Устройство и принцип действия дифференциального автомата

Как выбрать дифференциальный автомат по номинальному напряжению

Тут все предельно ясно. Если у автомата одна фаза – 220 Вольт, три – 380 Вольт. Несомненно, в этом вопросе нужно быть внимательным, ведь всякие случаи бывают.

Номинал дифавтомата и параметры расцепителей

Дифференциальный автомат также является автоматическим выключателем. Такой параметр отображается с помощью большой латинской буквы. Она указывается перед числом, которое обозначает номинал токовой нагрузки. В быту преимущественно отдают устройствам с параметром С.

Самым распространенным дифференциальным автоматом для бытовой сети (розетки) являются автоматы, у которых обозначение С16, намного реже используются С25. В освещении – С6 либо С10. Также существуют автоматы с параметром В. В квартирных выключателях и общедомовых применяют устройства с характеристиками: С50, С63, С80, С100.

Сквозной ток

Параметр прибора защиты от отключений, который есть в дифференциальном автомате. Обозначают такой ток с помощью символа Δ и числа, которое указывает ток утечки в миллиамперах (mA). В целях защиты сетей для освещения зачастую применяют автоматы, у которых номинал от 10 до 30 миллиампер. Для групповых сетей используют защиту с номиналом 30 миллиампер, а одиночных – 10 миллиампер. Встроенная защита, номиналом от 100 до 300 миллиампер, используется для вводных дифференциальных автоматов.

Типы дифференциальных выключателей

По сути их всего два: электронный и электромеханический. Разница заключается в схеме, которая отвечает за срабатывание по дифференциальному току. Как можно понять из названия, в электронном АВДТ за это отвечает электроника, а в электромеханическом применена аналоговая схема – как правило, это специальный трансформатор и устройство расцепления. А вот характеристик будет немного больше.

Поскольку АВДТ это автомат и УЗО в одном флаконе и выпускается он на стандартные значения токов, то обозначения очень похожи на те, что вы видели у автоматических выключателей. В общем, у АВДТ есть две главные характеристики: дифференциальный ток и номинальный. Дифференциальный мы уже рассмотрели. Номинальный обозначается буквой и цифрой. Никаких отличий от автоматов здесь нет:

В – срабатывает при токе, кратном 3 и более от In;

С – срабатывает при токе, кратном 5 и более от In;

D – срабатывает при токе кратном 10 и более от In.

Цифра показывает номинальное значение тока. Если ток в цепи превышает это значение на 13% и более, то сработает тепловой расцепитель.

Характеристика А или АС

Класс А – защита от переменного (синусоидального), пульсирующего и постоянного дифференциального тока.

Класс АС – защита только от переменного (синусоидального) дифференциального тока.

Максимальная отключающая способность – это максимальный ток короткого замыкания, который, по гарантии производителя, будет отключен. Если ток короткого замыкания превысит данное значение, то отключения дифавтомата может и не произойти по разным причинам.

Класс токоограничения. Их всего три. 1 класс никак не отображается на АВДТ. Время отключения таких устройств более 10 миллисекунд. Время отключения 2 класса до 10 миллисекунд. И, наконец, время отключения 3 класса от 3 до 6 миллисекунд.

Кнопка проверки работоспособности АВДТ – имитирует замыкание на землю. Рекомендуется проверять раз в месяц, ибо срабатывание дифавтомата с помощью этой кнопки гарантирует вашу безопасность.

Кнопка возврат – выскакивает, если произошло срабатывание по дифференциальному току, пока не будет вновь утоплена, АВДТ включить не получится.

Принципиальная схема включения дифавтомата показывает элементы (тепловое и электромагнитное реле, электромеханическое или электронное дифференциальное устройство, схему включения тестовой кнопки и т.д.) в графическом виде по общепризнанным нормам.

Схемы подключения

Дифавтомат на вводе

Вне зависимости от схемы подключение автоматов производится на фазу или нейтраль только той цепи, для защиты которой они нужны.

АВДТ на вводе

Прибор устанавливается в щиток и защищает ответвления проводки и группы, к которым подкинут. Вводный автомат нужно подбирать с учетом мощности и рабочих особенностей сети. Вначале ставится счетчик, а потом аппарат. Все электроконтуры подводятся на выход АВДТ. Для каждой цепи монтируется индивидуальный концевой выключатель.

Токовую нагрузку требуется подбирать с учетом мощности единовременно включенной бытовой техники и параметрами электрического счетчика. Автомат должен срабатывать раньше, чем предохранитель учетного устройства.

Данное соединение имеет несколько плюсов:

экономия средств на покупку одного прибора;
компактность щитка – автомат не занимает много места.

Недостатки подключения – длительный поиск неисправной ветки, причины сбоя и полное обесточивание помещения при проблемах.

Двухуровневое подсоединение

Двухуровневое подключение

Подключить к разветвленной сети автомат нужно поярусно. На первом уровне после счетчика ставится АВДТ – через него проходит основная нагрузка. Выходные кабели подкидываются на автоматы по количеству контуров помещения.

На втором уровне можно подсоединить маломощные устройства с минимальным порогом токовой утечки. Отдельный контур понадобится выделить под стиральный прибор, джакузи, душевую кабинку с электроподогревом.

Двухуровневая система имеет несколько преимуществ:

безопасность – сеть защищена от перепадов напряжения и короткого замыкания;
надежность – аппарат первого уровня дублирует работу последующих УЗО и выключает энергию одновременно с ними;
быстрое обнаружение неисправного участка;
обесточивание только одного помещения на время ремонта;
возможность реализации при многоконтурной разветвленной линии.

Минус схемы – затраты на приобретение дифавтоматов и поиск места для их монтажа.

Одноуровневый тип подключения

Подсоединение похоже на одноуровневое с разницей в том, что общий аппарат не ставится. Для упорядочивания кабелей и простоты монтажных работ используется коммутационная шина. Недостаток способа заключается в отсутствии дублирующего прибора с дополнительной защиты.

Монтаж дифавтоматов без заземления

В домах старой застройки заземление не предусматривалось, поэтому на сегодняшний день существуют риски поражения током жильцов и поломок техники.

Особенность подключения защитного дифавтомата к незаземленной однофазной или трехфазной сети заключается в функциональной замене устройством провода земли. После обнаружения токовой утечки происходит быстрый разрыв цепи. Прибор обеспечивает дополнительную защиту бытовой техники от влияний перепадов напряжения или коротких замыканий.

Особенности схемы для трехфазной линии

Трехфазная сеть с напряжением 380 В организуется в магазинах, гаражах, промышленных помещениях. Чтобы правильно и быстро подключить защитный дифавтомат, необходимо учитывать алгоритм для линии в 220 В.

Подсоединение проводов осуществляется зажимными клеммами по маркировкам на корпусе прибора:

фазный провод обозначается буквой L;
нейтральный кабель маркируется как N;
для обозначения подводящего проводника используется цифра 1;
отводящий провод обозначается цифрой 2.

Нюансы установки селективных моделей

Селективный дифференциальный автомат

Применение селективного дифавтомата как основного устройства допустимо только в двухуровневой схеме. Аппарат с маркировкой S имеет большее время срабатывания и деактивирует приборы второго уровня без отключения линии.

Селективные приборы могут подключаться так:

ток утечки фиксируется автоматами двух уровней, срабатывающими по принципу случайности;
если время срабатывания основного АВДТ больше, аппарат второго уровня срабатывает в первую очередь;
при поломке обесточивается один контур, остальная линия находится под напряжением.

КАК ПРАВИЛЬНО ВЫБРАТЬ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Установка дифавтоматов целесообразна везде, где планируется размещение устройств защитного отключения. Поскольку дифавтомат совмещает в себе функции двух приборов, его выбор включает две задачи:

выбор параметров автоматического выключателя;
выбор характеристики УЗО.

Автомат выбирается в первую очередь по номиналу, который должен с некоторым запасом покрывать токовую нагрузку всех электроприборов на защищаемом участке электропроводки. По возможности должна быть обеспечена селективность работы защит.

Это означает, что при возникновении перегрузки электроприбора должен отключиться автоматический выключатель, непосредственно питающий этот электроприбор.

Для выбора выключателей по условиям селективности сопоставляются время – токовые характеристики приборов. Добиться селективной работы тепловых защит сравнительно несложно. Что же касается электромагнитных расцепителей, то согласовать их работу чаще всего не удаётся.

Например, при коротком замыкании в розетке отключается не только выключатель, питающий данную розеточную группу, а также автомат ввода. Впрочем, в бытовых условиях особых проблем это не создаёт.

При выборе дифференциального защитного модуля главным ориентиром служит токовая уставка утечки. Для защиты от косвенного прикосновения применяются дифавтоматы с номиналом 10-30 мА.

При установке дифференциального автомата на вводе квартиры или дома выбирается модель с номиналом 100-300 мА. Такие номиналы обеспечивают противопожарную защиту при повреждении изоляции электропроводки.

* * *

Описание прибора

В данном устройстве соединены в единое целое все защитные функции от электротока, при этом внешне оно выглядит компактно и достаточно привлекательно. Многофункциональное и не громоздкое устройство легко монтируется в распределителе.

Стоимость его отнюдь недешевая в сравнении с другими приборами, используемыми для защиты от отключений, но случаются и исключения из правил, когда средства экономятся благодаря ему.

На первый взгляд, кажется, что приборы для защиты от отключений и дифф автоматы абсолютно одинаковы и не имеют отличий. Но это совсем не так. Приборы защиты служат защитным фактором от действия электротока, при этом дифф автомат является защитным устройством сети от внезапных замыканий или перенапряжений.

Что такое дифференциальный автомат и как он работает

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

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

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

Дифференциальный автомат выполняет функции УЗО и автомата, а места занимает меньше

Плюсы и минусы

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

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

Выбирать вам

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

Где лучше установить дифавтомат вместо УЗО

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

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

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

https://youtube.com/watch?v=KCgapp3Vxxc

Почему подключение дифавтомата в однофазной сети без заземления может работать не корректно и надо ли его ставить

С советских времен бытовая проводка всех старых зданий работает по системе заземления TN-C.

Она основана на том, что в квартирах прокладывались не три, а всего два провода для работы электрических приборов. При передаче электроэнергии по кабельным и воздушным ЛЭП тоже не создавалась магистраль для защитного отключения.

При этом экономили на материалах и времени выполнения монтажных работ.

Для обеспечения безопасности в некоторых случаях использовали зануление или применяли разделительные трансформаторы в помещениях повышенной опасности и рисками получения электротравм.

Система заземления TN-C все еще действует в большинстве жилых зданий нашего государства. Ее опасность состоит в том, что при пробое изоляции бытового прибора, например, стиральной машины опасный потенциал фазы проникает на корпус и никуда не стекает.

Стиралка стоит на диэлектрическом полу, изолирована от земли. Когда человек, имеющий контакт с контуром заземления, случайно дотронется до ее корпуса, то через его тело начнет стекать опасный аварийный ток к нейтрали трансформаторной подстанции.

Отключит ли его автоматический вводной выключатель — еще тот вопрос, на который нет однозначного ответа. Да, если и отключит, то неприятностей хватит с избытком.

Теперь разберем ситуацию, что происходит, если к системе TN-C в квартирный щиток дополнительно подключен дифференциальный автомат или УЗО.

При пробое изоляции и проникновении потенциала фазы на корпус ток утечки может и не возникнуть из-за высокого диэлектрического сопротивления корпуса. Это худший случай. А в лучшей ситуации диф орган его почувствует и отключит напряжение.

Разбираем дальше опасную ситуацию, когда уставка дифавтомата не обеспечивает отключение создавшегося аварийного режима. Представим, что человек притронулся к корпусу с потенциалом фазы и через его тело пошел ток замыкания на землю.

В этом случае подключение дифавтомата к сети TN-C однозначно оправданно. Он почувствует утечки и отключит питание, чем спасет человека от дальнейшего воздействия опасного тока.

Только здесь пострадавший какое-то время будет находиться под напряжением. Этот период связан с техническими возможностями защитного модуля. Ему требуется:

выявить момент возникновения стекания тока фазы на контур земли;
обработать информацию логической схемой;
отключить питание разрывом силового контакта.

Суммарное время всех этих необходимых процессов происходит не мгновенно, а занимает порядка двух периодов синусоиды, зависит от конструкции защитного модуля и степени его быстродействия.

Опять же надо понимать, что самые быстрые и надежные защиты дешево стоить не могут по определению.

Выполняя подключение дифавтомата в однофазной сети без заземления, мы полностью не исключаем риски попадания человека под действие электрического тока во время возникновения аварийной ситуации. Однако защитный диф орган резко ограничивает время протекания аварийного процесса.

Приходим к простому выводу.

Дифференциальный автоматический выключатель, установленный в бытовой проводке, работающей по системе заземления TN-C, способен спасти жизнь человека и уменьшить вредное воздействие электрического тока.

Как вы будете решать этот вопрос: ставить дополнительный модуль защиты в старую проводку или не пользоваться им зависит только от вас. Никто из посторонних людей не станет заботиться о вашей судьбе.

На всякий случай рекомендую посмотреть видеоролик владельца Советы электрика, в котором он наглядно объясняет, как УЗО работает без заземления и стоит ли его использовать в системе электроснабжения по схеме TN-C.