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:

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.

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.

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.

Источник

Что выбрать: УЗО+автомат или дифавтомат?

Защита человека от поражения электрическим током является важнейшей задачей в организации электробезопасности. Она состоит из ряда мер, которые необходимо выполнять при организации электроснабжения жилых и офисных зданий. Одним из главных таких мероприятий является установка в электрощитах устройств защитного отключения. Сокращенно они пишутся УЗО, а в нормативных документах называются выключателями дифференциального тока (ВДТ). Данные устройства реагируют на утечку тока.

Простыми славами, под утечкой тока можно понимать не штатную аварийную ситуацию в электроустановке. Если повредилась изоляция и ток начал «утекать» в землю, если открытые токопроводящие части каким-либо образом попали на землю, если человек случайно коснулся токопроводящих частей и ток «потек» через его тело и так далее. Все это является не штатной работой электроустановки и несет в себе большую опасность как для человека, так и для его имущества. Вот именно поэтому необходимо устанавливать устройства защитного отключения в электрощитах.

Существуют два вида устройств защитного отключения — это ВДТ (выключатель дифференциального тока) и АВДТ (автоматический выключатель дифференциального тока). Как видите, разница между ними всего в одном слове, но оно значит очень много. Ниже рассмотрим более подробно каждое устройство защитного отключения.

ВДТ, он же в бытовом сленге УЗО, устроен таким образом, чтобы мог своевременно отключить участок цепи, в котором возникла утечка тока. Это все его функции. Вроде на первый взгляд мало, но зато им выполняется очень важное дело.

Таким устройством можно защищать одну или несколько групп потребителей. При использовании УЗО необходимо помнить одну очень важную вещь. Оно не имеет внутри встроенной защиты от сверхтоков. Участок цепи можно перегрузить током, на который не рассчитан кабель, или может произойти короткое замыкание. Вот на это ВДТ не среагирует и никогда не отключится. Токи перегрузки или короткого замыкания могут вывести из строя не только кабель и само защитное устройство, но и принести вред человеку. Поэтому только одни УЗО нельзя устанавливать в электрощитах. Их необходимо защищать с помощью обычных автоматических выключателей. То, что на его корпусе есть номинал в амперах указывает только на величину максимального тока, который могут коммутировать его контакты и все. Если на устройстве защитного отключения написано, например, 40А, то оно не сработает, когда протекаемый через него ток превысит 40А. В этом случае ВДТ будет просто греться и плавиться. Вот это обязательно необходимо знать, при разработке схемы или просто при установке УЗО в щиток. Очень редко, но встречаются схемы, где ВДТ установлены без защиты от сверхтоков, то есть неправильно. Поэтому будьте тут внимательнее.

АВДТ, он же в бытовом сленге дифавтомат, устроен таким образом, чтобы мог своевременно отключить участок цепи, в котором возникла утечка тока, перегрузка или короткое замыкание. Как видите, в данном устройстве защитного отключения присутствуют функции обычного автоматического выключателя. Это делает АВДТ универсальным, логически законченным и более удобным в эксплуатации устройством. То есть, для защиты одной группы потребителей можно установить один дифавтомат вместо пары УЗО с автоматическим выключателем.

Появление дифавтоматов, на первый взгляд, упростило задачу в разработке схемы электрощита. Можно же установить на все группы потребителей одни АВДТ. Так все будет надежно защищено и займет не так много места. Но, помимо плюсов у них есть и минусы. Самым главным минусом для нашего обывателя является их стоимость. Если собирать щит только на одних дифавтоматах, то он будет очень дорогой. Поэтому обычные УЗО пользуются лучшим спросом в отличии от АВДТ.

Их отличие в названии только в одном слове как раз и указывает на возможность защиты данных устройств от сверхтоков. Простой ВДТ ее не имеет, а АВДТ уже имеет. Слово «автоматический» на это и указывает. Наличие таких устройств защитного отключения позволяет разрабатывать более гибкие схемы электрощитов, которые будут удовлетворять всем современным нормам электробезопасности.

Теперь перейдем к дилемме «УЗО+автомат или дифавтомат?».

Современные нормативные документы по электробезопасности требуют выполнять определенные меры для защиты человека и его имущества от опасного действия электрического тока. Только следуя всем пунктам можно этого добиться. Самым важным является жизнь человека. Поэтому, в первую очередь, необходимо организовать ее защиту от поражения электрическим током. Для этих целей выполняют разные меры, одной из которых является установка в электрощите устройства защитного отключения (УЗО). Дальше по важности идет сохранность имущества человека. Для этого все кабели защищают от перегрузки и от действия токов короткого замыкания с помощью автоматических выключателей. Казалось бы, что тут все просто и только необходимо на все группы розеток установить в электрощите УЗО и автоматы. Но, существует и другое защитное устройство, которое может выполнять все эти функции. Это автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ).В быту очень широко прижилось его название как дифавтомат. Итак, теперь у нас возник вопрос, что лучше выбрать УЗО с автоматом или дифавтомат? Давайте вместе попробуем разобраться и найти ответ на него.

Дальше я сравню оба варианта по разным критериям:

4. Стоимость комплектующих. Если взять пару УЗО с автоматическим выключателем и дифавтомат с одинаковыми характеристиками, то первые будут намного дешевле чем АВДТ. дифавтомат стоит где-то в 1,5-1,8 раза дороже, чем стоят вместе УЗО и автоматический выключатель. Это обусловлено тем, АВДТ более сложное устройство. Умные инженера смогли в одном корпусе размером два модуля уместить функции двух совершенно разных устройств, которые вместе занимают три модуля. За это придется доплатить.

5. Поиск не исправности. Это, пожалуй, самый интересный критерий, по которому можно сравнить оба варианта. С парой УЗО+автомат все просто. Если сработал автоматический выключатель, то значит, что произошло, либо короткое замыкание, либо перегрузка. Если сработало УЗО, то где-то появилась утечка тока. Это очень сильно облегчает поиски неисправности. С дифавтоматами дело обстоит немного по-другому. Если он сработал, то будет неизвестно по какой причине. Это сильно затрудняет поиск неисправности и на это может потребоваться много времени. Скорее всего придется приглашать на выручку электрика. Правда, если брать АВДТ из более дорогих и профессиональных серий, то в них предусмотрена встроенная индикация, по которой можно определить характер неисправности. Например, у производителя АВВ серии DS201 все дифавтомат имеют специальные флажки голубого цвета в рукоятке управления. Если произошла утечка, то вместе с отключающейся ручкой выпадает этот сигнальный флажок. Если он не появился, то соответственно, где-то в цепи произошло короткое замыкание или просто вы перегрузили защитное устройство.

Это все различия, на которые стоит обращать внимание в вопросе выбора пары УЗО с автоматическим выключателем или дифавтомата. Только хорошо проанализировав их и взвесив все «За» и «Против» можно смело идти в магазин.

Источник

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:

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:

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

Выбор дифавтомата нужно производить исходя из множества параметров:

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.

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

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:

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:

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

Источник

Как устроен дифавтомат и для чего его применяют

Дифавтомат или дифференциальный автоматический выключатель – это устройство которое комбинирует в себе два защитных коммутационных прибора – УЗО и автоматический выключатель. Их используют в электрощитах 220/380 Вольт в быту и на производстве. В этой статье мы рассмотрим, что такое дифавтомат, как он устроен и где применяется.

Содержание статьи

Предназначение

Дифавтоматы используют для защиты проводки от перегрузки, сверхтоков, короткого замыкания, а также для защиты человека от поражения электрическим током при утечках. Утечки могут возникать в результате пробоя на корпус электрических нагревателей (ТЭНов), например, в бойлерах – водонагревательных баках, электрических духовых шкафах, плитах, стиральных или посудомоечных машинах, а также в результате старения или при повреждении изоляции.

Все эти проблемы можно локализировать, установив устройство, которое сравнивает токи между фазой и нулем, а если через фазу протекает больше, например, на 30 мА, чем через ноль – значит где-то есть утечка и цепь разорвется. Оно называется УЗО (устройство защитного отключения).

Интересно:

Слово «дифференциальный», значит разницу между чем-либо или между какими-либо состояниями тела, схемы или системы. Синонимами этого слова будут: различный, неодинаковый. Поэтому устройство, сравнивающее токи в проводах, называют дифференциальным автоматом или дифзащитой.

Те же причины могут вызвать короткие замыкания. И если вы подключите на одну линию слишком много электроприборов – ваша проводка выйдет из строя от перегрева, поэтому её защищают автоматическими выключателями.

Дифференциальный автомат совмещает в себе УЗО и автоматический выключатель, поэтому он является универсальным защитным аппаратом.

Устройство и характеристики

Как уже было сказано дифавтомат состоит из УЗО и автоматического выключателя, это изображено на схеме, которую приводят на лицевой стороне таких устройств. Это помогает определить, что установлено в электрощите при его обслуживании. Ниже мы расскажем, как отличить УЗО, автомат и дифавтомат.

На рисунке подписаны составляющие функциональные узлы дифавтомата.

Электромагнитный расцепитель нужен для того чтобы мгновенно разорвать цепь при коротком замыкании, то есть, когда токи внезапно возрастают в десятки и тысячи раз свыше номинальных.

Тепловой расцепитель – работает медленнее. Это биметаллическая пластина, которая под действием повышенной нагрузки (больше номинальной на 10%, например) изгибается и также разрывает силовые контакты.

Дифференциальный трансформатор сравнивает токи между проводами (фазой и нулем), и, если есть утечка – силовые контакты размыкаются.

Кнопка тест просто замыкает через сопротивление фазу до дифтрансформатора на ноль – после него. Возникает большая разница токов и контакты разрываются. Нужна для безопасной проверки срабатывания дифференциальной части устройства.

Что внутри дифавтомата? Такой вопрос часто задают те, кто впервые столкнулся с этим видом коммутационных аппаратов.

Источник