Для чего нужен дифференциальный автомат. Температурный режим использования. Как работает выключатель дифференциального тока

В процессе своей работы по электромонтажу, очень часто приходится слышать такой вопрос: что выбрать - или ? Так давайте выясним, что же на самом деле лучше. Дифференциальный автомат или УЗО.

Я вам скажу однозначно. Правильного ответа на данный вопрос не существует, т.к. выбор между УЗО и дифференциальным автоматом зависит от многочисленных факторов.

Но все таки, я попробую Вам на примерах объяснить и дать возможность самостоятельно сделать выбор.

Пункт 1. Свободное место в щитке

В первую очередь необходимо определиться в наличии свободного места на DIN-рейке в Вашем квартирном щитке.

Вы спросите почему?

Отвечаю, при незначительном изменении (реконструкции) электропроводки Вашего дома, возможно, что квартирный щиток останется без изменений, и поэтому Ваши желания не смогут воплотиться в "жизнь" по простой причине - не хватки места в щитке.

Дифференциальный автомат занимает места меньше в щитке, чем устройство защитного отключения.

Вы все знаете, что УЗО должно от токов короткого замыкания и перегрузки линии (группы). Поэтому совместно с каждым УЗО рядом необходимо устанавливать автоматический выключатель, который займет дополнительное место в щитке.

Пункт 2. Цель

Какую цель Вы преследуете при установке дифференциального автомата или устройства защитного отключения?

Здесь тоже ничего сложного нет.

Если Вам необходима защита от поражения электрическим током конкретного электрического прибора (стиральная машина, ванна-джакузи, водонагреватель и т.п.), то Вам достаточно установить дифференциальный автомат с техническими характеристиками (номинальный ток нагрузки, ток утечки) именно того электрического прибора, который Вы выбрали.

Если же Вам необходима защита от поражения электрическим током какой-нибудь группы (линии) розеток, то в этом случае Вам целесообразно применить УЗО, нежели дифференциальный автомат.

Почему? Да по очень простой причине.

В случае изменения тока нагрузки (динамическая нагрузка), а это может произойти элементарно. В наше время все чаще используются электрические приборы все большей мощности (блоки питания компьютера, плазменные телевизоры, холодильники, электрические чайники, ванны-джакузи, электрические котлы и т.п.).

Из-за повышения нагрузки (мощности) дифференциальный автомат начнет отключаться по перегрузу и его придется сменить на больший номинальный ток. В случае УЗО Вам придется сменить только лишь автоматический выключатель.

Считайте сами, что дешевле - дифференциальный автомат или автоматический выключатель ?

Пункт 3. Качество

В этом пункте могу сказать, что большинство комбинированных устройств, а дифференциальный автомат таким является (содержит в себе функции автоматического выключателя и УЗО) имеют качество ниже, нежели специальные устройства, предназначенные именно под конкретную цель (УЗО).

По данному пункту преимущество на стороне УЗО.

Пункт 4. Ремонт и замена

Из опыта эксплуатации электротехнических устройств могу с уверенностью сказать, что вечного ничего нет. У каждого устройства свой срок службы. Поэтому в данном пункте я задену условие ремонта или замены.

И опять же устройство защитного отключения получает преимущество перед дифференциальным автоматом.

В случае выхода из строя УЗО или автоматического выключателя, замене подлежит либо УЗО, либо автомат. А если же из строя вышел дифференциальный автомат, независимо по каким причинам, его придется менять полностью. С финансовой стороны это абсолютно разные расходы.

Пункт 5. Электропитание

Опять же преимущество и в данном пункте на стороне УЗО .

В случае неисправности УЗО и его замены, электрическое питание Вашего дома (квартиры, дачи) можно временно восстановить путем установки перемычки между автоматическим выключателем и нагрузкой.

При аналогичной ситуации с дифференциальным автоматом временное питание можно сделать, если у Вас имеется в резерве другой дифференциальный автомат или автоматический выключатель.

Шаг 6. Причина отключения

Если у Вас по каким-либо причинам отключилось УЗО, то причина отключения на лицо - в электропроводке Вашей квартиры появился ток утечки.

Если у Вас по каким-либо причинам отключился автоматический выключатель, защищающий УЗО, то причина отключения на лицо - в электропроводке Вашей квартиры имеется короткое замыкание или перегруз.

Если у Вас по каким-либо причинам отключился дифференциальный автомат, то причина отключения НЕИЗВЕСТНА . Либо ток утечки, либо короткое замыкание.

Вывод

В данной статье я никого не навязываю в применении того или иного устройства.

Что же предпочтительнее: дифференциальный автомат или УЗО решает каждый самостоятельно, в зависимости от вышеперечисленного личного наблюдения.

Конструкция устройства

Конструктивно диф автоматы из состоят рабочей и защитной части.

Рабочая часть представляет собой автоматический выключатель, в котором имеется специальный механизм независимого расцепления и рейка сброса с помощью внешнего механического воздействия. В различных типах диф автоматов устанавливаются четырехполюсные или двухполюсные автоматические выключатели.

Дифференциальный автомат, как и обычный автоматический выключатель, оборудован двумя расцепителями:

- электромагнитный расцепитель отключает линию электропитания в случае короткого замыкания;
- тепловой расцепитель срабатывает в случае возникновения перегрузки защищаемой группы.

Защитной частью устройства является модуль дифференциальной защиты . Он обнаруживает дифференциальный электрический ток на землю (ток утечки). Кроме этого, модуль преобразовывает электрический ток в механическое воздействие, с помощью которого через специальную рейку осуществляется сброс выключателя.

Для обеспечения питания модуля защиты от электрического тока он включается последовательно с автоматическим выключателем.

В модуле защиты от электрического тока имеются некоторые дополнительные устройства, среди которых дифференциальный трансформатор, обнаруживающий остаточный электрический ток, а также электронный усилитель с катушкой электромагнитного сброса.

Как работает диф автомат

В диф автомате, как и в устройстве защитного отключения, в качестве датчика утечки тока применяется специальный трансформатор. Работа этого трансформатора основана на изменении дифференциального тока в проводниках, подающих электрическую энергию на электроустановку, на которой обеспечивается защита.

Ток утечки отсутствует, если нет повреждений изоляции электропроводки или к токоведущим частям установки никто не прикасается. В этом случае в нулевом и фазном проводе нагрузки будут протекать равные токи.

Этими токами в магнитном сердечнике трансформатора тока наводятся встречно направленные равные магнитные потоки. В результате этого ток вторичной обмотки равен нулю и чувствительный элемент – магнитоэлектрическая защелка не срабатывает.

В случае возникновения утечки, к примеру, если человек случайно прикоснется к фазному проводнику или при нарушении изоляционных свойств диэлектрика, происходит нарушение баланса тока и магнитных потоков.

Во вторичной обмотке возникает электрический ток, который приводит в действие магнитоэлектрическую защелку. Сработавшая защелка воздействует на механизм, расцепляющий автомат и контактную систему.

Где применяются диф автоматы

Дифференциальный автомат может с успехом применяться в однофазных и трехфазных сетях переменного тока. Эти устройства способствуют значительному повышению уровня безопасности в процессе постоянной эксплуатации различных электроприборов.

Кроме этого, дифференциальные автоматические выключатели способствуют предотвращению пожаров, вызванных возгоранием изоляции токоведущих частей некоторых электрических приборов.

Похожие материалы на сайте:

Электричество - это, безусловно, благо. Однако, обращаться с ним нужно осторожно, ведь из-за короткого замыкания или перепадов напряжения в электросети могут пострадать бытовые приборы. А для человека, случайно соприкоснувшегося с электропроводкой под напряжением, может все кончится летальным исходом. Защитить имущество и окружающих можно с помощью специального прибора, о нем и пойдет речь ниже.

Дифференциальный автомат (дифавтомат) - является электромеханическим устройством, которое имеет два основных предназначения:

защитить электрическую цепь от утечки токов на землю;
защитить цепь от перегрузки в сети и короткого замыкания.

Дифференциальный автомат соединяет в себе функции УЗО и автоматического выключателя. Как УЗО, дифавтомат полностью защищает человеческий организм от поражения электричеством при соприкосновении с токонесущей частью электрооборудования.

Кроме этого, дифференциальный автомат отлично защищает сеть от короткого замыкания и перегрузок , то есть ведет себя, как автоматический выключатель.

Конструкция дифавтомата отличается от аналогичных ему устройств. В малом с виду корпусе удачно сочетаются и действуют два защитных прибора: УЗО и автоматический выключатель. Благодаря этому, дифференциальный автомат может быстро произвести защитное отключение. Соответственно это может произойти в случае утечки тока, перегрузки сети или короткого замыкания.

Встроенный в дифавтомат автоматический выключатель обеспечивает защиту от перегрузок в сети и короткого замыкания. В этот защитный модуль входит устройство расцепления контактов. Оно сработает если в электрической сети возникнет перегрузка или короткое замыкание. Также автомат имеет рейку сброса. Она приводится в действие благодаря внешнему механическому воздействию.

Для защиты человека от воздействия электричества в дифавтомате встроен модуль дифференциальной защиты, в который входит дифференциальный трансформатор. Это устройство проводит постоянное сравнение текущих через него токов на входе и на выходе. Если обнаружится разница, которая несет угрозу, защитный модуль с помощью усилителя и электромагнитной катушки преобразует электрический ток в механическое действие, что и обесточит цепь.

Монтаж и схема подключения дифференциального автомата

При подключении дифавтомата нужно руководствоваться следующим правилом: в дифференциальный автомат подсоединяются ноль и фаза той цепи, которую будет защищать дифавтомат. Ни в коем случае нельзя объединять нулевой провод , приходящий с автомата с другим нулевым проводом. Это приведет к отключению дифавтомата.

Монтаж дифавтомата: схема подключения №1

Первая схема подключения защищает все электрические группы при помощи одного дифференциального автомата. Устройство устанавливают на входе цепи.

Во второй схеме дифавтомат, подключенный в цепь, защищает определенную электрическую группу. Этот вариант применяется для разработки надежной электробезопасности в помещении , где находится электрическая группа.

Если дифавтомат подключается по первому варианту, то к верхним клеммам прибора подводятся провода с питающим напряжением, а к нижним - подключают нагрузку от каждой группы в отдельности. При этом группы предварительно разделены электрическими выключателями.

Главный минус такого варианта подключения является то, что в случае аварийного срабатывания автомата полностью отключатся все электрические группы.

Чтобы избежать ложного срабатывания вводного дифавтомата, рекомендуется применять автомат с током утечки 30 мА.

Монтаж дифференциального автомата: схема подключения №2

Этот вариант защиты электрической сети дифавтоматом считается наиболее надежной и удобной. Часто эта схема применяется в помещениях с повышенными требованиями по электробезопасности или во влажных помещениях - кухня или ванная комната. Особенностью второй схемы подключения дифавтомата является то, что аварийное отключение одного дифавтомата не повлечет за собой отключение остальных. Безусловно, это положительный момент такой схемы подключения дифференциального автомата для защиты необходимых групповых линий. Впрочем, эта схема стоит дороже по сравнению с первой.

Монтаж дифавтомата: подключение по селективной схеме

Разобраться, чем отличается селективная схема подключения от неселективной, можно на примере двух схем, приведенных ниже.

Для простоты понимания опишем эти схемы, как схемы условной электрической разводки на лестничной площадке дома. Вводный дифавтомат размещается в распределительном щите на площадке, а остальные дифавтоматы пусть будут установлены в трех квартирах.

Схема с селективным подключением дифавтомата.

Принцип работы такой: если из-за повреждения происходит аварийное отключение автомата в одной из квартир, то автоматы в остальных квартирах и дифавтомат в распределительном щите будут продолжать работать. В селективной схеме дифавтомат имеет обозначение «S» - селективный.

Схема без селективного подключения дифавтомата.

При срабатывании на отключение автомата в квартире, происходит отключение дифавтомата и в распределительном щите. Кроме поврежденной линии обесточиваются и две рабочие. Это происходит потому что дифавтомат в распределительном щите рассчитан на ток утечки 100 мА , а отводные автоматы рассчитанны на 30 мА. Очень важно правильно подобрать автомат по току утечки.

В зависимости от вида дифавтомата, схема подключения будет либо селективной либо неселективной.

Правила монтажа дифавтомата в распределительном щите

Подключая дифавтомат в распределительном щите, нужно следовать определенным правилам.

Подсоединять фазу следует на вход дифавтомата, то есть туда, где на верхней части устройства имеются обозначения «1» или «L».
Рядом с ними будет стоять буква «N» - это вход нуля на дифавтомат.
Выход фазы с устройства находится в нижней части и обозначен «2» или «L».
Выход нуля с прибора тут же и имеет обозначение «N».

Дифавтомат подключается, следуя приложенной к прибору инструкции.

Мастер, производящий подключение, должен четко осознавать какой из проводов и куда нужно подключать. Определить фазу можно с помощью отвертки-индикатора.

Дифавтоматы подключаются как к однофазной сети, так и к трехфазной сети переменного тока.

Подключение дифференциального автомата проводится с соблюдением всех мер электробезопасности.

Если недостаточно средств или не хватает места в распределительном щите, то стоит выбрать схему №1. Но нужно учесть, что если сработает водный дифавтомат - вся квартира будет обесточена. Также в этой схеме очень сложно искать неисправности.

Если есть время и желание повозится с более сложной схемой, хватает финансов на покупку дифавтоматов, а также имеется много места в распределительном щите, то можно смело выбирать схему №2. Она обеспечит надежность и безопасность. Ведь в случае аварии отключится лишь одна линия, а, значит, искать неисправность в такой схеме будет гораздо легче.

Что касается селективной и неселективной схем, то они, независимо от выбора дифавтомата, считаются очень надежными и вполне могут защитить людей, бытовые приборы и сеть.

В этой статье мы подробно разберем:

Что такое дифавтомат?
Его назначение, применение и характеристики.
Узнаем, чем отличается УЗО от дифавтомата?
Поговорим о существующий стандартах и типах АВДТ

Что такое дифавтомат?

Дифференциальные автоматы (их так же называют дифавтоматами или АВДТ) в технической литературе определяются, как автоматические выключатели, срабатывающие при появлении в сети дифференциальных токов. Кроме этого, в дифференциальном автомате обязательно имеется защита от сверхтоков в виде теплового и электромагнитного расцепителя. При этом дифференциальный модуль должен одновременно выполнять три функции: обнаруживать дифференциальный ток, сравнивать его со значением уставки, и отключать защищаемую сеть, если дифф. ток превысил ее значение.

Такое определение создает условия для некоторой путаницы в названиях и не дает ответа на вопрос – чем дифференциальный автомат отличается от УЗО со встроенной защитой от сверхтоков? Т.е. привычный критерий – компоновка явно недостаточен, поскольку УЗО со встроенной защитой имеет в своем составе и автоматический выключатель, обеспечивающий защиту от сверхтоков. Так в чем же отличие дифавтомата от УЗО?

Для того чтобы получить все ответы достаточно обратиться к официальным документам по техническому регулированию и внимательно прочитать несколько страниц из стандартов ГОСТ Р 51326.1-99, ГОСТ Р 51327.1-99 и ГОСТ Р 50807-95 (2001). В них содержится исчерпывающая информация, исключающая разногласия. Основываясь на этих данных можно ответить на еще один очень известный вопрос обывателей, узо или дифавтомат, что выбрать?

Для более быстрого изучения и понимания информации она систематизирована и сведена в таблицу представленную ниже. Обратите внимание на графу «назначение».

Таблица 1. Отличия УЗО, дифференциальных автоматов и выключателей дифференциального тока

УЗО или дифавтомат, что выбрать? – ответ на этот вопрос будет завесить от поставленной перед устройством задачей. Давайте разъясним.

Из данных, представленных выше, следует, что главное отличие дифавтомата от УЗО будет не столько компоновка, сколько возможности и назначение. Дифференциальный модуль АВДТ предназначен для защиты людей при КОСВЕННЫХ касаниях, а УЗО – при КОСВЕННЫХ и НЕПОСРЕДСТВЕННЫХ** касаниях. Иными словами дифференциальный автомат не рассчитан на спасение человека, коснувшегося оголенного провода под напряжением, в то время как УЗО может справиться с такой задачей.

В остальном – защите от сверхтоков и последствий появления токов утечки возможности АВДТ и УЗО со встроенной защитой от сверхтоков идентичны. Соответственно ознакомиться с принципом работы АВДТ можно на страницах, описывающих работу дифференциального модуля () и .

Стандарты

Общие требования, основные характеристики и методики проверки бытовых и аналогичных АВДТ изложены в ГОСТ Р 51327.1-99, дополнения в ГОСТ Р 51327.2-99. Оба стандарта являются аналогами соответствующих нормативов МЭК. Их действие охватывает АВДТ на напряжение не более 440 В переменного тока с частотой 50 или 60 Гц, зависимые и независимые от напряжения сети, с номинальными токами, не превышающими 125 А и с наибольшими коммутационными способностями, не превышающими 25000 А по номиналу.

Различные типы АВДТ

В ГОСТ Р 51327.1-99 принята классификация дифференциальных автоматов по ключевым показателям. Для более удобного применения все типы сведены в таблицу 2.

Таблица 2. Классификация дифференциальных автоматов

Конструкция дифференциальных автоматов (диф автоматов)

В начале этой страницы уже приводилась информация о компоновке дифференциальных автоматов (АВДТ), из которой очевидно, что их конструкция не содержит каких-то особых элементов. Здесь в едином корпусе собраны: механический узел коммутации со свободным расцеплением, электромагнитный и тепловой расцепители, плюс – дифференциальный модуль. Срабатывание любого из них приводит к отключению автомата. По отдельности эти узлы рассматривались в разделах посвященных и . Зачастую производители используют унифицированные корпуса и основные узлы с небольшими вариациями.

Характеристики дифференциальных автоматов (дифавтоматов) бытового применения

В предыдущем списке описана классификация дифференциальных автоматов по их важнейшим конструкционным признакам и техническим показателям. Практически все из них входят также и в число важнейших характеристик, сообщаемых заводами изготовителями, а стандартом ГОСТ Р 51327.1-99 даются их предпочтительные значения. Они показаны в следующей таблице.

Таблица 3. Характеристики дифференциальных автоматов бытового применения

Применение дифференциальных автоматов (диф автоматов) ГОСТ Р 51327.1–99

Российские и зарубежные АВДТ (дифавтоматы) бытового и аналогичного назначения используются главным образом в жилом секторе. Также они находят применение в электроснабжении небольших производственных и коммерческих объектов с напряжением до 400 В. Они позволяют защитить электрооборудование от сверхтоков, снизить риск возникновения пожаров за счет отключения при утечках. Также дифференциальные автоматы обеспечивают защиту персонала от поражения током при прикосновении к корпусам и частям электроустановок при выходе из строя изоляции.

Основное отличие дифавтомата в том, что он состоит из двух жестко соединенных функциональных узлов: двух или четырехполюсного автоматического выключателя и модуля дифференциальной защиты (МДЗ ) от поражения током, со взаимосогласованными характеристиками. Монтаж дифавтомата производится на 35 мм монтажную DIN-рейку.

Назначение дифавтомата

Благодаря высокому быстродействию (меньше 0,04с) с установкой срабатывания ln=10 и 30 mA, обеспечивают эффективную защиту человека от поражения эл. током в случае его прикосновения к токоведущим частям или оказавшимся под напряжением в результате повреждения изоляции нетоковедущих частей. При этом дифавтомат обеспечивает эффективную защиту электрооборудования от перегрузки и токов короткого замыкания (сверхтоков). Кроме того, в ДВ предусмотрена защита от перенапряжения в сети, т.е. отключение участка цепи (в том числе квартирной) при длительных бросках напряжения свыше 265 В.

Принцип действия дифавтомата

Автоматический выключатель и модуль дифференциальной защиты (МДЗ) включены последовательно, чем обеспечивается питание электронного усилителя МДЗ и поддерживается его рабочий режим.
МДЗ содержит датчик - дифференциальный трансформатор, осуществляющий обнаружение дифференциального тока (утечки) и расположенный на силовых проводах, электронный усилитель, на выходе которого включена катушка электромагнита сброса.
Для проверки функционирования дифавтомата в эксплуатации предусмотрена цепь контроля с кнопкой «тест».
При установке рычага управления в положение ВКЛ., получает питание МДЗ.
При протекании по его силовым проводам тока нагрузки, в магнитопроводе датчика создаются равные, противоположно направленные магнитные потоки и в обмотке III практически не наводится напряжение. Выключатель остается во включенном положении.
При появлении дифференциального тока (в результате повреждения изоляции токоведущих частей или через тело прикоснувшегося человека), равенство потоков нарушается и в обмотке III наводится напряжение, примерно пропорциональное дифференциальному току. При определенном значении этого напряжения (уставка срабатывания), усилитель открывается и подает ток от дополнительного источника питания на катушку электромагнита сброса. Электромагнит сброса сдвигает защелку механизма независимого расцепления выключателя. Происходит принудительное размыкания его контактов. Тот же процесс имеет место при обрыве цепи обмотки III и срабатывании защиты от перенапряжения.
Аналогично размыкаются контакты дифавтомата под воздействием защиты от сверхтоков.

Преимущества

высокое быстродействие
защита от перегрузок и от таков короткого замыкания
широкий диапазон рабочих температур от -25 до +50 оС
высокая механическая износостойкость

Недостатки

Главным недостатком является то, что дифавтоматы нельзя использовать, если к этой группе розеток подсоединены компьютеры. При включении оных не редки ложные срабатывания.

Есть еще один нюанс. Если по лучше присмотреться, то вы заметите, что дифавтоматы занимают места немного больше, чем автоматический выключатель и УЗО . Да и стоит он почему-то, не меньше, чем занимает места.

Технические характеристики дифавтомата

Номинальное рабочее напряжение, В	~230/400
Частота тока сети, Гц	50
Максимальное сечение провода, присоединяемого к зажимам, мм 2	25
Число полюсов	2
Номинальный коммутируемый ток, ln, А	6, 10, 16, 25, 32, 40, 50, 63
Уставка срабатывания по дифференциальному току, lDn, (mA)	10, 30, 100, 300
Номинальная отключающая способность (А)	4500
Степень защиты по ГОСТ 14254-96	IP20
Диапазон рабочих температур, о C	-25 - +40
Рабочая характеристика при наличии дифференциального тока с составляющими постоянного тока	АС
Число механических циклов переключения, не менее	10 000
Число срабатываний от дифференциального тока, не менее	4500
Срок службы не менее, лет	15