Дифф автомат что это?

Что такое дифавтомат

Дифференциальный автомат (дифавтомат) — что это такое?

Нередко при самостоятельном монтаже электрики и подключении устройств, владельцы жилья задаются вопросом о том, что такое дифавтомат и зачем его им пытаются «впарит» электрики. На самом деле — дифференциальный автомат, это не обычный автоматический выключатель, который предназначен только лишь для защиты электропроводки от КЗ — то есть, короткого замыкания.

Дифавтомат представляет собой комбинированный прибор, который совмещает в себе сразу несколько таких устройств, как УЗО и автоматический выключатель. Как было сказано выше, автоматический выключатель служит для защиты сети от короткого замыкания. УЗО — устройство защитного отключения, предназначено сугубо для защиты от утечек электрического тока.

Простыми словами, поставив дифференциальный автомат, вы сможете защититься сразу от двух проблем: от короткого замыкания и от утечек тока. Несмотря на то, что стоимость дифавтомата достаточно большая, данное устройство защиты пользуется огромной популярностью, поскольку позволяет защититься от различного рода проблем в электрике.

Что такое дифавтомат и зачем его используют

Дифференциальный автомат — это сложный комбинированный прибор для защиты от короткого замыкания и утечки электрического тока. Таким образом, если в электрической сети произошла перегрузка или короткое замыкание, то дифавтомат среагирует на проблему и отключит подачу электропитания.

Также это произойдёт и в том случае, когда дифференциальный автомат обнаружит утечку тока в электросети. Утечка тока может произойти по причине повреждения изоляции кабеля питания или его пробоя. Когда фаза окажется на металлическом корпусе, и ток будет уходить «налево», дифавтомат моментально среагирует на это.

Конструкция дифференциального автомата

Как было сказано выше, дифференциальный автомат имеет достаточно сложную конструкцию. В отличие от обычного автоматического выключателя, в конструкции дифавтомата имеется трансформатор, тепловой и электромагнитный расцепители. Как и в УЗО , на корпусе дифференциального автомата также имеется кнопка «Тест», при помощи которой можно протестировать работу устройства и выявить его неисправности.

Трансформатор в дифавтомате имеет определённое количество обмоток. Здесь всё во многом зависит от того, сколько полюсов имеет дифференциальный автомат. Именно трансформатор занимается тем, что осуществляет мониторинг за утечкой тока, путем сравнения несимметричности входящего и выходящего напряжения.

В случае же с электромагнитным и тепловым расцепителями, то здесь всё, как и в конструкции обычного автоматического выключателя. В случае возникновения перегрузки в электрической сети, когда кабель начинает греться или превышена нагрузка по току, пластины расцепителей размыкаются, автоматически выключая тем самым входное напряжение.

Ставить или не ставить дифференциальный автомат вопрос спорный. Несмотря на высокую стоимость, поставленный дифавтомат на весь дом может оказаться весьма полезным и эффективным в плане защиты устройства. Тем более что дифавтомат позволяет сэкономить на установке УЗО в отдельных помещениях.

Но, как говорится, в этом вопросе лучше все-таки проконсультироваться с опытным электриком. Только тогда защита электрической сети будет работать правильно и безотказно.

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

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.

Читайте также  Автомат для переключения на генератор

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.

Что такое дифференциальный автомат?

Дифференциальный автомат – уникальный аппарат, сочетающий в едином корпусе функции сразу двух защитных устройств – это одновременно УЗО и автоматический выключатель. Профессионалы рекомендуют использовать дифференциальные автоматические выключатели в обязательном порядке при устройстве или реконструкции проводки.

Каково назначение дифференциальных автоматов, по каким параметрам выбирается и какова его схема подключения – ответы на эти вопросы постараемся дать ниже.

Для чего нужны дифференциальные автоматы?

Прямым предназначением дифференциального автомата является защита человека от поражения электрическим током при прямом контакте. Устройство одновременно отслеживает как возникновение короткого замыкания, так и проявление признаков утечки электричества через повреждённые токопроводящие компоненты сети.

Дифференциальный автомат обесточит контролируемую линию при возникновении:

  • короткого замыкания;
  • перегрева электрической проводки из-за превышения уставки номинального тока дифавтомата;
  • утечки на землю больше, чем соответствующая уставка.

Так, простое устройство вполне способно обезопасить квартиру или частный дом, предотвращая возникновение чрезвычайных ситуаций, вызванных проблемами с электричеством.

Преимуществом использования дифференциального автомата является отсутствие необходимости подбора УЗО, ведь он уже содержится в составе компонентов дифференциального автомата. Одно устройство, совмещающее в себе функции двух (УЗО и автоматического выключателя), занимает меньше места в электрическом щитке на размер однополюсного автомат – его ширина 17,5 мм.

Среди недостатков можно выделить вероятность выхода из строя одного из двух компонентов дифавтомата – замена отдельной части невозможна, что вынудит приобрести новый дифференциальный автомат.

Техническое устройство

Конструктивно дифавтоматы выполняются из диэлектрического материала. Задняя часть имеет специальное крепление для установки на DIN-рейку. Внутри они состоят из двухполюсного или четырёх полюсного выключателя и включенного последовательно с ним модуля дифзащиты. Данный модуль представляет собой дифференциальный трансформатор тока, через который проходят ноль и фаза, образуя тем самым первичную обмотку и обмотку управления — вторичную обмотку.

Как работает дифференциальный автомат

В основе принципа работы дифавтомата лежит использование специального трансформатора, функционирование которого строится на изменениях дифференциального тока в проводниках электричества.

При появлении токов утечки баланс нарушается, так как часть тока не возвращается. Фазный и нулевой провода начинают наводить разные магнитные потоки и в сердечнике трансформатора тока возникает дифференциальный магнитный поток. В результате этого в обмотках управления возникает ток и срабатывает расцепитель.

При перегреве в модуле автоматического выключателя срабатывает биметаллическая пластина и размыкает автомат.

Основные параметры

Любой дифференциальный автомат располагает 8-ю клеммами для трёхфазной сети и 4-мя для однофазной. Само устройство является модульным и состоит из:

  • Корпуса, изготовленного из негорючего тугоплавкого материала;
  • Клемм с маркировкой, предназначенных для подключения проводников;
  • Рычага включения-выключения. Количество зависит от модели конкретного устройства;
  • Кнопки тестирования, позволяющей вручную проверить работоспособность дифференциального автомата;
  • Сигнального огонька, информирующего о выбранном типе срабатывания (утечка или перегрузка).

При выборе дифференциального автомата со всей интересующей информацией можно ознакомиться непосредственно на самом корпусе устройства.

Выбор дифавтомата нужно производить исходя из множества параметров:

  1. Номинальный ток – показывает, на какую нагрузку рассчитан дифавтомат. Эти значения стандартизированы и могут принимать следующие значения: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63А.
  2. Время-токовая характеристика – значения могут быть равны B, C и D. Для простой сети с маломощным оборудованием (используется редко) подойдёт тип В, в городской квартире – С, на мощных производственных предприятиях – D. Например, при запуске двигателя ток резко возрастает на доли секунд, ведь необходимы определённые усилия для его раскрутки. Данный пусковой ток может в несколько раз превышать номинальный ток. После запуска потребляемый ток становится в несколько раз меньше. Для этого и нужен этот параметр. Характеристика B означает кратковременное превышение такого пускового тока в 3-5 раз, C – 5-10 раз, D – 10-20 раз.
  3. Дифференциальный ток утечки – 10 или 30 мА. Первый тип подойдёт для линии с 1-2 потребителями, второй – с несколькими.
  4. Класс дифференциальной защиты – определяет, на какие утечки будет реагировать дифавтомат. При выборе устройства для квартиры подойдут классы АС или А.
  5. Отключающая способность – значение зависит от номинала автомата и должно быть выше 3 кА для автоматов до 25 А, 6 кА для автоматических выключателей на ток до 63 А и 10 кА для автоматических выключателей на ток до 125 А.
  6. Класс токоограничения – показывает, как быстро будет отключена линия при возникновении критических токов. Существует 3 класса дифавтоматов с самого «медленного» — 1 к самому «быстрому» — 3 по срабатыванию соответственно. Чем выше класс, тем выше цена.
  7. Условия использования – определяются исходя из потребностей.

Выбор дифавтомата по мощности

Для того чтобы выбрать дифавтомат по мощности необходимо учитывать состояние проводки. При условии, что проводка качественная, надёжная и отвечающая всем требованиям, для расчёта номинала можно применить следующую формулу – I=P/U, где P – это суммарная мощность используемых на линии дифференциального автомата электрических приборов. Выбираем дифавтомат ближайший по номиналу. Ниже приведена таблица зависимости номинала дифавтомата от мощности нагрузки для сети 220 В.

Внимание! Электрические провода должны быть правильно подобраны, исходя из мощности нагрузки.

Все характеристики дифавтоматов указываются непосредственно на самом корпусе устройства, что облегчит подбор подходящего дифференциального автомата и поможет определиться с тем, какой дифавтомат для квартиры подойдёт лучше всего.

Мощность Кабель Дифференциальный автомат
до 2 кВт ВВГнгLS 3х1.5 С10
от 2 до 3 кВт ВВГнгLS 3х2.5 С16
от 3 до 5 кВт ВВГнгLS 3х4 С25
от 5 до 6.3 кВт ВВГнгLS 3х6 С32
от 6.3 до 7.8 кВт ВВГнгLS 3х6 С40
от 7.8 до 10 кВт ВВГнгLS 3х10 С50

На данный момент в продаже имеются дифавтоматы с двумя типами расцепителя:

  • Электронный – имеет электронную схему с усилителем сигнала, которая питается от подключённой фазы, что делает устройство уязвимым при отсутствии питания. При пропаже нуля такой он не сработает.
  • Электромеханический — не потребует для работы внешних источников питания, что делает его автономным.

Подключение

Подключение дифавтомата – весьма несложный процесс. Верхняя часть дифференциального автомата содержит контактные пластины и зажимные винты, предназначенные для подключения нуля N и фазы L от счётчика. Нижняя часть располагает контактами, к которым и подключается линия с потребителями.

Подключение дифавтомата можно представить следующим образом:

  1. Зачистка концов проводников от изоляционного материала примерно на 1 сантиметр.
  2. Ослабление зажимного винта на несколько оборотов.
  3. Подключение проводника.
  4. Затягивание винта.
  5. Проверка качества крепления простейшим физическим усилием.

Выбор между конфигурацией УЗО + автомат и обычным дифавтоматом должен обуславливаться наличием места в щитке и ценой самих устройств. В первом варианте сложность монтажа слегка возрастёт.

В случае с однофазной сетью в 220 В, используемой в большинстве квартир и домов, необходимо использовать двухполюсное устройство. Монтаж дифференциального автомата в данном случае можно провести двумя способами:

  1. На входе после электросчётчика для всей квартирной проводки. При использовании данной схемы питающие провода подключаются к верхним клеммам. К нижним же подаётся нагрузка от различных электрических групп, разделённых автоматическими выключателями. Существенным минусом данного варианта является сложность поиска причины выхода из строя в случае срабатывания автоматики и полное отключение всех групп при неполадках.
  2. На каждую группу потребителей по отдельности. Этот метод применяют для защиты в помещениях, где отмечается повышенный уровень влажности воздуха – ванные, кухни. Актуален метод и для мест, где электробезопасность должна быть на высшем уровне – например, для детской. Понадобится несколько дифференциальных автоматов – несмотря на большие затраты, данный способ является наиболее надёжным и гарантирующим бесперебойное электроснабжение, а срабатывание любого из дифавтоматов не заставит сработать остальные.

При наличии трёхфазной сети в 380 В нужно применять четырёхполюсный дифавтомат. Вариант используется в новых домах или коттеджах, где устройству необходимо выдерживать высокие нагрузки от электроприборов. Использовать такое подключение дифавтоматов можно и в гаражах в связи с возможным использованием мощного электрооборудования.

Можно сделать вывод, что схема подключения дифференциальных автоматов мало чем отличается от аналогичных схем для УЗО. На выходе устройства должны быть подключены фаза и ноль от защищаемого участка сети. Безопасность именно этой группы и будет контролироваться.

Дифференциальные автоматы успешно применяются и в однофазных, и в трёхфазных сетях переменного тока. Установка такого устройства значительно повышает уровень безопасности при эксплуатации электроприборов. Кроме того, дифференциальный автомат может поспособствовать предотвращению пожара, связанного с возгоранием изоляционного материала.

Чем отличается УЗО от дифавтомата

Как правильно подобрать УЗО для квартиры или частного дома

Схема подключения УЗО и автоматов в щитке

Что такое УЗО — назначение, принцип действия, маркировка и виды

Что такое реле напряжения и для чего оно нужно в квартире

Почему при включении или во время работы стиральной машины выбивает пробки, УЗО или дифавтомат

Дифференциальный автоматический выключатель

1. Что такое дифавтомат?

Дифференциальный автоматический выключатель (дифавтомат) — это коммутационный аппарат предназначенный для защиты электрической цепи от сверхтоков, а так же от токов утечки.

Определение «коммутационный» означает, что данный аппарат может включать и отключать электрические цепи, другими словами производить их коммутацию.

Другими словами дифавтомат — это устройство совмещающее в себе функции автоматического выключателя и УЗО.

У дифавтомата есть множество вариантов названий: автоматический выключатель дифференциального тока, дифференциальный автоматический выключатель, автоматический выключатель дифференциального тока и т.п.

Для чего нужен дифавтомат?

Как следует из определения дифавтомат выполняет следующие функции:

  • Защита от сверхтоков, т.е. защищает электрическую сеть от перегрузок и коротких замыканий.
  • Защита от токов утечки, т.е. обеспечивает защиту от пожаров и от поражения человека электрическим током.

В чем отличие УЗО от дифавтомата?

В отличие от УЗО, которое защищает электрическую сеть только от токов утечки, дифавтомат дополнительно обеспечивает защиту от перегрузок и коротких замыканий, и потому не требует дополнительной установки автоматического выключателя для своей защиты.

2. Устройство и принцип работы дифавтомата.

Как уже было написано выше дифавтомат представляет собой объединенные в общем корпусе автоматический выключатель и УЗО:

Для того что бы описать устройство и принцип работы дифавтомата необходимо в отдельности разобрать устройство и принцип работы автоматического выключателя, и УЗО, т.к. эти вопросы уже рассматривались в соответствующих статьях, здесь мы на этом останавливаться не будем.

3. Схемы подключения дифавтомата.

Подключение дифавтомата без заземления осуществляется по одной из следующих схем:

Подключение дифавтомата с заземлением осуществляется по одной из следующих схем:

При системе ТN-C-S (когда нулевой проводник разделяется на нулевой рабочий и нулевой защитный):

Подключение дифавтомата в трехпроводную однофазную и пятипроводную трехфазную электросеть, (так называемая система TN-S (когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены):

ВАЖНО! В зоне действия дифавтомата нельзя объединять нулевой защитный (провод заземления) и нулевой рабочий проводники! Другими словами нельзя в схеме, после установленного дифавтомата, соединять между собой рабочий ноль (синий провод на схеме) и провод заземления (зеленый провод на схеме).

4. Маркировка и характеристики дифавтоматов.

  1. Марка дифавтомата
  2. Типдифавтомата
  3. Номинальный ток и характеристика срабатывания: цифра обозначает номинальный ток в Амперах максимальный ток при котором дифавтомат способен длительно работать без аварийного отключения цепи, буква обозначает характеристику срабатывания — определяет диапазон срабатывания защиты дифавтомата, а так же время за которое это срабатывание происходит. Подробнее о характеристиках срабатывания читайте здесь.
  4. ПКС— предельная отключающая способность дифавтомата. Данная цифра показывает максимальный ток короткого замыкания который способен отключить данный дифавтомат сохранив при этом свою работоспособность.
  5. Номинальное напряжение— напряжение при котором дифавтомат способен длительно работать не теряя свою работоспособность.
  6. Частота тока — частота тока сети на работу под которой рассчитан данный дифавтомат.
  7. Дифференциальный ток— минимальный ток утечки при котором дифавтомат произведет отключение электрической цепи (указывается в милиамперах);
  8. Кнопка «ТЕСТ» — кнопка проверки работоспособности дифавтомата, при нажатии на нее дифавтомат должен отключать электрическую цепь.
  9. Кнопка «ВОЗВРАТ» — кнопка «выскакивает» при срабатывании дифавтомата и до ее возврата в исходное положение, путем нажатия на нее, дифавтомат повторно не включается.

5. Выбор дифавтомата:

Примечание: Полную методику расчета и выбора дифференциальных автоматических выключателей читайте в статье: «Расчет электрической сети и выбор аппаратов защиты»

Выбор дифавтомата осуществляется по следующим критериям:

— По номинальному напряжению и типу сети: Номинальное напряжение дифавтомата должно быть больше либо равно номинальному напряжению защищаемой им цепи:

Uном. ДА Uном. сети

При однофазной сети требуется двухполюсный дифавтомат, при трехфазной сетичетырехполюсный.

По номинальному току: Так как дифференциальный автоматический выключатель сочетает в себе функции автоматического выключателя номинальный ток дифавтомата определяется по той же методике, что и для обычного автомата. Таким образом о пределить необходимый номинальный ток дифавтомата можно одним из следующих способов:

  1. Рассчитать самостоятельно по методике приведенной в статье: «Расчет электрической сети и выбор аппаратов защиты«

— По характеристике срабатывания — зачастую характеристику срабатывания аппаратов защиты выбирают исходя из назначения защищаемой ими сети (согласно таблице характеристик срабатывания приведенной ниже) однако дифавтомат выбранный таким образом может не обеспечить своевременное отключение цепи при коротком замыкании, характеристику срабатывания необходимо определять по методике приведенной здесь.

— По дифференциальному току:

Дифференциальный ток — является одной из важнейших характеристик дифавтомата которая показывает при какой величине тока утечки дифавтомат отключит цепь.

В соответствии с пунктом 7.1.83. ПУЭ: Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока дифавтомата. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети — из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Т.е. дифференциальный ток сети можно рассчитать по следующей формуле:

где: Iсети — ток сети (рассчитанный по формуле выше), в Амперах; Lпровода — общая длина проводки защищаемой электросети в метрах.

Рассчитав Δ Iсети принимаем ближайшее большее стандартное значение дифференциального тока дифавтомата Δ IДА:

Δ IДА Δ Iсети

Стандартными величинами дифференциального тока дифавтомата являются: 6, 10, 30, 100, 300, 500мА

Дифференциальные токи: 100, 300 и 500мА применяются для защиты от пожаров, а токи : 6, 10, 30мА — для защиты от поражения человека электрическим током. При этом токи 6 и 10мА применяются, как правило, для защиты отдельных потребителей и помещений с повышенной опасностью, а дифференциальный ток 30мА подходит для общей защиты электросети.

В случае если дифавтомат необходим для защиты от поражения электрическим током, а по произведенному расчету ток утечки составил более 30мА необходимо предусмотреть установку нескольких дифавтоматов на разные группы линий, например один дифавтомат для защиты розеток в комнатах, а второй — для защиты розеток в кухне, снизив тем самым мощность проходящую через каждый дифавтомат и как следствие снизив ток утечки сети, т.е. в таком случае расчет необходимо будет производить для двух или более дифавтоматов которые будут установлены на разные линии.

— По типу исполнительного механизма:

Ну и в завершении не забывайте, что как и УЗО, дифавтомат может быть электронным и электромеханическим. Предпочтительным является электромеханическое исполнение, так как оно считается более надежным. Подробнее об этом читайте здесь.

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Дифференциальный автомат

Устройство дифференциального тока (УДТ) [1] , (англ. residual current device, RCD ) — контактное коммутационное устройство, предназначено для того, чтобы включать, проводить и отключать электрические токи при нормальных условиях эксплуатации и размыкать контакты, когда дифференциальный ток достигает заданного значения при установленных условиях [2] . В качестве УДТ используют автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током, без встроенной защиты от сверхтока (ВДТ) и автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока (АВДТ).

Содержание

  • 1 Назначение
  • 2 Принцип действия
  • 3 Ограничения
  • 4 История
  • 5 Классификация
    • 5.1 По способу управления
    • 5.2 По виду установки
    • 5.3 По числу полюсов
    • 5.4 По возможности регулирования отключающего дифференциального тока
    • 5.5 По стойкости при импульсном напряжении
    • 5.6 По условиям функционирования при наличии составляющей постоянного тока
    • 5.7 По наличию задержки по времени (в присутствии дифференциального тока)
  • 6 См. также
  • 7 Примечания
  • 8 Литература
  • 9 Ссылки

Назначение

УДТ с номинальным отключающим дифференциальным током, не превышающим 30 мА, предназначены для дополнительной защиты человека от поражения электрическим током. Используется в составе защиты «автоматическое отключение питания» [3] .

В системах переменного тока дополнительная защита посредством УДТ должна быть предусмотрена для:

  • штепсельных и силовых розеток с номинальным током до 32 А;
  • передвижного оборудования с номинальным током до 32 А, которое используют вне помещения.

УДТ отключает защищаемую цепь:

  • при прямом прикосновении человека или животного к электрооборудованию, находящемуся под напряжением;
  • при повреждении основной изоляции и контакте токоведущих частей с открытой проводящей частью.

Требования по установке и применению УДТ приведены в серии стандартов на электроустановки зданий МЭК 60364.

Принцип действия

Главным компонентом УДТ является дифференциальный трансформатор, который предназначен для обнаружения дифференциального тока. Если дифференциальный ток превысит значение отключающего дифференциального тока или равен ему, произойдёт размыкание электрической цепи.

На фотографии показано внутреннее устройство одного из типов УДТ. Данное УДТ предназначено для установки в разрыв провода. Линейный и нейтральный проводники от источника питания подключаются к контактам (1), главная цепь УДТ подключается к контактам (2).

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

Вторичная обмотка (6), к которой подключён расцепитель дифференциального тока. В нормальном состоянии ток линейного проводника равен току нейтрального проводника, однако эти токи противоположны по направлению. Таким образом, токи взаимно компенсируют друг друга и в катушке дифференциального трансформатора ЭДС отсутствует.

Ток замыкания на землю приводит к нарушению баланса в дифференциальном трансформаторе: через линейный проводник протекает больший ток, чем по нейтральному проводнику (часть тока протекает через тело человека, то есть в обход трансформатора). Дифференциальный ток в первичной обмотке дифференциального трансформатора приводит к появлению ЭДС во вторичной обмотке. Эта ЭДС сразу же регистрируется следящим устройством (7), которое отключает питание соленоида (5). Отключённый соленоид больше не удерживает контакты (4) в замкнутом состоянии, и они размыкаются под действием силы пружины.

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

Ограничения

УДТ не сработает, если человек оказался под напряжением, но тока замыкания на землю при этом не возникло, например, при прикосновении одновременно к линейному и нейтральному проводникам защищаемой цепи. Предусмотреть 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.

УДТ, функционально зависимое от напряжения сети, нуждается в питании, которое получает от защищаемой цепи. Поэтому потенциально опасной является ситуация, когда выше УДТ произошёл обрыв нейтрального проводника, а линейный остался под напряжением. В этом случае УДТ будет неспособно отключить цепь, так как напряжения в защищаемой цепи недостаточно для функционирования. УДТ, функционально не зависимое от напряжения, свободно от указанного недостатка.

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 ампера и быстродействием 0,1 с [4] .

Чувствительность прототипа устройства была 80 мА [5] — 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 [5] .

Граничные кривые переменного тока и физиологическое действие тока на организм человека [6] 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 [4] .

В начале 1970-х годов большинство УДТ выпускалось в корпусах типа автоматических выключателей. С начала 1980-х годов в США большинство бытовых УДТ было уже встроенным в розетки.

В СССР первые эксперименты по проектированию УДТ начались в 1964 году [7] . 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 [8] . 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.

Классификация

По способу управления

  • УДТ без вспомогательного источника питания
  • УДТ со вспомогательным источником питания:
    • выполняющие автоматическое отключение при отказе вспомогательного источника с выдержкой времени и без неё:
      • производящие автоматическое повторное включение при восстановлении работы вспомогательного источника
      • не производящие автоматическое повторное включение при восстановлении работы вспомогательного источника
    • не производящие автоматическое отключение при отказе вспомогательного источника:
      • способные произвести отключение при возникновении опасной ситуации после отказа вспомогательного источника
      • не способные произвести отключение при возникновении опасной ситуации после отказа вспомогательного источника

По виду установки

  • стационарные с монтажом стационарной электропроводкой
  • переносные с монтажом гибкими проводами с удлинителями

По числу полюсов

  • двухполюсные;
  • четырёхполюсные.

По возможности регулирования отключающего дифференциального тока

  • нерегулируемые;
  • регулируемые:
    • с дискретным регулированием;
    • с плавным регулированием.

По стойкости при импульсном напряжении

  • допускающие возможность отключения при импульсном напряжении;
  • стойкие при импульсном напряжении.

По условиям функционирования при наличии составляющей постоянного тока

УДТ типа АС: УДТ, срабатывание которого обеспечивается дифференциальным синусоидальным переменным током путём или внезапного его приложения, или при медленном нарастании [9] .

УДТ типа А: УДТ, срабатывание которого обеспечивается и синусоидальным переменным, и пульсирующим постоянным дифференциальным током путём или внезапного приложения, или медленного нарастания [9] .

УДТ типа В: УДТ, которое гарантирует срабатывание как устройство типа А и дополнительно срабатывает:

  • при дифференциальном синусоидальном переменном токе частоты до 1000 Гц;
  • при дифференциальном синусоидальном переменном токе, наложенном на сглаженный постоянный ток;
  • при дифференциальном пульсирующем постоянном токе, наложенном на сглаженный постоянный ток;
  • при дифференциальном пульсирующем выпрямленном токе от двух или более фаз;
  • при дифференциальном сглаженном постоянном токе, приложенном внезапно или постепенно возрастающем, вне зависимости от полярности [10] .

УДТ типа F: УДТ, которое гарантирует срабатывание как устройство типа А в соответствии с требованиями МЭК 61008-1 и МЭК 61009-1 и дополнительно срабатывает:

  • при составном дифференциальном токе, приложенном внезапно или постепенно возрастающем между фазой и нейтралью или фазами и средним заземлённым проводником;
  • при дифференциальном пульсирующем постоянном токе, наложенном на сглаженный постоянный ток [10] .