Setzenergo.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы выключатель автоматический дифференциальный

Защитные автоматы

Содержание

  1. Устройство защитного отключения
  2. Автоматический выключатель
  3. Выключатель автоматический дифференциальный
  4. Сравнительная характеристика защитных автоматов
  5. Маркировка защитных автоматов

Защитные автоматы устанавливаются для того, чтобы свести к минимуму или полностью исключить возможность возникновения опасных факторов. Их задачи – это:

  • предотвращение аварийных ситуаций;
  • снижение риска получения людьми электротравм.

Существует три вида защитных автоматов:

  • УЗО (устройство защитного отключения);
  • автоматический выключатель;
  • дифференциальный автомат.

Рассмотрим принцип действия и особенности каждого из них.

Устройство защитного отключения

Предназначение УЗО – снятие напряжения с проводов, подходящих к нему, при возникновении утечки тока опасной величины внутри контролируемой схемы. Устройство срабатывает только в том случае, если разница токов достигает определенного значения. Когда отклонение небольшое или величина тока, выходящего из нулевого проводника, соответствует току, входящему в фазный провод, подача электропитания не блокируется.

Отличие УЗО от автомата в том, что оно не защищает проводку и прибор от короткого замыкания, а лишь обеспечивает защиту от поражения током в случае касания токоведущих частей или неисправности оборудования. Оно также предотвращает возможность возгорания проводки вследствие замыканий на землю или при возникновении токов утечки.

Автоматический выключатель

Это устройство не контролирует токи утечки, оно предназначено для ликвидации неисправностей, спровоцированных коротким замыканием или перегрузом проводов. В конструкцию агрегата входят:

  • Электромагнитная катушка отключения быстрого действия.
  • Система гашения электрической дуги.
  • Тепловой расцепитель, работающий с выдержкой времени.

Существует множество моделей автоматических выключателей, рассчитанных для установки на объектах разной направленности.

Автоматический выключатель и УЗО всегда подключаются в схему последовательно.

Выключатель автоматический дифференциальный

Он предназначен для ликвидации всех видов неисправностей (утечка тока, перегруз проводов, короткое замыкание), поэтому его конструкция сложнее, чем у первых двух устройств. В дифавтомат встроено УЗО, защищенное тепловым и электромагнитным расцепителями.

Сравнительная характеристика защитных автоматов

Выбор прибора определяется задачами, которые он призван выполнять. УЗО и автоматический выключатель устанавливают в случае одновременного подключения нескольких электроприборов разной мощности (например – холодильник, стиральная машина, микроволновка и кофеварка). Если хотя бы часть из них работает в один и тот же период времени, их мощность может превысить номинальную величину защит, что приведет к перегрузу по току.

Выключатель автоматический дифференциальный чаще используется для защиты одного прибора, подключенного отдельной линией.

Конструктивное исполнение УЗО и автоматического выключателя проще, чем у дифавтомата, поэтому при настройке последнего требуется больше операций.

С экономической точки зрения дифавтомат менее выгоден, так как, если он выйдет из строя, придется покупать новый. В случае подключения автоматического выключателя и УЗО ломается и требует замены обычно только один из приборов.

Маркировка защитных автоматов

Внешний вид дифавтомата и УЗО идентичен, но для удобства покупателей разработана система маркировки, благодаря которой их легко отличить. Буквы «ВД» (выключатель дифференциальный) на корпусе обозначают УЗО, а буквы «АВДТ» — дифавтомат. На корпусе дифавтомата в схеме показаны токовые защиты автоматического выключателя, в то время как у УЗО – только дифференциальный трансформатор цепи и тока.

Устройства защитного отключения и дифференциальные автоматические выключатели

Устройство защитного отключения (УЗО) или как еще его называют дифференциальный выключатель нагрузки — это устройство, предназначенное для защиты человека от случайного прикосновения к оголенным токоведущим частям электрической сети, а так же от пожаров в случае короткого замыкания.

Принцип работы УЗО основан на измерении баланса токов между входящими в него токоведущими проводниками с помощью дифференциального трансформатора тока. Во время нормальной работы эта разность составляет 0. При утечке тока вследствие прикосновения человека к оголенным проводам или короткого замыкания при повреждении изоляции, эта разность начинает увеличиваться и при достижении определенного порога устройство отключается, тем самым обесточивая часть сети, которая находится после него.

Виды УЗО по току утечки

Исходя из того какие функции должно выполнять устройство защитного отключения они делятся по току утечки – максимальной разности входящих и в него токов, при котором происходит отключение.

Использование УЗО

По току утечки дифференциальные выключатели нагрузки делятся на 10мА, 30мА, 100мА, 300мА, 500мА и 1А. Наиболее распространенными являются дифференциальные выключатели 30мА и 300мА устройства защитного отключения. Первые применяются для защиты человека, т.к. ток до 30мА при напряжении 220В является безопасным для человека, а вторые используются для защиты от пожаров и не защищают человека поэтому используются совместно с 30мА УЗО. Типичная схема состоит из одного трехсот миллиамперного УЗО на входе, которое в случае повреждения проводки обесточивает всё помещение и нескольких тридцати миллиамперных УЗО стоящих после него. Они защищают человека и в случае прикосновения обесточивают только ту часть помещения, за которое отвечают, а не всё помещение.

Десятимиллиамперные УЗО используются для защиты человека в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, подвалы и т.д.), т.к. во влажных помещениях сопротивление падает и опасным ток становится уже после 10мА.

Читать еще:  Устройство современного бытового электрического выключателя

Дифференциальные выключатели с током утечки 100мА, 500мА и 1 А используются гораздо реже для защиты больших помещений с большой протяженностью проводов и где возможна естественная дифференциальная разность токов.

Отключающая способность является основным параметром при выборе УЗО, но кроме этого они еще делятся по количеству полюсов – 2х полюсные (для 1-фазных сетей 230В) и 4х полюсные (для 3х-фазных сетей 380В). Так же необходимо отметить, что для работы УЗО требуется так проводка с дополнительным проводом нейтрали.

Номинальный ток устройств защитного отключения

Еще одним параметром УЗО является номинальный ток. Т.к. они не защищают сеть от сверхтоков и токов короткого замыкания их применяют вместе с автоматическими выключателями и подбирают под номинал автомата, это делается для того чтобы в процессе работы сохранить контакты УЗО от пригорания. По амперажу УЗО бывают 25А, 40А, 63А, 80А, 100А и 125А. Если ток автоматического выключателя попадает в промежуток между номиналами УЗО, выбирают ближайшее сверху. Допустим при авт.выкл. 32А рекомендуется применять УЗО 40А.

Дифференциальные автоматические выключатели или как их еще называют диффавтоматы представляют из себя объединенные в одном корпусе 2 устройства – автоматический выключатель и устройство защитного отключения. Автоматический выключатель с узо обладает преимуществом: экономит место в распределительном щите (они имеют размер обычного автомата), время на монтаж. Кроме того, автоматический выключатель с узо стоит немного дешевле, чем АВ + УЗО).

В связи с малыми габаритами на дифференциальные выключатели наложен ряд ограничений, например, они бывают только до 40А, а также до последнего времени существовали только 2х полюсные варианты. В последнее время некоторые производители начали выпускать и 4х полюсные варианты, но они или занимают 7 модулей как например у Legrand (т.е. по габаритам как автомат плюс УЗО) или сильно ограничены по току 16А, как у Moeller и являются больше экзотикой.

Дифференциальный автомат и принцип его работы

Дифференциальный автомат — оборудование, которое совмещает в себе свойства УЗО и автомата. Основное назначение устройства — обеспечение защиты от ударов током в условиях контакта с элементами, проводящими его, в условиях утечки или проблем в функционировании.

Двухфазный дифференциальный автомат

Выключатель дифференциального тока по своей конструкции состоит из двух базовых элементов:

  • Рабочая часть — собственно, автомат, в котором предусмотрено наличие расцепляющего механизма и специальной рейки, срабатывающей под внешним воздействием механического характера. В зависимости от модели оборудования, выключатель в его конструкции может иметь два или четыре полюса
  • Расцепители — как и в выключателе обычного типа, их предусмотрено два: тепловой и электромагнитный. Первый включается в работу в условиях перегрузки, второй обесточивает линию при возникновении короткого замыкания
  • Защитная часть — речь идет об основном элементе, отвечающем за защиту дифференциального типа. Именно он устанавливает факт утечки. Также данный элемент участвует в процессе преобразования тока, и, таким образом, производит сброс посредством рейки. Защитный модуль должен иметь доступ к питанию, и именно по этой причине он активизируется вместе с автоматом. Процесс происходит в определенной последовательности.

Важно! В конструкции защитного модуля есть устройства дополнительного назначения — усилитель с магнитной катушкой, трансформатор, который определяет остаток тока. Чтобы проверить исправность этого элемента, можно просто нажать кнопку «ТЕСТ», которая имеется на его корпусе. Посредством нажатия на эту кнопку имитируется утечка, и оборудование, если оно работает в нормальном режиме, сразу же отключается.

Дифференциальный автомат с с кнопкой проверки работоспособности

Принцип работы

Автоматический выключатель дифференциального тока функционирует примерно по тому же принципу, что и УЗО. Факт утечки регистрируется посредством трансформатора, принцип функционирования которого базируется на вариации показателей проводниковых токов, обеспечивающих подачу энергии к защитной установке. В том случае, если изоляция является целой, а с элементами, проводящими ток, не устанавливается никаких контактов, утечку можно считать отсутствующей. В фазах и на нуле токи будут иметь одинаковые значения.

Электрический ток появляется в конструкции обмотки вторичного типа. В таких условиях начинает функционировать специальная защелка. Она оказывает определенное воздействие на механизм, который отвечает за разъединение системы контактов и самого оборудования.

Дифавтомат для нескольких цепей

Сфера применения

Дифференциальный выключатель автоматического типа подходит для применения в сетях с любыми характеристиками. Сети могут иметь три, одну фазу. Дифференцированный автоматический выключатель, выбранный правильно, существенным образом повышает безопасность эксплуатации бытовой техники, различных приборов. Эксплуатация может быть регулярной и даже постоянной. Качественные автоматы защиты электросети — это гарантированная защита от пожаров. Как известно, они нередко появляются в условиях возгорания, деформации целостности изоляции элементов, проводящих ток, в конструкции разных моделей бытовой техники.

Читать еще:  Автоматические выключатели 125а с независимым расцепителем

Автомат в электрическом щитке

Как подключить

Разобравшись с тем, что такое дифавтомат в электрике, следует получить представление о принципах его подключения. Они являются примерно теми же, что и в случае с обычным УЗО. Правила таковы:

  • Точно так же, как и УЗО, электрические автоматы защиты требуют подключения нолей и фаз цепей, защиту которых необходимо обеспечить
  • Запрещено соединять провод, идущий из конструкции автомата, с аналогичными элементами нулевого значения. В таких условиях оборудование просто выйдет из строя, с учетом того, что показатели токов в проводах будут различаться.

Важно! Все группы электрики могут иметь защиту в виде одного автомата дифференциального типа. Устанавливается он, как правило, на участке ввода. Но есть и другая схема, в соответствии с которой автомат используется для защиты конкретной группы электрики, подсоединенной к сети. Такой способ имеет смысл выбирать в тех случаях, когда нужна основательная, гарантированная защита помещений.

Схемы подключения

Если автомат защиты ставится на все группы, то его провода подсоединяются к клеммам, расположенным наверху. К клеммам, расположенным внизу, подводится нагрузка, которая идет от каждой из групп. Следует заранее разделить выключатели. У такой схемы есть преимущества, но есть и недостатки: группы деактивируются, если автомат срабатывает в аварийном режиме. То же самое происходит и в условиях появления проблем в работе любой из имеющихся групп. Чтобы свести к минимуму риск такого срабатывания в помещениях жилого типа, в том числе, с ветхой проводкой, можно установить дифференцированный автомат защиты по току, запрограммированный на включение в условиях с определенными показателями утечки — 30 мА.

Сборка электрического щитка в помещении

Специалисты рекомендуют выбирать для подключения вторую схему: автомат защиты сети подсоединяется к конкретной электрической группе. Схема актуальна даже для тех помещений, в которых уровень влажности воздуха является достаточно высоким. Это кухни, санузлы. Подобная схема выбирается и для помещений, к безопасности которых предъявляются особые требования.

Следует отметить, что защита конкретной группы является более эффективной, чем защита сразу нескольких групп. И речь идет не только о безопасности. Важным аргументом в пользу выбора второй схемы можно считать функциональность.

Важно! При срабатывании одного автомата, сеть не будет полностью обесточена, если оборудование подключено по второй схеме. Эта схема обеспечивает гарантированное и бесперебойное снабжение электричеством в любых условиях. Минус у такого подключения один — высокая стоимость.

Селективная схема

Дифференциальные автоматы могут быть подключены по селективной или по другой схеме. Проще всего рассмотреть преимущества и недостатки каждой из схем на примере многоквартирного дома.

  • Селективная схема — при таком подключении даже в условиях утечки от питания будет отключен только тот объект (квартира), в котором произошла авария. Общий автомат будет продолжать работу, и другие объекты — квартиры, в которых системы не были повреждены — будут получать электричество в нужном объеме
  • Не селективная схема — такое подключение не гарантирует того, что питание будет обеспечиваться. Объект, на котором зарегистрированы неполадки, будет обесточен, а вместе с ним — и тот автомат, который расположен за его пределами. Сразу же будет деактивирована деформированная электролиния, вслед за ней отключатся и целые линии. Причина — в том, что автомат, установленный на площадке, имеет свои показатели утечки, а элементы отходящего типа — совершенно другие.

Селективная схема подключения автоматов к сети

Важно! Автоматические устройства должны выбираться в соответствии с показателями утечки. Однако выбор схемы от этого не зависит. Селективной может считаться только та схема, в которой оборудование имеет соответствующее обозначение — это латинская буква S.

Посмотрите короткое видео о том, что будет если неправильно выбрать общий неселективный дифавтомат

Особенности установки

Сегодня наиболее распространены дифференциальные выключатели, у которых номинал утечки составляет максимум 30 мА. Такие модели устанавливаются в сетях с тремя, одной фазами. Перед тем, как перейти к их установке, следует как можно более точно определить функциональные характеристики оборудования, его возможности. Также рекомендуется принимать во внимание число потребителей электроэнергии, имеющих доступ к цепи. Это поможет снизить риск ложных срабатываний в условиях перегрузки.

Специфика выбора

Часто перед потребителями электроэнергии встает вопрос: что предпочесть — дифференциальный автомат или УЗО? Однозначного ответа на него просто нет, ведь выбор обуславливается целым рядом факторов.

  • Конструкция щитка, наличие в нем свободного места — даже если проводка реконструируется, этот элемент практически не изменяется. Желание установить то или иное оборудование в щитке может не получиться реализовать — в нем попросту может не быть места для него. Дифференциальное оборудование занимает меньше места, чем УЗО. Однако УЗО должно иметь защиту, которую ему обеспечивает автомат. Таким образом, устанавливаются оба устройства, и УЗО займет в щитке больше места
  • Цели подключения — если принципиальное значение имеет защита от тока бытовой техники, то вполне хватит и дифференциального автомата. В том случае, если требуется защита не отдельной единицы, но нескольких розеток, имеет смысл установить УЗО. Как только будет зарегистрировано превышение мощности, дифференциальный автомат сразу же будет деактивирован, что повлечет за собой необходимость в замене на более высокий номинал. Если речь идет об УЗО, то все, что потребуется сделать — заменить автомат. В данном случае, имеет значение финансовый вопрос: что обойдется дешевле — автомат или дифференциальное оборудование?
Читать еще:  Методика выбора высоковольтного выключателя

Что такое дифавтомат и для чего его применяют?

  • Назначение
  • Устройство и принцип действия
  • Область применения

Назначение

Рассмотрим вкратце для чего нужен дифавтомат. Внешний вид его изображен на фото:

Во-первых, данный электрический аппарат служит для защиты участка электрической сети от повреждения из-за протекания по нему сверхтоков, которые возникают при перегрузке или коротком замыкании (функция автоматического выключателя). Во-вторых, дифференциальный автомат предотвращает возникновение пожара и поражение людей электрическим током в результате возникновения утечки электричества через поврежденную изоляцию кабеля линии электропроводки или неисправного бытового электроприбора (функция устройства защитного отключения).

Устройство и принцип действия

Для начала приведем обозначение на схеме по ГОСТ, по которому наглядно видно, из чего состоит дифавтомат:

На обозначении видно, что основными элементами конструкции дифавтомата является дифференциальный трансформатор (1), электромагнитный (2) и тепловой (3) расцепители. Ниже кратко охарактеризуем каждый из приведенных элементов.

Дифференциальный трансформатор имеет несколько обмоток, в зависимости от количества полюсов устройства. Данный элемент осуществляет сравнение токов нагрузки по проводникам и в случае их несимметричности на выходе вторичной обмотки данного трансформатора появляется так называемый ток утечки. Он поступает на пусковой орган, который без выдержки времени осуществляет расцепление силовых контактов автомата.

Также следует упомянуть о кнопке проверки работоспособности защитного аппарата «TEST». Данная кнопка подключается последовательно с сопротивлением, которое включается или отдельной обмоткой на трансформатор либо параллельно одной из имеющихся. При нажатии на данную кнопку сопротивление создает искусственный небаланс токов – возникает дифференциальный ток и дифавтомат должен сработать, что свидетельствует о его исправном состоянии.

Электромагнитный расцепитель представляет собой электромагнит с сердечником, который воздействует на механизм отключения. Данный электромагнит срабатывает в случае достижения тока нагрузки порога срабатывания — обычно это случается при возникновении короткого замыкания. Данный расцепитель срабатывает мгновенно, за доли секунд.

Тепловой расцепитель осуществляет защиту электрической сети от перегрузки. Конструктивно представляет собой биметаллическую пластину, которая деформируется при протекании через нее тока нагрузки, превышающего номинальный для данного аппарата. При достижении определенного положения биметаллическая пластина воздействует на механизм отключения дифавтомата. Срабатывание теплового расцепителя происходит не сразу, а с выдержкой времени. Время срабатывания прямо пропорционально величине тока нагрузки, протекающего по дифференциального автомату, а также зависит от температуры окружающей среды.

На корпусе указывается порог срабатывания дифференциального трансформатора — ток утечки в мА, номинальный ток теплового расцепителя (при котором работает неограниченное время) в А. Пример маркировки на корпусе — С16 А / 30 мА. В данном случае маркировка “С” перед значением номинала показывает кратность срабатывания электромагнитного расцепителя (класс аппарата). Буква “С” указывает, что электромагнитный расцепитель сработает при превышении номинала 16А в 5-10 раз.

На видео ниже подробно рассказывается, как работает и из чего состоит дифавтомат:

Область применения

Для чего применяют дифференциальный автомат, если существует два отдельных защитных аппарата (УЗО и автомат), каждый из которого выполняет свою функцию?

Основное преимущество дифавтомата — компактность. Он занимает меньше места на DIN-рейке в электрическом распределительном щитке, чем в случае установки двух отдельных аппаратов. Эта особенность особенно актуальная при необходимости установки в распределительном щитке нескольких устройств защитного отключения и автоматических выключателей. В данном случае посредством установки дифавтоматов можно значительно сэкономить место в распределительном щитке и соответственно уменьшить его размер.

Дифференциальный автомат широко применяется для защиты электропроводок практически повсеместно, как в быту, так и в помещениях другого назначения (в различных учреждениях, на предприятиях).

Дифавтомат ничем не уступает аналогичным по характеристикам УЗО и автоматическому выключателю, поэтому каких-либо ограничений в его применении нет. Данный защитный аппарат можно устанавливать, как на вводе (в качестве резервирующего), так и на отходящих линиях электропроводки для обеспечения пожаробезопасности, безопасности людей в отношения поражения электричеством, а также для защиты от сверхтоков.

Вот мы и рассмотрели устройство, назначение и принцип работы дифавтомата. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector