Что такое дифференциальная электрозащита в автоматах
Перейти к содержимому

Что такое дифференциальная электрозащита в автоматах

  • автор:

Что такое дифференциальная электрозащита в автоматах

The service you’ve requested couldn’t be identified

No matches have been found between requested website and protected IP address

If you are trying to visit this site, please try again later.

If you are a target website owner please make sure that:
— DNS A record points to the protected IP address for the requested website
— The DDoS protection and optimization service is active for the requested website

Protection and Acceleration by DDoS-Guard

Что такое дифференциальный автомат?

Дифференциальный автомат представляет собой уникальное устройство, которое сочетает функции устройства защитного отключения и автоматического выключателя. Основным предназначением дифференциального автомата является защита человека от возможного поражения электрическим током. Защитное отключение данного устройства срабатывает в результате утечки электрического тока или при соприкосновении человека с токоведущими частями любого электрического оборудования. Помимо защиты человека, такое устройство защищает электрическую сеть от коротких замыканий и перегрузок, то есть выполняет функцию автоматического выключателя.

Конструкция. Все дифференциальные автоматы, как правило, состоят из двух частей, связанных между собой механически и электрически, что делает работу данных устройств более эффективной.

Первая часть — модуль защиты от поражения током. Модуль нужен для обеспечения обнаружения дифференциального электрического тока на землю. Также он отвечает за преобразование и усиление электрического тока и механическое воздействие на рейку сброса выключателя. Питание модуля обеспечивается последовательным включением модуля и автоматического выключателя.

Вторая часть — автоматический выключатель, снабжен рейкой сброса с помощью внешнего механического усилия и специальным механизмом независимого расцепления. Помимо того в дифференциальном автомате (в зависимости от типа) может быть установлен четырехполюсный либо двухполюсный автоматический выключатель.

Применение. Дифференциальные автоматы успешно используются в однофазной, трехфазной электрической сети переменного тока. С помощью такого устройства можно существенно при постоянной эксплуатации электрических приборов повысить уровень безопасности. Кроме того дифференциальные автоматы позволяют предотвратить пожары, возникающие в результате возгорания изоляции токоведущих частей электрических приборов. Также используя дифференциальный автомат, можно защитить электрическую сеть в случае короткого замыкания или перегрузки, благодаря автоматическому отключению определенного ее участка.

Дифференциальный автомат: назначение и принцип работы

Организация комплексной защиты электроцепей позволяет избежать возгорания проводки и пожара, а также защитить людей и животных от поражения электрическим током. Одним из самых продвинутых и многофункциональных приборов для решения этих задач является АВТД или дифавтомат. Конструктивно объединяет одновременно два устройства — автоматический выключатель и УЗО (устройство защитного отключения). Чтобы дифференциальный автомат справлялся с возложенными на него задачами, его необходимо правильно подобрать. В этой статье рассмотрим устройство и принцип работы дифатомата, способы подключения, правила подбора оборудования.

Что такое дифференциальный автомат и для чего он нужен?

Дифавтомат — это автоматический выключатель, который управляется дифференциальным током и имеет встроенную защиту от сверхтока. Технически является коммутационным устройством, используемым в качестве основной и универсальной защиты. В зависимости от модели рассчитан на определённую нагрузку, вид сети, имеет разное время срабатывания и другие характеристики. Дифференциальные автоматы изготавливаются по стандарту IEC 61009-1 и применяются в соответствии с рекомендациями Правил устройства электроустановок.

Дифавтомат

Конструктивные особенности, принцип действия и схема дифавтомата

Конструктивно АВДТ представляет собой электроприбор, выполненный в корпусе, рассчитанном на установку на стандартную рейку DIN. Внешне очень похож на УЗО.

Дифавтомат для бытовых сетей состоит из следующих ключевых элементов:

  1. Автоматический выключатель — основной деталью является биметаллическая пластина, которая изгибается при перегреве.
  2. Модуль дифференциальной защиты — размыкает электрическую цепь в случае нарушения равенства токов между нулевым и фазными проводниками.
  3. Кнопка «Тест» — предназначена для проверки работоспособности устройства после срабатывания (в ряде случаев дифавтомат «одноразовый»).
  4. Выключатель рычажного типа — предназначен для принудительного включения прибора после монтажа, нормального или ложного срабатывания.
  5. Цветовой индикатор — как правило, механического типа, окрашен в красный цвет при наличии нагрузки и в зелёный, если цепь разомкнута.
  6. Клеммы для подключения — у однофазных моделей имеется по две клеммы на входе и выходе прибора, тогда как у трёхфазных таких клемм по четыре.
  7. Электромагнит — предназначен для принудительного размыкания цепи в случае появления сверхтоков.
  8. Дифференциальный трансформатор — имеет первичные и вторичную обмотки. Последняя подключена к реле, принудительно разрывающее цепь в случае появления в сети дифференциального тока.
  9. Дугогасительная камера — предназначена для гашения дуги, возникающей между разомкнутыми контактами, по которым протекал ток большой силы.
  10. Вспомогательные компоненты — тестовое сопротивление, катушка токовой отсечки и другие элементы.

Работает АВТД по следующему принципу. В нормальном состоянии электрическая цепь замкнута, и через силовые контакты устройства протекает ток, потребляемый нагрузкой. Если нагрузка начинает потреблять ток, превышающий номинал дифавтомата, биметаллическая пластина разогревается и отгибается, принудительно размыкая цепь. В тех случаях, когда дифференциальный модуль фиксирует несоответствие токов в нулевом и фазном проводниках, срабатывает реле, также размыкающее цепь.

Достоинства и недостатки

Автомат дифференциальной защиты отличается от других приборов защиты электросетей следующими преимуществами:

  • многоуровневая защита;
  • предотвращает поражение людей и животных электрическим током;
  • срабатывает в случае нарушения изоляции;
  • предотвращает возгорание замкнувшей проводки;
  • совмещает функции автоматического выключателя и УЗО;
  • занимает меньше места в распределительном щитке, чем два указанных прибора.

Из недостатков АВДТ стоит отметить:

  • более высокую стоимость, чем АВ и УЗО соразмерных номиналов;
  • сложное устройство;
  • высокая вероятность одноразового срабатывания с последующей заменой всего прибора;
  • присутствие ложных срабатываний в домах со старой электропроводкой.

Ложные срабатывания и высокая стоимость — основные недостатки АВДТ. Дифавтомат может также срабатывать при скачках в сети, повышении влажности в обслуживаемых помещениях и по ряду других причин, не несущих прямой опасности людям, животным и имуществу.

Область применения

Автоматы дифференциальной защиты применяются в быту, общественных заведениях, на предприятиях и других объектах с низковольтной электропроводкой. В домах и квартирах дифавтоматы устанавливаются в виде комплексной защиты, заменяющей отдельные автоматы выключения и УЗО. Особенно часто они используются в случаях, когда место в распределительных щитках ограничено, и требуется экономия пространства. Кроме того, АВДТ считаются более надёжными в плане защиты по сравнению в упомянутыми отдельными аналогами.

ДифавтоматДифавтоматДифавтомат

Функциональность дифференциального автомата

В конструкцию дифавтомата заложен следующий функционал:

  1. Тепловая защита.
  2. Электромагнитный расцепитель.
  3. Дифференциальная защита.

Рассмотрим вкратце суть этих функций и от чего конкретно они защищают.

Тепловая защита

Обеспечивается биметаллической пластиной и катушкой токовой отсечки. Когда по цепи протекает ток, значительно превышающий номинал автомата, пластина нагревается под воздействием протекающего через неё тока. Нагрев приводит к изменению геометрии детали, которая является коннектором в цепи. Изгибаясь, пластина запускает механизм принудительного разрыва цепи. Автомат отключается. Для его перезапуска требуется выждать, пока биметаллическая пластина остынет и вернётся в исходное положение.

Следует отметить, что тепловая защита срабатывает со значительной задержкой. Особенно в тех случаях, когда превышение номинала минимальное. Чем больше разница между номиналом и током в цепи, тем быстрее прогревается и деформируется пластина. Соответственно, время срабатывания сокращается.

К срабатыванию тепловой защиты приводит, как правило, короткое замыкание в цепи. Когда возникает такая ситуация, по проводам течёт огромный ток, ограниченный только их сечением. Другими словами, если номинал автомата существенно превышает возможности электропроводки, то он может и не сработать. Раньше перегорит провод или неправильно выполненная скрутка.

Второй распространённой причиной срабатывания тепловой защиты АВДТ является превышение номинальной нагрузки. Это происходит в случае подключения слишком мощных потребителей, на работу которых автомат не рассчитан.

Электромагнитный расцепитель

Реализован посредством электромагнита, через обмотку которого протекает ток, потребляемый нагрузкой. В случае превышения номинала, сердечник электромагнита перемещается, отключая автомат. Такой механизм предназначен, в первую очередь, для эффективной защиты от короткого замыкания. Электромагнитный расцепитель срабатывает гораздо быстрее, чем биметаллическая пластина. В хороших дифавтоматах отключение происходит за сотые доли секунды.

Дифференциальная защита

Дифференциальная защита построена на базе токового трансформатора и реле. На трансформаторе имеются сравнивающие первичные обмотки и одна вторичная. Когда ток в первичных обмотках разный, во вторичной обмотке возникает ток, питающий реле. В таких ситуациях происходит принудительное отключение автомата и разрыв цепи. В нормальном состоянии токи в первичных обмотках одинаковые. Они компенсируют друг друга, благодаря чему ток во вторичной обмотке не возникает.

Дифференциальная защита срабатывается в случае возникновения тока утечки. Такое может происходить по нескольким причинам. Например, когда человек или животное притрагивается к не заизолированному проводу. Утечка тока может также происходить в металлоконструкции, на корпус бытовой техники, заземление, мокрую стену. Все эти случаи представляют опасность для живого организма, а дифференциальная защита нивелирует эту опасность раньше, чем происходит поражение током.

Как выбрать дифавтомат

При выборе АВДТ ориентируйтесь на следующие основные характеристики:

  1. Номинальный ток — указывается на корпусе в виде буквы и числа. Например, модель с маркировкой С16 подходит для защиты линии 220 В с электроприборами, суммарная мощность которых не превышает 3,5 кВт.
  2. Вид электросети (номинальное напряжение) — есть дифавтоматы для однофазных и трёхфазных сетей, рассчитанные на работу при 220 В и 380 В соответственно.
  3. Ток утечки — как правило, для бытовых моделей составляет 30 мА.
  4. Класс защиты — для бытовой техники рекомендуется использовать автоматы с маркировкой «АС», для электроники «А».
  5. Времятоковая характеристика — для цепей, предназначенных для питания нагрузки с пусковыми токами следует покупать модели с маркировкой «D». Для остальных случаев — «С».

Чаще всего при выборе допускаются две типовые ошибки. Первая — покупка АВДТ со слишком низким номиналом. Это приводит к систематическим ложным срабатываниям и невозможности эксплуатации нагрузки. Вторая ошибка — обратная первой, когда подбирается автомат со слишком большим «запасом». В таких случаях защита не успевает сработать, что заканчивается перегоранием проводки, её возгоранием и пожаром.

ДифавтоматДифавтоматДифавтоматДифавтоматДифавтомат

Где купить?

Купить качественные дифавтоматы вы можете в интернет-магазине «Вэлтэкс». Для частного дома, дачи, квартиры, коттеджа — рекомендуем обратить внимание на следующие модели:

Детальные характеристики перечисленных дифференциальных автоматов смотрите в описании позиции по ссылке. Если у вас возникли сложности с выбором подходящей модели, свяжитесь с нашим менеджером для консультации.

Источник фото: weltex, stock.adobe.com, freepick.com

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели предназначены для многоразовой защиты от перегрузок и коротких замыканий.

Основные параметры:

Количество полюсов.
Количество полюсов автомата определяется из числа фаз сети. Для установки в однофазной сети используют однополюсные или двухполюсные. Для трехфазной сети применяют трех- и четырехполюсные. В бытовых секторах обычно используют одно- или двухполюсные автоматы.

узо

Номинальное напряжение.
Номинальное напряжение автомата это напряжение, на которое рассчитан сам автомат (220В или 380В).

Максимальный рабочий ток (номинальный ток).
Чтобы узнать максимальный рабочий (номинальный) ток для участка сети (например, для квартиры) нужно найти суммарную мощность. Для этого суммируем мощность всех приборов, которые будут подключаться через данный автомат (холодильник, телевизор, св-печь и т.п.). Для сети 220 В при нагрузке в 1 кВт, ток составляет 5 А. В сети с напряжением 380 В величина тока для 1 кВт мощности составляет 3 А. К примеру, суммарная мощность в квартире получилась 4.6 кВт, ток при этом равен примерно 23 А.

Отключающая способность (ток короткого замыкания).
Выбор автомата по номинальному току отключения сводится к тому, чтобы ток, который автомат способен отключить был больше тока короткого замыкания. Номинальный ток отключения это наибольший ток короткого замыкания, который автомат способен отключить и остаться в работоспособном состоянии.

УЗО (устройство защитного отключения)

узо

Предназначено для защиты человека от поражения электрическим током.

УЗО отлично защищает людей от поражения электричеством в случаях, когда произошло нарушение изоляции, при случайных прикосновениях к токопроводящим неизолированным частям различного вида электрического оборудования и защищает имущество от теплового воздействия тока. УЗО защищает от возникновения пожара возникающего из-за замыкания и тлеющей изоляции и от поражения током людей.

Параметры:

Дифференциальный ток, на который реагирует УЗО (ток утечки) – 10, 30, 100, 300, 500 мА.
Для защиты людей от поражения электрическим током достаточным будет выбор УЗО с током утечки 30 мА. Для защиты в обычной квартире выключатели дифференциального тока выбирают как правило однофазные (двухполюсные), с номинальным напряжением — 230 В и номинальным током до 32 А.

Дифференциальный автомат

Дифференциальный автомат — электромеханическое устройство, предназначенное для защиты от утечки тока и защиты от перегрузок и коротких замыканий. То есть, дифференциальный автомат одновременно выполняет функции УЗО и автоматического выключателя.

Отключающая способность (ток короткого замыкания).
Выбор диф. автомата по номинальному току отключения сводится к тому, чтобы ток, который диф. автомат способен отключить был больше тока короткого замыкания. Номинальный ток отключения это наибольший ток короткого замыкания, который диф. автомат способен отключить и остаться в работоспособном состоянии.

Ток утечки (разница потенциалов) – 10, 30, 100, 300, 500 мА.
Для защиты людей от поражения электрическим током достаточным будет выбор диф. автомат с током утечки 30 мА. Для защиты в обычной квартире АД выбирают как правило однофазные (двухполюсные), с номинальным напряжением — 230 В и номинальным током до 32 А.

УЗИП — устройство защиты от импульсных перенапряжений (ОПС). Предназначены для защиты внутренних распределительных цепей жилых и общественных зданий от грозовых и коммутационных перенапряжений.

Параметры:

Класс устройства.
1. Всего существует 3 класса: B, C, D.

Класс ОПС Назначение и место установки ОПС
I (B) Первая ступень защиты от прямых или косвенных грозовых разрядов в ЛЭП на вводе в объект. Устанавливают на вводе в здание во вводно-распределительном устройстве (ВРУ) или в главном распределительном щите (ГРЩ).
II (C) Вторая ступень защиты внутренних распределительных цепей объекта от грозовых разрядов и коммутационных перенапряжений. Устанавливают в распределительные щиты.
III (D) Третья ступень защиты электрооборудования объекта от остаточных грозовых и коммутационных перенапряжений. Устанавливают в непосредственной близости электропотребителей (электроприборов).

Количество полюсов.
Количество полюсов ОПС определяется из числа фаз сети. Для установки в однофазной сети используют двухполюсной ОПС или 2 однополюсных. Для трехфазной сети применяют трехполюсный ОПС или 3 однополюсных.

Как правильно рассчитать утечку тока и подобрать УЗО

Расчет тока утечки.
При невозможности документального суммарного тока утечки электропроводки и нагрузки применяется расчетный метод определения тока утечки в соответствии с СП 31-110-2003.
Примерный ток утечки нагрузки: 0,4 мА на 1 А тока, потребляемого нагрузкой.
Примерный ток утечки провода: 10 мкА на 1 м длины фазного провода.

Пример расчета тока утечки линии питания электроплиты, дано:
— Мощность плиты – 3 кВт однофазного тока 220 В, 50 Гц
— Длина 3-жильного провода от электрощита до плиты –15 м.

Расчет:
— Расчетный ток электроплиты: 13,64 А = 3000 Вт / 200 В
— Расчетный ток утечки электроплиты: 5,46 мА = 0,4 мА х 13,64 А
— Расчетный ток утечки провода: 0,15 мА = 150 мкА = 10 мкА х 15 м
— Суммарная расчетная утечка тока: 5,61 мА = 0,15 мА + 5,46 мА

Выбор ном. тока утечки УЗО (ном. отключающий дифференциальный ток ІΔn).
Значение номинального отключающего тока УЗО не должно превышать 33% суммы токов утечки электропроводки и всех подключенных (включая переносные) потребителей электроэнергии. УЗО срабатывает в диапазоне от 50 до 100% номинала тока утечки.

Пример выбора номального отключающего тока утечки УЗО для электроплиты:
— Суммарная расчетная утечка тока: 5,61 мА
— Рекомендуемый расчетный номинал тока утечки Узо: 17 мА = 5,61 мА / 33%.
Выбирается номинал утечки тока 30 мА. УЗО сробатывает в диапо-зоне от 15 до 30 мА (УЗО с номиналом 10 мА может ложно срабатывать, так как оно отключается в диапазоне от 5 до 10 мА).

Выбор номинального рабочего тока УЗО (ном. ток Іn).
Номинальный рабочий ток УЗО должен быть больше суммы рабочих токов подключенных к УЗО нагрузок. Пример выбор номинального рабочего тока УЗО для электроплиты: Расчетный ток электроплиты: 13,64 А Выбираем ближайший больший номинал УЗО– 25А (можно выбрать 40 А, но величина запаса по току неоправданно велика).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *