Gutdver.ru

Отделка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Дифференциальный автомат

При проектировании электрики частного дома или квартиры часто возникает дилемма, какой автоматический прибор выбрать для защиты человека от косвенного прикосновения — УЗО или дифференциальный автомат?

Данная статья посвящена дифавтомату — что это такое и для чего он нужен.

  • коммутация электрических цепей;
  • защита электрооборудования от сверхтоков короткого замыкания и перегрузок;
  • выполнение автоматического защитного отключения при появлении токов утечки.

В состав дифференциального автомата входит автоматический выключатель, конструктивно объединённый с дифференциальным устройством защитного отключения (УЗО).

Такое функциональное объединение позволяет оптимизировать использование внутреннего пространства распределительных щитов, поскольку дифавтомат занимает меньше места, чем автоматический выключатель и УЗО. Кроме этого, устройство «два в одном» всегда дешевле двух отдельных приборов.

В соответствии с устоявшимся трендом последних лет, дифференциальные автоматы выпускаются в основном в модульном исполнении. Конструкция креплений, предназначенная для установки дифавтомата на din-рейку, позволяет легко интегрировать автомат в любой распределительный щит или шкаф с электрооборудованием.

К особенностям дифавтоматов относится то, что они разрывают не только фазную линию питания, но и нулевой провод. То есть, в однофазных цепях применяются двухполюсные дифавтоматы, а в трёхфазных — четырёхполюсные, что отличается от типовой схемы подключения обычных автоматических выключателей.

  • автоматический выключатель;
  • устройство защитного отключения.

Цепи фазных полюсов автоматов содержат электромагнитные и тепловые расцепители, обеспечивающие отключение питания при перегрузках и коротких замыканиях.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОВОГО И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСЦЕПИТЕЛЕЙ

Электромагнитный расцепитель дифавтомата состоит из токовой катушки, внутри которой расположен подвижный магнитный сердечник (боёк). Электромагнитная система расцепителя настроена таким образом, что при достижении в катушке тока определённого значения происходит втягивание магнитного сердечника.

Втягиваясь, сердечник-боёк воздействует на привод защёлки, удерживающей автомат во включенном положении. Выбитая из зацепления защёлка освобождает привод автоматического выключателя, который под воздействием пружин перемещается в отключенное положение, разрывая токовые полюсы дифавтомата.

Тепловой механизм расцепления дифавтомата содержит биметаллический элемент, меняющий свою форму при нагревании. Биметаллический элемент представляет собой соединение двух пластин из разнородных металлических сплавов, имеющих различные коэффициенты теплового расширения.

Нагревание такой конструкции вызывает её изгиб, обусловленный различием линейного расширения разнородных материалов. Нагревание биметалла осуществляется под действием электротока, протекающего непосредственно по пластинам, либо по намотанной на них спирали.

Деформируемый вследствие нагрева биметалл воздействует на защёлку привода автомата, что вызывает его отключение.

    величиной протекающего электротока; продолжительностью его действия.

Таким образом, время автоматического срабатывания теплового расцепителя дифавтомата зависит от токовой величины.

УСТРОЙСТВО И РАБОТА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО МОДУЛЯ

Дифференциальный модуль представляет собой трансформатор тока, вторичная обмотка которого намотана на тороидальном сердечнике. Первичной обмоткой служат проводники фазного и нулевого провода, пропущенные через середину сердечника.

При отсутствии утечек, электротоки фазного и нулевого проводов равны и направлены противоположно в любой момент времени. В этом случае суммарное значение магнитной индукции, наводимой этими токами в сердечнике равно нулю, следовательно, равен нулю и электроток вторичной обмотки трансформатора.

Система настроена таким образом, что при достижении токовой разности определённой величины срабатывает исполнительный орган, воздействующий на защёлку привода выключателя.

Поскольку модуль защитного отключения фактически реагирует на токовую разность фазного и нулевого проводов, он называется дифференциальным. Таким способом осуществляется автоматическая защита от косвенного прикосновения в случае повреждения изоляции электроприборов и оборудования.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИФАВТОМАТОВ

Характеристики дифференциальных автоматов включают параметры устройств, входящих в их состав, то есть, автоматических выключателей и устройств защитного отключения. Рассмотрим их подробнее.

Номинальный ток дифавтомата — токовая нагрузка, на которую рассчитана работа автомата в длительном режиме. Ряд токовых номиналов стандартизован.

Номинальное напряжение — класс напряжения сети, на которое рассчитан данный автомат. Дифавтоматы, предназначенные для работы в однофазной сети имеют номинальное напряжение 220 вольт, трёхфазные приборы — 380 вольт.

Частота переменного тока равна количеству полных периодов колебаний напряжения в единицу времени. Для большинства стран мира принят стандарт номинальной частоты сетевого напряжения 50 герц (50 колебаний в секунду).

Вид время-токовой характеристики автомата (B, C или D) определяет график зависимости времени срабатывания защиты от величины тока. Уставка дифференциального тока — значение тока утечки, при котором происходит отключение дифавтомата.

Тип дифференциальной защиты определяет, на какой род тока утечки реагирует данное устройство. Модули дифференциальной защиты типа AC фиксируют переменный синусоидальный ток утечки, устройства типа A кроме этого реагируют на пульсирующие однонаправленные токи.

Отключающая способность выражается максимальным значением тока, который способно отключить данное коммутационное устройство. Количество полюсов дифавтомата может быть 2 или 4 для однофазных и трёхфазных приборов соответственно.

Степень защиты в соответствии с международной кодировкой IP (International Protection Marking) определяет уровень защищённости оболочки прибора от воздействия внешних факторов.

Основными критериями являются пыле – влаго – защита, а также возможность проникновения внутрь устройства твёрдых частиц определённых размеров. Большинство моделей дифференциальных автоматических выключателей имеют степень защиты IP20.

КАК ПРАВИЛЬНО ВЫБРАТЬ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

  • выбор параметров автоматического выключателя;
  • выбор характеристики УЗО.

Автомат выбирается в первую очередь по номиналу, который должен с некоторым запасом покрывать токовую нагрузку всех электроприборов на защищаемом участке электропроводки. По возможности должна быть обеспечена селективность работы защит.

Это означает, что при возникновении перегрузки электроприбора должен отключиться автоматический выключатель, непосредственно питающий этот электроприбор.

Для выбора выключателей по условиям селективности сопоставляются время – токовые характеристики приборов. Добиться селективной работы тепловых защит сравнительно несложно. Что же касается электромагнитных расцепителей, то согласовать их работу чаще всего не удаётся.

Читайте так же:
Выключатель 3 клавиши плюс розетка

Например, при коротком замыкании в розетке отключается не только выключатель, питающий данную розеточную группу, а также автомат ввода. Впрочем, в бытовых условиях особых проблем это не создаёт.

При выборе дифференциального защитного модуля главным ориентиром служит токовая уставка утечки. Для защиты от косвенного прикосновения применяются дифавтоматы с номиналом 10-30 мА.

При установке дифференциального автомата на вводе квартиры или дома выбирается модель с номиналом 100-300 мА. Такие номиналы обеспечивают противопожарную защиту при повреждении изоляции электропроводки.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Устройство защитного отключения

Устро́йство защи́тного отключе́ния (УЗО), выключатель дифференциального тока (англ.  residual current device (RCD) ) — механический коммутационный аппарат, предназначенный для отключения нагрузки в случае, когда значение дифференциального тока достигает заданной величины в определенных условиях [1] . УЗО защищает человека от поражения электрическим током при случайном прикосновении к токоведущим частям и от возникновения пожара, вызванного утечкой тока через поврежденную изоляцию проводов.

Широкое применение получил комбинированный аппарат, совмещающий в себе УЗО и автоматический выключатель — автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока (АВДТ) [2] . Преимущественно должны использоваться УЗО, представляющие единый аппарат с автоматическим выключателем, обеспечивающим защиту от сверхтока [3] .

Содержание

Назначение [ править ]

УЗО предназначены для

  • Защиты человека от поражения электрическим током при косвенном прикосновении (прикосновение человека к открытым проводящим нетоковедущим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением в случае повреждения изоляции), а также при прямом прикосновении (прикосновение человека к токоведущим частям электроустановки, находящимся под напряжением). Данную функцию обеспечивают УЗО соответствующей чувствительности (ток отсечки не более 30 мА).
  • Предотвращения возгораний при возникновении токов утечки на корпус или на землю.

УЗО отключает питающую сеть:

  • При прямом прикосновении человека или животного к частям электроприбора, находящимся под напряжением и его контакте с «землёй».
  • При повреждении основной изоляции и контакте токоведущих частей с заземлённым корпусом.
  • При перемене нулевого рабочего (N) и заземляющего (PE) проводников.
  • При перемене фазного и нулевого рабочего проводников и прикосновении человека к частям, оказавшимся под напряжением и одновременном его контакте с «землёй».
  • При обрыве нулевого рабочего проводника до (и после) УЗО и прикосновении человека к токоведущим или оказавшимися под напряжением частям электроприбора и одновременном его контакте с «землёй» [источник не указан 1833 дня]

В США, в соответствии с National Electrical Code, устройства защитного отключения (ground fault circuit interrupter — GFCI), предназначенные для защиты людей, должны размыкать цепь при утечке тока 4-6 мА (точное значение выбирается производителем устройства и обычно составляет 5 мА) за время не более 25 мс. Для устройств GFCI, защищающих оборудование (то есть не для защиты людей), отключающий дифференциальный ток может составлять до 30 мА. В Европе используются УЗО с отключающим дифференциальным током 10-500 мА.

В России УЗО стало широко применяться после выхода 7-го издания Правил устройства электроустановок (ПУЭ), в котором регламентируется применение УЗО. Как правило, в случае бытовой электропроводки одно или несколько УЗО устанавливаются на DIN-рейку в электрощите.

Многие производители бытовых устройств, которые могут быть использованы в сырых помещениях (например, фены), предусматривают для таких устройств встроенное УЗО. В ряде стран подобные встроенные УЗО являются обязательными.

С точки зрения электробезопасности УЗО принципиально отличаются от устройств защиты от сверхтока (предохранителей) тем, что УЗО предназначены именно для защиты от поражения электрическим током, поскольку они срабатывают при утечках тока значительно меньших, чем предохранители (обычно от 2 ампер и более для бытовых предохранителей, что во много раз превышает смертельное для человека значение). УЗО должны срабатывать за время не более 25-40 мс, то есть до того, как электрический ток, проходящий через организм человека, вызовет фибрилляцию сердца — наиболее частую причину смерти при поражениях электрическим током.

Обнаружение токов утечки при помощи УЗО является отдельным видом защиты, а не заменой защиты от сверхтоков при помощи предохранителей, так как УЗО никак не реагирует на неисправности, если они не сопровождаются утечкой тока (например, короткое замыкание между фазным и нулевым проводниками).

УЗО с отключающим дифференциальным током 100 мА и более могут применяться для защиты больших участков электрических сетей, где низкий порог привел бы к ложным срабатываниям. Такие низкочувствительные УЗО выполняют противопожарную функцию и не являются эффективной защитой от поражения электрическим током.

Принцип работы [ править ]

Принцип работы УЗО основан на измерении разности токов в проходящих через дифференциальный трансформатор тока проводниках. УЗО измеряет векторную сумму токов [4] , протекающих по контролируемым проводникам (двум для однофазного УЗО, трем и более для трехфазного исполнения). В нормальном режиме работы векторная сумма токов, протекающих через измерительный трансформатор равна 0 (ток, «втекающий» по одним проводникам равен току, «вытекающему» по другим), и срабатывания устройства не происходит. При появлении тока утечки (касание человеком фазного проводника, или уменьшение сопротивления изоляции кабельной линии) векторная сумма токов, протекающих через УЗО не будет равна 0, так как появляется ток утечки, который протекает только по фазному проводнику, во вторичной обмотке трансформатора наведется напряжение, пропорциональное току утечки, и при превышении определенного порога произойдет срабатывание устройства и отключение защищаемой цепи.

Читайте так же:
Как правильно монтировать проходные выключатели

Пример [ править ]

На фотографии показано внутреннее устройство одного из типов УЗО. Данное УЗО предназначено для установки в разрыв шнура питания, его номинальный ток 13 А, отключающий дифференциальный ток 30 мА. Данное устройство является:

  • УЗО без вспомогательного источника питания;
  • выполняющим автоматическое отключение при отказе вспомогательного источника.

Это означает, что УЗО может быть включено только при наличии питающего напряжения, при пропадании напряжения оно автоматически отключается (такое поведение повышает безопасность устройства).

Фазный и нулевой проводники от источника питания подключаются к контактам (1), нагрузка УЗО подключается к контактам (2). Проводник защитного заземления (PE-проводник) к УЗО никак не подключается.

При нажатии кнопки (3) контакты (4) (а также ещё один контакт, скрытый за узлом (5)) замыкаются, и УЗО пропускает ток. Соленоид (5) удерживает контакты в замкнутом состоянии после того, как кнопка отпущена.

Катушка (6) на тороидальном сердечнике является вторичной обмоткой дифференциального трансформатора тока, который окружает фазный и нулевой проводники. Проводники проходят сквозь тороидальный сердечник, но не имеют электрического контакта с катушкой [5] . В нормальном состоянии ток, текущий по фазному проводнику, точно равен току, текущему по нулевому проводнику, однако эти токи противоположны по направлению. Таким образом, токи взаимно компенсируют друг друга и в катушке дифференциального трансформатора тока ЭДС отсутствует.

Любая утечка тока из защищаемой цепи на заземленные проводники (например, прикосновение человека, стоящего на мокром полу, к фазному проводнику) приводит к нарушению баланса в трансформаторе тока: через фазный проводник протекает больший ток, чем по нулевому проводнику (часть тока протекает через тело человека, то есть в обход трансформатора). Дифференциальный ток в первичной обмотке трансформатора тока приводит к появлению ЭДС во вторичной обмотке. Эта ЭДС сразу же регистрируется следящим устройством (7), которое отключает питание соленоида (5). Отключенный соленоид больше не удерживает контакты (4) в замкнутом состоянии, и они размыкаются под действием силы пружины, обесточивая неисправную нагрузку.

Устройство спроектировано таким образом, что отключение происходит за доли секунды, что значительно снижает тяжесть последствий от поражения электрическим током.

Кнопка проверки (8) позволяет проверить работоспособность устройства путем пропускания небольшого тока через оранжевый тестовый провод (9). Тестовый провод проходит через сердечник трансформатора тока, поэтому ток в тестовом проводе эквивалентен нарушению баланса токонесущих проводников, то есть УЗО должно отключиться при нажатии на кнопку проверки. Если УЗО не отключилось, значит оно неисправно и должно быть заменено.

Проверка [ править ]

Рекомендуется ежемесячно проверять работоспособность УЗО. Наиболее простой способ проверки — нажатие кнопки «тест», которая обычно расположена на корпусе УЗО (как правило, на кнопке «тест» нанесено изображение большой буквы «Т»). Тест кнопкой может производиться пользователем, то есть квалифицированный персонал для этого не требуется. Если УЗО исправно и подключено к электрической сети, то оно при нажатии кнопки «тест» должно сразу же сработать (то есть отключить нагрузку). Если после нажатия кнопки нагрузка осталась под напряжением, то УЗО неисправно и должно быть заменено.

Тест нажатием кнопки не является полной проверкой УЗО. Оно может срабатывать от кнопки, но не пройти полный лабораторный тест, включающий измерение отключающего дифференциального тока и времени срабатывания.

Кроме того, нажатием кнопки проверяется само УЗО, но не правильность его подключения. Поэтому более надежной проверкой является имитация утечки непосредственно в цепи, которая является нагрузкой УЗО. Такой тест желательно проделать хотя бы один раз для каждого УЗО после его установки. В отличие от нажатия кнопки, пробная утечка должна проводиться только квалифицированным персоналом.

Ограничения [ править ]

УЗО может значительно улучшить безопасность электроустановок, но оно не может полностью исключить риск поражения электрическим током или пожара. УЗО не реагирует на аварийные ситуации, если они не сопровождаются утечкой из защищаемой цепи. В частности, УЗО не реагирует на короткие замыкания между фазами и нейтралью.

УЗО также не сработает, если человек оказался под напряжением, но утечки при этом не возникло, например, при прикосновении одновременно и к фазному, и к нулевому проводникам защищаемой цепи. Предусмотреть электрическую защиту от таких прикосновений невозможно, так как нельзя отличить протекание тока через тело человека от нормального протекания тока в нагрузке. В подобных случаях действенны только механические защитные меры (изоляция, непроводящие кожухи и т. п.), а также отключение электроустановки перед её обслуживанием.

Некоторые типы УЗО (УЗО−Д со вспомогательным источником питания, см. классификацию) нуждаются в питании, которое они получают от защищаемой цепи. Поэтому потенциально опасной является ситуация, когда в защищаемой цепи выше УЗО нулевой проводник отключен, а фазный остается под напряжением [6] . В этом случае УЗО будет неспособно отключить цепь, так как разность потенциалов в защищаемой цепи недостаточна для функционирования УЗО. Так называемые электромеханические УЗО не нуждаются в питании и поэтому свободны от указанного недостатка.

История [ править ]

Первый патент (патент Германии № 552678 от 08.04.28) на УЗО был получен в 1928 году германской фирмой RWE (Rheinisch — Westfalisched Elektrizitatswerk AG). Первый действующий образец устройства защиты был изготовлен этой же фирмой в 1937 г. В качестве датчика использовался маленький дифференциальный трансформатор, а исполнительным элементом служило поляризованное реле с чувствительностью 0,01 ампер и быстродействием 0,1с [7] .

Читайте так же:
Выключатель с индикатором вверху или внизу

Чувствительность прототипа устройства была 80 мА [8] дальнейшее повышение чувствительности тормозилось отсутствием материалов с нужными магнитными свойствами. В 1958 г. доктором Биглмайером из Австрии было предложено новое схемное решение конструкции УЗО. Сейчас такие узо маркируются буквой G. В конструкции были устранены ложные срабатывания от грозовых разрядов и увеличена чувствительность до 30 мА [8] .

Граничные кривые переменного тока и физиологическое действие тока на организм человека [9] были установлены путем тестов в 1940—1950 годы в университете Berkeley американским ученым Чарльзом Дальцилом. В ходе тестов добровольцы подвергались воздействию электрического тока с известным напряжением и силой тока [7] . В начале 1970-х годов большинство УЗО выпускались в корпусах типа автоматических выключателей. С начала 1980-х годов, в США, большинство бытовых УЗО были уже встроенными в розетки.

В СССР первые эксперименты по проектированию УЗО начались в 1964 году [10] . Первое серийное УЗО для укомплектования трехфазного электрифицированного инструмента было изготовлено в 1966 г. Выборгским заводом «Электроинструмент» по разработке ВНИИСМИ. Первое бытовое УЗО в СССР было разработано в 1974 году, но в серию не пошло [11] . Серийное бытовое УЗО производилось с 1988 года в значительных количествах (до 200 тысяч штук в год). Типичный вид УЗО того времени — удлинитель с розеткой на шнуре. С 1982 года все учебное электротехническое оборудование, поступавшее в школы, в обязательном порядке оснащалось УЗО, 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 (еще выпускается), РУД-0,5. В настоящее время используются преимущественно УЗО для монтажа в электрощите на DIN-рейку, а встроенные УЗО пока широкого распространения не получили.

Устройство и принцип работы дифференциального автомата

Дома или на работе система электроснабжения сейчас просто немыслима без устройств обеспечения безопасности. Никто не застрахован от пожароопасных ситуаций. Но можно снизить риск, уделив должное внимание предохранительным устройствам в распределительном электрощите. Поговорим о диффавтоматах.

Содержание:

  1. 1. Где используется дифференциальный автомат
  2. 2. Из чего состоит устройство
  3. 3. Как работает диффавтомат
  4. 4. Короткое замыкание
  5. 5. Перегрузка
  6. 6. Утечка тока
  7. 7. Основные характеристики устройства
  8. 8. Важно помнить

Дифференциальный автомат представляет собой современное устройство, в котором совмещены свойства УЗО и функция автоматического выключателя. Он защищает систему электроснабжения от замыкания, перегрузки в сети, а также от утечки тока – все это чревато возникновением пожара, а в последнее время еще и угрозой поражения электрическим током.

Где используется дифференциальный автомат

Его устанавливают в сети с напряжением 220 В и 380 В. Наибольшую популярность диффавтоматы приобрели в жилых домах, загородных коттеджах и общественных зданиях – они устанавливаются в распределительные щитки. Важно подключить диффавтомат в помещениях с высокой влажностью, где пользователь контактирует с электрическими приборами – например, в ванной или бане. Также защитные устройства активно используются в промышленных помещениях, на строительных площадках, в павильонах, торговых палатках, гаражах и т.д. Установка дифференциальных автоматов необходима там, где в сети создается высокая нагрузка из-за подключения большого количества электрических приборов.

Из чего состоит устройство

Конструкция дифференциального автомата включает в себя две части: защитный модуль и автоматический выключатель. В первую часть помещены: трансформатор с тороидальным сердечником, устройство для усиления сигнала, микросхема и реле. А внутри выключателя находятся расцепители электрической цепи, один из них электромагнитный, другой – тепловой. В него же встроена система механического срабатывания из рычагов и пружин, которая связывает тумблер и электрическую часть.

Корпус дифференциального автомата изготовлен из пластика, устойчивого к возгоранию. Питание модуля осуществляется через последовательное соединение с выключателем.

У каждого диффавтомата имеется кнопка для проверки его работоспособности. Обычно она называется «Пуск». При нажатии на нее автомат имитирует ситуацию утечки тока. Если устройство исправно, выключатель щелкнет, прекратив подачу электричества.

Как работает диффавтомат

Несколько слов о процессе установки дифференциального автомата. В клеммы заводится фазный провод или провода тех групп электрических приборов, которые надо защитить. Выключатель монтируется в распределительном щите, встраивается в участок электрической сети. То есть диффавтомат фиксирует все неполадки, возникающие в подключенной цепи.

Разберем, какие внештатные ситуации могут возникнуть в электрической сети, чем они опасны и по какому принципу срабатывает диффавтомат в этих случаях.

Короткое замыкание

Что происходит? Фазные и нулевой провода соприкасаются, например, вследствие износа изоляции проводки. Сила тока в сети моментально подскакивает до нескольких тысяч ампер.

Чем это грозит? Из-за высокой величины силы тока существенно увеличивается выделение тепла. Поэтому проводка начинает плавиться и создает серьезную угрозу возгорания предметов, находящихся рядом.

Когда срабатывает диффавтомат? Когда сила тока достигает предельного значения, на которое рассчитано устройство. Этот параметр, то есть ток отключения, может быть 4,5 кА, как у модели ABB DS201, или 6 кА, например, как у модели ABB DS201. Когда возникает короткое замыкание, в диффавтомате происходит следующее: подвижный сердечник электромагнитного расцепителя – соленоида меняет свое положение и затрагивает выключатель, который размыкает электрическую цепь.

Перегрузка

Что происходит? Если в линию включено слишком много приборов или потребители очень мощные, в итоге превышается норма нагрузки, на которую рассчитана электрическая сеть. Например, если подключить к тройнику мощную микроволновку, холодильник и электроплиту, то перегрузка неизбежна

Читайте так же:
Выключатель минуса для авто

Чем это грозит? При регулярных перегрузках проводка то нагревается, то остывает. Это приводит к ее быстрому износу и появлению риска возгорания предметов поблизости, плавлению розеток и выключателей.

Когда срабатывает диффавтомат? В тот момент, когда величина потребляемого тока превышает норму, допустимую для данной модели, например, 16, 25, 40 А или другое значение, срабатывает тепловое реле – расцепитель. Оно представляет собой пластинку из сплава двух металлов, через которую идет электрический ток. Чем больше ампер проходит через нее, тем больше она нагревается. В момент перегрузки пластина выгибается и передает сигнал на выключатель, который в свою очередь отсоединяет линию от источника питания. Прежде чем возобновить работу дифференциального автомата, следует выключить из розетки часть приборов и подождать около минуты, пока пластинка охладится.

Утечка тока

Что происходит? В штатной ситуации в фазном и нулевом проводах приблизительно одинаковая сила тока. Однако если на проводах повреждена изоляция и к ним прикоснется тело, оно примет часть электрического заряда. Тогда значения силы тока в нуле и фазе становятся отличными друг от друга – возникшую в момент утечки разницу называют дифференциальным током.

Чем это грозит? Если проводником стал человек, то появляется опасность получить сильный удар током. Электрический ток свыше 30 мА уже опасен для нашего организма. Кроме того, в месте утечки тока может возникнуть локальный перегрев и начаться пожар.

Когда срабатывает диффавтомат? Когда значение дифференциального тока достигает установленного порога – чаще всего это 10 мА (например, в модели Legrand 1п) или 30 мА (как у модели IEK АД-12 2п). Но этот показатель может быть и больше. Трансформатор постоянно снимает значение силы тока с проводов фазы и нуля, а затем отправляет эту информацию через усилитель сигнала на микросхему, где дифференциальный ток сравнивается с нормальным значением, то есть с нулем. Если цифра превышает эталон и достигает лимита, микросхема подает команду на выключатель – он прекращает подачу тока на провода. Реакция автомата на утечку тока составляет 0,005 сек.

Основные характеристики устройства

Дифференциальные автоматы имеют несколько классификаций, с которыми связаны вопросы выбора устройств.

  1. По типу сети:
    — для однофазных сетей 220 В (однополюсные, двухполюсные);
    — для трехфазных сетей 380 В (трехполюсные, четырехполюсные).
  2. По номинальному току для предотвращения перегрузки – могут быть от 6 до 63 А. Самые ходовые – модели на 16, 25 и 32 А, например, Legrand 4п. К диффавтоматам с разным номинальным током подключаются потребители с разной суммарной мощностью.
  3. По отключающей способности при коротком замыкании – могут быть от 4,5 до 6 кА.
  4. По току утечки – могут иметь пороговое значение от 10 до 100 мА.
  5. По типу расцепления – кратность номинальному току указывает, в какое количество раз он должен возрасти, чтобы автомат разъединил цепь. Это значение указывается латинской буквой и означает: А – превышение номинального тока в 2 – 3 раза; В – 3 – 5 раз; С – 5 – 10 раз; D – 10 – 20 раз. В быту чаще всего используются дифференциальные автоматы с типами В или С, подходящий вариант – модель ABB DSH941R (тип С).

Важно помнить

По статистике за 2013 год в России более 26% пожаров произошло именно по причине неправильного обращения с электроприборами и электропроводкой. Поэтому установка дифференциального автомата – мера, которая может спасти от беды.

При проектировании схемы электропроводки в квартире, доме или офисе необходимо учесть количество бытовых приборов и их расположение. Работы по подключению дифференциального автомата лучше поручить профессиональному электрику.

Если вы уже просчитали, сколько защитных устройств вам понадобится, позвоните менеджеру по телефону 8-800-333-83-28, и он оформит ваш заказ и за считанные минуты.

Для чего нужен выключатель автоматический дифференциального тока

Дифференциальные автоматические выключатели в электрощитке

Когда-то защитой от перегрузки в электрической сети служили одноразовые предохранители — пробки, выключение которых часто игнорировалось потребителями, затем в домах стали устанавливать автоматические выключатели. Но проблема комплексной защиты не была решена. Выключатель автоматический дифференциального тока одновременно защищает сеть от перегрузки и от поражения электрическим током.

Устройство и принцип действия

Дифференциальный автомат, или диф, — это модульное устройство, сочетающее функции нескольких оборудований: автоматов, которые защищают сеть от перегрузки и короткого замыкания, устройства защитного отключения (УЗО), защищающее людей от соприкосновения с открытым или поврежденным проводом.

Устройство дифференциального выключателя

Все рабочие части дифа собраны в диэлектрическом корпусе, предназначенном для установки в электрическом щитке. Вот эти части:

  1. Механизм расцепления.
  2. Расцепитель. Прибор, состоящий из катушки индуктивности и металлического сердечника. Сердечник соединен с механизмом, который обеспечивает замыкание в нормальном режиме работы.
  3. Тепловой расцепитель, который размыкает электрическую цепь при прохождении по ней незначительно превышающего тока.
  4. Рейка сброса.

Защитная часть представляет и модуль дифференциальной защиты, который срабатывает тогда, когда в проводах заземления есть ток. В случае превышения нормы он подает сигнал о причине срабатывания автомата. Конструкция модуля представлена следующими частями:

  • дифференциальный трансформатор;
  • усилитель;
  • катушка сброса;
  • контроль исправности автомата.

Дифференциальный автоматический выключатель

Сверху корпуса имеется кнопка для проверки устройства. Чтобы проверить готовность дифа к защите, нужно нажать на кнопку, этим самым провоцируя срабатывание. Происходит замыкание цепи, и защита реагирует на утечку тока.

Читайте так же:
Инструкцию по установке выключателя массы

Утечка тока может произойти при повреждении изоляции электроприбора. При использовании заземления на корпусе автомата нет повышенного по отношению к земле напряжения. При прохождении тока через заземляющий провод сопротивление увеличивается вплоть до обрыва. Если же устройство не заземлено, то существует опасность поражения током.

Недостатком заземления является то, что оно не может контролировать целостность изоляционного провода. Принцип действия дифавтомата как раз заключается в том, что такой контроль осуществляется. Его защитная часть работает по принципу электромагнитной индукции. Измерительный трансформатор, который используется в качестве датчика, реагирует на разность электротоков на входе и выходе.

Частями этого устройства являются также две обмотки, включенные навстречу друг другу. Когда в сердечнике возникает магнитный поток, он провоцирует появление тока на вторичной обмотке — это и дает сигнал защитному механизму, который размыкает контакты дифа.

Виды дифференциальных автоматов

Сегодня различными предприятиями выпускается большое количество дифавтоматов. Для того чтобы подобрать нужный вариант, необходимо знать их классификацию по их действующим характеристикам. Это даст возможность сравнить их между собой и сэкономить свое время.

Виды выключателей дифференциального тока

По току утечки все выключатели дифференциального тока делятся на такие группы:

  1. Тип АС. Автомат данной группы способен реагировать на переменную утечку тока. Он появляется в один миг или постепенно. Когда пороговое значение будет превышено, дифавтомат должен сработать, а защищаемая линия разорваться. В Европе этот тип почти не используется. В России применяются любые устройства.
  2. Тип А. Эти выключатели дороже первых, так как снабжены дополнительным контролем пульсирующих токов. Получили наибольшее распространение и рекомендуются специалистами.
  3. Тип В. Дифференциальные выключатели, относящиеся к этому виду, срабатывают при утечке постоянного, переменного или выпрямленного тока, несмотря на пороговое значение. В большинстве случаев применяются на объектах промышленности.

По времени токового расцепления дифавтоматические выключатели относятся к одному из трех классов. Каждый из них показывает, во сколько раз ток расцепления превышает номинальный при выключении прибора. По российским нормам таких классов три:

  1. В. Устройства класса В выключаются при повышении напряжения в 4−6 раз в сравнении с номинальным.
  2. С. Приборы с таким обозначением срабатывают при превышении нормы в 4−9 раз.
  3. Д. Выключатель дифференциального тока этой группы реагирует при повышении номинального тока в 10−20 раз.

Но как бы скоро ни реагировали расцепители, это длится в течение какого-то времени. При механическом размыкании контактов возникает электрическая дуга на то время, пока контактное расстояние увеличится настолько, что дуга уже не образуется.

Дифференциальный выключатель 3 класса

Эти данные очень важны для нормальной работы электрической проводки. Диф срабатывает здесь, как автоматический выключатель, чем защищает изоляцию от высокого нагрева проводов. В данной категории выделяется три класса:

  • 1 класс приборов гасит дугу более 10 мс;
  • 2 класс устройств имеет время гашения дуги 4−9 мс;
  • 3 класс дифов производит гашение за 3−7 мс.

Дифференциальные выключатели подразделяются по климатическим данным, по номинальной частоте и по другим признакам. Они также бывают электронные и электромеханические. Электронные гораздо компактнее, но если нет питающего напряжения на плате, они бездействуют. Это происходит, когда обрывается нулевой провод.

В этом случае нужно выключить питание электросети, но помочь здесь может только электромеханический тип прибора. Внешне устройства почти не отличаются. Узнать можно с помощью батарейки «Крона»: если ее подключить без дифференциального трансформатора, то сработает электромеханический автомат, а электронный — нет.

Установка выключателя и сфера применения

Установка выключателя дифференциального тока несложная. Прежде всего надо осмотреть купленный прибор, нет ли царапин и повреждений корпуса. При наличии трещин и других неисправностей полная защита обеспечена не будет.

Схема подключения выключателей дифференциального тока

Затем он крепится на Din-рейке электрощита с помощью защелки, расположенной сзади корпуса. Нужно обязательно сделать заземление. После этого необходимо проверить, работает ли установленный прибор. Под нагрузкой нажимается кнопка «Тест», и выключатель должен сработать.

Главное, следует подобрать необходимое количество ампер и произвести правильный расчет нагрузки на сеть во избежание перегрузки. Подключение возможно по следующим схемам:

  1. Дифавтомат подключается на вводе. Такое подключение поможет обеспечить защиту всех групп электрической цепи. Кроме того, такая схема не требует много места и поэтому обходится недорого. Но здесь есть один минус: при отключении автомата ток пропадает во всей сети.
  2. На каждую цепь монтируется отдельный диф, который сможет защитить все подключенные к ней элементы. В отличие от первой схемы, отключится лишь одна группа, что гораздо удобнее.

Применение дифференциальных выключателей связано с их назначением. Правильно установленный электриком дифавтомат дает возможность:

Подключение дифференциального автоматического выключателя

  1. Обеспечить безопасность, когда нарушена изоляция провода или случилось короткое замыкание.
  2. Дать надежную защиту от поражения током, если человек случайно прикоснулся к открытым или поврежденным проводам.
  3. Предупредить перегрев и возгорание поврежденной в отдельных местах изоляции.
  4. Дать гарантированную защиту системе электроснабжения против выхода из строя ее отдельных элементов при перегрузках и коротких замыканиях.

Один из надежных и завоевавших популярность на рынке брендов дифавтомат АВВ применяется для защиты низковольтных бытовых сетей от перегрузок из-за перепадов напряжения и при коротких замыканиях, которые возникают из-за большого количества подключения мощных электроприборов. Автомат АВВ дает защиту даже при длительном воздействии тока утечки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector