Двухполюсный дифференциальный автомат

Автоматический выключатель или автомат — это коммутационное устройство, проводящее токи при нормальных условиях в цепи и автоматически отключающее подачу электричества от питающей сети к потребителю при коротком замыкании или при перегрузке, можно также включать и отключать цепь вручную.

Главное отличие двухполюсного автомата от однополюсного — это наличие автомата как на фазе, так и на нуле, то есть на двух полюсах. Причем при отключении одновременно разъединяются и фаза и ноль, благодаря общей рукоятке взвода. Используется для монтажа однофазной цепи. Для трехфазной цепи нужно применять 3- и 4-полюсные автоматы.

Область применения

1. В качестве вводных защитных автоматов. Это наиболее популярный способ применения. При одновременном отключении фазы и нуля обеспечивается максимальная безопасность при работах в цепи, потому что происходит полное обесточивание. К тому же, по новым правилам Устройства электроустановок (п. 6.6.28, п. 3.1.18), запрещена эксплуатация однополюсных автоматов на вводе.


2. Для защиты отдельной группы потребителей электроэнергии. Отключение двухполюсного автомата предотвратит срабатывание УЗО (Устройство защитного отключения — предназначен для защиты от дифференциальных токов) при ошибочном соприкосновении нуля и фазы при ремонтных работах в цепях под нагрузкой. А также облегчает поиск ветки с неисправностью при срабатывании УЗО от утечки токов на землю.
3. Для защиты и управления цепями с одновременным подключением питания. Например, при подключении тепловой пушки через один полюс автомата подается фаза на тэны, а через другой полюс — фаза на электродвигатель вентилятора. Если произойдет отключение одного оборудования, отключится и другое, что предотвратит вероятность работы тэнов без охлаждения.

Преимущества применения перед однополюсными автоматами

Рассмотрим ситуацию, когда кто-то перепутал фазу с нулем. Тогда при отключении однополюсного автомата разъединяется линия нуля, а фаза остается в цепи. Человек, думая, что обезопасил себя отключением автомата, начинает работать и получает удар током. Чтобы этого не произошло, нужно после отключения однополюсного автомата проверить отсутствие напряжения в цепи индикатором. Но все же надежнее использовать двухполюсный автомат, который полностью обесточит цепь.

В случае, когда сработало УЗО, необходимо найти неисправность в цепи. В первую очередь выключаются все электроприборы из розеток. Если это не дало результата, последовательно выключаются ветки цепи, но разъединять надо и ноль и фазу. Однополюсный автомат не дает такую возможность. Придется откинуть ноль на шине, что проблематично, так как требует прозвонки для нахождения нужного провода. Двухполюсный автомат отлично справляется с этой задачей.

Таким образом, преимущества:

1. Безопасность — электрическая цепь разрывается целиком.
2. Легкость поиска неисправности.

Недостатки применения перед однополюсными автоматами

На самом деле, недостатков совсем немного:

1. Стоимость — двухполюсные дороже однополюсных.
2. Эргономичность — занимают в два раза больше места в электрощитке.
3. Трудозатраты при монтаже — нулевые провода не объединяются в шину, а каждый заводится в свой автомат.
4. Невозможность использования стандартных распределительных шин — «расчесок», вместо них придется использовать перемычки.

Устройство автомата

Автоматический выключатель представляет собой пластмассовый корпус с контактами и рукояткой включения/выключения. Внутри располагается рабочая часть. В клеммы вставляется зачищенный провод и зажимается винтом. При взведенном состоянии силовые контакты замкнуты — положение рукоятки «Вкл». Рукоятка соединена с механизмом взвода, который, в свою очередь, двигает силовые контакты. Электромагнитный и тепловой расщепители обеспечивают отключение автомата при ненормальных состояниях цепи. Дугогасительная камера предотвращает горение и быстро гасит дугу. Канал отвода выводит газы горения из корпуса.

Схема подключения

Предлагается рассмотреть схему подключения двухполюсного автомата.

Здесь ВА 47-63 2/50А — это вводный двухполюсный автомат. Он полностью обесточивает при необходимости всю цепь. За ним подключается счетчик и УЗО. Далее применена схема подключения ряда однополюсных автоматических выключателей. Они устанавливаются только на фазные провода, а нулевые жилы распределяются посредством шины.

Существует схема подключения ряда двухполюсных автоматов, защищающих каждый свою ветку.

Первым на входе подключается УЗО, затем два ряда двухполюсных выключателей. Синим цветом обозначен нулевой провод, красным — фазовый, а желтым — заземление, распределенное с помощью заземляющей шины. Таким образом, осуществляется защита каждого ответвления цепи.

Монтаж

Как правильно монтировать автоматические выключатели в электрощит? Сначала в нем саморезами прикручиваются дин-рейки — это металлические пластины, на которые потом крепятся все автоматы и УЗО. Длину дин-рейки можно скорректировать при помощи ножовки по металлу. Кроме того, в щит прикрепляются распределительные клемники-шины. Они могут быть для нулевых проводов и отдельно для заземляющих. Современная конфигурация шин позволяет крепить их непосредственно на дин-рейку.

Установить двухполюсный автомат на дин-рейку очень просто. Плоской отверткой нужно вытянуть защелкивающуюся скобу на верхней части корпуса, приставить автомат к дин-рейке и отпустить крепление. Также осуществляется снятие. По правилам, вводный автомат устанавливают в левом верхнем углу.

Далее нужно подсоединить провода. Следует строго придерживаться схемы. К двухполюсному автомату сверху подходят вводные провода фазы и нуля, а снизу жилы отводятся в цепь. Важно не перепутать: вход — сверху, выход — снизу, иначе автомат может выйти из строя и не будет выполнять своих функций.

Объединять автоматы можно при помощи перемычек, изготовленных из медного провода такого же сечения, как и у провода цепи. Перемычки требуются для подключения двухполюсных автоматов в ряд. А также с помощью гребенок — это изолированные шины, используются для соединения однополюсных автоматов.

Концы проводов зачищают с помощью специального инструмента стриппера или острым ножом. Затем обжимают наконечниками для кабеля ручным инструментом кримпером. Если такого оборудования нет, то можно просто облудить концы паяльником с применением канифоли и олова. При подключении проводов к автоматам необходимо крепко затягивать болты отверткой, чтобы слабый контакт не вызывал нагревания и повреждения токопроводящих материалов.

Заземляющий провод всегда проходит мимо автоматов прямиком с заземляющей шине. Нулевые провода подключаются к нулевой шине.

Маркировка

Особое внимание следует обращать на маркировку автоматов.

На корпусе автоматов нанесены специальные обозначения:

1. Номинальный ток устройства (в амперах).
2. Группа по току перегрузки (диапазон тока срабатывания).
3. Максимальный ток срабатывания или ток короткого замыкания (в амперах).
4. Класс токоограничения (чем выше класс, тем выше скорость срабатывания при коротком замыкании).
5. Графическое обозначение или принципиальная схема прибора.
6. Серия аппарата.
7. Номинальное напряжение, при котором нужно использовать автомат.

Подбор автомата

Сначала нужно рассчитать значение номинального тока для своей сети. Сделать это можно по формуле (закон Ома):

I=P/U, где:

I — номинальный ток в амперах «А».

P — мощность всех приборов (сумма мощностей) в ваттах «Вт».

U — напряжение сети в вольтах «В» (в основном 220 В). Выбирать автомат нужно с ближайшим большим значением номинального тока.

Также выбор автомата по значению длительного допустимого тока следует производить, в зависимости от характеристик кабеля проводки. В правилах устройства электроустановок приведены таблицы расчетов. Чем больше сечение кабеля, тем выше допустимый длительный ток.

fb.ru

Особенности конструкции дифавтомата

Поскольку дифавтомат предназначен для выполнения нескольких различных функций, то в его конструкцию входят относительно обособленные элементы, принцип работы и назначение которых несколько различаются. Все составные части устройства собраны в компактном диэлектрическом корпусе, имеющем крепления для монтажа на DIN-рейку в электрическом щитке.

К рабочей части дифференциального автомата относятся:

1. Механизм независимого расцепления.
2. Электромагнитный расцепитель. Это устройство состоит из катушки индуктивности, оборудованной подвижным металлическим сердечником. Сердечник соединен с подпружиненным возвратным механизмом, обеспечивающим надежное замыкание контактов выключателя в нормальном режиме работы электрической цепи. Электромагнитный расцепитель срабатывает в тех случаях, если в цепи протекает ток КЗ.
3. Тепловой расцепитель. Это устройство размыкает электрическую цепь при протекании по ней тока, незначительно превышающего номинальное значение.
4. Рейка сброса.

К защитной части устройства относятся модуль дифференциальной защиты, срабатывающий в тех случаях, если есть ток в проводах заземления электроустановки. В случае превышения этим током определенного значения устройство дает команду на размыкание основных контактов, а также сигнализирует о причинах срабатывания защиты дифференциального автомата.

Составными частями конструкции модуля защиты являются:

1. Дифференциальный трансформатор.
2. Электронный усилитель.
3. Катушка электромагнитного сброса.
4. Устройство контроля исправности защитной части дифавтомата.

На передней части корпуса изделия есть специальная кнопка, которая предназначена для проверки работоспособности защитной части устройства. Чтобы спровоцировать контрольное срабатывание дифавтомата нужно просто нажать на кнопку, при этом происходит замыкание цепи, вызывающее ток утечки, на который реагирует защита.

Для обеспечения нормальной работы защитного модуля он подключается последовательно за рабочей частью дифавтомата.

Принцип действия

Ток утечки в системе электроснабжения квартиры может возникать при повреждении изоляции электроприборов. Если при этом используется заземляющий проводник, то на корпусе электроустановки отсутствует повышенное по отношению к земле напряжение. Протекание тока через заземляющий проводник приводит к его нагреву и возможному увеличению сопротивления или даже обрыву заземляющего провода. В том случае, если электроустановка оказывается незаземленной, есть высокая вероятность поражения человека электрическим током.

Существенным минусом защитного заземления является невозможность контролировать состояние целостности изоляции и протекания дифференциальных токов. Принцип работы автомата заключается в осуществлении такого контроля с отключением электрической цепи в случае превышения током утечки допустимых значений.

В основу работы защитной части дифавтомата положен принцип электромагнитной индукции. В качестве датчика, реагирующего на разность токов во входящем и выходящем проводах, используется измерительный трансформатор.

В конструкцию этого устройства входят две встречно включенные обмотки, каждая из которых создает в сердечнике свой магнитный поток. До тех пор, пока эти потоки равны между собой, ток во вторичной обмотке трансформатора равен нулю. Если в сердечнике появляется магнитный поток, то он провоцирует возникновение тока во вторичной обмотке, что вызывает срабатывание защитного механизма, размыкающего основные контакты дифавтомата.

Сфера применения дифавтоматов

Использование этих устройств определяется их функциональным назначением. Правильно подключенный дифференциальный автомат позволяет:

1. Добиться обеспечения необходимого уровня электрической безопасности в тех случаях, если повреждена изоляция электроустановки или произошло замыкание фазного провода на ее корпус.
2. Предотвратить перегрев и возгорание поврежденных мест изоляции, через которые в течение длительного времени может протекать ток утечки.
3. Обеспечить защиту от поражения электрическим током человека в случае непреднамеренного прикосновения его к открытым токоведущим частям электроустановки.
4. Надежно защитить систему электроснабжения от выхода из строя ее элементов при возникновении в них коротких замыканий и перегрузок.
5. Если есть необходимость в снижении массогабаритных показателей распределительных устройств, то использование дифавтоматов поможет решить эту проблему. За счет совмещения в одном корпусе автоматического выключателя и УЗО можно существенно сэкономить место в электрическом щите.

Выбор дифференциального автомата

Большое количество производителей электрооборудования, а также широкий модельный ряд представленных на рынке дифавтоматов существенно затрудняют выбор этих устройств. Для того чтобы правильно выбрать качественный выключатель тока утечки для конкретной системы электроснабжения, необходимо обратить внимание на такие его характеристики:

• Количество полюсов. Каждый полюс обеспечивает независимый путь прохождения тока и может быть отключен общим разъединительным механизмом. Таким образом, для защиты однофазной сети следует использовать двухполюсные дифференциальные автоматы, а для установки в трехфазной сети – четырехполюсные.

• В зависимости от номинального напряжения различают автоматы на 220 и 400 В.
• Поскольку дифавтомат выполняет функции защиты от токов КЗ и перегрузок, то при его выборе следует руководствоваться теми же правилами, что и для автоматического выключателя. Важнейшими параметрами этих устройств является номинальный ток, значение которого определяется исходя из номинальной мощности подключаемой нагрузки, а также тип времятоковой характеристики. Этот параметр показывает зависимость протекающего через автомат тока от времени срабатывания расцепителя. Для установки в электрических сетях бытового назначения рекомендовано использовать автоматы, имеющие времятоковую характеристику типа С.
• Номинальное значение тока утечки. Показывает максимальное значение разности токов (для определения этого параметра есть специальный символ Δ, нанесенный на корпус устройства), при котором дифавтомат не размыкает электрическую цепь. Как правило, для электрических сетей бытового назначения номинальное значение тока утечки составляет 30 мА.

• Существуют автоматические выключатели дифференциальных токов, предназначенные для работы в сетях постоянного (А или DC) или переменного (АС) тока.
• Надежность устройства. Этот параметр во многом зависит от компании-изготовителя. При выборе и приобретении дифференциального автомата нужно опасаться подделок, приобретая электрооборудование в специализированных магазинах, у которых есть все необходимые документы и разрешения.

Следует заметить, что в случае обрыва нулевого провода, защита, которую обеспечивает дифференциальный автомат, не сможет функционировать из-за отсутствия электропитания. В большинстве моделей дифавтоматов предусмотрена защита от повреждения нулевого проводника, размыкающая цепь при пропадании в ней напряжения.

При обрыве заземляющего проводника может возникнуть ситуация, при которой дифавтомат не среагирует на появлении на корпусе электроустановки повышенного потенциала относительно земли. Однако в этом случае устройство сработает в случае прикосновения человека к такой электроустановке и создания таким образом пути протекания тока утечки.

Подключение

Схема подключения дифференциального автомата достаточно проста. Целесообразно рассмотреть ее на примере одной из наиболее популярных моделей этого устройства ВД1 – 63.

Для работы этого дифавтомата в однофазной сети нужно использовать нулевой и фазный провода, которые подсоединяются к соответствующим клеммам устройства ВД1 – 63. Входные клеммы выключателя дифференциального тока ВД1 – 63 расположены в верхней части его корпуса и имеют маркировку «N» и «1», соответствующую нулевому и фазному проводу.

Подключение дифавтомата ВД1 – 63 выполняется по схеме, представленной на рисунке.

Такое устройство защищает от возникновения токов в цепи заземления сразу несколько групп потребителей. Если в одном из элементов электрической сети возникнет ток утечки, то автоматом ВД1 – 63  будут немедленно отключены все потребители. Достоинством такой схемы является ее простота, а также небольшое количество элементов, не загромождающих пространство в электрическом щите. Эта схема может быть использована в тех случаях, если необходимо обеспечить защиту небольшого количества потребителей.

Для устранения недостатка, связанного с неизбирательностью защиты, обеспечиваемой дифавтоматом ВД1 – 63, используется подключение аналогичных устройств на каждую группу потребителей. Линейка номинальных токов для автоматов ВД1 – 63  достаточно широка и включает в себя стандартные значения от 16 до 100А. Разветвленная схема подключения является более дорогой и сложной в монтаже, соединение ее элементов требует гораздо большего места в распределительном щитке. Однако применение подобной защиты существенно повышает ее надежность и селективность.

Недостатки

Подключение дифференциального автомата обеспечивает значительно больше преимуществ, чем недостатков. Однако, помимо достаточно высокой стоимости этих устройств, к их отрицательным качествам нужно отнести невозможность определения места повреждения изоляции электрической цепи, из-за которого сработал дифавтомат.

Еще одним негативным моментом является относительная сложность этих устройств, которая, во-первых, приводит к снижению их надежности, а во-вторых, требует замены всего изделия в тех случаях, если из строя выходит какой-либо его элемент.

mr-build.ru

Приборы, обеспечивающие безопасность домашних электрических сетей и их отдельных участков

Какие уровни защиты должны предусматриваться в домашних электрических сетях

Если быть совсем точным, то заголовок, вынесенный в название статьи, не является вполне корректным. Отставим в сторону краткость, и попробуем сформулировать иначе. Итак, что лучше использовать для обеспечения необходимых уровней защиты – дифференциальный автомат или сочетание автоматического выключателя с устройством защитного отключения (УЗО)? Именно поэтому первая иллюстрация статьи сделана такой, какая есть, а не иначе.

Вторая поправка. Вопрос не стоит, наверное, о том, что лучше в плане надежности в работе и обеспечения требуемой безопасности. Оба варианта одинаково эффективны, и сравнивать их приходится по совершенно другим критериям, о которых и пойдёт речь ниже.

Но для начала для тем читателям, кто имеет недостаточно четкое представление о предназначении этих полезных устройств, надо хотя бы дать некоторые пояснения по их устройству и действию.

Итак, какие основные «неприятности» могут ожидать потребителя при эксплуатации домашней электрической разводки.

• Перегрузка, то есть ситуация когда суммарное значение нагрузки, одновременно подключенной , превосходит возможности проводов подводящей линии питания. Причины могут быть разными. Очень часто – это непродуманное подключение мощной бытовой техники к старой проводке, не отвечающей современным требованиям. То же самое может произойти, когда одновременно к одной, пусть даже качественно проложенной линии, подключается сразу несколько мощных приборов. Не секрет, что многие хозяева слишком увлекаются применением тройников, и в итоге на одну розетку выпадает такая нагрузка, с которой подводящая проводка справиться просто не в состоянии.

В итоге это всегда приводит к сильному нагреву проводов, вызывающих плавление изоляции или даже пластиковых корпусов розеток или бытовых приборов. Вполне понятно, что такая ситуация запросто может привести к открытому возгоранию.

Оплавление изоляции, понятно, становится причиной и появления короткого замыкания со всеми его «прелестями». Особая опасность такого явления заключается еще и в том, что нарушение целостности проводки может возникнуть на скрытом участке, и последствия могут быть совершенно не предсказуемыми.

Кстати, режим перегрузки иногда случается и не по вине хозяев. Бывают ситуации, когда к таким последствиям приводят неисправности приборов потребления. Скажем, межвитковое замыкание в обмотке электродвигателя или какое-то частичное нарушение целостности нагревательного элемента электрического обогревателя.

Итак, совершенно очевидно, что должна быть предусмотрена система аварийного отключения при перегрузке линии.

• Короткое замыкание. Если по каким-либо причинам произошел контакт провода фазы и нуля (фазы и заземления), то вся мощность участка сети резко сосредотачивается на очень ограниченном участке. Безусловно, это приводит к мгновенному высокотемпературному нагреву проводников, к образованию между ними электрической дуги. И если перегрузка линии дает некоторую вероятность открытого возгорания, то короткое замыкание в большинстве случаев непосредственно приводит к нему.

Даже в условиях своевременного срабатывания защиты короткое замыкание может привести к пожароопасной ситуации. Страшно даже представить, чем может закончиться это ЧП, если линия останется включенной.

Возможных причин короткого замыкания весьма немало.

— Это может быть некачественная или со временем пришедшая в негодность изоляция проводки.

— Понятно, что одной из частых причин становится уже рассмотренная выше перегрузка линии с плавлением изоляции.

— Случайное попадание посторонних предметов или веществ на токопроводящие детали.

— Невнимательность, допущенные ошибки или совершенно безграмотные действия при монтаже внутридомовых линий.

— Грубые нарушения правил эксплуатации приборов.

— Поломки бытовой техники (например, износ подшипников электродвигателей или механические повреждения расположенных внутри проводов и контактов) или выход из строя элементов электронных или электромеханических схем приборов.

Как видно из перечисленного, предугадать заранее все причины просто невозможно. И, стало быть, необходимо предусмотреть защиту, которая бы мгновенно разрывала линию питания в случае короткого замыкания.

• Токи утечки. Под этим термином образно можно понимать электрический ток, проходящий от фазы к «земле» по несанкционированному, то есть не предназначенному для этого и нежелательному пути.

Объясняется это тем, что изоляция токопроводящих элементов далеко не всегда идеальна уже сама по себе, то есть даже в совершенно новом неизношенном состоянии. Плюс к тому со временем она стареет, несколько растрачивая свои диэлектрические качества. Обострить ситуацию способны периодические перегрузки линий, о которых уже рассказывалось. В итоге электрический ток находит себе пути для распространения – через металлические корпуса бытовых приборов, заземленные трубы отопительных или водопроводных систем, по арматурному каркасу железобетона, а порой – и вовсе по влажным оштукатуренным поверхностям стен. И при прикосновении к таким предметам или конструкциям человек может замкнуть цепь через себя.

1 – полезная нагрузка.

2 – схематичное изображение сопротивления изоляции.

3 – металлический корпус бытового прибора или деталь строительной конструкции.

Главной опасностью в бытовых условиях становится возможное поражение человека электрическим током. Наверное, многие сталкивались с явлением, когда при прикосновении к стиральной или посудомоечной машине, к электрической плите или духовке, а иногда – даже к сантехническим приборам ощущается неприятное воздействие электричества. Это уже признак чрезвычано высокой опасности!

Безопасным для человека при напряжении в 220 В считается сила тока, не превышающая 1,5 мА – именно при таких показателях уже начинается чувствоваться воздействие. При токах порядка 2÷7 мА возникают судорожные реакции пальцев и кистей рук, а при 10 и выше человек уже даже не в состоянии самостоятельно оторвать руку от проводника (проводящей поверхности). И чем длительнее этот контакт, тем меньше сопротивление человеческого тела, и тем выше вероятность наступления необратимых последствий.

Особую опасность токи утечки представляют в помещениях с повышенной влажностью – сами условия способствуют высокой проводимости. А и кухни, а ванные в современных домах и квартирах буквально напичканы электрическими бытовыми машинами и приборами.

Бороться с возникновением токов утечки – чрезвычайно сложно. Тем более никто не застрахован от того, что совершенно безопасная, например, посудомоечная машина не станет источником реальной угрозы завтра. Значит, необходимо устройство, которое могло бы мгновенно выключать электропитание, если при прикосновении с прибором ток утечки достигает опасных величин.

Все эти три главных опасности приняты в расчет при создании приборов защиты.

Автоматические выключатели

Эти компактные устройства модульной конструкции пришли на смену когда-то ранее повсеместно устанавливаемым плавким предохранителям – «пробкам». Прямое предназначение – защита внутренней внутриквартирной сети или выделенного ее участка от перегрузки и короткого замыкания.

Целью настоящей публикации не ставится подробное рассмотрение устройства автоматического выключателя, равно, как и других приборов. Поэтому ограничимся кратким описанием и принципом работы.

Современный автоматический выключатель имеет модульную конструкцию, заключен в компактный пластиковый корпус. С лицевой части имеется рукоятка включения цепи, с тыльной – специальный паз с защёлкой – для фиксации выключателя на дин-рейке.

Любой выключатель рассчитан на определенный номинальный ток нагрузки. Его значение обязательно указывается на корпусе прибора.

Замыкание контактов обеспечивается при переводе рукоятки в верхнее положение. Специальное механическое устройство зацепления (совокупность рычагов и стопоров) обеспечивает фиксацию в этом положении.

А вот уровней срабатывания на размыкание контактов предусмотрено два. Один расцепитель имеет биметаллический (тепловой) принцип действия, второй – электромагнитный.

Итак, прохождение тока через проводник всегда сопровождается выделением определенного количества тепла. Если значение тока, проходящего через автоматический выключатель, превышает номинальный показатель, то биметаллическая пластина, нагреваясь, начинает изгибаться. При определённом уровне изгиба срабатывает механизм расцепления контактов, и линия нагрузки обесточивается.

Второй, электромагнитный «рубеж обороны» является защитой от короткого замыкания. Это – индукционная катушка с расположенным внутри металлическим сердечником, удерживаемым в «рабочем» положении с помощью пружины. То есть при нормальных значениях тока наведенного электромагнитного поля недостаточно для того, чтобы переместить сердечник этого соленоида.

Если на линии возникло короткое замыкание, то значение силы тока, проходящего через выключатель, многократно возрастает. Соответственно, резко повышается и напряженность создаваемого индукционной катушкой электромагнитного поля. Сердечник, преодолевая сопротивление пружины, втягивается внутрь, приводя тем самым в действие механизм свободного расцепления.

Размыкание контактов при больших показателях силы тока сопровождается образованием электрической дуги. Это предусмотрено в конструкции – специальная камера с металлическими пластинами дробит и гасит дугу, а образовавшийся при ее непродолжительном горении газ отводится через специальный канал.

Итак, автоматический выключатель защитит линию от перегрузки выше номинальной и от короткого замыкания. С токами утечки он бороться не умеет.

Устройство защитного отключения (УЗО)

Для защиты от токов утечки используется совсем другое устройство. Правильное его название – дифференциальный выключатель (ДВ), и работа этого прибора основана на сравнении силы тока на входе и на выходе.

Главным «рабочим органом» УЗО является трансформатор тока с тороидальным сердечником, на котором размещены обмотки. Две из них – на проводниках L и N (условно назовём входом на нагрузку и выходом с нее), равные по своим параметрам. И еще одна – контрольная, соединенная или с электромеханическим реле, или с электронным ключом.

В нормальном положении, при отсутствии утечек, обмотки входа и выхода создают равные по величине магнитные потоки, но направленные в противоположном направлении. Соответственно, они компенсируют друг друга, и суммарный магнитный поток в тороидальном сердечнике равен нулю.

Если появился ток утечки (например, к бытовому прибору с поврежденной изоляцией прикоснулся человек), то магнитный поток на выходной обмотке становится меньше входного. Взаимной компенсации нет, и в сердечнике появляется результирующий электромагнитный поток, который наводит ЭДС на контрольной обмотке. Возникший в ней ток вызывает срабатывание электромеханического реле или электронного ключа, разрывающих цепь питания нагрузки.

Время срабатывания исправного УЗО обычно в пределах 0,2÷0,3 секунды.

Дифференциальные выключатели в зависимости от своего типа могут реагировать на утечку переменного или постоянного (импульсного тока). В характеристиках прибора обязательно указывается номинальная сила тока утечки (то есть разница между входным и выходным значением) – обычно это 10, 30, 100, 300, 500 мА. Для большинства бытовых приборов выбираются УЗО с номиналом в 30 мА, а если они располагаются в помещениях с повышенной влажностью или в детских комнатах – 10 мА. Дифференциальные выключатели с более высокими номиналами уже имеют несколько иное предназначение – не защиты человека от поражения током, а для предотвращения возникновения аварийно-опасных ситуаций с большой утечкой и вероятностью возгорани, то есть устанавливаются общими на вводных линиях в распределительных щитах.

Подчеркнём еще раз особенность – устройства защитного отключения задают необходимый уровень безопасности от воздействия токов утечки. Но они совершенно «беспомощны» в отношении перегрузки линии питания и короткого замыкания. Таким образом, использование УЗО в обязательном порядке предусматривается в связке с автоматическими выключателями. Только в этом случае будет обеспечиваться необходимый уровень защиты.

Дифференциальные автоматы

Эти приборы можно назвать самыми совершенными из перечисленных, так как в одном корпусе собран и автоматический выключатель, и УЗО. Причем, компактность таких дифавтоматов (качесвтенных, конечно, от ведущих производителей) никак не отражается на надёжности создаваемой защиты.

Если быть точнее, то полное название этих приборов – автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ). Эта аббревиатура очень часто вынесена на лицевую панель прибора.

Кроме того, на самом дифференциальном автомате или в его паспорте указываются основные характеристики. Это, по аналогии с автоматическим выключателем, номинальный ток нагрузки (с буквенным индексом в начале, говорящем о время-токовой характеристике срабатывания устройства). И величина тока утечки в мА, так, как это принято на УЗО.

Казалось бы – вот оно, оптимальное решение! Однако, не все так просто. Да, надежность эксплуатации линии дифавтомат обеспечит полностью, но вот целесообразность его установки иногда вызывает сомнения. Поэтому в следующем разделе статьи мы как раз и перейдём к разностороннему сравнению преимуществ и недостатков возможных вариантов: использования УЗО в паре с автоматическим выключателем или дифференциального автомата.

Что лучше поставить: УЗО + автоматический выключатель или дифференциальный автомат?

Итак, исходим из того, что эксплуатационные характеристики у приборов равные, то есть они в одинаковой степени обеспечивают эффективную защиту от рассмотренных выше чрезвычайных ситуаций.

Что займет больше места?

Да, начнем с самого очевидного. Иногда размеры распределительного щитка не позволяют игнорировать этот вопрос. А установка более вместительного шкафа или вовсе невозможна исходя из габаритов имеющегося места, или сопряжена с серьёзными ремонтно-отделочными работами, которыми заниматься нет никакого желания.

Здесь – все просто. «Дуэт» автоматический выключатель + УЗО займет 3 модуль-места на дин-рейке. А дифференциальный автомат, выполняющий в точности такие же функции – всего два.

Вроде бы – пустяк. Возможно, и так, но только если речь идет о защите всего одной линии. Но хороший хозяин, заботящийся о безопасности, распределит сеть на несколько выделенных линий. Например, отдельная линия на стиральную машинку (с автоматом 16 А, УЗО 25 А ΔI=30 мА), группа розеток на кухне – (16 А, УЗО 25 А ΔI=30 мА) и в ванной (10А, УЗО 25А ΔI=10 мА).

Если эту схему реализовывать с парами автомат + УЗО, на дин-рейке распределительного щитка потребуется 9 модуль-мест. Очень даже немало.

Та же схема, но уже с использованием дифференциальных автоматов, потребует всего 6 модуль-мест, а для небольшого распределительного щитка эта разница – весьма ощутима.

Кстати, в настоящее время в продаже можно отыскать дифференциальные автоматы даже одномодульного исполнения. Стоят они, безусловно, значительно дороже, но зато позволяют существенно экономить место в распределительном шкафу.

Что проще в электротехническом монтаже?

Этот критерий выбора не столь существенен, но все же.

В принципе, сам монтаж несложен в любом случае – на всех приборах такого предназначения имеются удобные зажимные винтовые клеммы, которые обеспечивают надежный контакт. Установка любого выключателя на дин-рейку тоже труда не составляет. Разница лишь в количестве коммуникационных соединений и в большей «напичканности» внутреннего пространства шкафа дополнительными перемычками.

На схеме ниже для сравнения показана коммутация пары АВ + УЗО и отдельного АВДТ.

• Итак, чтобы подключить на выделенной линии пару АВ+УЗО необходимо выполнить следующее:

— На вход автоматического выключателя подключается фазный провод. С выхода отрезком провода производится коммутация на вход L УЗО. И затем, с выходной клеммы УЗО – фазный провод идет к полезной нагрузке.

— Провод нуля подключается к соответствующей клемме N УЗО, и далее – выход в сторону нагрузки.

Того, шесть клемм и одна перемычка.

• Для подключения в схему дифференциального автомата достаточно скоммутировать соответствующие провода с клеммами L и N на входе и на выходе. Итого – четыре клеммы без каких бы то ни было перемычек.

Понятно, что разница невелика, и для опытного монтажника любой из вариантов не представит сложностей. Тем не менее – схема проще, и в пространстве шкафа меньше проводов-перемычек.

Диагностика неполадок в электрической сети

Любое из рассматриваемых защитных устройств рассчитано на срабатывание, то есть на разрыв цепи в случае тех или иных неполадок или аварийных ситуаций. Но вот, предположим, произошло срабатывание, и требуется определиться с его причиной.

• Если установлена пара автомат + УЗО, то возникшую проблему, по крайней мере, можно сразу же локализовать. Здесь все просто: если сработало УЗО, то на одном из бытовых приборов наблюдается ток утечки. Разобраться какой из них «виноват» в этом – уже не столь сложно, тем более, если в момент срабатывания к сети были подключены только некоторые из приборов. Если же сработал автоматический выключатель, то можно грешить или на перегрузку сети (проанализировав, что же работало в момент выключения), или на короткое замыкание, которое обычно дает о себе знать и другими признаками.
• А вот если все защитные функции были возложены на дифференциальный автомат, то «поставить диагноз» становится значительно сложнее. Приходится рассматривать все вероятные причины срабатывания.

Справедливости ради необходимо заметить, что некоторые модели дифференциальных автоматов оснащены своеобразным индикатором, который способен указать, какой из контуров (по утечке или по перегрузке) вызвал срабатывание защиты. Но стоимость таких АВДТ, безусловно, выше.

Ремонтопригодность собираемой схемы

Никогда нельзя исключать вероятности, что в силу тех или иных причин выйдет из строя сам прибор защиты. потребуется его замена, и, увы, но дифференциальный автомат по этому критерию существенно проигрывает.

В случае поломки любого из приборов в связке УЗО+АВ, достаточно будет заменить только неисправный – на работоспособности «партнера» это не скажется.  При лобом раскладе приобретение каждого из них — существенно дешевле покупки дифференциального автомата.

Если же вышел из строя любой из уровней защиты дифавтомата, прибор придется заменять полностью. А такое порой случается. Например, происходят частые срабатывания вроде бы безо всякой причины, при явно неперегруженной линии сети. И кнопка тест срабатывает при этом вполне штатно, то есть «встроенное» УЗО исправно. Скорее всего, проблема кроется в тепловом контуре защиты (некорректно работает биметаллическая пластина). Но это все равно потребует приобретения весьма дорогостоящего нового АВДТ.

Вопросы финансового характера

В определенной мере этого вопроса мы уже коснулись в предыдущем пункте. Но то была форс-мажорная ситуация. А теперь же рассмотрим с точки зрения планирования «бюджета» на создание или реконструкцию домашней электросети.

Приобретение надёжных приборов защиты (в особенности УЗО и АВДТ) – дело довольно затратное. Особенно, если ориентироваться на действительно качественные изделия ведущих брендов. К таковым можно отнести, например, «Schneider Electric», «Legrand», «АВВ», «General Electric», «Siemens». К бюджетным и, увы, не всегда оправдывающим надежды вариантам относят продукцию «DEKraft», «IEK», «Контактор». Существуют и вовсе не известные никому марки, к которым следует относиться с особой предвзятой осторожностью, так как выгода в стоимости покупки будет несравнима с теми последствиями, к которым может привести некорректная работа дешевой автоматики.

Так что стоит хорошо подумать, приобрести ли раз и надолго гарантированно качественные приборы, и после этого «спать спокойно», или же пойти «по пути наименьшего сопротивления», но при этом хозяина постоянно будет «грызть» чувство какой-то неуверенности.

Просто в качестве примера для сравнения затрат на УЗО+АВ и АВДТ возьмем модели «Legrand» с ценами из фирменного магазина в Москве.

Наименование модели	Иллюстрация	Номинальный ток, максимальный ток утечки	Стоимость за единицу
Автоматические выключатели серии DХ³, одномодульные, однофазные, тип C		6 А	185 руб.
		10 А	165 руб.
		16 А	157 руб.
		20 А	185 руб.
		25 А	165 руб.
Дифференциальные выключатели (УЗО), двухмодульные, 1 фаза и нейтраль, тип АС		16 А /10 мА	3190 руб.
		25 А/30 мА	1136 руб.
		40 А/30 мА	1540 руб.
		63 А/30 мА	1660 руб.
Автоматические выключатели дифференциального тока, двухмодульные, 1 фаза и нейтраль, тип АС		16 А/10мА	4800 руб.
		16 А/30мА	2290 руб.
		20 А/30 мА	2390 руб.
		25 А/30 мА	2390 руб.
		32 А/30 мА	3090 руб.
		40 А/30 мА	3390 руб.

Примечание: Цены указаны выборочно, для УЗО и АВДТ – более доступной по стоимости серии АС, и только для примера (в контексте освещения темы настоящей статьи).

В любом случае текущие цены необходимо уточнять по месту приобретения. Кстати, в таблице указаны цены на изделия оригинальной сборки, так как лицензионные приборы китайской сборки могут быть еще дешевле.

Ну а если перед глазами есть цены, и уже уяснена схема распределения общей сети на отдельные линии, несложно просчитать и саму бухгалтерию. Например:

• Приобретён мощный бытовой прибор, скажем, стиральная машинка. К ней предполагается протянуть отдельную линию питания, предусмотрев необходимые уровни защиты.

Так как мощность машинки составляет 2 кВт, для нее потребуется автоматический выключатель с номинальным током 16 А. Максимальный ток утечки для срабатывания защиты примем 30 мА, так как прибор будет устанавливаться в сухом помещении (не в ванной).

Смотрим в прайс-лист и подсчитываем:

— Стоимость автоматического выключателя на 16 А – 157 руб.

— УЗО с номинальным током 25 А (этот показатель обязательно должен быть на ступень выше номинала автоматического выключателя!) и с током утечки 30 мА – 1136 руб.

Суммарно – примерно 1300 руб.

Если же установить дифференциальный автомат, то его стоимость при номинальном токе 16 А и срабатывании при утечке 30 мА – 2290 руб.

Получается практически на 1000 рублей дороже. Но при этом, как уже говорилось, меньше места занимается в щитке, проще монтаж. В принципе, на этом уровне разница в общих затратах еще не столь ощутима, и вполне можно принять и тот, и другой вариант. Кстати, многие мастера при прокладке одиночных линий предпочитают именно такое решение – дифференциальный автомат.

• Ну а если монтируется щит, с которого идет раздача, скажем на шесть отдельных линий? Даже первичная прикидка показывает, что разница в стоимости возрастет уже до шести и более тысяч. А это уже вполне ощутимо. Проще заранее предусмотреть более вместительный распределительный шкаф, доплатив за него порядка 500÷600 рублей, и все равно остаться в весомом выигрыше, ничуть не проиграв на степени безопасности.

Но и это еще не все. Как правило, на каждую линию УЗО не устанавливают, так как это выглядит слишком расточительным. Обычно их делят на группы по 2—3 линии со схожими эксплуатационными параметрами. Безопасность такой группы будет обеспечивать одно УЗО и индивидуальные автоматические выключатели. Стоимость АВ, как мы видим, невелика, поэтому такой подход дает весьма внушительный эффект экономии.

Правда, при этом слишком «укрупнять» группы, чтобы еще больше сократить расходы, все же не рекомендуется. Дело в том, что суммарные утечки тока на нескольких линиях, в принципе, совершенно безобидные по отдельности, совокупно могут вызывать частое срабатывание защиты практически безо всяких видимых причин. Кроме того, утечка на каком-то одном приборе станет причиной отключения сразу большого количества линий, что крайне неудобно и в эксплуатации, в диагностике неисправностей. Согласитесь, мало приятно сидеть в потемках в гостиной, если УЗО сработало, скажем, от утечки тока на посудомоечной машине.

Итак, попробуем подсчитать бюджет для шести примерно равных по параметрам линий, разбитых на три группы.

— шесть автоматически выключателей 16А  — 6 × 157 = 942 руб.

— три штуки УЗО 40 А/ 30 мА (40 А, так как подключаются два автомата по 16 А) — 3 × 1540 = 4620 руб.

Суммарно: 942 + 4620 = 5562 руб.

Можно для сравнения определить «удельную стоимость» одной линии – она равна 927 рублям. Существенно меньше, чем при одиночном подключении.

Если заменить УЗО на шесть дифференциальных автоматов с номиналом 16А/30 мА, то сумма получится пугающая: 6 × 2290 = 13740 руб. Понятно, что «удельная стоимость» каждой линии получается равна цене самого АВДТ.

И никуда не деться – на каждую линию требуется свой дифавтомат. Если же рассматривать разбивку линий на группы, с установкой одного АВДТ и к нему двух АВ, то вообще получается полная бессмыслица. Выходит так, что функциональность дифавтомата урезается, и он становится обычным УЗО. Так не проще ли и не дешевле ли установить УЗО? Ведь эффект будет таким же.

Кстати, обратите внимание на еще один нюанс. В двух последних рассмотренных схемах применение дифференциальных автоматов не дало и никакого выигрыша по модуль-местам. В обоих вариантах задействовано по двенадцать мест.

Одним словом, при монтаже щитка с выводами на несколько независимых линий более целесообразным в плане расходов видится применение УЗО с разбивкой на группы, и «персональных» автоматических выключателей на каждую линию. Установка дифференциальных автоматов не дает никаких преимуществ, но обходится существенно дороже.

*  *  *  *  *  *  *

Итак, в публикации было проведено разностороннее сравнение преимуществ и недостатков использования в качестве защиты электрических внутридомовых или квартирных линий дифференциальных автоматов и «тандемов» УЗО + автоматический выключатель. Выводы каждый сделает для себя сам – информации для этого достаточно.

В статье намеренно не приводились правила и схемы электротехнического монтажа. Это – очень серьезный вопрос, который требует отдельного подробного рассмотрения. А вот рекомендации, где об этом можно прочесть — дадим.

Задача повышенной сложности и ответственности – правильная организация домашнего «электрохозяйства»

Лучше, конечно, не имея опыта, за такую работу самостоятельно не приниматься, или, по ркайнем мере, выполнять ее под контролем квалифицированного электрика. Чтобы представить, какой объем мероприятий предстоит провести, и какие многочисленные нюансы при этом должны быть учтены, познакомьтесь с подробнейшей статьей нашего портала «Электропроводка в доме своими руками». А еще одна объемная публикация полностью посвящена правилам монтажа электрического щита.

И в завершение публикации предлагаем посмотреть видеосюжет, напрямую связанный с темой нашего сегодняшнего разговора.

stroyday.ru

Конструкция устройства

Конструктивно диф автоматы из состоят рабочей и защитной части.

Рабочая часть представляет собой автоматический выключатель, в котором имеется специальный механизм независимого расцепления и рейка сброса с помощью внешнего механического воздействия. В различных типах диф автоматов устанавливаются четырехполюсные или двухполюсные автоматические выключатели.

Дифференциальный автомат, как и обычный автоматический выключатель, оборудован двумя расцепителями:

• — электромагнитный расцепитель отключает линию электропитания в случае короткого замыкания;
• — тепловой расцепитель срабатывает в случае возникновения перегрузки защищаемой группы.

Защитной частью устройства является модуль дифференциальной защиты. Он обнаруживает дифференциальный электрический ток на землю (ток утечки). Кроме этого, модуль преобразовывает электрический ток в механическое воздействие, с помощью которого через специальную рейку осуществляется сброс выключателя.

Для обеспечения питания модуля защиты от электрического тока он включается последовательно с автоматическим выключателем.

В модуле защиты от электрического тока имеются некоторые дополнительные устройства, среди которых дифференциальный трансформатор, обнаруживающий остаточный электрический ток, а также электронный усилитель с катушкой электромагнитного сброса.

Для проверки исправности модуля дифференциальной защиты на корпусе устройства расположена специальная кнопка «Тест». При нажатии на эту кнопку создается искусственный ток утечки и автомат (если он исправен) должен отключиться.

Как работает диф автомат

В диф автомате, как и в устройстве защитного отключения, в качестве датчика утечки тока применяется специальный трансформатор. Работа этого трансформатора основана на изменении дифференциального тока в проводниках, подающих электрическую энергию на электроустановку, на которой обеспечивается защита.

Ток утечки отсутствует, если нет повреждений изоляции электропроводки или к токоведущим частям установки никто не прикасается. В этом случае в нулевом и фазном проводе нагрузки будут протекать равные токи.

Этими токами в магнитном сердечнике трансформатора тока наводятся встречно направленные равные магнитные потоки. В результате этого ток вторичной обмотки равен нулю и чувствительный элемент – магнитоэлектрическая защелка не срабатывает.

В случае возникновения утечки, к примеру, если человек случайно прикоснется к фазному проводнику или при нарушении изоляционных свойств диэлектрика, происходит нарушение баланса тока и магнитных потоков.

Во вторичной обмотке возникает электрический ток, который приводит в действие магнитоэлектрическую защелку. Сработавшая защелка воздействует на механизм, расцепляющий автомат и контактную систему.

Где применяются диф автоматы

Дифференциальный автомат может с успехом применяться в однофазных и трехфазных сетях переменного тока. Эти устройства способствуют значительному повышению уровня безопасности в процессе постоянной эксплуатации различных электроприборов.

Кроме этого, дифференциальные автоматические выключатели способствуют предотвращению пожаров, вызванных возгоранием изоляции токоведущих частей некоторых электрических приборов.

• Подключение дифференциального автомата

electricvdome.ru

Рассмотрим один из видов защиты – автомат дифференциального тока, или дифференциальный автомат. Это устройство включает в себя функции устройства защитного отключения и автоматического выключателя. Оно обеспечивает защиту контролируемой цепи от токов короткого замыкания и перегрузочных токов, работая в качестве автоматического выключателя. Также дифференциальный автомат защищает человека от возможного удара электрическим током в результате токов утечки, не допускает пожара вследствие повреждения изоляции токоведущих элементов электроустановки, выполняя при этом функции УЗО.

Виды

Разделение дифавтоматов на виды осуществляется по их характеристикам. Рассмотрим основные разновидности таких устройств.

По типу электрической сети

Все устройства защиты выбирают по числу фаз электрической сети. Существуют дифференциальные автоматы для эксплуатации в однофазной сети 220 вольт, для трехфазной сети 380 вольт. На корпусе устройства есть соответствующее обозначение. Трехфазные модели оснащены нулевым полюсом и тремя полюсами фаз. Его размеры значительно больше, в отличие от однофазной модели, на которой имеется полюс фазы и ноля. На первой картинке слева – однофазный автомат, справа – трехфазный.

По параметрам тока

Номинальный ток обозначается буквой «С» рядом с числом нагрузки тока в амперах.

В быту популярными стали дифавтоматы С16. Остальные виды используются реже. Ток утечки обозначается символом Δ, а справа от этого символа указывается ток в миллиамперах. В цепях освещения чаще всего используются дифавтоматы с номинальным значением тока утечки 10-30 мА. Из них для одиночных сетей применяют автоматы на 10 мА, а в групповых сетях на 30 мА. Защита с номинальным током утечки 100-300 мА применяется для входных дифавтоматов.

По типу

Многие потребители в момент запуска расходуют намного больше энергии, чем при дальнейшей работе. Такие токи называют пусковыми. Они во много раз могут превосходить эксплуатационные токи.

Для того, чтобы не прекращалась подача электроэнергии при запуске мощного электродвигателя, дифференциальный автомат работает так, что отключение выполняется только при значительном превышении его номинального тока.

По параметру тока, при котором срабатывает защита при запуске мощных потребителей, дифференциальные автоматы делятся на типы:

• В – выдерживает перегрузку от 3 до 5 раз.
• С – перегрузка от 5 до 10 раз.
• D – отключение питания происходит при возрастании тока от 10 до 20 раз.

Если к сети питания подключено малое количество устройств с небольшой мощностью, то лучше всего подходит тип В. В городских квартирах и домах рекомендуется подключать дифференциальные автоматы типа С. На промышленных производствах, оснащенных силовым оборудованием, устанавливают защиту типа D. Тип защиты обозначается рядом с током номинала на корпусе автомата.

По классу защиты

Этот параметр означает, на какие виды токов реагирует дифференциальный автомат.

Тип AC — Для синусоидального переменного тока
Тип A  — Для синусоидального переменного и пульсирующего постоянного
Тип B  — Для переменного, импульсного, постоянного и сглаженного постоянного
Тип S  — Выдержка времени отключения 200-300 мс
Тип G  — Выдержка времени отключения 60-80 мс

В квартирах и собственных домах чаще всего применяются типы защит АС и А. Из них наиболее распространена защита А-класса, так как основная часть устройств потребителей оснащена электронным управлением. Например, светодиодная подсветка и некоторые виды люстр управляются с помощью электроники. АС-класс устанавливают в загородных дачах и домах, не имеющих электронных устройств.

По классу ограничения тока и отключающей способности

Дифавтомат имеет класс токоограничения, по которому можно определить быстродействие обесточивания линии питания при появлении критических значений тока.

Класс токоограничения имеет цифровое обозначение:

• 1 – медленный.
• 2 – средний.
• 3 – быстрый.

С повышением класса возрастает и стоимость дифавтомата. В прямоугольнике изображена отключающая способность, а класс токоограничения под ней в квадратике.

По условиям эксплуатации

Основная часть дифавтоматов эксплуатируется в теплых отапливаемых помещениях, и рассчитана на работу в диапазоне -5 +35 градусов. Если дифференциальный автомат необходимо установить вне помещения, то применяют другой тип автоматов, так как в зимнее время температура может опуститься до более низких значений. Для таких случаев существуют морозоустойчивые автоматы, способные работать при более низких температурах.

На корпусе таких автоматов имеется специальный значок снежинки.

При всех аналогичных характеристиках морозоусточивые модели имеют стоимость выше, по сравнению с другими моделями.

По внутреннему устройству

Конструкция дифавтомата может быть электронной или электромеханической. Электронные модели получают питание от фазного провода. При отсутствии электроэнергии такие дифавтоматы не способны выполнять свои функции. Поэтому наиболее надежными считаются электромеханические автоматы, которые для работы не нуждаются в отдельном источнике электроэнергии, и могут работать в любой ситуации.

Чтобы самостоятельно проверить тип дифавтомата, понадобится простая батарейка и два куска провода. Один отрезок провода необходимо подключить к одному полюсу батарейки, а второй проводник ко второму полюсу.

Далее, включаем автомат и оголенными концами проводников касаемся контактов автомата вверху и внизу, создавая эффект замыкания и утечки тока. Если защита сработала, то дифавтомат является электромеханическим, так как он способен функционировать и выполнять свои задачи без внешнего питания.

Устройство и принцип работы

Дифавтомат состоит из защитной и рабочей части. Защитная часть автомата представляет собой модуль дифзащиты, который отвечает за ток утечки на землю (дифференциальный ток). Также, в модуле происходит преобразование электрического тока в механическое воздействие на специальную рейку, которая выключает питание. Этот механизм и является рабочей частью дифавтомата.

Модуль защиты обеспечивается питанием путем последовательного подключения с автоматическим выключателем. Модуль защиты оснащен вспомогательными устройствами, такими как электронный усилитель, с обмоткой электромагнитного сброса, а также дифференциальный трансформатор, который выявляет остаточный ток.

Чтобы проверить работоспособность модуля защиты, корпус дифавтомата оснащен кнопкой «Тест». Если нажать на эту кнопку, то происходит имитация тока утечки, и при исправном автомате питание должно отключиться.

В дифавтомате в качестве датчика дифференциального тока используется специальный трансформатор, так же как и в устройстве защитного отключения. Действие этого трансформатора заключается в преобразовании тока утечки в проводах, которые подают электроэнергию на устройство защиты.

Если нет неисправностей изоляции проводов, либо к токоведущим элементам никто не прикоснулся, то тока утечки нет. При этом в проводниках фазы и ноля протекают одинаковые токи.

Такими токами наводятся одинаковые магнитные потоки, направленные навстречу друг другу, в магнитопроводе трансформатора. В итоге во вторичной обмотке ток равен нулю, а магнитоэлектрическая защелка, являющаяся чувствительным элементом, не срабатывает.

При появлении утечки тока, например, если кто-то прикоснулся к проводу фазы, либо повредилась изоляция, нарушается баланс магнитных потоков и тока.

В это время во вторичной обмотке появляется электрический ток, приводящий в движение магнитоэлектрическую защелку, которая действует на расцепляющий механизм автомата и систему контактов.

Похожие темы:

• Дифавтоматы часть 2. Подключение и применение

• Устройство защитного отключения часть 1. Классификация и особенности

• Устройство защитного отключения часть 2

• Релейная защита. Виды и устройство. Принцип работы.Особенности

• Реле тока. Виды и устройство, Принцип действия. Как выбрать

• Реле контроля напряжения. Виды и работа. Как выбрать и установить

• Тепловые реле. Виды и устройство. Особенности и принцип действия

• Электрические автоматы. Виды и особенности. Принцип действия

• Импульсная защита. Типы и классы защиты. Принцип действия

• Реле приоритета. Виды и особенности. Принцип действия

• Дифавтомат или УЗО-что выбрать? Функциональное различие

• Автоматические выключатели

• Как выбрать УЗО

• Переключатель фаз. Виды и работа. Применение и как выбрать

• Дуговая защита. Виды. Работа. Применение. Особенности

• electrosam.ru

  Советы по выбору дифференциального автомата для дома и квартиры

  Требования безопасности обустройства электрических сетей, предназначенных для частного дома, квартиры или для дачи, предусматривают установку и подключение двух видов защиты. Первая — от короткого замыкания (КЗ) и контроль по токовой нагрузке. Вторая — защита жизни и здоровья человека от поражающего воздействия электричества в случае соприкосновения с токоведущими частями электрооборудования, а также в случаях токовых утечек. В обоих случаях защититься можно, подключив в щитке дифференциальный автомат. Однако чтобы аппарат работал правильно, нужно с пониманием подойти к выбору его характеристик. Далее мы расскажем, как выбрать дифавтомат по мощности и току утечки.

  Какие бывают аналоги?

  Функции защиты от короткого замыкания и токовых перегрузок выполняют электрические автоматы (АВ), давно вытеснившие из обихода пробковые предохранители. Срабатывание по токовым утечкам обеспечивают изделия, сравнительно недавно ставшие обязательным элементом электрических сетей, получившие название устройства защитного отключения (УЗО ). В последнее время особую популярность приобретают дифференциальные автоматы, обладающие защитными функциями, как от коротких замыканий, так и от токов утечек. Человек, особенно не искушенный в вопросах электротехники, порою не может решить, что выбрать в качестве защиты электрооборудования электрической сети, дифференциальный автомат или сочетание автоматического выключателя и УЗО.

  

  На вопрос, в пользу какого оборудования сделать выбор, однозначного ответа нет, потому что и дифавтомату, и устройству защитного отключения свойственны, как преимущества, так и недостатки. В конечном счете, все зависит от конкретных обстоятельств. В одной из своих статей мы рассматривали вопрос, что выбрать: дифференциальный автомат или УЗО .

  Когда рационально выбирать дифференциальный автомат?

  Существует ряд факторов, свидетельствующих в пользу установки УЗО, но бесспорным остается одно из важнейших преимуществ выбора дифавтомата – это экономия места для установки оборудования в распределительном щите. Высокая степень энергонасыщенности жилья современного человека требует соответствующего уровня защиты оборудования от токов коротких замыканий, перегрузок по мощности, а также надежной электробезопасности. Особое внимание следует обустройству и выбору защиты от токовых утечек, предназначенной для стиральной машины, электрокотла, водонагревателя, бани, ванной комнаты и насоса.

  При проектировании схемы электрической сети необходимо учесть, что УЗО, подключенное в цепь каждого из вышеперечисленных потребителей, необходимо обеспечить защитой от короткого замыкания и перегрузок по току, то есть на каждый УЗО потребуется установка автоматического выключателя. В итоге может получиться так, что для этого не будет хватать места на din-рейке щитка. Выбор дифавтовтомата, сочетающего в себе функции АВ и УЗО позволяет более рационально использовать электрический щит.

  Критерии выбора

  Отдав предпочтение дифавтомату, необходимо внимательно отнестись к процессу его выбора. Первоначально необходимо ознакомиться с рабочими характеристиками изделия.

  Номинальное напряжение и фазность. Правильно выбрать дифференциальный автомат в соответствии с необходимыми параметрами не сложно. Аппараты, предназначенные для работы в однофазной сети (220 В), снабжены тремя клеммами подключения, дифавтоматы для трехфазных сетей (380 В) снабжены четырьмя полюсами. Номинальное рабочее напряжение указывается в паспорте и маркируется на корпусе изделия.

  

  Токовый номинал и характеристика. Для того чтобы обеспечить качественную работу дифференциального автомата, важно правильно выбрать токовый номинал и характеристику. Информация об этих параметрах обозначается буквой латинского алфавита и цифрой, например, С25, что означает, аппарат характеристики С, при номинальном рабочем токе 25 А. Самыми ходовыми дифавтоматами для квартир и частных домов являются изделия характеристики С. При выборе дифференциального автомата по мощности рекомендуется придерживаться значений указанных в таблице:

  

  Ток утечки. Обозначается значком «дельта» с числом, соответствующим величине номинального тока утечки в миллиамперах. Правильно выбрать дифавтомат по току утечки помогут данные второй таблицы:

  

  Важно! На водонагреватель, стиральную машинку, ванную комнату либо баню нужно выбирать аппарат, который срабатывает при 10 мА. На групповую линию достаточно выбрать характеристику в 30 мА, если вы решили разделить электропроводку на группы. На ввод в частный дом, для защиты от возникновения пожара рекомендуется ставить дифавтомат на 300 мА, а в квартирах достаточно использовать аппарат, рассчитанный на 100 мА.

  Класс УЗО. Встроенные в дифференциальный автомат УЗО, подразделяются на два класса:

  • А – срабатывающие в результате воздействия утечек постоянного тока. Для подключения в сеть потребителей бытовой электроники следует выбрать УЗО данного класса
  • АС – отключают дифавтомат при появлении в сети и на электрооборудовании утечек переменного тока.

  Защита от обрыва нулевого проводника. Часть дифавтоматов укомплектована блоками отключающими потребителей при обрыве нулевого провода. Обустраивая защиту оборудования от утечек тока, целесообразно выбрать именно такое изделие. Еще одна важная характеристика — время отключения (обозначается, как Tn). Оно не должно быть более 0,3 с.

  Для человека неуверенного в том, что он сам сможет выбрать дифавтомат, рекомендуется делать приобретение в торговых предприятиях с высокой репутацией, в которых следует обратиться за помощью квалифицированному консультанту. С ним можно обсудить вопросы приемлемой цены и в пользу какой фирме-производителю дифференциальных автоматов следует отдать свой выбор.

  Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

  Вот мы и рассмотрели, как выбрать дифавтомат по мощности и току утечки. Надеемся, предоставленная информация помогла вам разобраться в выборе подходящего дифференциального автомата для дома, дачи либо квартиры!

  Рекомендуем также прочитать:

  Выбираем дифференциальный автомат по мощности

  Для специалистов, или пользователей, уже имеющих опыт по выбору автоматов защиты и УЗО (устройств защитного отключения) выбор дифференциального автомата (дифавтомата ), совмещающего эти два защитные приборы, не составляет большого труда – они разделяют на два этапа весь процесс.

  

  дифавтомат на 220 Вольт

  Сначала определяются с требованиями защиты электросети по параметрам, свойственным УЗО, а именно: рассчитывают ток утечки IΔn и выясняют тип тока потерь (A, AC, B, S, G). Потом вычисляют показатели предельной нагрузки сети и выясняют характер пусковых токов подключаемых устройств, для определения номинального тока In защитного автомата и его времятоковой характеристики (B, C, D).

  По имеющимся параметрам выбирают соответствующий дифавтомат, согласно остальным критериям, имеющим отношение к обоим электротехническим изделиям: количество фаз, номинальное напряжение, температурный режим, предельный ток короткого замыкания (КЗ), степень защиты.

  Начинающим электрикам нужно для начала коротко напомнить принцип работы УЗО и защитного автомата. – составляющих дифавтомат (выключатель дифференциального тока автоматический, АВДТ).

  Выбрать по параметрам, свойственным УЗО

  Принцип действия подробно описан в соответствующих разделах, коротко стоит упомянуть, что во вторичной обмотке дифференциального трансформатора (датчика утечки) создаётся электродвижущая сила, которая инициирует срабатывание электромагнитного реле задвижки отключающего механизма устройства напрямую, или с помощью дополнительного усилителя, питающегося от напряжения сети.

  В этом случае нужно осознавать, что при обрыве ноля электронная система усиления не сработает. Также она уязвима при значительных колебаниях напряжения. При выборе дифавтомата нужно учитывать этот нюанс, усилитель на корпусе обозначается треугольником.

  Дифференциальные трансформаторы в данных изделиях очень чувствительны и реагируют на ток, который существенно ниже опасного для человека значения в 100 мА, а весь размыкающий механизм срабатывает настолько быстро, что человек ощущает небольшой испуг и лёгкий шок, абсолютно не травматический для организма.

  Дифференциальные автоматы, как и УЗО, являющиеся их частью, выпускаются с номинальными дифференциальными токами IΔn различных значений: 10 и 30 мА для защиты от поражения; 100, 300, 500мА для обеспечения пожарной безопасности силовых линий проводки. Данное обозначение IΔn и его эквивалент в миллиамперах электрики называют уставкой.

  Согласно ПУЭ 7.1.83 уставку рассчитывают исходя из протяжённости линий и потребляемой нагрузки электроприборов, если IΔn не указан в их паспорте. По длине фазного провода ток утечки IΔL = 0,01мА на каждый метр его длины L. По нагрузке ток потерь IΔP = 0,4А на каждый ампер потребляемого суммарного тока IΣ электроприемников.

  Суммарная утечка: IΔΣ =0,4* IΣ +0,01*L. Вышеупомянутый пункт ПУЭ требует также, чтобы IΔn дифавтомата в три раза превышал IΔΣ, то есть IΔn = 3* IΔΣ = 3*(0,4* IΣ +0,01*L). Для облегчения выбора существует таблица:

  

  Таблица выбора тока уставки для дифавтомата и УЗО

  Исключением из этих правил является электропроводка на кухне, в ванной, сауне, бане – там уставка всегда должна быть 10мА.

  Тип срабатывания

  На корпусе дифавтомата имеется ещё один символ, унаследованный от УЗО – его тип, определяющий срабатывание при различном характере тока утечек:

  • АС – переменный IΔn¬, обозначается – синусоидой, применяем для систем освещения, электронагревательных приборов, электродвигателей;
  • А – переменный и постоянный пульсирующий IΔn¬. Символ: Многие производители бытовой техники указывают именно этот тип защитного устройства в паспорте своих изделий.
  • В –¬ переменный и постоянный сглаженный IΔn ¬ используемый в промышленных установках;
  • S – выборочность (селективность) срабатывания устройства защиты, благодаря задержке во времени 0,1-0,5 с. Применяется для обеспечения многоуровневой селективной защиты;
  • G – то же, что и S, но селективность определяется меньшим временем задержки: 0,05-0,09 с.

  Выбрать по параметрам автомата

  В случае короткого замыкания в проводке, размыкание цепи в автомате происходит благодаря воздействию тока на электромагнитный расщепитель, в котором обмотка реле притягивает якорь, механически связанный с отключающим механизмом.

  При продолжительных перегрузках отключение происходит из-за нагревания превышающим номинальное значение током биметаллической пластины, которая меняя форму под воздействием тепла, давит на защёлку расщепляющего механизма.

  Такое конструктивное решение даёт возможность подключения электроприборов (электродвигателей, трансформаторов, блоков питания ), имеющих большие стартовые токи запуска, уменьшающиеся до нормального значение при выходе прибора на номинальный режим работы.

  Номинальный ток и время-токовая характеристика

  Данный параметр, указываемый на корпусах автоматов и дифавтоматов в амперах, означает тот предел нагрузки, при которой устройство не отключится. Существует понятие: «условный ток не отключения», на практике означающий, что выключатель сработает только при превышении данного тока в 1,13 раза от номинального, указанного в паспорте.

  Это видно из время-токовой зависимости автоматов (зелёная линия на графике внизу), которая определяет временные рамки для периода срабатывания защиты в зависимости от степени превышения номинального тока.

  Данные время-токовые характеристики обозначаются латинскими буквами обозначающими, что мгновенное расщепление произойдёт при такой кратности номинального тока:

  Данные обозначения наносятся перед значением номинального тока на корпусе дифавтоматов.

  Для примера ниже приведен график время токовой характеристики для самого распространённого типа С:

  

  Две линии графика означают работу в горячем состоянии (слева) и в холодном (справа). Пунктирная линия обозначает автомат до 32А. Рассмотрим, как он сработает при двукратном превышении номинала. В горячем состоянии на отключение потребуется от десяти секунд, в холодном около 200с.

  В реальности это время зависит от температуры уже работающего автомата.

  При превышении номинала в три раза отключение произойдёт в течение 2 – 40с, в пять раз: 0,05 – 12с, в десять: 0,01 – 3с. При дальнейшем увеличении видно, что дифавтомат отключится менее 0,05с в любом состоянии. Исходя из данной характеристики, выбирают соответствующий параметрам дифавтомат для защиты электроустановок определённым типом запуска.

  Все вышеперечисленные параметры дифавтоматов можно узнать у продавцов–консультантов, или самостоятельно прочитать их на корпусе.

  Приобретая изделия авторитетных изготовителей, нужно внимательно проверять наличие паспорта, опасаясь подделок.

  electricremont.ru