Дифференциальный автоматический выключатель: назначение, виды, маркировка + советы по выбору

Принцип работы дифференциального автоматического выключателя

Алгоритм действия дифференциальных автоматов строится на обеспечении надёжной защиты от возможных токов утечки. Например, в случаях косвенного касания с токопроводящими элементами или в моменты замыкания токоведущих частей на корпус.

Таким образом, технически дифференциальный автоматический выключатель – это функциональное УЗО, действующее по принципу УДТ.

Как действует устройство дифференциального тока

Рассматривая стандартную конструкцию УЗО (УДТ), следует особо выделить три главных модуля:

1. Трансформатор тока суммирующий.
2. Расцепитель-преобразователь.
3. Устройство блокировки коммутирующих элементов.

Токоведущие проводники текущей схемы подключаются на контакты суммирующего трансформатора. Учитывая закон Ома, согласно которому сумма всех токов даёт нуль, магнитное действие токоведущих проводников трансформатора взаимно компенсируется.

Магнитного поля, вызывающего за счёт эффекта индукции появление напряжения вторичной обмотки трансформатора, не образуется. Такое состояние соответствует нормальным условиям прохождения тока в схеме.

Прибор УДТ: 1 – контакты входной цепи; 2 – контакты выходной цепи; 3 – кнопка взвода; 4 – замыкающие контакты; 5 – трансформатор суммирующий; 6 – вторичная обмотка; 7 – устройство слежения; 8 – кнопка «тест»; 9 – тестовый проводник

Однако формирование даже небольшого тока утечки этот баланс нарушает. Область сердечника трансформатора оказывается под действием остаточного магнитного поля. Как результат — вторичная обмотка выдаёт напряжение.

Обратите внимание

Естественным образом срабатывает расцепитель, преобразующий электрическую величину в механическое действие. Далее срабатывает блокирующее устройство дифференциального тока.

Подобная техника защиты характеризуется как высокоуровневая, потому что разрыв цепи осуществляется независимо от напряжения сети или напряжения вспомогательного источника энергии. Именно такой принцип действия на 100% гарантирует срабатывание защиты в любых обстоятельствах.

Конструкция каждого выключателя дифференциального тока, как правило, оснащается тестовой клавишей. Так называемая «контрольная кнопка» специально выведена на фронтальную панель устройства, чтобы пользователи могли проверять эксплуатационную готовность УЗО.

Тестовая кнопка используется с целью проверки работоспособности устройства.

Обычное применение кнопки – после первой установки прибора и запуска в работу, а также в рамках технического обслуживания

Если клавишу «Тест» нажать, механизм устройства искусственно формирует ток утечки.

В этом случае исправный прибор обязательно срабатывает. Обычно кнопкой «Тест» пользуются сразу после установки автомата в схему, при первом подключении электричества. В последующем тестируют по графику, примерно один раз в квартал.

Виды приборов защитного отключения

Разнообразие автоматических дифференциальных выключателей впечатляет. Благодаря такому разнообразию открываются возможности организации эффективной защиты в проектах любого назначения. Рассмотрим несколько примеров конструктивного исполнения УЗО, чтобы оценить все существующие преимущества.

Устройства стандартного исполнения

Основное назначение стандартных приборов, к примеру, серии F, FH – защита обслуживающего персонала.

Прямой/непрямой контакт с элементами оборудования, находящимися под напряжением, риск поражения электротоком – подобные ситуации сводятся к нулю, когда применяются выключатели серии F, FH.

Оптимальный выбор для применения в схемах бытовой и коммерческой сферы.

Прибор из серии устройств защитного отключения известной компании ABB, выпускаемый серией F и FH.

Изделие из категории экономичных, но вполне эффективных продуктов

Приборы также обеспечивают противопожарную защиту, если существуют риски возгорания кабелей в условиях долговременного воздействия тока утечки.

Этот вид УЗО рассчитан для внедрения в сетях переменного тока при минимальных уровнях высоких гармоник и отсутствии постоянного напряжения. Ток нагрузки 16 – 63А, запас механической цикличности – 20000.

Ещё один пример стандартных селективных устройств – серия DS фирмы ABB. Они разработаны для установки и эксплуатации в схемах однофазных сетей.

Назначение автоматических выключателей дифференциального тока серии DS – под организацию защитных схем против перегрузок и КЗ.

Модули обеспечивают чёткую работу защитных функций на случайное прикосновение к токоведущим линиям или элементам оборудования.

Устройство селективного действия – продукт производства фирмы ABB.

Важно

Изделия, подобные серийным модулям DS, показали долговременную безупречную работу на практике и поэтому пользуются спросом

Отличительная черта серийной разработки DS – наличие визуально определяемой индикации, сигнализирующей наличие тока утечки.

Это одна из тех конструкций УЗО, благодаря которой имеется возможность предупреждать возгорание, сигнализировать о нарушении электрической изоляции. Допустимая нагрузка 6 – 40А. Цикличность – 20000.

«Домашний» дифференциальный выключатель серии АД, БД — продукт немецкой компании «Schneider Electric», был разработан, в первую очередь, для внедрения в состав бытовых электросетей. Главное предназначение – исключение поражения физического тела электрическим током. Также этот вид УЗО вполне эффективно и оперативно защищает электрооборудование, кабели, технику.

Серия приборов специально разработанных для применения в сетях домашнего (квартирного) назначения.

Проектировался этот вид дифференциальных выключателей немецким производителем «Schneider Electric»

Чувствительность автомата на предмет прямых (косвенных) контактов с частями электрооборудования под напряжением соответствует нормативу (30 мА).

Стандартная чувствительность (100 – 300 мА) обеспечена и на случай определения токовой утечки в результате возгораний. Удачная конструкция для оснащения жилых и служебных помещений.

Дифференциальные автоматы-моноблоки

Комплексно функционируют устройства-моноблоки, и в этом их главное отличие от стандартных разработок. Охватывают весь спектр защитных функций, которыми должны обладать современные УЗО. Правда, приборы стандартного исполнения также обеспечивают пользователей широкой функциональностью.

Ярким примером автоматических выключателей дифференциального тока, действующих в комплексной функциональности, являются продукты всё той же компании «Schneider Electric». В частности, УЗО серии «Multi» — выключатели нагрузки селективного и мгновенного действий.

Ещё один вариант эффективных и надёжных устройств, разработанных в рамках проектов под названием «Multi». Приборы обладают широким спектром свойств, обеспечивающих защитные функции

Автоматы, в зависимости от модели, предназначены для установки в составе распределительных сетей административных (хозяйственных) зданий промышленных производств.

Эти УДТ обеспечивают разрыв цепей при токах утечки от 10 до 500 мА. Конструктивная особенность – возможность регулировки на исключение случайных срабатываний (грозовые разряды, пробой через слой пыли и т.п.).

Защитники от импульсных перенапряжений

Пожалуй, отдельным видом приборов следует считать и конструкторские разработки, подобные автоматическим выключателям, исполнение которых предусматривает защиту против импульсных перенапряжений.

Как правило, этот вид устройств наделяется сверхвысоким быстродействием, уровнем чувствительности 10 – 30 мА на случай срабатывания по факту прикосновения к токоведущим поверхностям. Эти же автоматы гарантируют надежную защиту оборудования от сверхтоков.

Устройства, разработанные под использование в цепях, где существует риск возникновения перенапряжений импульсного характера. Отличаются несколько продвинутой функциональностью

Диапазон номинальных токов обычно составляет здесь 6 – 63А при напряжениях 230 – 440 вольт. Коммутационная способность достигает значения 4500А. Конструктивно выпускаются под запитывание через 2 или 4 полюса.

Совет

Из той же серии, но несколько модифицированными видятся выключатели с характеристикой «А». Наглядный пример – серия АД12М, где отмечено расширение защитной функциональности. Среди дополнений – функция отключения на случай повышения сетевого напряжения свыше 265 вольт в течение 0,3 секунды.

Следует также отметить, что приборы, наделённые характеристикой «А», имеют существенные отличия от исполнения дифференциальных автоматов с характеристикой «АС». Первый вариант способен реагировать на постоянно-пульсирующий дифференциальный ток и на ток синусоидальной формы.

Мобильные устройства защитного отключения

Промышленность (зарубежная и отечественная) выпускает ещё одну разновидность автоматических дифференциальных выключателей в конструктивном исполнении мобильного типа. То есть речь идёт о переносных устройствах, управляемых дифференциальным током.

Такое исполнение характерно для современных моделей переносного типа.

Мобильные защитные устройства дифференциального тока рекомендованы для применения в жилом секторе

Такие мобильные модули выполнены в виде миниатюрного блока, который попросту вставляется в розетку бытового назначения.

Между тем, этот вид устройств предназначается под использование внутри помещений, входящих в группу особо опасных (с повышенной опасностью). Приборы нередко устанавливаются как дополнительные модули к уже существующим УЗО.

Этот же вид устройств – переносной конфигурации, рекомендуется применять в бытовых условиях для защиты детей и пожилых людей. Как известно, сопротивление тела молодого и старого организмов несколько отличается от той же величины организма человека среднего возраста.

Поэтому переносные УЗО выполнены конструктивно как приборы, имеющие повышенный уровень уставки срабатывания. Это значение настройки обычно не превышает 10 мА для устройств мобильного типа. Переносные автоматы, к примеру, серии УЗО-ДП, рассматриваются оптимальной защитой для частной городской и загородной недвижимости – коттеджей, дачных построек, гаражей и т.п.

Маркировка УЗО (УДТ) на корпусе приборов

Нужно заметить, что корпусная характеристика (обозначения на корпусе) современных устройств показывает практически полную информацию относительно электромеханических и температурных параметров приборов.

Маркировка УДТ (УЗО): 1 – серийная аббревиатура; 2 – номинальный ток; 3 – рабочее напряжение; 4 – дифференциальный ток отсечки; 5 – условное значение тока КЗ; 6 – характеристика; 7 – клавиша «тест»; 8 – схема; 9 – логотип производителя; 10 – температурный диапазон

По сути, пользователю даже нет необходимости обращаться к сопроводительной документации, так как, зная обозначения, все сведения можно получить прочтением информации с фронтальной части корпуса.

Среди обозначений рекомендуется изучить графику, показывающую характеристику автоматов относительно условий функционирования: «А», «В», «АС», «F», которая определяет чувствительность прибора к переменному и постоянному току разной формы.

Аббревиатурное же обозначение приборов часто отражает их типичную и серийную принадлежность. Например, «АД12М» — автомат дифференциальный, серийный номер – 12, модернизированный. Или так:  «ВД63» — выключатель дифференциальный, 63 серии.

Обратите внимание

Правда, встречаются модели (как правило, импортные), имеющие несколько запутанную аббревиатуру, скажем – FH200. Здесь: символ F – это серия устройства, H – вариант исполнения корпуса, 200  – серийный номер.

Или ещё пример: прибор, обозначенный аббревиатурой DS. Первый символ понятен без «перевода» — дифференциальный. Второй указывает на принадлежность устройства к разряду селективных устройств.

Как выбрать устройство дифференциального тока

Выбирают устройства дифференциального тока аналогично тому, как делают это, к примеру, с автоматическими выключателями.

Выбор УДТ. При той обширной информации, что выводится на фронтальной панели модуля, выбирать приборы можно без затруднений непосредственно на месте приобретения

То есть выбор делается на основании традиционных критериев подбора электрооборудования подобного типа:

1. Цель применения.
2. Соответствие току нагрузки.
3. Критерий чувствительности на срабатывание.
4. Корпусное исполнение.

Для применения в условиях привычного быта обычно выбор приходится на однофазные приборы характеристики «АС» или «А». Для использования на бытовых сетях жилых строений лучше брать устройства чувствительностью 10-30 мА (на прикосновение) и 100 мА (пожарная защита и КЗ). Корпусное исполнение – максимально удобное под монтаж и в плане эксплуатации.

Следует отметить: устройство дифференциального тока монтируется всегда последовательно с автоматическим выключателем. Поэтому токовые характеристики обоих приборов должны совпадать либо номинальный ток УДТ должен быть выше.

Выводы и полезное видео по теме

Еще больше интересной информации об устройстве, видах и принципе работы дифавтоматов можно узнать из следующего видеоролика:

Защитные устройства дифференциального тока фактически являются автоматическими выключателями, дополненными чувствительной системой определения токовой утечки. Подобными приборами в обязательном порядке необходимо оснащать электросети, исполнение которых сопряжено с риском контакта людей и токоведущих частей оборудования. Схемы современного исполнения по умолчанию предполагают внедрение УДТ.

Список самых важных характеристик дифавтоматов

Дифференциальные автоматы (дифавтоматы) устроены по принципу совмещения в одном приборе сразу двух защитных функций и обладают возможностями автоматического выключателя (АВ) и УЗО.

Как автоматы они защищают линии электроснабжения от перегрузок и короткого замыкания (КЗ), а в качестве УЗО – предохраняют человека от поражения током.

Вторая защитная функция этих устройств объясняется их способностью реагировать на малейшие утечки электричества на землю, вызванные нарушением изоляции токопроводящих частей или прикосновением к ним живого существа.

Встроенная схема УЗО дифференциального автомата работает по принципу сравнения токовых составляющих, протекающих в прямой и обратной ветвях контролируемой цепи. При нарушении баланса этих величин (появлении дифференциала токов) разностный сигнал подаётся на исполнительное реле, которое мгновенно отключает опасный участок от линии питания. Каковы же характеристики дифавтоматов?

Рабочий ток и быстродействие

Особенности конструкции дифавтоматов являются причиной того, что они обладают комбинированными характеристиками, используемыми при описании работы как АВ, так и УЗО. Основной рабочей характеристикой этих электротехнических изделий является номинальный рабочий ток, при котором прибор может оставаться включённым длительное время.

Данная характеристика прибора относится к строго стандартизированным показателям, вследствие чего ток может принимать лишь значения из определённого ряда (6, 10, 16, 25, 50 Ампер и так далее).

Важно

Помимо этого в обозначении устройств используется связанный с быстродействием токовый показатель, обозначаемый цифрами «B», «C» или «D», стоящими перед значением номинального тока.

Быстродействие – важная токовая и временная характеристика. Обозначение C16, например, соответствует дифавтомату с временной характеристикой «C», рассчитанный на номинальное значение 16 Ампер.

Ток отключения и напряжение

К группе технических характеристик дифавтомата относится ток отключения схемы (дифференциальный показатель), определяемый как «уставка по токовой утечке». Для большинства моделей допустимые значения этой характеристики укладываются в следующий ряд: 10, 30, 100, 300 и 500 миллиампер. На корпусе дифавтомата она обозначается значком «дельта» с числом соответствующим току утечки.

Ещё одной характеристикой эксплуатационных возможностей дифавтоматов является номинальное напряжение, при котором они способны работать длительное время (220 Вольт – для однофазной сети и 380 Вольт – для трехфазных цепей). Величина рабочего напряжения защитного дифференциального прибора может указываться под обозначением номинала с буквой или под клавишей выключателя.

Ток утечки и селективность

Следующая характеристика, по которой различаются все дифавтоматы – тип тока утечки. В соответствии с этим параметром любой из дифавтоматов может иметь следующие обозначения:

• «A» – реагирующие на утечки синусоидального переменного (пульсирующего постоянного) тока;
• «AC» – дифавтоматы, рассчитанные на срабатывания от утечек, содержащих постоянную составляющую;
• «B» – комбинированное исполнение, предполагающее обе указанные ранее возможности.

Характеристика «тип встроенного УЗО» маркируется буквенным индексом или небольшим рисунком.

По аналогии с УЗО дифавтоматы могут работать по селективному принципу, предполагающему наличие задержки по времени срабатывания.

Указанная возможность обеспечивает определённую выборочность отключения прибора от сети и электродинамическую устойчивость системы защиты.

Согласно этой характеристике дифференциальные устройства обозначаются значком «S», что означает задержку порядка 200-300 миллисекунд, либо маркируются знаком «G» (60-80 миллисекунд).

Основные обозначения

Более подробно порядок маркировки дифавтомата (расположение его характеристик) рассмотрим на примере отечественного изделия марки «АВДТ32», используемого в цепях защиты промышленных и бытовых электросетей.

Для удобства систематизации излагаемой информации под графическим обозначением будет пониматься определённая маркировочная позиция.

На первой позиции указывается наименование и серия дифавтомата. Из этого обозначения следует, что он является АВ дифференциального типа со встроенной защитой от опасных токов утечки. Дифавтомат предназначен к использованию в электросетях однофазного переменного тока с номинальным напряжением 230 Вольт (50 Герц).

На месте, соответствующем позиции №3 (вверху), указывается такая характеристика, как значение номинального дифференциального тока короткого замыкания.

На той же позиции, но внизу приводится графическое обозначение типа встроенного автомата (в данном случае это тип «А», рассчитанный на работу с утечками пульсирующего постоянного и синусоидального переменного токов).

На месте 4-ой позиции можно увидеть модульную схему дифавтомата, на которой указываются входящие в его состав элементы, участвующие в реализации защитных функций. Для АВДТ32 на этой схеме условными знаками обозначаются следующие модули и узлы:

• электромагнитные и тепловые расцепители, обеспечивающие защиту линий от токов КЗ и перегрузки соответственно;
• специальная кнопка «Тест», необходимая для ручной проверки исправности автомата;
• усилительный электронный модуль;
• исполнительный узел (коммутирующее линию реле).

На позиции под номером семь на первом месте указывается связанная с быстродействием характеристика аварийного срабатывания электромагнитного расцепителя (для нашего примера – это «С»). Сразу за ним следует показатель номинального тока, означающего величину этого параметра в рабочем режиме (в течение длительного времени).

Минимальный ток отключения (срабатывания) расцепителя электромагнитного типа для дифавтомата с характеристикой «С» обычно берётся равным примерно пяти номинальным токам. При данной величине токовой характеристики тепловой расцепитель срабатывает примерно через 1,5 секунды.

На восьмой позиции обычно стоит значок «дельта» с показателем номинального тока утечки, который отключает дифференциальное устройство в случае опасности. Это все основные электрические характеристики.

Информационные знаки

На пятой позиции приводится температурная характеристика защитного устройства (от — 25 до + 40 градусов), а на шестой располагаются сразу два знака.
Один из них информирует пользователя о сертификате соответствия, то есть обозначает действующий отечественный ГОСТ на дифавтомат (ГОСТ Р129 – для данного случая).

Непосредственно под ним располагается закодированная в виде букв и цифр характеристика. Это обозначение организации, выдавшей сертификат.

Совет

Справа от него приводятся данные по сертификации и ГОСТу этой модели в отношении её пожарной безопасности.

И, наконец, на месте, соответствующем второй позиции, наносится логотип торговой марки компании-изготовителя (в данном случае – «ИЭК»).

Размеры и точки подключения

Основными габаритными характеристиками дифавтомата согласно ГОСТ являются его высота, ширина и толщина, а также размер по высоте и ширине выступающей с лицевой стороны полочки с клавишей управления. Помимо этого, приводятся размеры расположенных на тыльной стороне полочек, ограничивающих зазор для посадки прибора на фиксирующую его дин-рейку.

Современные модели дифавтомата могут иметь тот или иной размер, с каждым из которых можно ознакомиться в прилагаемой к этому изделию документации. Но в большинстве случаев габаритные характеристики схожи, что упрощает размещение в щитке.

Относительно контактных точек подключения данного прибора к защищаемой схеме необходимо отметить следующее. В однофазной сети устанавливаются дифференциальные устройства, имеющие по два вводных и два выводных контакта.

Одна из этих групп служит для подключения так называемого «фазного» провода, а к другой подсоединяется «нулевая» жила питания.

Как правило, все контакты (верхние и нижние) маркируются значками «L» и «N», обозначающими соответственно те места, куда подключаются фаза и ноль.

При включении устройства в электрическую цепь к верхним контактам подсоединяются фазный и нулевой провода, приходящие от вводно-распределительного устройства или электрического счётчика. Нижние его клеммы предназначаются для коммутации проводников, идущих непосредственно к защищаемой нагрузке (к потребителю).

Подключение дифференциального прибора в силовые цепи трёхфазного питания полностью аналогично рассмотренному ранее варианту.

Отличие в данном случае состоит лишь в том, что к дифавтомату при этом подсоединяются сразу три фазы: «A», «B» и «C».

Обратите внимание

По аналогии со случаем однофазной линии питания 220 Вольт клеммы трёхфазного дифавтомата также маркируются (с целью соблюдать фазировку) и обозначаются как «L1», «L2», «L3» и «N».

Грамотный выбор подходящего для заявленных целей прибора невозможен без внимательного изучения основных рабочих характеристик дифавтомата и соответствующей им маркировки. В связи с этим перед приобретением дифференциального прибора постарайтесь тщательно изучить весь изложенный в этой статье материал.

Что такое дифавтомат, как он работает и как его подключить

При устройстве или реконструкции проводки часто рекомендуют использовать дифавтомат — дифференциальный автомат. Что это за устройство, какие функции выполняет, как его выбрать, где лучше поставить, как подключить… Обо всем дальше.

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.

С заземлением или без

Дифференциальные автоматы ставят в сетях с заземлением и без. В случае наличия заземления все работает идеально — при появлении проблем отключены фаза и ноль, а «земляной» провод является действующей защитой.

Заземление всегда ведется отдельным проводом

При использовании металлических электрических щитов крайне важно, чтобы из корпус был заземлен, так как всегда есть вероятность, что на нем появится потенциал. Если заземления нет, прикоснувшись к корпусу щита вы окажетесь под напряжением. Что будет дальше зависит от того, на чем и в чем вы стоите, за что держитесь и т.д.

Важно

При наличии заземления потенциал «уйдет» по цепи наименьшего сопротивления, и все что вы почувствуете, в худшем случае, — некоторый «удар», а вообще, скорее ощущения на уровне «пощипывания».

Именно по этой причине ПУЭ настаивает на наличии рабочего заземления, потому что даже грамотно составленная схема без него не полностью безопасна.

Параметры дифавтомата и выбор

Выбирать дифференциальный автомат надо по совокупности характеристик. Прежде всего необходимо определиться с напряжением. Есть устройства, которые предназначены для работы в сетях 220 В, есть — для трехфазных напряжением 380 В. Это прописывают на корпусе, рядом ставится частота тока — 50 Гц.

Дифавтоматы для трехфазных цепей (справа) легко отличить по размерам

Далее определяемся с номиналом. Он должен соответствовать сечению провода — должен отключать питание до того момента, как ток нагрузки превысит длительно допустимый. Выбор дифавтомата по этому параметру ничем не отличается от выбора автомата защиты (читать тут). Далее придется углубляться в технические характеристики.

Тип электромагнитного расцепителя

Многие устройства в момент включения потребляют намного больше тока, чем во время последующей работы. Эти токи называются пусковыми и иногда в десятки раз превышают «рабочие» значения.

Чтобы питание не отключалось всякий раз при старте какого-нибудь мотора, например, устройство (а конкретно — электромагнитный расцепитель) разработано так, чтобы отключение происходило только если ток в разы превысит номинал автомата.

Еще раз о том, что такое тип электромагнитного расцепителя: эта характеристика показывает, при каком превышении номинального тока сработает защита.

Тип электромагнитного расцепителя на корпусе

Так как оборудование бывает разным, пусковые токи — также разные, то и электромагнитные расцепители делают различной чувствительности. Обозначается чувствительность буквами:

• B — сработает при превышении тока в 3-5 раз;
• С — выдержит перегрузку в 5-10 раз;
• D — отключит питание если ток превысит номинал в 10-20 раз.

Выбор по этому параметру прост. Если сеть простая, стоит минимум техники (например, на даче), подойдет тип B, в большинстве городских домов и квартир целесообразно установить тип C, а на предприятиях с мощным оборудованием ставят диффавтоматы типа D.

Эта характеристика (буква) отображается прямо рядом с номинальным током. В некоторых случаях на корпусе она не пишется, но указывается в технических характеристиках.

Ток утечки (отключающий дифференциальный ток) и его класс

Как определяется наличие тока утечки? Сравнивается величина тока «туда и оттуда». Когда появляется разница (в английском difference —  откуда и название) в этих величинах, дифференциальный автомат срабатывает. Ток утечки — это та величина, при которой происходит отключение. Для бытовых сетей применяют дифавтоматы двух номиналов:

• С током утечки 10 мА. Такие защитные устройства устанавливают на линии с одним-двумя потребителями.
• С дифференциальным током 30 мА. Эти устройства используются чаще, их ставят на линии с несколькими потребителями.Где искать дифференциальный ток отключения

Так что выбор тут не такой сложный. На корпусе ток утечки прописывают рядом с напряжением сети, для которой предназначено устройство. Может указываться в амперах или милиамперах.

Класс дифференциальной защиты  — это еще один параметр, по которому надо выбирать дифавтомат. Он показывает, на какие именно токи утечки реагирует устройство. Этот параметр обычно отображается графически, небольшой пиктограммой, но некоторые производители ставят буквенное обозначение. Какие бывают классы дифзащиты и для каких случаев они предназначены видно из таблицы.

Класс дифзащиты дифференциального автомата

В частных домах и квартирах используются устройства двух типов — AC и A. Более актуальный на сегодняшний день аппараты с классом A, так как большая часть техники сегодня имеет электронное управление. Даже некоторые люстры и светодиодная подсветка. Класс AC может устанавливаться на дачах, где электроники почти нет.

Номинальная отключающая способность и класс токоограничения

Так как дифференциальный автомат отключает питание при токах КЗ, его контактные пластины должны быть изготовлены с учетом того, что через них может проходить ток большого номинала. Делают эти пластины из различных сплавов, а различают их по способности выдержать определенный ток и остаться после отключения в работоспособном состоянии.

Выбирают их в зависимости от расположения относительно трансформаторной подстанции. Есть несколько стандартных номиналов:

• 3000 А  и 4500 А — эти номиналы сейчас не актуальны, так как рассчитаны на очень «небольшие» перегрузки. Могут быть использованы в дальних деревнях или дачных поселках с электроснабжением по воздушке.
•  6000 А. Дифавтоматы с этой номинальной отключающей способностью ставят в домах и квартирах, находящихся на достаточно большом расстоянии от подстанции.
• 10000 А — понадобиться, если подстанция расположена недалеко.

Выбор тоже не самый сложный. Конечно, лучше брать более «устойчивые» к перегрузкам устройства. Тогда даже в случае короткого замыкания велика вероятность того, что переключатель останется в рабочем состоянии. Но цена их значительно выше.

Номинальная отключающая способность и класс токоограничения

Класс токоограничения дифференциального автомата показывает, насколько быстро при возникновении критических токов, линия будет отключена.

Обозначается цифрами от 1 до 3, самый «медленный» — первый, самый «быстрый» — третий. Естественно, лучше, если при замыкании отключение произойдет быстрее — больше шансов уберечь проводку и аппаратуру от повреждений.

Совет

Но дело снова-таки в цене. С повышением класса она тоже значительно повышается.

На изделии эти характеристики расположены рядом — отключающая способность в прямоугольнике, а под ней — класс токоограничения в маленьком квадратике.

 Условия эксплуатации

Большая часть дифференциальных автоматов рассчитана на работу в отапливаемом помещении и могут эксплуатироваться при температуре от -5°C до +35°С.

Если дифавтомат ставить надо на улице (в боксе) или, например, в бане периодического посещения, такие условия эксплуатации не подойдут, так как зимой температура будет опускаться ниже.

Для таких случаев выпускают «морозоустойчивые» модели, которые выдерживают понижение температуры до -25°C.

Обозначение на дифференциальных автоматах, пригодных к эксплуатации при низких температурах

На корпусе это отображается наличием значка, напоминающего снежинку. Некоторые фирмы внутри проставляют самую низкую температуру, при которой оборудование сохраняет работоспособность.  Других внешних признаков  «морозоустойчивости» нет. Естественно, стоимость таких моделей выше (при аналогичных характеристиках).

Электронный или электромеханический

Внутреннее устройство дифференциального автомата может быть электромеханическим или электронным. Первые не требуют для работы наличия внешнего источника питания, то есть работоспособны всегда. Вторые — берут питание с подключенной фазы. При пропадании питания они неработоспособны. По этой причине считаются более надежными электромеханические.

Как проверить, какого типа устройство перед вами? Нужна обычная батарейка и два провода. Один провод подсоединяем к одному выходу батарейки, второй — к другому (можно просто примотать изолентой, но чтобы контакт был хороший).

Переводим рубильник в положение «включено» и зачищенными концами проводов прикасаемся к контактным пластинам дифавтомата — сверху и снизу, создавая условия для срабатывания.

Если переключатель сработал, перед вами электромеханическое устройство — оно работает без наличия постороннего источника питания.

Подключение дифференциального автомата

В подключении дифференциального автомата нет ничего необычного — вверху расположены контактные пластины и зажимные винты для подключения фазы и нуля, которые приходят со счетчика. В нижней части находятся контакты, к которым подключается линия, идущая на нагрузку.

Подключать дифавтомат несложно

Физическое подключение тоже обычное:

• концы проводников зачищают от изоляции на 0,8-1 см,
• ослабляют крепежный винт (пару оборотов против часовой стрелки);
• вставляют проводник;
• затягивают крепежный винт (усилие надо приложить солидное);
• проверяют надежность крепления, пару раз хорошо дернув за провод.

При разводке проводки обычно используют медные провода, а медь — металл мягкий. Потому, после сборки схемы не мешает еще раз «докрутить» контакты насколько это возможно.

Схема с дифавтоматом на входе

Одна из самых популярных схем подключения дифференциального автомата — с установкой его на входе — сразу после счетчика. При таком построении схемы получается, что все потребители находятся под защитой этого автомата — при возникновении неполадок, питание будет отключено.

Схема подключения дифавтомата на входе

Недостаток этой схемы в том, что в этом случае обесточивается все. И искать источник проблем непросто. Реально это сделать, если после дифавтомата на каждую группу потребителей или на отдельные мощные установки установлены собственные автоматы защиты. В этом случае их включают поочередно. Источник проблем находится в той группе, после включения которой срабатывает защита.

С дифавтоматами на «опасных» группах потребителей

О целесообразности такой схемы спорят часто — есть варианты добиться тех же результатов, но с меньшими затратами. Тем не менее, она рабочая, а ее недостаток — перерасход средств.

Схемы установки дифавтоматов на потребителей

Эта схема подключения дифференциального автомата обеспечивает отдельное отключение каждой группы потребителей. При срабатывании защиты вы точно знаете, где проблема. Никаких сложностей с выявлением. Но подобных результатов можно добиться меньшими средствами. Намного меньшими.

В принципе, тот же уровень защиты будет при установке после счетчика двухполюсного УЗО (соответствующего номинала), а затем — по автомату на каждую линию. Проблема будет только в определении источника проблемы.

Но его механизм известен — поочередно включать автоматы до срабатывания защиты.

Дифференциальный ток. Дифференциальный автомат: характеристики, назначение. Автоматические дифференциальные выключатели

ГлавнаяРазноеАвтоматические дифференциальные выключатели

Дифференциальный автоматический выключатель, в отличие от простого автоматического выключателя, обеспечивает комплексную защиту сети от перегрузки и нарушения целостности изоляции. Этот более высокий класс защиты позволяет сохранить в целостности сеть и предотвратить поражение человека электрическим током.

Дифференциальный автоматический выключатель

Принцип действия

Дифференциальный автомат отличается от простого автоматического выключателя тем, что в нем используется еще один канал отключения, который срабатывает при утечке тока на «землю». Можно сказать, что к автоматическому выключателю добавлено УЗО (устройство защитного отключения).

Сравнительная характеристика устройств по назначению

Название устройстваНазначениеСтандартКомпоновка

ВДТ. Выключатель дифференциального тока. Автоматический выключатель, управляемый дифф. током, без встроенной защиты от сверхтоков	Защита людей от поражения током при КОСВЕННОМ касании и оборудования от тока утечек	ГОСТ Р 51326.1-99	Механический коммутационный аппарат и дифф. модуль.
АВДТ. Дифференциальный автомат. Автоматический выключатель, управляемый дифф. током, со встроенной защитой от сверхтоков	Защита людей от поражения током при КОСВЕННОМ касании и оборудования от тока утечек. Защита сети от сверхтоков	ГОСТ Р 51327.1-99	Механический коммутационный аппарат, дифф. модуль, тепловой и электромагнитный расцепители.
УЗО. Устройство защитного отключения, управляемое дифф. током	Защита людей от поражения током при КОСВЕННОМ и НЕПОСРЕДСТВЕННОМ** касании, защита оборудования от тока утечек.	ГОСТ Р 50807-95 (2001)	Механический коммутационный аппарат и дифф. модуль.*
УЗО. Устройство защитного отключения, управляемое дифф. током со встроенной защитой от сверхтоков – УЗО	Защита людей от поражения током при КОСВЕННОМ и НЕПОСРЕДСТВЕННОМ** касании, защита оборудования от тока утечек. Защита сети от сверхтоков	ГОСТ Р 50807-95 (2001)	Механический коммутационный аппарат, дифф. модуль,* электромагнитный и тепловой расцепители.
*Дифференциальный модуль, обеспечивающий защиту от непосредственного касания, отличается повышенной чувствительностью и малым временем срабатывания ** Касание токоведущих частей, находящихся под напряжением.

В основе работы УЗО лежит сравнение тока «втекающего» (фаза) и «вытекающего» (ноль). Сравнение токов происходит с помощью дифференциального трансформатора на тороидальном сердечнике.

Схема работы УЗО

На этом сердечнике размещают три обмотки: одна – фазная, другая – нулевая, третья – сигнальная. При нормальном функционировании сети по фазной и нулевой обмоткам текут одинаковые токи в противоположных направлениях. Они создают в сердечнике магнитные поля, которые также направлены в разные стороны.

В результате магнитное поле в сердечнике практически нулевое, из-за этого в сигнальной обмотке напряжение также равно нулю.

Обратите внимание

Для проверки работоспособности служит ограничительный резистор R и кнопка «Тест», при нажатии на нее происходит срабатывание выключателя, это позволяет убедиться, что система в порядке.

Следует заметить, что под дифференциальным автоматом понимают устройство, объединяющее в одном корпусе УЗО и автоматический выключатель. Это замечание справедливо, потому что в точках продажи часто за диффавтомат выдают УЗО.

Если произошло нарушение целостности изоляции или человек коснулся оголенного провода, то часть фазного тока потечет не к нулевому проводу, а на «землю».

Баланс токов и магнитного поля в трансформаторе нарушится, из-за этого в сигнальной катушке появится напряжение. Это напряжение вызывает срабатывание исполнительного устройства и отключает автомат.

Время срабатывания составляет примерно 0,04 сек.

Схема работы дифференциальной защиты

На рисунке видно, что нарушилась изоляция какого-то прибора (Rн), к примеру, холодильника, напряжение фазы попало на корпус, прикосновение человека к нему замкнуло эту цепь на «землю».

Через фазный провод потечет суммарный i1+Δi ток, а через нулевой – только часть i2.

Поэтому i1+Δi>i2, магнитный поток в кольце не равен нулю, и наведенный в сигнальной обмотке (1) ток поступает на исполнительный механизм, он и отключает сеть.

Как отличить ВД и АВДТ

В настоящее время получило распространение название ВД (Выключатель Дифференциальный) – это УЗО. АВДТ (Автоматический Выключатель Дифференциального Тока) – это дифференциальный автомат. Кроме того на боковой поверхности появились соответствующие надписи, это касается только российских производителей и то не всех. Различия видны на приведенном рисунке.

Как отличить диффавтомат от УЗО

Конструкция

Если автоматический выключатель состоит из двух каналов защиты (перегрузки и КЗ), то в дифференциальный добавлен еще один – УЗО, соответственно конструкция усложнилась.

Устройство защитного отключения может быть электронным или электромеханическим, встроенным в автоматический выключатель или отдельным.

Различие в устройстве этих выключателей в некоторых случаях может дорого обойтись для человека. Дело в том, что электронное УЗО для своей нормальной работы требует, чтобы линия была всегда под напряжением.

Важно

Если вдруг по какой-то причине питание на электронный блок не поступает, то при возникновении утечки этот выключатель не сработает.

Такая ситуация может возникнуть при обрыве цепи питания внутри выключателя или обрыве нуля за пределами квартиры.

В электромеханическом УЗО работа выключателя гарантируется в любом случае.

Как отличить

Есть два способа, как различить электронные и электромеханические выключатели.

По нанесенной схеме на корпусе дифференциального выключателя.

Электронные и электромеханические выключатели

На левом рисунке видно, что к реле подходят только два провода от дифференциального трансформатора. На правом буквой А обозначена электронная схема, и к ней подведены сигнальные провода от трансформатора и два – от сети для питания.

При обрыве нулевого провода вне квартиры питание на электронную схему поступать не будет.

Она соответственно перестанет работать, а фаза будет поступать в квартиру, поэтому прикосновение человека к оголенному проводу НЕ вызовет отключения автомата.

Проверка с помощью батарейки

К фазным выводам подсоединяются два отрезка провода с оголенными концами, к ним подключают любую батарейку от 1,5 до 9В. Автомат при этом должен быть включенным. Если конструкция электромеханическая, то произойдет моментальное отключение. Если конструкция электронная, никакого отключения не будет. Полярность подключения батарейки роли не играет.

Проверка с помощью батарейки

Это очень простой и безопасный способ определения, к какому виду относится тот или иной диффавтомат.

В его корпусе из негорючего пластика смонтированы:

• механизм отключения,
• тороидальный трансформатор,
• электронное или электромеханическое реле, которое приводит в действие расцепитель устройства.

Устройство дифференциального автомата

Типы

По ГОСТу 53312–2009 дифавтоматы различают по типу отключения АС, А, В, S, G.

• АС – реагируют на переменный ток, возникающий или медленно нарастающий в обмотке управления диффавтомата,
• А – срабатывает на переменный или пульсирующий ток,
• В – реагирует на постоянный, переменный или выпрямленный,
• S – имеет временную задержку срабатывания,
• G – тоже самое, но временная задержка меньше.

Различия есть и по току срабатывания: 10, 30, 100-300 мА. Дифавтоматы с током срабатывания 10 мА предназначены для установки на отдельные розетки или влажные помещения (ванные), 30 мА – на группу потребителей, 100-300 мА – на вводной щиток на всю сеть.

Подключение

Подключение дифавтомата следует начинать с предварительного создания плана-схемы, на котором разделить всех квартирных потребителей на группы: освещение, розетки, нагреватели и т. д. Примерная схема приведена на рисунке ниже.

Примерная схема сети с защитными автоматами

Разделение на группы всегда полезно тем, что если где то сети случится неисправность, то будет отключена только эта часть. Это позволяет сразу локализовать неисправность, и даже если нет возможности быстро провести ремонт, сеть будет функционировать, хотя и в ограниченном режиме.

Кроме того группировка сети позволяет отделить помещения с опасными условиями использования электроэнергии: кухню, ванную, санузел. Влажность в этих помещениях может быть повышенной.

Вероятность поражения током при появлении утечки высокая, поэтому там ставят автоматы с током срабатывания 10 мА, для других – 30 мА.

С большим током 100-300 мА – устанавливают в входном щите для защиты сети от пожара, так как если общая утечка в сети превысит это значение, то вся сеть будет отключена.

Своими руками. Видео

Про электрическую схему подключения автоматического выключателя своими руками можно узнать из представленного видео.

Использование дифференциальных автоматических выключателей обеспечивает комплексную защиту помещения от аварий и поражения людей электрическим током.

Для защиты трехфазных сетей выпускаются дифференциальные выключатели в трехфазном исполнении. Принципиальных отличий в их работе нет.

Совет

Следует учитывать только одно, если к домовладению подведена трехфазная сеть, а в нее в доме включаются и однофазные потребители, то общий УЗО на входе ставить нельзя, так как он будет работать некорректно из-за небольшого, но неизбежного перекоса фаз. В этом случае УЗО ставятся индивидуально для каждого потребителя.

Что такое дифференциальный автомат

Дифференциальный автоматический выключатель представляет собой уникальное устройство, в котором одновременно сочетаются функции автоматического выключателя и защитные свойства УЗО.

Дифференциальный автомат предназначен для защиты человека от поражений электрическим током при его соприкосновении с токоведущими частями электрооборудования либо при утечке электрического тока. В этом случае дифференциальный автомат выполняет функции устройства защитного отключения.

Также устройство осуществляет защиту электрической сети от коротких замыканий и перегрузок, выполняя функции автоматического выключателя.

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.

Для проверки исправности модуля дифференциальной защиты на корпусе устройства расположена специальная кнопка «Тест». При нажатии на эту кнопку создается искусственный ток утечки и автомат (если он исправен) должен отключиться.

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:

• 1) Подключение дифференциального автомата