Устройство дифференциального автомата

Что такое дифференциальный автомат и как он работает

Дифференциальный автомат — защитное устройство, при аварийной ситуации отключающее одновременно и фазу, и ноль. Причем отслеживается одновременно наличие короткого замыкания (КЗ) и отключение линии при этом состоянии, а также наличие токов утечки, также с отключением питания. Если быть точным, то функции этого устройства такие:

• отслеживание токов КЗ и отключение линии при возникновении ситуации;
• отключение при перегрузке (когда ток превышает максимальное значение, что приводит к перегреву проводов, возможному повреждению изоляции);
• наличие токов утечки (кто-то прикоснулся к токоведущим частям, возникла утечка за счет повреждения изоляции).

То есть, дифавтомат выполняет функции связки УЗО+автомат защиты. Фактически это два этих устройства в одном корпусе. Это и хорошо, и плохо.

Плюсы и минусы

Главный аргумент в пользу дифавтомата — ваша проводка и ваша безопасность под защитой (если все сделано правильно). Второй положительный момент в том, что выбрав подходящий номинал по току, нет необходимости думать о правильном подборе УЗО, так как он «встроен» внутрь. Еще один плюс — в шкафу они занимают меньше места, чем два устройства (если брать их одной фирмы, одной линейки). И еще: подключение в электрическом шкафу более простое — меньше шансов запутаться.

Теперь о недостатках. При сработке некоторых моделей, не оснащенных соответствующими флажками, определить что явилось причиной срабатывания — «КЗ» или утечка — невозможно. Это значительно усложняет поиск неисправности. Выход — ставить устройства с флажками. Второй минус — при выходе из строя только одной «части» дифавтомата, придется менять его полностью. А это значительно дороже, чем замена отдельно УЗО или автомата.

Еще такой момент: не во всех населенных пунктах имеется достаточный выбор этих устройств. Так что, при необходимости замены, возможно, придется сидеть без света дольше — ждать пока доставят нужный. Выход есть и тут  — ставить дифференциальные автоматы в ключевых местах. Именно там, где они нужны.

Где лучше установить дифавтомат вместо УЗО

Если сеть простая и не планируется установка защитных автоматов на группы потребителей, вместо УЗО  на входе лучше поставить дифавтомат. Такая простая сеть часто бывает на дачах — несколько розеток да ламп для освещения. После счетчика лучше установить дифференциальный автомат, а не УЗО. Это значительно повысит безопасность вашей сети.

Второй момент, где лучше установить дифференциальную защиту — на мощном потребителе, особенно если в процессе используется вода. Также поступают если линия идет в подвальное помещение, на уличное освещение, баню, другие отдельно стоящие строения.

На этих же позициях можно поставить УЗО+автомат. Это равноценная замена, но сложность схема при этом возрастет. Только учтите, что для того чтобы отключалась не только фаза, но и ноль, необходимо устанавливать двухполюсные автоматы.

С заземлением или без

Дифференциальные автоматы ставят в сетях с заземлением и без. В случае наличия заземления все работает идеально — при появлении проблем отключены фаза и ноль, а «земляной» провод является действующей защитой.

При использовании металлических электрических щитов крайне важно, чтобы из корпус был заземлен, так как всегда есть вероятность, что на нем появится потенциал. Если заземления нет, прикоснувшись к корпусу щита вы окажетесь под напряжением. Что будет дальше зависит от того, на чем и в чем вы стоите, за что держитесь и т.д. При наличии заземления потенциал «уйдет» по цепи наименьшего сопротивления, и все что вы почувствуете, в худшем случае, — некоторый «удар», а вообще, скорее ощущения на уровне «пощипывания». Именно по этой причине ПУЭ настаивает на наличии рабочего заземления, потому что даже грамотно составленная схема без него не полностью безопасна.

Параметры дифавтомата и выбор

Выбирать дифференциальный автомат надо по совокупности характеристик. Прежде всего необходимо определиться с напряжением. Есть устройства, которые предназначены для работы в сетях 220 В, есть — для трехфазных напряжением 380 В. Это прописывают на корпусе, рядом ставится частота тока — 50 Гц.

Далее определяемся с номиналом. Он должен соответствовать сечению провода — должен отключать питание до того момента, как ток нагрузки превысит длительно допустимый. Выбор дифавтомата по этому параметру ничем не отличается от выбора автомата защиты (читать тут). Далее придется углубляться в технические характеристики.

Тип электромагнитного расцепителя

Многие устройства в момент включения потребляют намного больше тока, чем во время последующей работы. Эти токи называются пусковыми и иногда в десятки раз превышают «рабочие» значения. Чтобы питание не отключалось всякий раз при старте какого-нибудь мотора, например, устройство (а конкретно — электромагнитный расцепитель) разработано так, чтобы отключение происходило только если ток в разы превысит номинал автомата. Еще раз о том, что такое тип электромагнитного расцепителя: эта характеристика показывает, при каком превышении номинального тока сработает защита.

Так как оборудование бывает разным, пусковые токи — также разные, то и электромагнитные расцепители делают различной чувствительности. Обозначается чувствительность буквами:

• B — сработает при превышении тока в 3-5 раз;
• С — выдержит перегрузку в 5-10 раз;
• D — отключит питание если ток превысит номинал в 10-20 раз.

Выбор по этому параметру прост. Если сеть простая, стоит минимум техники (например, на даче), подойдет тип B, в большинстве городских домов и квартир целесообразно установить тип C, а на предприятиях с мощным оборудованием ставят диффавтоматы типа D.

Эта характеристика (буква) отображается прямо рядом с номинальным током. В некоторых случаях на корпусе она не пишется, но указывается в технических характеристиках.

Ток утечки (отключающий дифференциальный ток) и его класс

Как определяется наличие тока утечки? Сравнивается величина тока «туда и оттуда». Когда появляется разница (в английском difference —  откуда и название) в этих величинах, дифференциальный автомат срабатывает. Ток утечки — это та величина, при которой происходит отключение. Для бытовых сетей применяют дифавтоматы двух номиналов:

• С током утечки 10 мА. Такие защитные устройства устанавливают на линии с одним-двумя потребителями.
• С дифференциальным током 30 мА. Эти устройства используются чаще, их ставят на линии с несколькими потребителями.

Так что выбор тут не такой сложный. На корпусе ток утечки прописывают рядом с напряжением сети, для которой предназначено устройство. Может указываться в амперах или милиамперах.

Класс дифференциальной защиты  — это еще один параметр, по которому надо выбирать дифавтомат. Он показывает, на какие именно токи утечки реагирует устройство. Этот параметр обычно отображается графически, небольшой пиктограммой, но некоторые производители ставят буквенное обозначение. Какие бывают классы дифзащиты и для каких случаев они предназначены видно из таблицы.

В частных домах и квартирах используются устройства двух типов — AC и A. Более актуальный на сегодняшний день аппараты с классом A, так как большая часть техники сегодня имеет электронное управление. Даже некоторые люстры и светодиодная подсветка. Класс AC может устанавливаться на дачах, где электроники почти нет.

Номинальная отключающая способность и класс токоограничения

Так как дифференциальный автомат отключает питание при токах КЗ, его контактные пластины должны быть изготовлены с учетом того, что через них может проходить ток большого номинала. Делают эти пластины из различных сплавов, а различают их по способности выдержать определенный ток и остаться после отключения в работоспособном состоянии.

Выбирают их в зависимости от расположения относительно трансформаторной подстанции. Есть несколько стандартных номиналов:

• 3000 А  и 4500 А — эти номиналы сейчас не актуальны, так как рассчитаны на очень «небольшие» перегрузки. Могут быть использованы в дальних деревнях или дачных поселках с электроснабжением по воздушке.
•  6000 А. Дифавтоматы с этой номинальной отключающей способностью ставят в домах и квартирах, находящихся на достаточно большом расстоянии от подстанции.
• 10000 А — понадобиться, если подстанция расположена недалеко.

Выбор тоже не самый сложный. Конечно, лучше брать более «устойчивые» к перегрузкам устройства. Тогда даже в случае короткого замыкания велика вероятность того, что переключатель останется в рабочем состоянии. Но цена их значительно выше.

Класс токоограничения дифференциального автомата показывает, насколько быстро при возникновении критических токов, линия будет отключена. Обозначается цифрами от 1 до 3, самый «медленный» — первый, самый «быстрый» — третий. Естественно, лучше, если при замыкании отключение произойдет быстрее — больше шансов уберечь проводку и аппаратуру от повреждений. Но дело снова-таки в цене. С повышением класса она тоже значительно повышается.

На изделии эти характеристики расположены рядом — отключающая способность в прямоугольнике, а под ней — класс токоограничения в маленьком квадратике.

 Условия эксплуатации

Большая часть дифференциальных автоматов рассчитана на работу в отапливаемом помещении и могут эксплуатироваться при температуре от -5°C до +35°С. Если дифавтомат ставить надо на улице (в боксе) или, например, в бане периодического посещения, такие условия эксплуатации не подойдут, так как зимой температура будет опускаться ниже. Для таких случаев выпускают «морозоустойчивые» модели, которые выдерживают понижение температуры до -25°C.

На корпусе это отображается наличием значка, напоминающего снежинку. Некоторые фирмы внутри проставляют самую низкую температуру, при которой оборудование сохраняет работоспособность.  Других внешних признаков  «морозоустойчивости» нет. Естественно, стоимость таких моделей выше (при аналогичных характеристиках).

Электронный или электромеханический

Внутреннее устройство дифференциального автомата может быть электромеханическим или электронным. Первые не требуют для работы наличия внешнего источника питания, то есть работоспособны всегда. Вторые — берут питание с подключенной фазы. При пропадании питания они неработоспособны. По этой причине считаются более надежными электромеханические.

Как проверить, какого типа устройство перед вами? Нужна обычная батарейка и два провода. Один провод подсоединяем к одному выходу батарейки, второй — к другому (можно просто примотать изолентой, но чтобы контакт был хороший). Переводим рубильник в положение «включено» и зачищенными концами проводов прикасаемся к контактным пластинам дифавтомата — сверху и снизу, создавая условия для срабатывания. Если переключатель сработал, перед вами электромеханическое устройство — оно работает без наличия постороннего источника питания.

Подключение дифференциального автомата

В подключении дифференциального автомата нет ничего необычного — вверху расположены контактные пластины и зажимные винты для подключения фазы и нуля, которые приходят со счетчика. В нижней части находятся контакты, к которым подключается линия, идущая на нагрузку.

Физическое подключение тоже обычное:

• концы проводников зачищают от изоляции на 0,8-1 см,
• ослабляют крепежный винт (пару оборотов против часовой стрелки);
• вставляют проводник;
• затягивают крепежный винт (усилие надо приложить солидное);
• проверяют надежность крепления, пару раз хорошо дернув за провод.

При разводке проводки обычно используют медные провода, а медь — металл мягкий. Потому, после сборки схемы не мешает еще раз «докрутить» контакты насколько это возможно.

Схема с дифавтоматом на входе

Одна из самых популярных схем подключения дифференциального автомата — с установкой его на входе — сразу после счетчика. При таком построении схемы получается, что все потребители находятся под защитой этого автомата — при возникновении неполадок, питание будет отключено.

Недостаток этой схемы в том, что в этом случае обесточивается все. И искать источник проблем непросто. Реально это сделать, если после дифавтомата на каждую группу потребителей или на отдельные мощные установки установлены собственные автоматы защиты. В этом случае их включают поочередно. Источник проблем находится в той группе, после включения которой срабатывает защита.

elektroznatok.ru

Составные части дифавтомата

Дифференциальные автоматы производятся двух или четырехполюсными. Двухполюсные устройства работают в однофазной электросети, четырехполюсные – в трехфазных сетях.

Стандартизация и унификация привела к тому, что практически все дифференциальные автоматы выпускаются в виде модулей определенных размеров с креплением, рассчитанным для монтажа на DIN-рейку.

Двухполюсный автоматический выключатель дифференциального тока представляет собой прибор состоящий из:

• устройства включения и отключения электрического тока;
• контактной группы;
• дугогасящей камеры;
• токовых расцепителей.

Четырехполюсные дифавтоматы имеют такое же устройство, как и двухполюсные, только контролируют три фазы вместо одной. При срабатывании токовых расцепителей в любой фазе отключаются все три.

Группа включения-выключения

Устройство включения/отключения представляет собой систему рычагов и пружин, которая обеспечивает быстрое срабатывание (замыкание/размыкание контактов) независимо от скорости перевода рычага автомата в ручном режиме в положение включено/выключено. При срабатывании расцепителей оно также быстро размыкает контакты. Это необходимо для того, чтобы избежать образования дуги и преждевременного выгорания контактов. Конструкция устройства такова, что при любом состоянии дифференциального автомата, переключение происходит за счет энергии заранее взведенной пружины.

Контакты и дугогасящая камера

Контактная группа представляет собой систему подвижных и неподвижных контактов, которые соединены с выходными клеммами дифференциального автомата. Для увеличения износостойкости и уменьшения переходного сопротивления контактов, некоторые производители покрывают их металлокерамикой. В качестве металла используется серебро, как имеющее наименьшее удельное сопротивление. Для более надежного контакта, они подпружиниваются.

Дугогасящая Камера изготавливается из фибры. Внутри находятся металлические пластины, которые рассекают дугу, распределяют в пространстве, уменьшая тем самым ее мощность. Фибра при нагревании мгновенно выделяет газы, которые вызывают гашение дуги. Во избежания разрыва корпуса от избыточного давления, возникающего при гашении электрической дуги, в нем предусмотрены отверстия. Корпус изготавливается из негорючего пластика.

Токовые расцепители

В дифференциальном автомате имеется три токовых расцепителя, действующих от превышения каких-либо значений тока, и механический, который осуществляет включение/отключение автомата за счет давления на внешний рычаг. Действие дифавтомата как раз и основывается на работе этих расцепителей.

Электромагнитный

Электромагнитный расцепитель по сути является соленоидом. Принцип действия заключается в следующем. Когда проходящий через катушку ток превышает определенное пороговое значение, магнитный сердечник втягивается, давит на рычаг, тот освобождает пружину, которая мгновенно разъединяет контакты.
Это пороговое значение называется током отсечки. Такой тип защиты мгновенного действия используется для предохранения от короткого замыкания.

По превышению отсечки в сравнении с номинальным током, дифференциальные автоматы делятся на несколько классов. Наиболее распространенные: В (3-5 кратное превышение от номинала), С (в 5-10 раз), D (в 10-20 раз больше номинала).

Тепловой

Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, обвитую изолированным проводом. При длительном превышении номинального тока провода греются, нагревают пластину. При достижении определенной температуры пластина изгибается и давит на рычаг, который освобождает предохранительную планку. Та в свою очередь позволяет пружине разомкнуть контакты. Здесь проявляется тепловое действие тока.

Расцепитель настроен таким образом, что начинает срабатывать при превышении номинала в 1,2 раза. При таком превышении он может сработать, примерно, через час. Если превышение больше, то срабатывание происходит значительно быстрее. Такая защита не позволяет отключаться автомату при запуске электродвигателя, когда кратковременные пусковые токи в несколько раз превышают номинальный. Ее еще называют защитой от перегрузок.

Дифференциальный

Расцепитель дифференциального типа срабатывает при различии тока, проходящего через нулевой и фазовый проводники свыше определенного значения, называемого током уставки или отключения. Он состоит из измерительной части (трансформатора тока) и исполнительной (поляризационного реле).

Первичной обмоткой является фазовый и нулевой проводники, проходящие сквозь кольцо магнитопровода. Для увеличения индукции первичную обмотку делают многовитковую.

Выводы вторичной обмотки подсоединяются к управляющим контактам поляризованного реле. При наведении в ней электродвижущей силы, реле размыкает контакты дифференциального автомата. При отсутствии токов утечки суммарное поле будет равно нулю, и во вторичной обмотке ток не наведется. Если нарушается изоляция проводников или человек случайно касается оголенного провода находящегося под напряжением, возникает разность токов в фазном и нулевом проводниках. Это приводит к наведению ЭДС во вторичной обмотке, которая посредством поляризованного реле размыкает контакты дифференциального автомата. Для защиты человека от электротока применяется уставка 10 мА или 30 мА. Для предотвращения пожара от повреждения изоляции уставка обычно составляет 100 мА или 300 мА.

В дифавтомате все расцепители действуют на один и тот же рычаг сложной формы, только точки приложения разные. Рычаг освобождает планку, удерживающую размыкающую пружину.

Проверка работы

Чтобы проверить, как работает система защиты от токов утечки, в дифференциальных автоматах устанавливают резистор и последовательно с ним кнопку «тест». Эта цепочка включается в обход трансформатора тока. Один конец подсоединяется к нулевому проводнику перед навивкой на ферромагнитное кольцо.

Второй подключается к фазе на выходе из магнитопровода трансформатора. При нажатии кнопки ток начинает течь через сопротивление, минуя трансформатор. Таким способом моделируется утечка в линии. Если прибор исправен, то он должен отключиться.

Для правильного функционирования дифференциальные автоматы необходимо применять в линиях с глухо заземленной нейтралью. Корпуса оборудования и устройств, находящихся под защитой дифференциального автомата должны быть надежно заземлены.

evosnab.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.

Тип 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.

Параметры 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.

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.

Класс защиты

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

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

Класс ограничения тока и отключающей способности

Дифференциальный автомат 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.

Условия 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.

Внутреннее устройство

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

Дифференциальный автомат 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

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

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

• Электрические автоматы. Виды и особенности. Принцип действия

• Дифавтомат или УЗО-что выбрать? Функциональное различие

• Автоматические выключатели

• electrosam.ru

  

  Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта http://zametkielectrika.ru.

  Анализируя полученные письма, я сделал вывод, что многие из Вас до сих пор не видят разницы между дифференциальным автоматом и УЗО, поэтому в этой небольшой статье я решил подробно разъяснить Вам этот вопрос.

  Речь пойдет об функциональном и внешнем отличии дифференциального автомата от УЗО. Чтобы не запутать Вас окончательно, сразу внесу поправки в наименование и обозначение этих устройств:

  • устройство защитного отключения (УЗО) — он же выключатель дифференциальный (ВД)
  • дифференциальный автомат или, сокращенно, дифавтомат — он же автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ)

  В качестве примера рассмотрим продукцию от фирмы IEK:

  • УЗО типа ВД1-63, 16 (А), 30 (мА)
  • дифференциальный автомат типа АВДТ32, С16, 30 (мА)

  Вот они:

  

  По фотографиям видно, что по внешним признакам они очень похожи.

   

  Главное отличие дифференциального автомата от УЗО

  В первую очередь необходимо знать, что у этих двух устройств разная функциональность, что является их основным отличием.

  1. Устройство защитного отключения (УЗО)  — коммутационный аппарат, который защищает человека от прямого или косвенного поражения электрическим током, а также контролирует текущее состояние электропроводки, и при возникновении в ней каких-либо повреждений в виде утечек, отключает ее. Об этом я писал в следующих своих статьях (переходите по ссылочкам и читайте):

  • применение и назначение УЗО
  • принцип работы УЗО

  Еще раз повторю, что УЗО не защищает электропроводку и электрооборудование от коротких замыканий и перегрузов — его само необходимо защищать, устанавливая перед ним автоматический выключатель. Более подробно об этом я рассказывал в статье про выбор и покупку УЗО.

  2. Дифавтомат или дифференциальный автомат — это коммутационный аппарат, который совмещает в одном корпусе и автоматический выключатель, и УЗО, т.е. дифференциальный автомат способен защищать электрическую сеть от коротких замыканий и перегрузов, а также от возникновения утечек, связанных с повреждением электропроводки, электрических приборов и при попадании человека под напряжение.

  Условно, дифавтомат можно представить в виде тождества:

  

  Если сказать проще, то дифавтомат — это тоже самое УЗО, только с функцией защиты от токов короткого замыкания и перегруза.

  Надеюсь, что с этим все понятно. А теперь давайте разберемся, как же эти два устройства отличить между собой.

  zametkielectrika.ru

  Как действует устройство дифференциального тока

  Рассматривая стандартную конструкцию УЗО (УДТ), следует особо выделить три главных модуля:

  1. Трансформатор тока суммирующий.
  2. Расцепитель-преобразователь.
  3. Устройство блокировки коммутирующих элементов.

  Токоведущие проводники текущей схемы подключаются на контакты суммирующего трансформатора. Учитывая закон Ома, согласно которому сумма всех токов даёт нуль, магнитное действие токоведущих проводников трансформатора взаимно компенсируется.

  
  

  Магнитного поля, вызывающего за счёт эффекта индукции появление напряжения вторичной обмотки трансформатора, не образуется. Такое состояние соответствует нормальным условиям прохождения тока в схеме.

  Однако формирование даже небольшого тока утечки этот баланс нарушает. Область сердечника трансформатора оказывается под действием остаточного магнитного поля. Как результат — вторичная обмотка выдаёт напряжение.

  Естественным образом срабатывает расцепитель, преобразующий электрическую величину в механическое действие. Далее срабатывает блокирующее устройство дифференциального тока.

  Подобная техника защиты характеризуется как высокоуровневая, потому что разрыв цепи осуществляется независимо от напряжения сети или напряжения вспомогательного источника энергии. Именно такой принцип действия на 100% гарантирует срабатывание защиты в любых обстоятельствах.

  Конструкция каждого выключателя дифференциального тока, как правило, оснащается тестовой клавишей. Так называемая «контрольная кнопка» специально выведена на фронтальную панель устройства, чтобы пользователи могли проверять эксплуатационную готовность УЗО.

  Если клавишу «Тест» нажать, механизм устройства искусственно формирует ток утечки. В этом случае исправный прибор обязательно срабатывает. Обычно кнопкой «Тест» пользуются сразу после установки автомата в схему, при первом подключении электричества. В последующем тестируют по графику, примерно один раз в квартал.

  Виды приборов защитного отключения

  Разнообразие автоматических дифференциальных выключателей впечатляет. Благодаря такому разнообразию открываются возможности организации эффективной защиты в проектах любого назначения. Рассмотрим несколько примеров конструктивного исполнения УЗО, чтобы оценить все существующие преимущества.

  Устройства стандартного исполнения

  Основное назначение стандартных приборов, к примеру, серии F, FH – защита обслуживающего персонала. Прямой/непрямой контакт с элементами оборудования, находящимися под напряжением, риск поражения электротоком – подобные ситуации сводятся к нулю, когда применяются выключатели серии F, FH. Оптимальный выбор для применения в схемах бытовой и коммерческой сферы.

  Приборы также обеспечивают противопожарную защиту, если существуют риски возгорания кабелей в условиях долговременного воздействия тока утечки. Этот вид УЗО рассчитан для внедрения в сетях переменного тока при минимальных уровнях высоких гармоник и отсутствии постоянного напряжения. Ток нагрузки 16 – 63А, запас механической цикличности – 20000.

  Ещё один пример стандартных селективных устройств – серия DS фирмы ABB. Они разработаны для установки и эксплуатации в схемах однофазных сетей. Назначение автоматических выключателей дифференциального тока серии DS – под организацию защитных схем против перегрузок и КЗ. Модули обеспечивают чёткую работу защитных функций на случайное прикосновение к токоведущим линиям или элементам оборудования.

  Отличительная черта серийной разработки DS – наличие визуально определяемой индикации, сигнализирующей наличие тока утечки. Это одна из тех конструкций УЗО, благодаря которой имеется возможность предупреждать возгорание, сигнализировать о нарушении электрической изоляции. Допустимая нагрузка 6 – 40А. Цикличность – 20000.

  «Домашний» дифференциальный выключатель серии АД, БД — продукт немецкой компании «Schneider Electric», был разработан, в первую очередь, для внедрения в состав бытовых электросетей. Главное предназначение – исключение поражения физического тела электрическим током. Также этот вид УЗО вполне эффективно и оперативно защищает электрооборудование, кабели, технику.

  Чувствительность автомата на предмет прямых (косвенных) контактов с частями электрооборудования под напряжением соответствует нормативу (30 мА). Стандартная чувствительность (100 – 300 мА) обеспечена и на случай определения токовой утечки в результате возгораний. Удачная конструкция для оснащения жилых и служебных помещений.

  Дифференциальные автоматы-моноблоки

  Комплексно функционируют устройства-моноблоки, и в этом их главное отличие от стандартных разработок. Охватывают весь спектр защитных функций, которыми должны обладать современные УЗО. Правда, приборы стандартного исполнения также обеспечивают пользователей широкой функциональностью.

  Ярким примером автоматических выключателей дифференциального тока, действующих в комплексной функциональности, являются продукты всё той же компании «Schneider Electric». В частности, УЗО серии «Multi» — выключатели нагрузки селективного и мгновенного действий.

  Автоматы, в зависимости от модели, предназначены для установки в составе распределительных сетей административных (хозяйственных) зданий промышленных производств.

  Эти УДТ обеспечивают разрыв цепей при токах утечки от 10 до 500 мА. Конструктивная особенность – возможность регулировки на исключение случайных срабатываний (грозовые разряды, пробой через слой пыли и т.п.).

  Защитники от импульсных перенапряжений

  Пожалуй, отдельным видом приборов следует считать и конструкторские разработки, подобные автоматическим выключателям, исполнение которых предусматривает защиту против импульсных перенапряжений.

  Как правило, этот вид устройств наделяется сверхвысоким быстродействием, уровнем чувствительности 10 – 30 мА на случай срабатывания по факту прикосновения к токоведущим поверхностям. Эти же автоматы гарантируют надежную защиту оборудования от сверхтоков.

  Диапазон номинальных токов обычно составляет здесь 6 – 63А при напряжениях 230 – 440 вольт. Коммутационная способность достигает значения 4500А. Конструктивно выпускаются под запитывание через 2 или 4 полюса.

  Из той же серии, но несколько модифицированными видятся выключатели с характеристикой «А». Наглядный пример – серия АД12М, где отмечено расширение защитной функциональности. Среди дополнений – функция отключения на случай повышения сетевого напряжения свыше 265 вольт в течение 0,3 секунды.

  Следует также отметить, что приборы, наделённые характеристикой «А», имеют существенные отличия от исполнения дифференциальных автоматов с характеристикой «АС». Первый вариант способен реагировать на постоянно-пульсирующий дифференциальный ток и на ток синусоидальной формы.

  Мобильные устройства защитного отключения

  Промышленность (зарубежная и отечественная) выпускает ещё одну разновидность автоматических дифференциальных выключателей в конструктивном исполнении мобильного типа. То есть речь идёт о переносных устройствах, управляемых дифференциальным током.

  Такие мобильные модули выполнены в виде миниатюрного блока, который попросту вставляется в розетку бытового назначения. Между тем, этот вид устройств предназначается под использование внутри помещений, входящих в группу особо опасных (с повышенной опасностью). Приборы нередко устанавливаются как дополнительные модули к уже существующим УЗО.

  Этот же вид устройств – переносной конфигурации, рекомендуется применять в бытовых условиях для защиты детей и пожилых людей. Как известно, сопротивление тела молодого и старого организмов несколько отличается от той же величины организма человека среднего возраста.

  Поэтому переносные УЗО выполнены конструктивно как приборы, имеющие повышенный уровень уставки срабатывания. Это значение настройки обычно не превышает 10 мА для устройств мобильного типа. Переносные автоматы, к примеру, серии УЗО-ДП, рассматриваются оптимальной защитой для частной городской и загородной недвижимости – коттеджей, дачных построек, гаражей и т.п.

  Маркировка УЗО (УДТ) на корпусе приборов

  Нужно заметить, что корпусная характеристика (обозначения на корпусе) современных устройств показывает практически полную информацию относительно электромеханических и температурных параметров приборов.

  По сути, пользователю даже нет необходимости обращаться к сопроводительной документации, так как, зная обозначения, все сведения можно получить прочтением информации с фронтальной части корпуса.

  Среди обозначений рекомендуется изучить графику, показывающую характеристику автоматов относительно условий функционирования: «А», «В», «АС», «F», которая определяет чувствительность прибора к переменному и постоянному току разной формы.

  Аббревиатурное же обозначение приборов часто отражает их типичную и серийную принадлежность. Например, «АД12М» — автомат дифференциальный, серийный номер – 12, модернизированный. Или так:  «ВД63» — выключатель дифференциальный, 63 серии.

  Правда, встречаются модели (как правило, импортные), имеющие несколько запутанную аббревиатуру, скажем – FH200. Здесь: символ F – это серия устройства, H – вариант исполнения корпуса, 200  – серийный номер.

  Или ещё пример: прибор, обозначенный аббревиатурой DS. Первый символ понятен без «перевода» — дифференциальный. Второй указывает на принадлежность устройства к разряду селективных устройств.

  Как выбрать устройство дифференциального тока

  Выбирают устройства дифференциального тока аналогично тому, как делают это, к примеру, с автоматическими выключателями.

  То есть выбор делается на основании традиционных критериев подбора электрооборудования подобного типа:

  1. Цель применения.
  2. Соответствие току нагрузки.
  3. Критерий чувствительности на срабатывание.
  4. Корпусное исполнение.

  Для применения в условиях привычного быта обычно выбор приходится на однофазные приборы характеристики «АС» или «А». Для использования на бытовых сетях жилых строений лучше брать устройства чувствительностью 10-30 мА (на прикосновение) и 100 мА (пожарная защита и КЗ). Корпусное исполнение – максимально удобное под монтаж и в плане эксплуатации.

  Следует отметить: устройство дифференциального тока монтируется всегда последовательно с автоматическим выключателем. Поэтому токовые характеристики обоих приборов должны совпадать либо номинальный ток УДТ должен быть выше.

  Выводы и полезное видео по теме

  Еще больше интересной информации об устройстве, видах и принципе работы дифавтоматов можно узнать из следующего видеоролика:

  Защитные устройства дифференциального тока фактически являются автоматическими выключателями, дополненными чувствительной системой определения токовой утечки. Подобными приборами в обязательном порядке необходимо оснащать электросети, исполнение которых сопряжено с риском контакта людей и токоведущих частей оборудования. Схемы современного исполнения по умолчанию предполагают внедрение УДТ.

  sovet-ingenera.com

  
  

  Другие статьи по теме:

  Узо это Схема подключения узо в однофазной Марки автоматических выключателей Выбор автомата по току Схема включения узо в однофазной сети Автомат диф