополнительную информацию о различных типах автоматических выключателей, о том, что происходит, когда выключатель срабатывает, и о наиболее распространенных причинах проблем с электричеством.

Что такое автоматический выключатель?

Автоматические выключатели представляют собой автоматические электрические выключатели с кнопками включения и выключения. Они предназначены для защиты электрической цепи от повреждения из-за чрезмерного электрического тока. Они срабатывают, когда обнаруживают изменения в протекании электрического тока, разрывая цепь при возникновении неисправности.

Типы цепей

Стандарт: Простые выключатели бывают двух типов: однополюсные (наиболее распространенные) и двухполюсные. Оба останавливают ток от перегрузок и коротких замыканий, предотвращая перегрев проводов. Однополюсный выключатель защищает один провод (120 вольт, 15-20 ампер). Двухполюсный выключатель защищает два провода (от 120 до 240 вольт, 15-200 ампер).
GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю): Эти автоматические выключатели защищают всю цепь, включая всю проводку и устройства. Эта панель выключателя обеспечивает полную защиту от замыканий на землю. Их необходимо использовать в местах с водой и сыростью, таких как кухни, ванные комнаты, прачечные, открытые площадки и подвалы.
AFCI (прерыватель цепи дугового замыкания): Дуговые выключатели обнаруживают аномальный путь или электрический скачок тока от одной цепи к другой (параллельная дуга); этот выключатель останавливает питание до того, как искра может превратиться в огонь. Эти выключатели лучше всего подходят для домов или электрических систем со старой изнашивающейся проводкой.
CAFCI (комбинированный прерыватель цепи дугового замыкания): Дуговой выключатель также защищает от параллельной дуги с дополнительным преимуществом защиты от последовательной дуги. Последовательная дуга — это скачок тока по одной и той же цепи, например, с одного участка провода на другой.

Что происходит, когда отключается цепь

Когда все лампы и светильники только в части дома гаснут или отключаются одновременно, это происходит потому, что один из этих автоматических выключателей «сработал» или один из этих предохранителей перегорел. Эти устройства автоматически отключают питание цепи при возникновении проблем.

В случае автоматических выключателей немедленным ответом является поиск сработавшего выключателя и возврат рычага в положение ВКЛ. Когда предохранитель перегорает, металлическая нить внутри предохранителя перегорела, а это означает, что вам нужно заменить предохранитель на новый.

Чтобы избежать повторения проблемы, вы должны стремиться понять зачем сработал выключатель или перегорел предохранитель. В редких случаях прерыватель может быть поврежден и должен быть заменен профессионалом. Но в большинстве случаев прерыватель или предохранитель просто выполняют свою работу, когда перегорают. Автоматические выключатели предназначены для срабатывания, а предохранители предназначены для срабатывания и отключения питания при возникновении четырех опасных ситуаций: перегрузка цепи, короткое замыкание, замыкание на землю или дуговое замыкание.

Смотреть сейчас: Как безопасно сбросить сработавший автоматический выключатель

Перегруженная цепь

Перегрузка электрической цепи является наиболее частой причиной срабатывания автоматического выключателя. Это происходит, когда цепь пытается получить большую электрическую нагрузку, чем она предназначена. Когда одновременно работает слишком много приборов или осветительных приборов, внутренний чувствительный механизм автоматического выключателя нагревается, и выключатель «отключается», обычно с помощью подпружиненного компонента внутри выключателя.

Отключение прерывает непрерывный путь выключателя и переводит цепь в неактивное состояние. Цепь остается разомкнутой до тех пор, пока рычаг прерывателя не будет возвращен в положение ВКЛ., что также приводит в действие внутренний пружинный механизм.

Размер автоматического выключателя или предохранителя соответствует несущей способности проводов в этой цепи. Следовательно, прерыватель или предохранитель должны сработать или перегореть до того, как провода цепи нагреются до опасного уровня.

Когда автоматический выключатель регулярно срабатывает или постоянно перегорает предохранитель, это признак того, что вы предъявляете чрезмерные требования к цепи и вам необходимо переместить некоторые приборы и устройства в другие цепи. Или это может указывать на то, что в вашем доме слишком мало цепей и требуется обновление обслуживания. Обычно, когда цепь перегружена, выключателю требуется около 10 секунд для срабатывания из-за встроенной в выключатель функции временной задержки.

Короткое замыкание

Короткое замыкание – более серьезная причина срабатывания выключателя. «Жесткое короткое замыкание» возникает, когда горячий провод (черный) касается нейтрального провода (белого), оголенного провода заземления или соединительного провода или корпуса металлической коробки.

С точки зрения физики, короткое замыкание обеспечивает внезапный беспрепятственный поток электричества из-за пониженного сопротивления. Это внезапное увеличение тока внутри выключателя приводит к срабатыванию механизма отключения.

Но иногда короткое замыкание происходит не из-за проводки цепи, а из-за проблемы с проводкой в приборе или устройстве, подключенном к розетке вдоль цепи. Короткое замыкание иногда сложно диагностировать и устранить, и может потребоваться помощь профессионального электрика.

Когда автоматический выключатель снова срабатывает сразу после его сброса, возможно, у вас короткое замыкание.

Замыкание на землю

Особый тип короткого замыкания, «замыкание на землю», возникает, если горячий провод соприкасается с заземляющим проводом или металлической настенной коробкой или касается металлических элементов каркаса. Замыкания на землю могут быть особенно опасны в местах с высоким уровнем влажности, таких как кухни или ванные комнаты, или на открытом воздухе. Замыкание на землю может привести к поражению электрическим током.

Существуют шаги, которые вы можете предпринять, чтобы определить и устранить замыкание на землю, а также основные шаги, которые вы должны предпринять, чтобы предотвратить его возникновение в первую очередь. Например, в районах, где возможен прямой контакт с землей или водой, правила NEC могут требовать, чтобы розетки были защищены с помощью GFCI (прерыватели цепи замыкания на землю).

Как и в случае жестких коротких замыканий, замыкание на землю вызывает мгновенное снижение сопротивления и немедленное увеличение электрического тока. Это приводит к тому, что внутренний механизм автоматического выключателя нагревается и отключается. Как и в случае жестких коротких замыканий, при наличии замыкания на землю автоматический выключатель может снова сработать сразу после его сброса.

Дуговая неисправность

В последние годы Национальный электротехнический кодекс, типовой кодекс, на котором основано большинство местных электротехнических норм, постепенно ужесточил требования к специальному автоматическому выключателю, известному как прерыватель дугового замыкания (AFCI).

Выключатели AFCI, в дополнение к отключению из-за перегрузок, коротких замыканий и замыканий на землю, также обнаруживают колебания мощности, возникающие при искрении («дуговой разряд») между контактными точками в проводном соединении. Дугообразование может произойти, если в выключателе или розетке есть незакрепленные винтовые клеммы.

Эти выключатели обнаруживают ранние проблемы с проводкой, прежде чем они могут привести к коротким замыканиям или замыканиям на землю. Ни обычные автоматические выключатели, ни предохранители не обеспечивают никакой защиты от дугового замыкания. Защита от дугового замыкания является важной защитой от пожаров, вызванных дуговым разрядом.

Выключатели AFCI сбрасываются так же, как и обычные выключатели. Повторяющееся срабатывание обычно указывает на ослабленные соединения проводов в цепи, вызывающие повторное искрение.

Советы по безопасности при работе с автоматическими выключателями

Предотвращение поражения электрическим током имеет важное значение при работе с цепями и электричеством. Если вы не профессиональный электрик, соблюдайте те же правила безопасности, что и профессионалы:

Перед выполнением каких-либо электрических работ всегда выключайте главный выключатель в распределительной коробке.
Проверьте требования к нагрузке на проводку и панель выключателя и убедитесь, что она достаточна, прежде чем устанавливать что-либо новое.
Соответствие требованиям усилителя; никогда не заменяйте автоматический выключатель на более мощный.
Не добавляйте еще один выключатель на панель, если у вас нет свободного слота.
Даже если главный выключатель выключен, соблюдайте самые строгие меры безопасности и действуйте так, как будто цепь находится под напряжением.
Никогда не прикасайтесь к питающим проводам, ведущим в электрический щит; они всегда заряжены.
Раз в месяц проверяйте прерыватели AFCI, GFCI и CGFCI.
Все новые электрические работы должны быть проверены лицензированным электриком или инспектором, чтобы убедиться, что они безопасно установлены и соответствуют требованиям кодекса.

Автоматический выключатель — это электрический выключатель, который защищает цепь или линию электроснабжения от перегрузки, короткого замыкания или скачка линии. Он мгновенно останавливает подачу электричества при обнаружении одной из таких проблем. Он также сбрасывает поток электричества щелчком переключателя.

Автоматический выключатель обнаруживает проблему с потоком электроэнергии, останавливает электрический ток и защищает линию, устройства, местоположение или людей в этом месте от поврежденных линий, возможного возгорания или поражения электрическим током.

Никогда не устанавливайте автоматический выключатель другой марки в панель автоматических выключателей другой марки. Автоматические выключатели зависят от марки. Автоматические выключатели могут подойти, но не должным образом. Производители рекомендуют заменять или добавлять только выключатели, специально предназначенные для панели этой марки.

Автоматические выключатели являются стандартными и предлагают функции безопасности, такие как GFCI и технология уменьшения дугового замыкания, которые не обеспечивают предохранители и блоки предохранителей.

Предохранители и блоки предохранителей не являются небезопасными, но это зависит от того, как они используются и какая мощность подается в электрическую систему. Например, некоторые блоки предохранителей не могут справиться с более высокими потребностями в энергии новых домов и всех их приборов.

Отключение цепи происходит, когда внутренний датчик цепи перегревается, и прерыватель отключает питание, чтобы предотвратить дальнейший перегрев. Когда цепь отключается, она, вероятно, перегружена электричеством от слишком большого количества приборов.

Жесткое короткое замыкание возникает, когда один провод касается другого, а мягкое короткое замыкание возникает, когда электрический ток переходит с одного провода на другой без контакта.

Чтобы диагностировать короткое замыкание, вам нужно отключить каждую лампу и прибор от сгоревшего предохранителя и проверить розетки на наличие ослабленных соединений. Поскольку существует множество причин короткого замыкания в цепи, для определения причины может потребоваться помощь профессионального электрика.

The Spruce использует только высококачественные источники, в том числе рецензируемые исследования, для подтверждения фактов в наших статьях. Прочтите наш редакционный процесс, чтобы узнать больше о том, как мы проверяем факты и делаем наш контент точным, надежным и заслуживающим доверия.

Изменения NEC 2020 г.. Министерство труда и промышленности Миннесоты.

Прерыватели цепи замыкания на землю (GFCI). Министерство труда США, Управление по охране труда.