Дифференциальный автомат для чего предназначен
Дифференциальный автоматический выключатель. Обзор.
Дифференциальный автоматический выключатель (дифавтомат) — это коммутационный аппарат предназначенный для защиты электрической цепи от сверхтоков, а так же от токов утечки.
Определение «коммутационный» означает, что данный аппарат может включать и отключать электрические цепи, другими словами производить их коммутацию.
Другими словами дифавтомат — это устройство совмещающее в себе функции автоматического выключателя и УЗО.
У дифавтомата есть множество вариантов названий: автоматический выключатель дифференциального тока, дифференциальный автоматический выключатель, автоматический выключатель дифференциального тока и т.п.
Для чего нужен дифавтомат?
Как следует из определения дифавтомат выполняет следующие функции:
В чем отличие УЗО от дифавтомата?
В отличие от УЗО, которое защищает электрическую сеть только от токов утечки, дифавтомат дополнительно обеспечивает защиту от перегрузок и коротких замыканий, и потому не требует дополнительной установки автоматического выключателя для своей защиты.
Устройство и принцип работы дифавтомата.
Как уже было написано выше дифавтомат представляет собой объединенные в общем корпусе автоматический выключатель и УЗО:
Для того что бы описать устройство и принцип работы дифавтомата необходимо в отдельности разобрать устройство и принцип работы автоматического выключателя, и УЗО, т.к. эти вопросы уже рассматривались в соответствующих статьях, здесь мы на этом останавливаться не будем.
Схемы подключения дифавтомата.
Подключение дифавтомата без заземления осуществляется по одной из следующих схем:
Подключение дифавтомата с заземлением осуществляется по одной из следующих схем:
При системе ТN-C-S (когда нулевой проводник разделяется на нулевой рабочий и нулевой защитный):
Подключение дифавтомата в трехпроводную однофазную и пятипроводную трехфазную электросеть, (так называемая система TN-S (когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены):
ВАЖНО! В зоне действия дифавтомата нельзя объединять нулевой защитный (провод заземления) и нулевой рабочий проводники! Другими словами нельзя в схеме, после установленного дифавтомата, соединять между собой рабочий ноль (синий провод на схеме) и провод заземления (зеленый провод на схеме).
Маркировка и характеристики дифавтоматов.
Выбор дифавтомата:
Выбор дифавтомата осуществляется по следующим критериям:
— По номинальному напряжению и типу сети: Номинальное напряжение дифавтомата должно быть больше либо равно номинальному напряжению защищаемой им цепи:
Uном. ДА⩾ Uном. сети
При однофазной сети требуется двухполюсный дифавтомат, при трехфазной сети — четырехполюсный.
— По номинальному току: так как дифференциальный автоматический выключатель сочетает в себе функции автоматического выключателя номинальный ток дифавтомата определяется по той же методике, что и для обычного автомата. Таким образом определить необходимый номинальный ток дифавтомата можно одним из следующих способов:
Таблица автоматических выключателей для однофазной сети 220 В
| Номинальный ток автоматического выключателя, А. | Мощность, кВт. | Ток,1 фаза, 220В. | Сечение жил кабеля, мм2 |
| 16 | 0-2,8 | 0-15,0 | 1,5 |
| 25 | 2,9-4,5 | 15,5-24,1 | 2,5 |
| 32 | 4,6-5,8 | 24,6-31,0 | 4 |
| 40 | 5,9-7,3 | 31,6-39,0 | 6 |
| 50 | 7,4-9,1 | 39,6-48,7 | 10 |
| 63 | 9,2-11,4 | 49,2-61,0 | 16 |
| 80 | 11,5-14,6 | 61,5-78,1 | 25 |
| 100 | 14,7-18,0 | 78,6-96,3 | 35 |
| 125 | 18,1-22,5 | 96,8-120,3 | 50 |
| 160 | 22,6-28,5 | 120,9-152,4 | 70 |
| 200 | 28,6-35,1 | 152,9-187,7 | 95 |
| 250 | 36,1-45,1 | 193,0-241,2 | 120 |
| 315 | 46,1-55,1 | 246,5-294,7 | 185 |
Таблица автоматических выключателей для трехфазной сети 380 В
| Номинальный ток автоматического выключателя, А. | Мощность, кВт. | Ток, 1 фаза 220В. | Сечение жил кабеля, мм2. |
| 16 | 0-7,9 | 0-15 | 1,5 |
| 25 | 8,3-12,7 | 15,8-24,1 | 2,5 |
| 32 | 13,1-16,3 | 24,9-31,0 | 4 |
| 40 | 16,7-20,3 | 31,8-38,6 | 6 |
| 50 | 20,7-25,5 | 39,4-48,5 | 10 |
| 63 | 25,9-32,3 | 49,2-61,4 | 16 |
| 80 | 32,7-40,3 | 62,2-76,6 | 25 |
| 100 | 40,7-50,3 | 77,4-95,6 | 35 |
| 125 | 50,7-64,7 | 96,4-123,0 | 50 |
| 160 | 65,1-81,1 | 123,8-124,2 | 70 |
| 200 | 81,5-102,7 | 155,0-195,3 | 95 |
| 250 | 103,1-127,9 | 196,0-243,2 | 120 |
| 315 | 128,3-163,1 | 244,0-310,1 | 185 |
| 400 | 163,5-207,1 | 310,9-393,8 | 2х95* |
| 500 | 207,5-259,1 | 394,5-492,7 | 2х120* |
| 630 | 260,1-327,1 | 494,6-622,0 | 2х185* |
| 800 | 328,1-416,1 | 623,9-791,2 | 3х150* |
— По характеристике срабатывания — зачастую характеристику срабатывания аппаратов защиты выбирают исходя из назначения защищаемой ими сети (согласно таблице характеристик срабатывания приведенной ниже) однако дифавтомат выбранный таким образом может не обеспечить своевременное отключение цепи при коротком замыкании, характеристику срабатывания необходимо определять по методике приведенной здесь.
— По дифференциальному току:
Дифференциальный ток — является одной из важнейших характеристик дифавтомата которая показывает при какой величине тока утечки дифавтомат отключит цепь.
В соответствии с пунктом 7.1.83. ПУЭ: Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока дифавтомата. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети — из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Т.е. дифференциальный ток сети можно рассчитать по следующей формуле:
где: Iсети — ток сети (рассчитанный по формуле выше), в Амперах; Lпровода — общая длина проводки защищаемой электросети в метрах.
Рассчитав ΔIсети принимаем ближайшее большее стандартное значение дифференциального тока дифавтомата ΔIДА:
ΔIДА⩾ ΔIсети
Стандартными величинами дифференциального тока дифавтомата являются: 6, 10, 30, 100, 300, 500мА
Дифференциальные токи: 100, 300 и 500мА применяются для защиты от пожаров, а токи : 6, 10, 30мА — для защиты от поражения человека электрическим током. При этом токи 6 и 10мА применяются, как правило, для защиты отдельных потребителей и помещений с повышенной опасностью, а дифференциальный ток 30мА подходит для общей защиты электросети.
В случае если дифавтомат необходим для защиты от поражения электрическим током, а по произведенному расчету ток утечки составил более 30мА необходимо предусмотреть установку нескольких дифавтоматов на разные группы линий, например один дифавтомат для защиты розеток в комнатах, а второй — для защиты розеток в кухне, снизив тем самым мощность проходящую через каждый дифавтомат и как следствие снизив ток утечки сети, т.е. в таком случае расчет необходимо будет производить для двух или более дифавтоматов которые будут установлены на разные линии.
— По типу исполнительного механизма:
Ну и в завершении не забывайте, что как и УЗО, дифавтомат может быть электронным и электромеханическим. Предпочтительным является электромеханическое исполнение, так как оно считается более надежным.
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.
| Мощность | Кабель | Дифференциальный автомат |
|---|---|---|
| до 2 кВт | ВВГнгLS 3х1.5 | С10 |
| от 2 до 3 кВт | ВВГнгLS 3х2.5 | С16 |
| от 3 до 5 кВт | ВВГнгLS 3х4 | С25 |
| от 5 до 6.3 кВт | ВВГнгLS 3х6 | С32 |
| от 6.3 до 7.8 кВт | ВВГнгLS 3х6 | С40 |
| от 7.8 до 10 кВт | ВВГнгLS 3х10 | С50 |
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
Что такое дифавтомат, для чего применяют, как подключить
Из статьи вы узнаете, что такое дифавтомат и для чего применяют, какие бывают, устройство и принцип действия устройства, принципиальная схема, расшифровка обозначений на корпусе, как подключить.
Безопасность – это важно
При проектировании и прокладке низковольтной электрической сети одной из главных задач для специалистов является защита от коротких замыканий и обеспечение максимального уровня безопасности.
Для ее решения применяются специальные устройства, одним из которых является дифференциальный автомат (дифавтомат).
Ниже рассмотрим следующие вопросы:
Определение дифавтомата
Дифференциальный автомат — защитное устройство, которое устанавливается в низковольтной сети для обеспечения ее комплексной защиты.
В одном аппарате объединяется две функции — автоматического выключателя (отсечки) и УЗО.
Благодаря расширенным возможностям, изделие пользуется широким спросом в быту и на производстве.
Сфера применения
Дифавтомат применяется для решения следующих задач:
В первом случае дифференциальный автомат работает как автоматический выключатель, а во втором — как УЗО (устройство защитного отключения).
Дифференциальный автомат — универсальный аппарат, который может с легкостью применяться в одно-, так и трехфазных сетях.
В первом случае используются изделия с двумя полюсами, а во втором — с четырьмя.
Конструктивные особенности, принцип действия и схема дифавтомата
Рассматривая обозначение устройства по ГОСТ, несложно выделить конструктивные элементы защитного аппарата.
К основным стоит отнести:
Каждый из элементов выполняет определенные задачи. Рассмотрим их подробнее.
Дифтрансформатор — устройство с несколькими обмотками, число которых напрямую зависит от количества полюсов.
В его задачу входит сравнение нагрузочных токов в каждом из проводников. В случае расхождения показателей появляется ток утечки, который направляется в пусковой орган.
Если параметр выше определенного уровня устройство отключает электрическую цепь посредством разделения силовых контактов дифавтомата.
Для проверки работоспособности предусмотрена специальная кнопка, чаще всего подписываемая, как «TEST». Она подключена через сопротивление, которое подключается двумя способами:
После срабатывания кнопки пользователь искусственно формирует ток небаланса. Если дифавтомат исправен, он должен отключить цепь. В противном случае делаются выводы о неисправности аппарата.
Следующий элемент дифавтомата — электрический расцепитель. Конструктивно он имеет вид электрического магнита с сердечником.
Назначением элемента является воздействие на отключающий механизм. Срабатывание электромагнита происходит при увеличении нагрузочного тока выше установленного уровня.
Чаще всего это бывает при появлении КЗ в низковольтной сети. Особенность расцепителя заключается в срабатывании без выдержки времени. На отключение питания уходят доли секунды.
В отличие от электромагнитного, тепловой расцепитель защищает не от КЗ в цепи, а от перегрузок. В основе узла лежит биметаллическая пластинка, через которую протекает нагрузочный ток.
Если он выше допустимого значения (номинального тока дифавтомата), происходит постепенная деформация этого элемента. В определенный момент пластина из биметалла постепенно изгибается.
В определенный момент она воздействует на отключающий орган защитного устройства. Задержка времени теплового расцепителя зависит от тока и температуры в месте установки. Как правило, эта зависимость имеет прямо пропорциональный характер.
На кожухе дифавтомата прописывается нижний предел (указывается в мА). Кроме тока утечки, указывается и номинальный ток расцепителя. Более подробно о маркировке аппарата поговорим ниже.
Как расшифровать обозначения на корпусе?
Выше уже отмечалось, что на корпусе дифференциального автомата можно найти всю необходимую информацию.
Изучив основные параметры, легче принимать решение — подходит ли прибор под решения конкретных задач.
К наиболее важным обозначениям стоит отнести:
Также на корпусе защитного изделия нанесена принципиальная схема. Обычному обывателю она может ничего не рассказать, поэтому на нее не обязательно обращать внимание.
Также на внешней части устройства предусмотрена кнопка «ТЕСТ», необходимая для периодического контроля исправности устройства в части УЗО. Об особенностях проверки с помощью этого элемента мы уже говорили выше.
Как подключить устройство?
Перед тем как подключить дифавтомат, стоит разобраться с типом электрической проводки.
Здесь возможны следующие варианты:
С учетом рассмотренных условий необходимо определиться, как подключать защитный аппарат. Стоит помнить, что дифавтомат может иметь ряд конструктивных отличий.
Рассмотрим основные способы подключения в щитке:
По каким причинам может сработать дифавтомат?
В процессе эксплуатации защитного устройства важно понимать, в каких случаях оно может сработать.
С учетом этих нюансов стоит принимать решение о причине проблемы (короткое замыкание, ток утечки и прочие).
Рассмотрим каждый из вариантов более подробно:
Срабатывание без нагрузки.
В старых домах с плохой проводкой имеют место серьезные проблемы с изоляцией.
Последняя изношена и высок риск появления токов утечки, величина которых может меняться с учетом многих параметров — наличия рядом животных уровня влажности и так далее.
В такой ситуации АВДП может срабатывать ложно.
Причиной проблемы может быть:
Для выявления причины требуется ревизия проводки. Начинать необходимо с диагностики места повреждения.
Например, если дифавтомат выбивает при включении лампочки, проблему необходимо искать в осветительной цепи.
Если АВДП срабатывает после подключения какого-то либо устройства в розетку, стоит убедиться, что это устройство исправно.
При замыкании «нуля» и «земли».
Если по какой-либо причине провода N и PE касаются друг друга, высок риск срабатывания дифференциального автомата. Распространенные места замыканий — в распредкоробке или в коробе под розетку.
Логика срабатывания построена на принципе действия устройства. Если «ноль» и «земля» объединены, ток разделяется между двумя проводниками. Соответственно, в дифтрансформаторе нет равенства токов, и он воспринимает этот факт, как утечку.
С проблемой часто сталкиваются начинающие мастера, которые не имеют должного опыта в вопросе обслуживания дифавтомата.
Итоги
Дифференциальный автомат — полезное устройство, способное защитить от КЗ и токов утечки в низковольтной сети.
Для его правильного применения важно знать правила подключения и эксплуатации, а также особенности диагностики неисправности в случае срабатывания аппарата. Полезно почитать — как выполнять монтаж электропроводки в деревянном доме.