Где лучше установить дифавтомат вместо УЗО
Учитывая то, что дифференциальный автомат занимает меньше места, чем совместно устанавливаемые токовые автоматы и УЗО, то они наиболее удобны при размещении в малогабаритных распределительных щитах. Также удобно использовать дифавтоматы в щитах, распределяющим питание на большое количество цепей, поскольку так можно значительно упростить нагрузку. Одновременно возрастает надежность, так как в распределительных щитах слабым метом являются точки коммутации – клеммы устройств с подсоединенными проводами.
Это интересно: Автоматические выключатели ABB — виды, отличия серий, преимущества
Параметры автоматов дифференциального тока
Характеристики дифференциальных автоматов бытового применения
Универсальность дифференциальных автоматов, позволяющая совмещать функции двух приборов сразу, объясняется их конструкцией и заложенными в них возможностями. К основным параметрам, характеризующим дифференциальный автоматический выключатель, относятся:
- тип электромагнитного расцепителя;
- номинальный ток, при котором прибор может работать длительное время;
- показатель быстродействия и рабочее напряжение;
- ток утечки на землю;
- отключающая способность и класс ограничения по токовой составляющей.
Расцепители, используемые в приборах этого класса, условно делятся на основные и вспомогательные устройства. Первые из них относятся к автоматическому выключателю и могут реагировать на сверхтоки, полностью отключая схему коммутации. Второй тип расцепителей (автовыключателей) позволяет расширить функционал защитного устройства.
Обычно он устанавливается только в специальных приборах, изготавливаемых на заказ, которые могут быть:
- независимого типа с возможностью дистанционного отключения по специальному сигналу;
- минимального напряжения — срабатывают при его падении ниже допустимого уровня.
- устройства нулевого потенциала.
Пример токоограничения автоматов
По токовому показателю все известные образцы дифавтоматов подобно АВ подразделяются на ряд приборов, имеющих строго нормируемые значения из следующего ряда: 6, 10, 16, 25, 50 Ампер и т. д.
Помимо этого в их маркировке применяется токовый показатель, обозначаемый буквами «B», «C» или «D». Они располагаются перед маркировочным кодом номинального тока (амперажем) и указывают на быстродействие данной модели.
К еще одной группе технических характеристик относят ток отключения схемы УЗО (дифференциальный показатель), называемый «утечкой». Для большинства образцов автоматов защиты сети эти значения укладываются в типовой ряд: 10, 30, 100, 300 и 500 миллиампер.
Дифавтомат типа АС
Следующая характеристика защитных дифавтоматов – значение рабочего напряжения, при котором они способны функционировать в нормальном режиме: 220 Вольт – для однофазных цепей и 380 Вольт – для их трехфазных аналогов. Его величина указывается под обозначением номинала или под клавишей прибора.
По току утечки и показателю селективности известные виды выключателей дифференциального тока имеют следующие обозначения:
- «A» – образцы, реагирующие на утечки переменного (пульсирующего) тока.
- «AC» – модели электроавтоматов, срабатывающие от утечек с постоянной составляющей.
- «B» – комбинированный вариант, сочетающий в себе обе эти возможности.
Характеристика «тип УЗО» обозначается буквенным индексом или символичным рисунком.
По аналогии с АВ, дифавтоматы срабатывают при перегрузках в электропроводке по селективному принципу, учитывающему задержку по времени. Такой подход позволяет отключать сеть выборочно по предельному току и обеспечивает хорошую электродинамическую устойчивость всей защитной системы. По этому важнейшему для безопасности человека показателю отличия устройств дифференциального тока учитываются следующими значками:
- символом «S», означающим задержку величиной примерно в 200-300 миллисекунд;
- английской буквой «G» (временная пауза в 60-80 миллисекунд).
Принцип работы устройства
Основной частью устройства является модуль дифференциальной защиты. Он обнаруживает дифференциальный электрический ток на землю (ток утечки). Преобразовав его в механическое воздействие, осуществляется сброс выключателя.
Дифференциальный автомат оборудован двумя системами разрыва цепи:
- Электромагнитный расцепитель отключает линию электропитания в случае короткого замыкания.
- Тепловой — срабатывает в при возникновения перегрузки.
В дифавтомате, как и в УЗО, в качестве датчика утечки тока применяется специальный трансформатор. Работа этого трансформатора основана на изменении дифференциального тока в проводниках, подающих электрическую энергию на электроустановку.
Ток утечки отсутствует, если нет повреждений изоляции электропроводки или к ней никто не прикасается. В этом случае в нулевом и фазном проводе нагрузки будут протекать равные токи.
Принцип работы дифавтомата
В случае возникновения утечки, к примеру, если человек случайно прикоснется к фазному проводнику или при нарушении изоляции провода, происходит нарушение баланса тока и магнитных потоков. Во вторичной обмотке возникает электрический ток, который приводит в действие магнитоэлектрическую защелку. Сработавшая защелка воздействует на механизм, разъединяющий цепь.
Какие существуют время токовые характеристики автоматических выключателей и их отличие между собой
Как известно основными органами срабатывания автоматического выключателя являются тепловой и электромагнитный расцепитель.
Тепловой расцепитель представляет собой пластину из биметалла, изгибающуюся при нагреве протекающим током. Тем самым в действие приводится механизм расцепления, при длительной перегрузке срабатывая, с обратнозависимой выдержкой времени. Нагрев биметаллической пластинки и время срабатывание расцепителя напрямую зависят от уровня перегрузки.
Электромагнитный расцепитель является соленоидом с сердечником, магнитное поле соленоида при определенном токе втягивает сердечник, приводящий в действие механизм расцепления – происходит мгновенное срабатывание при КЗ, благодаря чему пострадавший участок сети не будет дожидаться прогревания теплового расцепителя (биметаллической пластины) в автомате.
Зависимость времени срабатывания автомата от силы тока, протекающего через автомат, как раз и определяется время токовой характеристикой автоматического выключателя.
Наверное, каждый замечал изображение латинских букв B, C, D на корпусах модульных автоматов. Так вот они характеризуют кратность уставки электромагнитного расцепителя к номиналу автомата, обозначая его время токовую характеристику.
Эти буквы указывают ток мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя автомата. Проще говоря, характеристика срабатывания автоматического выключателя показывает чувствительность автомата – наименьший ток при котором автомат отключится мгновенно.
Автоматы имеют несколько характеристик, самыми распространенными из которых являются:
- – B — от 3 до 5 ×In;
- – C — от 5 до 10 ×In;
- – D — от 10 до 20 ×In.
Что означают цифры указанные выше?
Приведу небольшой пример. Допустим, есть два автомата одинаковой мощности (равные по номинальному току) но характеристики срабатывания (латинские буквы на автомате) разные: автоматы В16 и С16.
Диапазоны срабатывания электромагнитного расцепителя для В16 составляет 16*(3. 5)=48. 80А. Для С16 диапазон токов мгновенного срабатывания 16*(5. 10)=80. 160А.
При токе 100 А автомат В16 отключится практически мгновенно, в то время как С16 отключится не сразу а через несколько секунд от тепловой защиты (после того как нагреется его биметаллическая пластина).
В жилых зданиях и квартирах, где нагрузки чисто активные (без больших пусковых токов), а какие-нибудь мощные моторы включаются нечасто, самыми чувствительными и предпочтительными к применению являются автоматы с характеристикой B. На сегодняшний день очень распространена характеристика С, которую также можно использовать для жилых и административных зданий.
Что касается характеристики D, то она как раз годится для питания каких-либо электромоторов, больших двигателей и других устройств, где могут быть при их включении большие пусковые токи. Также через пониженную чувствительность при КЗ автоматы с характеристикой D могут быть рекомендованы для использования как вводные для повышения шансов селективности со стоящими ниже групповыми АВ при КЗ.
Согласитесь логично, что время срабатывания зависит от температуры автомата. Автомат отключится быстрее, если его тепловой орган (биметаллическая пластина) разогретый. И наоборот при первом включении когда биметалл автомата холодный время отключения будет больше.
Поэтому на графике верхняя кривая характеризует холодное состояние автомата, нижняя кривая характеризует горячее состояние автомата.
Пунктирной линией обозначен предельный ток срабатывания для автоматов до 32 А.
Как выбрать автомат для электропроводки
Автомат для частного дома или квартиры выбирают в зависимости от его характеристик. Они указываются на корпусе устройства. К основным обозначениям относят:
- аббревиатура наименования – АВДТ;
- номинальные параметры тока – С (зависимости времени и тока), число (предельный ток, значение которого нельзя превышать);
- номинальное напряжение для бытовой сети – от 220 до 230 В;
- параметр тока утечки – 30 мА;
- символ, подтверждающий наличие функций АВ и УЗО.
Оптимальный электрический автомат с функциями АВ и УЗО для монтажа в щитке квартиры – однофазный, со значением 220/50. Для частного дома стоит купить трехфазный прибор со значениями 380/3
При покупке также стоит обращать внимание на другие критерии подбора
Ток короткого замыкания
Для сетей освещения стоит выбирать модели с номинальными показателями 10-30 мА. Для одиночных цепей подойдет автомат на 10 мА, для групповой – на 30 мА. Устройства с номинальными параметрами от 100 до 300 мА ставятся на ввод.
Рабочий ток (номинальный)
Номинал – стандартный показатель, который принимает значение 6, 10, 16, 25 и 50 А. При подаче рабочего тока прибор остается включенным. На корпусе прибора эта характеристика имеет маркировку «С» с числовым индексом.
Ток срабатывания
В зависимости от величины тока срабатывания при подключении потребителей дифавтоматы подразделяются на классы:
- В – возможна перегрузка 3-5 раз;
- С – перегрузка происходит 5-10 раз;
- D – питание отключается и включается 10-20 раз.
Электропроводка с малым количеством маломощных устройств требует типа В. Для городской квартиры или дома подойдут автоматические выключатели С-типа. В промышленных цехах лучше устанавливать приборы D-типа.
Селективность
Аналогично УЗО автоматы функционируют по принципу селективности – задержки по времени срабатывания. Поэтому выбор оптимальных автоматов для жилой квартиры должен основываться на избирательности отключения прибора от сети и электродинамике устойчивости защитной системы.
На дифференциальных устройствах бывают два обозначения селективности:
- S – задержка от 200 до 300 миллисекунд;
- G – задержка от 60 до 80 миллисекунд.
Число полюсов
На рынке присутствуют модели:
- 1-полюсные с высокой работоспособностью, рассчитанные на 10 тыс. срабатываний. К ним подключается только кабель, имеющий сечение 25 мм.
- 2-полюсные – подходят для двухпроводных сетей, обеспечивают защиту от превышения величины тока работы и расцепителя тепла. Срабатывают больше 10 тыс. раз.
- 3-полюсные – имеют нулевую последовательность и могут сработать при разнице показаний вторичной обмотки. Отличаются высокими пропускными показателями.
- 4-полюсные – нужны для обустройства трехфазной сети. Оснащаются 4-мя модулями и блоком дифзащиты.
Тип дифавтомата
От этой характеристики зависит, как электроавтомат отреагирует на токовую утечку. Существует две группы изделий:
- электромеханические – срабатывают при утечке независимо от сетевого напряжения;
- электронные – реагирую только при напряжении сети, в случаях обрыва нуля не защищают от утечки.
На схеме электронной модели есть картинка платы с усилителем-треугольником.
Производитель
Чтобы выбрать электрический автомат, ориентируясь на характеристики или бренд, нужно учесть тип жилья и финансовые возможности:
- в качестве временной лучше подбирать недорогую автоматику – Schneider Easy9, IEK, Legrand RX3;
- для квартиры подойдут Legrand TX3 и Schneider Merlin Gerin (DOMOVOI) и АВВ;
- электролинию загородного дома защитит ABB (DS201), Schneider Acty9, Legrand DX3.
История
Первый патент (патент Германии № 552678 от 08.04.28) на УДТ был получен в 1928 году германской фирмой RWE (Rheinisch — Westfälisches Elektrizitätswerk AG). Первый действующий образец устройства защиты был изготовлен этой же фирмой в 1937 году. В качестве датчика использовался маленький дифференциальный трансформатор, а исполнительным элементом служило поляризованное реле с чувствительностью 0,01 ампер и быстродействием 0,1 с.
Чувствительность прототипа устройства была 80 мА дальнейшее повышение чувствительности тормозилось отсутствием материалов с нужными магнитными свойствами. В 1958 году доктором Биглмайером из Австрии было предложено новое схемное решение конструкции УДТ. Сейчас такие УДТ маркируются буквой G. В конструкции были устранены ложные срабатывания от грозовых разрядов и увеличена чувствительность до 30 мА.
Граничные кривые переменного тока и физиологическое действие тока на организм человека были установлены путём тестов в 1940—1950 годы в университете Berkeley американским учёным Чарльзом Дальцилом. В ходе тестов добровольцы подвергались воздействию электрического тока с известным напряжением и силой тока.
В начале 1970-х годов большинство УДТ выпускались в корпусах типа автоматических выключателей. С начала 1980-х годов в США большинство бытовых УДТ были уже встроенными в розетки.
В СССР первые эксперименты по проектированию УДТ начались в 1964 году. Первое серийное УДТ для укомплектования трёхфазного электрифицированного инструмента было изготовлено в 1966 г. Выборгским заводом «Электроинструмент» по разработке ВНИИСМИ. Первое бытовое УДТ в СССР было разработано в 1974 году, но в серию не пошло. Серийное бытовое УДТ производилось с 1988 года в значительных количествах (до 200 тысяч штук в год). Типичный вид УДТ того времени — удлинитель с розеткой на шнуре. С 1982 года всё учебное электротехническое оборудование, поступавшее в школы, в обязательном порядке оснащалось УДТ, которое получило наименование «школьное». Серийность изделия доходила до 60 тыс. штук в год. Для нужд промышленности и сельского хозяйства выпускались защиты ИЭ-9801, ИЭ-9813, УЗОШ 10.2 (ещё выпускается), РУД-0,5.
В настоящее время используются преимущественно УДТ для монтажа в электрощите на DIN-рейку, а встроенные УДТ пока широкого распространения не получили.
Размеры и точки подключения
Основными габаритными характеристиками дифавтомата согласно ГОСТ являются его высота, ширина и толщина, а также размер по высоте и ширине выступающей с лицевой стороны полочки с клавишей управления.
Помимо этого, приводятся размеры расположенных на тыльной стороне полочек, ограничивающих зазор для посадки прибора на фиксирующую его дин-рейку.
Современные модели дифавтомата могут иметь тот или иной размер, с каждым из которых можно ознакомиться в прилагаемой к этому изделию документации. Но в большинстве случаев габаритные характеристики схожи, что упрощает размещение в щитке.
Относительно контактных точек подключения данного прибора к защищаемой схеме необходимо отметить следующее. В однофазной сети устанавливаются дифференциальные устройства, имеющие по два вводных и два выводных контакта.
Одна из этих групп служит для подключения так называемого «фазного» провода, а к другой подсоединяется «нулевая» жила питания. Как правило, все контакты (верхние и нижние) маркируются значками «L» и «N», обозначающими соответственно те места, куда подключаются фаза и ноль.
При включении устройства в электрическую цепь к верхним контактам подсоединяются фазный и нулевой провода, приходящие от вводно-распределительного устройства или электрического счётчика.
Нижние его клеммы предназначаются для коммутации проводников, идущих непосредственно к защищаемой нагрузке (к потребителю).
Подключение дифференциального прибора в силовые цепи трёхфазного питания полностью аналогично рассмотренному ранее варианту. Отличие в данном случае состоит лишь в том, что к дифавтомату при этом подсоединяются сразу три фазы: «A», «B» и «C».
По аналогии со случаем однофазной линии питания 220 Вольт клеммы трёхфазного дифавтомата также маркируются (с целью соблюдать фазировку) и обозначаются как «L1», «L2», «L3» и «N».
Грамотный выбор подходящего для заявленных целей прибора невозможен без внимательного изучения основных рабочих характеристик дифавтомата и соответствующей им маркировки.
В связи с этим перед приобретением дифференциального прибора постарайтесь тщательно изучить весь изложенный в этой статье материал.
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.
Дифференциальный автомат: причины срабатывания
Иногда после установки дифавтомата возникают частые срабатывания. Это случается ввиду некоторых причин:
- При монтаже двух дифавтоматов спутаны нейтральные провода. В такой ситуации при включении кнопки тестирования не возникнет никаких причин для переживаний. Значит, кнопка сработает. Хотя в результате его использования в работе, он сразу отключится.
- Нейтральный проводник, идущий от выхода прибора, подсоединили к нулевой шине. В таком случае правильным будет подключение его к потребителю электроэнергии. При включении дифавтомата в работу, он также сработает. Следовательно, кнопка Тест не исправна.
- Провод защитного заземления и ноль соединены. В данном случае прибор просто не включится.
- При существовании двух дифавтоматов, нейтральные провода объединены в схеме. Все два автомата будут включаться, кнопка Тест мгновенно отключается, при подаче нагрузки автоматы сразу отключаются.
- При установке дифавтомата неправильно подсоединили нулевой проводник. Провод, соответствующий нолю должен подключаться сверху, путем подсоединения к гнезду с буквой N, а отходящая нейтраль идет уже напрямую к потребителю. Вести себя автомат будет, так же как и в предыдущем случае.
Причиной отключения может стать ситуация когда нулевой проводник идет не от защитного устройства, а от нулевой шины. При этом дифференциальный автомат не будет включаться.
Условные обозначения
Разные типы автоматов маркируются по-своему для быстрой идентификации и выбора нужного для конкретной цепи или её участка. Как правило, все производители придерживаются одного механизма, который позволяет унифицировать изделия под многие отрасли и регионы. Разберём подробнее нанесённые на автомат знаки и цифры:
- Бренд. Обычно в верхней части автомата ставится логотип производителя. Практически все они стилизованы определенным образом и имеют свой фирменный цвет, поэтому выбрать изделие своей любимой компании будет несложно.
- Окошко индикатора. Показывает текущее состояние контактов. Если возникла неисправность в автомате, то по нему можно определить есть ли напряжение в сети.
- Тип автомата. Как уже описывалось выше, означает характеристику отключения при токах, значительно превышающих номинальный. Чаще в быту используются C и чуть реже B. Отличия типов электрических автоматов B и C не так существенны;
- Номинальный ток. Показывает значение силы тока, который может выдержать длительную нагрузку.
- Номинальное напряжение. Очень часто данный показатель имеет два значения, написанных через «слэш». Первый — для однофазной сети, второй — для трехфазной. Как правило, в России используется напряжение в 220 В.
- Предельный ток выключения. Означает максимально допустимый ток короткого замыкания, при котором автомат отключится без выхода из строя.
- Класс токоограничения. Выражается в одной цифре или же отсутствует совсем. В последнем случае принято считать номер класса 1. Данная характеристика означает время, на которое ограничивается ток короткого замыкания.
- Схема. На автомате можно встретить даже схему подключения контактов с их обозначениями. Находится она практически всегда в верхней правой части.
При выборе защитного прибора все же одной из главных характеристик считается именно номинальный ток. Для этого нужно определить, какую силу тока требует совокупность всех устройств потребителей в доме.
А так как электричество течёт по проводам, то от его сечения зависит необходимая для нагревания сила тока.
Наличие полюсов также играет немаловажную роль. Чаще всего применяется такая практика:
- Один полюс. Цепи с приборами освещения и розетками, к которым будут подключаться простые приборы.
- Два полюса. Применяется для защиты проводки, проведённой к электроплитам, стиральным машинкам, отопительным приборам, водонагревателям. Также может устанавливаться в качестве защиты между щитом и помещением.
- Три полюса. Используется преимущественно в трехфазных цепях. Это актуально для промышленных или же околопромышленных помещений. Небольшие мастерские, производства и им подобные.
Тактика установки автоматов происходит от большего к меньшему. То есть сначала монтируется, например, двухполюсной, затем однополюсной. Далее идут устройства с мощностью, уменьшающейся на каждом шаге.
Особенности и назначение дифавтомата
Если об обычных электрических автоматах известно практически всем, то, услышав слово «дифавтомат», многие спросят: «А это что такое?» Если говорить упрощенно, дифференциальный автоматический выключатель – это устройство защиты цепи, отключающее питание при любых неполадках, способных привести к повреждению лини или поражению людей током.
Аппарат состоит из нескольких основных частей:
- Пластиковый корпус, устойчивый к плавлению и возгоранию.
- Один или два рычага подачи и отключения питания.
- Маркированные клеммы, к которым подключаются входящие и выходящие кабели.
- Кнопка «Тест», предназначенная для проверки исправности прибора.
В последних моделях этих автоматов устанавливается также сигнальный индикатор, позволяющий дифференцировать причины срабатывания. Благодаря ему можно определить, из-за чего отключился прибор – из-за утечки тока или по причине перегрузки линии. Такая функция облегчает поиск неисправности.
Наглядно про устройство дифавтомата на видео:
Автоматические защитные выключатели дифференциального тока могут устанавливаться и в однофазных, и в трёхфазных линиях. Они предназначены для:
- Защиты электросети от сверхтоков КЗ и чрезмерного напряжения.
- Предотвращения утечки электротока, которая может привести к пожару или поражению электричеством людей и домашних животных.
Выключатель дифференциального тока для бытовых линий с одной фазой и рабочим напряжением 220В имеет два полюса. В промышленных сетях на 380В устанавливается трехфазный четырехполюсный дифференциальный автомат. Четырехполюсники занимают в распределительном щитке больше места, поскольку вместе с ними устанавливается блок дифференциальной защиты.
Источник: