Принцип работы дифференциального автомата

Подробно рассматривается устройство, конструкция и принцип действия дифференциальных автоматов - дифавтоматов.

Принцип работы дифференциального автомата

Дифавтомат устройство и принцип работы

Приветствую Вас уважаемые гости и постоянные читатели сайта elektrik-sam.info!

Начинаем очередную серию публикаций в рамках курса «Автоматические выключатели, УЗО и дифавтоматы — подробное руководство», на этот раз посвященную дифференциальным автоматам. Начнем с рассмотрения устройства и принципа работы дифавтоматов.

Автоматический выключатель дифференциального тока или дифавтомат — это устройство, объединяющее в одном корпусе функции автоматического выключателя и УЗО. Т.е. он позволяет защитить контролируемую цепь от токов перегрузки и токов короткого замыкания (функции автоматического выключателя) и от токов утечки (функции УЗО), позволяя защитить человека от возможного поражения электрическим током и предотвратить возможность возгорания в результате нарушения изоляции токоведущих частей электроустановки.

Конструктивно дифавтоматы изготавливаются из диэлектрического материала и имеют защелку для установки на DIN-рейку. Установка производится так же, как и установка УЗО.

Для однофазной сети 220В выпускаются двухполюсные дифавтоматы. К клеммам верхних полюсов подключается фазный и нулевой проводник питающей сети, а к зажимам нижних полюсов – фазный и нулевой проводник от нагрузки. При этом, в зависимости от марки производителя и серии они для своей установки на DIN-рейку могут занимать как два, так и более модулей.

Для трехфазной сети 380В выпускаются четырехполюсные дифавтоматы. К верхним клеммам подключаются три фазных провода и ноль со стороны питания. К нижним клеммам три фазных провода и ноль от нагрузки.

При установке на DIN-рейку четырехполюсные дифавтоматы занимают место больше четырех модулей, в зависимости от марки производителя. Т.е. полюсов для подключения проводов четыре, а занимаемое место в электрощите более четырех модулей, за счет блока дифференциальной защиты.

Применение двухполюсных дифавтоматов, которые при установке занимают два модуля, позволяет сэкономить место в электрощите и упростить монтаж, вместо отдельно установленных автоматического выключателя и УЗО (которые вместе занимают три модуля).

Мы помним из раздела, посвященного устройствам защитного отключения, что УЗО не защищает от сверхтоков и требует установки последовательно с ним автоматического выключателя.

При разветвленной проводке с большим количеством групп, экономия места в электрощите может быть довольно существенной. Однако, зачастую стоимость дифавтомата больше, чем стоимость отдельно установленных автомата и УЗО.

Конструктивно дифавтомат состоит из двух- или четырехполюсного автоматического выключателя и включенного последовательно с ним модуля дифференциальной защиты. Подробно конструкцию и принцип работы автоматических выключателей и УЗО мы рассматривали в предыдущих разделах, ссылки на них внизу этой статьи.

Повторим вкратце основные моменты.

Модуль автоматического выключателя обычно устанавливается в фазные проводники и содержит тепловой расцепитель для защиты от токов перегрузки и электромагнитный расцепитель (катушку соленоида с подвижным сердечником) для защиты от токов короткого замыкания.
Принцип действия такой же, как и у обычного автоматического выключателя.

При возникновении тока перегрузки биметаллическая пластина нагревается проходящим через нее электрическим током, изгибается, и, если ток в цепи не уменьшается, приводит в действие механизм расцепления, размыкая защищаемую цепь.

При коротком замыкании ток в цепи мгновенно возрастает, наводимое в катушке соленоида магнитное поле перемещает сердечник, который приводит в действие механизм расцепителя и размыкает силовые контакты.

Для защиты силовых контактов дифавтомата от разрушающего действия электрической дуги, применяется дугогасительная камера.

Модуль дифференциальной защиты представляет собой дифференциальный трансформатор тока, через который проходит фазный и нулевой проводник (первичная обмотка) и обмотка управления (вторичная обмотка). В четырехполюсных дифавтоматах через дифференциальный трансформатор тока проходит три фазных проводника и нулевой.

В обычном режиме работы через фазный провод проходит ток к нагрузке, а через нулевой проводник от нагрузки, т.е. токи равны и направлены встречно. Геометрическая сумма токов равна нулю, наводимые ими магнитные потоки в обмотке трансформатора тока взаимно компенсируют друг друга, и результирующий магнитный поток равен нулю.

При возникновении тока утечки баланс токов нарушается, поскольку в фазном проводе вместе с током нагрузки протекает и ток утечки. Токи в фазном и нулевом проводниках наводят разные по величине магнитные потоки, их баланс нарушается и в тороидальном сердечнике трансформатора тока возникает разностный магнитный поток. Под действием разностного магнитного потока во вторичной обмотке управления возникает ток. Когда величина этого тока превысит пороговое значение, срабатывает механизм расцепления и силовые контакты дифавтомата отключаются от питающей сети.

Как и УЗО, модуль дифференциальной защиты дифавтоматов может быть электромеханическим или электронным. В электронных при возникновении утечки, ток в обмотке управления подается на плату электронного усилителя с катушкой электромагнитного сброса и через механизм расцепителя отключает силовые контакты дифавтомата от питающей сети.

Дифавтоматы с электронным модулем дифференциальной защиты, в отличие от электромеханических, могут потерять работоспособность при обрыве фазного или нулевого проводника со стороны питающей сети (подробно об этом смотрите видео работа УЗО при обрыве нуля), поскольку отсутствует питание, необходимое для работы платы усилителя.

Дифавтоматы некоторых производителей имеют встроенные индикаторы, которые позволяют определить причину срабатывания:

— дифавтомат сработал от перегрузки по току: тепловая защита или электромагнитный расцепитель от токов короткого замыкания;
— или сработал модуль дифференциальной защиты дифавтомата в результате утечка тока.

Если таких индикаторов нет, тогда в случае отключения дифавтомата, неясно что вызывало срабатывание – перегрузка по току, или дифавтомат сработал в результате возникновения тока утечки.

Для проверки исправности модуля дифференциальной защиты на корпусе устройства расположена специальная кнопка «Тест». При нажатии на эту кнопку создается искусственный ток утечки и если дифавтомат отключился, значит он исправен.

Более наглядно принцип работы смотрите в видео Дифавтомат устройство и принцип работы:

Интересные материалы по теме:

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

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.

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.

Устройство и принцип действия дифференциального автомата

Дифференциальный автомат является совокупностью двух приборов совмещенных в одном корпусе. Первый – это автоматический выключатель, защищающий от токов короткого замыкания и перегрузок. Второй – устройство защитного отключения (УЗО), предохраняющее от поражения человека электротоком и от пожара из-за повреждения изоляции проводников. Принцип работы дифавтомата основывается на тех же методах и способах защиты, которые используются в автоматических выключателях и УЗО.

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.

ДИФАВТОМАТ: ОПИСАНИЕ И ПРИНЦИП РАБОТЫ.

Дифавтомат (автоматический выключатель дифференциального тока АВДТ) – это коммутационный аппарат, который служит для защиты электропроводки и электрооборудования от сверхтоков и токов утечки.

Иными словами дифавтомат – это устройство, выполняющее одновременно функции и автоматического выключателя и устройства защитного отключения (УЗО).

  1. Защищает кабелии электрооборудование от свертоков, т.е. от токов короткого замыкания и перегруза.
  2. Защищает человека от поражения электрическим током, а также и от пожара, возникающего вследствие замыканий, вызванных замыканиями в электропроводке и электрооборудовании.

Принцип действия дифавтомата, соответствует принципам действия УЗО (сравнение токов в фазе и нейтрали) и автоматического выключателя (электромагнитный и тепловой расцепители). Подробно я расписывать это не буду, с принципом действия этих устройств можно ознакомится в соответствующих статьях.

По какой причине (ток короткого замыкания или же ток утечки) сработал дифавтомат несложно. У качественных производителей есть сигнальные флажки, которые указывают причину отключения дифа. Например, у дифавтоматов ABB синий индикатор отображает срабатывание устройства по току утечки на землю. Соответственно, если при отключении дифавтомата синий флажок (индикатор) не выпал, значит прибор отключился от сверхтока (перегруз или короткое замыкание).

Дифавтомат, как и УЗО делится на тип А, и на тип АС. И служит для защиты от переменного и пульсирующего постоянного токов утечки на землю. К какому типу относится АВДТ всегда можно увидеть на лицевой панели прибора. Номинальную величину тока утечки (уставку) также можно определить по информации на самом приборе. Как и у УЗО номинальная величина тока утечки имеет значения 10, 30, 100, 300 мА.

Как и УЗО для проверки дифавтомата есть кнопка “Test”, которой согласно инструкции следует пользоваться каждые 6 месяцев.

Время-токовую характеристику В, С, D у дифавтомата, как и у обычного автомата можно определить по надписям на лицевой панели устройства. Номинальный ток прибора указан также на панели рядом с время-токовой характеристикой С16, В10, С25, D32.

Часто путают дифавтомат и УЗО. По указанной на приборе характеристике В, С, D, как раз легко дифавтомат отличить от УЗО. Если указано С16 – дифавтомат, если указано просто 63 без В, С, D спереди, значит это УЗО.

Схема подключения дифавтомата достаточно просто. Фазный и нулевые проводники подключаются на свои клеммы. Подключать питание можно, как сверху, так и снизу.

Дифавтоматы стоят дорого, а хорошие дифавтоматы очень дорого. Цена на нормальный электромеханический дифавтомат ABB серии DS201 со стандартными характеристиками С16 30мА тип АС начинается примерно от 5ооо руб. Ниже примеры цен с одних из самых известных интернет-магазинов “Электромонтаж” и “АСберАС”.

А теперь представьте цену электрического щита, собранного на дифавтоматах. Например, обычная 2-3 комнатная квартира 15-20 кабелей в среднем. Цена только за одни дифавтоматы составит теперь 75-100 тыс. рублей. Есть, конечно, бюджетные электронные дифавтоматы всеми известных производителей, сделанные в Китае, но стоит ли им доверять защиту электрооборудования, я не очень уверен.

Я свои электрощиты собираю на обычных автоматических выключателях и УЗО. Преимуществ в данной сборке несколько:

  1. Безусловно, самое первое – это цена. На одно УЗО можно подключить 4-6 автоматов, что будет стоить примерно 8000 руб. Стоимость дифавтоматов в количестве 5 шт. составит 25.000 руб., что в 3 раза дороже. А если в доме 30 кабелей?
  2. Однополюсные автоматы и УЗО занимают меньше места. УЗО и 5 шт. автоматов занимают 7 модулей, а 5 шт. дифавтоматов 10 модулей.
  3. Если из строя выйдет автомат, то УЗО будет выполнять свои функции. Если сломается дифавтомат, то цепь останется без защиты.
  4. Качество сборки УЗО и автоматов по отдельности выше, чем дифавтомата. Как писал выше дифавтомат = два устройства в одном (УЗО и АВ). Запихнуть в корпус дифа три фактически модуля без потери качества, очень сомнительно.

Из положительных моментов установки дифавтоматов в электрощиток, отмечу только один. Это удобство эксплуатации электрического щита. Т.е произошла утечка тока – сработал дифавтомат именно этой линии, другие дифавтоматы продолжают работать дальше. В случае с УЗО+автоматы, если будет утечка, то УЗО отключит все автоматы, которые подключены после него. При двухполюсных автоматах определить кабель из-за которого отключается УЗО не так сложно. А вот при однополюсных автоматах, придется лезть в щиток и отключать “нули” от клеммы. Но часто ли у вас отключаются УЗО или дифы?

На просторах интернета бытует миф о еще одной положительной стороне применения дифавтоматов. Это возможность перекидки дифов по фазам для равномерной нагрузки трехфазной сети. Конечно, такое когда-то может и пригодится, но это говорит о том, что данные электромонтажники не умеют проектировать, распределять нагрузку равномерно по фазам. Не просто тупо посчитать мощность, фаза 1 – 5 кВт, фаза 2 – 4,6 кВт, фаза 3 – 4,8 кВт. А именно продумать загрузку фаз с учетом вероятных режимов эксплуатации электросети. Я собрал уже около 600 электрощитов, и ни один из моих заказчиков не обращался повторно с проблемой отключения вводного автомата из-за перегруза.

Также часто вижу в работах других электромонтажников, как они ставят на “мокрые” линии (я так называю стиральные машинки, посудомойки, розетки санузлов, водонагреватели и др.) дифавтоматы. Обычно это дифы с типовыми параметрами С16/0,03А.

Честно говоря, не вижу в этом никаких преимуществ, за исключением “удобства” (и то сомнительно). Что УЗО 0,03 А и автомат С16, что дифавтомат С16/0,03 А – получается в итоге ровно одинаковая надежность, только гораздо дороже.

Я в своих щитах, например, на стиральную машинку ставлю УЗО 16/0,01 тип А и автомат “В”. Если взять дифавтомат ровно с такими же параметрами, то он будет стоить на 30-40% дороже. Так зачем платить больше, если главный параметр – это надежность, и она точно такая же?

Оцените статью
Добавить комментарий