Автомат дифференциального тока

Дифференциальные автоматы по типу контролируемой электрической сети делятся на однофазные напряжением 220 В и трехфазные с линейным напряжением 380 В, соответственно, разделяются на двухполюсников для однофазных и четырехполюсников для трехфазных сетей.

В зависимости от тока утечки, возникающего в контролируемой сети, дифавтоматы, как и УЗО, подразделяются на следующие категории.

Автомат тока тип АС

Дифференциальный автомат этого вида реагирует на синусоидальный переменный ток утечки, который может появиться мгновенно или нарастать постепенно. При превышении порогового значения тока отключения он срабатывает, разрывая защищаемую линию. На корпусе дифавтомата должно быть обозначение АС или символ переменного тока в рамке.

Тип А

Отличие устройства этой категории от первого типа состоит в том, что оно реагируют на мгновенное возникновение или постепенное увеличение переменного и постоянного (пульсирующего) тока утечки. При достижении значения уставки, дифавтомат срабатывает. На его корпусе должно быть изображение буквы А или символа синусоиды и пульсирующего тока в рамке. Различия сказываются на цене.

Эти дифавтоматы значительно дороже устройств первого типа из-за необходимости дополнительного контроля, пульсирующих токов. Они имеют наибольшее распространение и рекомендуются в большинстве случаев.

Это связано с большим количеством бытовой техники имеющей именно такого рода токи утечки. Некоторые производители прямо указывают на этот тип защитных приборов, для своих устройств.

Тип В

Дифавтоматы этого вида срабатывают при наличии переменного, постоянного или выпрямленного тока утечки. Независимо от того, как происходит превышение порогового значения, мгновенно или постепенно. Обычно используется на промышленных объектах.

На корпусе указываются символы постоянного, переменного и пульсирующего токов в рамке, как и в УЗО (кстати, на западе из принято называть дифреле).

В европейских странах тип АС практически не применяется. В России допускается применение всех типов устройств.

По току мгновенного расцепления

По время-токовой характеристике дифавтоматы, также как и автоматические выключатели делятся на несколько классов. Каждая категория указывает, во сколько раз ток мгновенного расцепления должен быть больше номинального, чтобы прибор сработал. По российскому ГОСТ Р 50345-99 этих категорий три:

1. вид В. Приборы этой категории мгновенно срабатывают при превышении контролируемого тока в 3-5 раз по сравнению с номинальным током;
2. вид С. Устройство с таким обозначением срабатывает в случае превышения номинального тока в 5-10 раз;
3. вид D. Дифференциальный автомат относящийся к данному классу среагирует при токах превышения номинала в 10-20 раз.

На корпусах устройств буквы с обозначением вида электромагнитного расцепителя по току мгновенного расцепления стоят перед цифрами обозначающими значение номинального тока. То есть, если на приборе написано С16, значит номинальный ток равен 16 А, а мгновенного расцепления 80-160 А.

В европейском союзе имеются приборы дополнительного типа А. В устройствах данного вида ток мгновенного срабатывания в 2-3 раза больше номинального тока. Есть еще несколько типов (K, Z), которые установили сами производители. Здесь уже лучше обратиться к инструкции по эксплуатации на данный тип устройства, возможно, это будет именно тот прибор, который Вам нужен.

По токоограничению

Как бы быстро ни срабатывали расцепители, но это происходит за какое-то конечное время. Механическое размыкание контактов приводит к возникновению электрической дуги, пока расстояние между контактами не станет настолько большим, что дуга уже не сможет формироваться.

Класс токоограничения показывает, за какой интервал времени происходит размыкание контактов с момента начала размыкания и до гашения дуги.

Этот параметр очень важен для длительного и безопасного функционирования электропроводки. Чем меньше время размыкания, тем меньше страдают провода электросети от токов короткого замыкания. Смысл токоограничения дифавтомата заключается в отключении защищаемой линии раньше, чем короткое замыкание наберет полную силу.

Здесь он работает, как автоматический выключатель. Это позволяет защитить изоляцию от чрезмерного нагрева проводов и возгорания. Выделяют 3 класса:

• устройства 1 класса имеют время гашения дуги в дугогасительгой камере более 10 мс;
• приборы 2 класса осуществляют гашение электрической дуги за 6-10 мс;
• устройства 3 класса токоограничения производят это за 2,5-6 мс.

Чтобы определить класс, надо взглянуть на переднюю панель корпуса дифавтомата. Он виден в прямоугольной рамке под значением номинальной отключающей способности. Первый класс никак не обозначают.

Другие различия

Дифавтоматы различаются и по климатическому исполнению. На передней панели устройства внутри изображения снежинки указывается нижняя рабочая температура. Приборы подразделяются и по номинальной частоте контролируемой сети. Разновидности дифавтоматов на этом не заканчиваются.

Ко всему прочему дифференциальный автомат подразделяется на два вида: электронный и электромеханический. Первые компактнее, но имеют один недостаток, при отсутствии питающего напряжения на электронной плате они не работают. Это может произойти при обрыве нулевого провода.

В этот момент происходит перераспределение токов и необходимо срочно отключить электросеть, но электронный дифавтомат не поможет. Здесь справятся только второй (электромеханический) тип устройства, который не нуждается в дополнительном питании, чем отличается от первых, ему достаточно токов утечки. Чисто внешне приборы отличить очень трудно.

Самый простой способ использовать батарейку типа «Крона». При подключении к устройству в обход дифференциального трансформатора, электромеханический дифавтомат должен сработать, а электронный нет.

Стоит ли выбирать

Разобравшись с классификацией дифавтоматов по различным характеристикам, можно приступать к выбору необходимого для данной цепи устройства. Но на этом выбор прибора не заканчивается. Теперь важно понять, а нужен ли автоматический выключатель дифференциального тока вообще, а может, стоит заменить его на два различных прибора: автоматический выключатель и устройство защитного отключения.

Этот вопрос возникает у многих специалистов. На первый взгляд применение дифавтомата несет только благо: экономится место в электрическом щите, упрощается монтаж. Но есть и несколько моментов заставляющих задуматься перед выбором.

• Первое, цена дифавтомата больше стоимости автоматического выключателя и устройства защитного отключения. Это справедливо, если сравнивать приборы одного производителя.
• Второй момент связан с тем, что при срабатывании дифавтомата невозможно понять причину отключения. Было ли это короткое замыкание или пробой изоляции.Соответственно и дальнейшие действия тоже становятся неясными.
• И третье, все когда-нибудь выходит из строя. В случае с дифавтоматом, придется менять весь прибор. В случае с двумя устройствами, достаточно заменить один. Кстати, чем сложнее устройство, тем менее оно надежно. Только учтя все преимущества и недостатки, можно сделать правильный выбор.

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 дифференциальный 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.

Конструкция и принцип работы УЗО

Устройство защитного отключения или УЗО – это коммутационный электротехнический прибор, прерывающий подачу тока при превышении дифференциальным током рабочей величины. Для выполнения этой задачи в него включены несколько элементов, выполняющих задачи по измерению/сравнению токов и размыканию/замыканию проводящих контактов.

Обратите внимание, что в конструкцию УЗО не входят элементы, обеспечивающие непосредственную защиту проводки, цепи или самого устройства – оно лишь прерывает питание.

Таким образом, можно назвать основные цели использования УЗО:

• защита пользователей электросети от травм, вызванных электротоком;
• предотвращение пожара в случае утечки тока.

В обоих случаях, прибор рассчитан на ситуации, когда изоляционный материал проводки или кабелей электротехники приходит в негодность и теряет герметичность, из-за чего ток начинает идти на корпус электротехнических приборов, токопроводящие предметы или возгораемые материалы.

В рабочем состоянии электросети ток проходит через датчик (трансформатор) и создает на его вторичной обмотке равные по силе магнитные потоки, компенсирующие друг друга. Реле отключения не срабатывает, так как ток вторичной обмотки близок к нулевому значению.

Как только проявляется утечка тока, возникает разница между величинами потоков и, соответственно, срабатывает реле отключения.

В чем разница между УЗО и дифференциальным автоматом

Задача по отличию УЗО от дифференциального автомата может ввести в заблуждение многих начинающих электротехников. Дело в том, что принцип их работы практически одинаков. Помимо того, иногда они трудноотличимы друг от друга даже по внешнему виду. Итак, рассмотрим по порядку, как отличить УЗО от дифавтомата.

Функциональные отличия

Отличие УЗО от дифавтомата заключается в том, что первое устройство не может защитить нагрузку, цепь и потребляющие приборы от тепловой или силовой перегрузки – оно прекращает подачу электроэнергии только при утечке.

Поэтому УЗО само требует защиты, которая обеспечивается последовательным подключением автомата-выключателя, защищающего от короткого замыкания и перегрузки не только цепь, но и УЗО. Он, при возникновении нерасчетной нагрузки, тоже прерывают подачу питания.

Таким образом, если в сети с надежной проводкой одновременной включить все устройства, увеличив нагрузку на кабели до опасной, УЗО (без автомата) не сработает – ток на вторичной обмотке датчика близок к нулю, а, значит, утечки не происходит. В такой ситуации может произойти не только короткое замыкание, но и возгорание проводки (после этого УЗО сработает, но будет уже поздно).

Дифференциальный автоматический выключатель, как уже было сказано, включает защитный автомат в свою конструкцию по умолчанию. Возьмем предыдущий пример: включаем все электроприборы, вызвав пиковую нагрузку. При возникновении предельной силы тока дифавтомат прекратит подачу тока во избежание нагревания проводов или замыкания. А в случае, например, с замыканием ненадежной проводки на металлическом корпусе плиты, сработает защитное реле УЗО.

Поэтому нельзя точно сказать, что лучше выбрать для обеспечения электробезопасности. Необходимо основывать выбор на параметрах и схеме разводки сети, мощности и количестве подключаемых приборов и других особенностях. Безусловно, дифавтомат выполняет гораздо больше задач по безопасности, и поэтому для высоконагруженных систем будет предпочтительнее выбрать его.

УЗО, в свою очередь, тоже может служить для предотвращения ЧП, но для комплексной защиты кроме него необходимо подключать в цепь автоматический выключатель. По причине более низкой цены им будет целесообразно воспользоваться в цепях, где наиболее низка вероятность возникновения короткого замыкания или перегрева.

Неопытному человеку может показаться, что дифавтоматы и УЗО практически не отличаются друг от друга внешне. В действительности, разница между этими приборами очевидна и очень легко определяется. В обоих случаях устройство будет иметь кнопку «Тест», тумблер, рабочую схему и различные символьные обозначения, только отображают все эти элементы разную информацию и, при тщательном рассмотрении, выглядят несколько иначе друг от друга:

• Маркировка. Самым очевидным и простым способом отличить дифавтомат от устройства защитного отключения – посмотреть на маркировку по номинальному току. На корпусах УЗО ставится только цифровое обозначение номинальной силы тока. К примеру, 16А. Если вы держите в руках дифференциальный автоматический выключатель, перед числом будет стоять символьное обозначение типа расцепителей, например, B-16, C-24, D-16. Число по-прежнему обозначает номинальный ток.

• Схема подключения. На корпусах и тех и других приборов производители изображают принципиальные схемы. Они действительно похожи, но все же имеют характерные отличия. Отметим главные из них: в схеме УЗО обязательно присутствует овальное обозначение рабочего модуля, измеряющего и реагирующего на параметры тока, а также электромеханическое реле. На принципиальной схеме дифавтомата, помимо овального трансформатора, обязательно должны быть изображены расцепители (тепловой и электромагнитный)

.

• Название. Как правило, для того чтобы человеку без профильных навыков и знаний можно было выбрать нужный аппарат, на корпусе дифавтоматов и УЗО производители пишут название.
• Аббревиатура. Российские устройства всегда обозначаются аббревиатурной надписью, соответствующей их типу. В данном случае для обозначения УЗО используется код ВД – выключатель дифференциальный. Например, ВД1-63. Аналогичной дифавтомат будет помечен как АВДТ1-63 – автоматический выключатель дифференциального тока.

Поскольку дифавтомат является конструктивно более сложным и более функциональным прибором, разница в цене между ним и УЗО существенна. Однако мы не можем брать в расчет одни только дифференциальные выключатели – в реальных условиях для их работы всегда потребуется выбрать дополнительный автомат.

Но даже в такой ситуации цена одного дифавтомата оказывается выше, чем у комплекта УЗО + автоматический выключатель. Безусловно, можно найти устройства, стоимость которых противоречит этой закономерности, но, скорее всего, это будут «безымянные» бренды с сомнительным качеством.

Использование такой продукции является отдельным риском, причем как финансовым, так и материальным.

Опираясь на данный показатель можно сказать, что установка конструкций автомат+УЗО оправдывает себя не только стоимостью, но и легкостью дальнейшей эксплуатации в силовых щитках с большим количеством групп потребителей.

Преимущества и недостатки каждого типа устройств

Рассмотрим конкретные факторы, на которые следует опираться, чтобы выбрать подходящее защитное устройство:

• Наличие места в распределительном щитке. Это пункт очень важен и должен рассматриваться в первую очередь для того, чтобы не сложилась ситуация, когда для сетевых параметров был выбран дифавтомат, но размер не позволяет установить его в щитке. Впрочем, чаще проблемой является расположение пары УЗО+автомат, занимающей гораздо больше места.
• Цель. Стоит определиться с тем, для чего будет использовано устройство. Если нужно избежать поражения током от одного электроприбора, например, стиральная машина, водонагреватель, кухонная плита, лучше всего устанавливать дифференциальный автомат. А для защиты группы светильников или розеток оптимальным вариантом является УЗО. Это позволит при повышении потребляемой мощности группы заменить только автоматический выключатель, а не всю связку.
• Качество. В данном случае следует сказать, что комбинированные приборы (дифавтоматы) в доступной ценовой категории отличаются более низким качеством, чем специализированные устройства (УЗО).
• Ремонт и обслуживание. Связка УЗО и автомата дает некоторую гибкость на случай выхода из строя – при поломке одного из этих элементов, придется заменять только его. А дифференциальный автоматический выключатель после сгорания потребует полной замены прибора.
• Аварийное питание. В случае выхода УЗО из строя сохраняется возможность работы сети – для этого нужно будет лишь соединить действующий автомат с нагрузкой. А вот при поломке дифавтомата воспользоваться электричеством не получится до замены оборудования.
• Понятность причин выключения. В связке УЗО+автомат всегда будет понятно, что стало причиной отключения нагрузки от питания. Если выбило УЗО – есть утечка, если автомат – перегрузка или короткое замыкание. В случае с дифавтоматом установить точную причину неполадок будет гораздо сложнее.

Резюмируя все вышесказанное, можно заключить, что разница между диф. автоматами и УЗО велика, но при этом нельзя сказать, какое устройство лучше всего подойдет для вашего дома.

Для того чтобы выбрать защитное оборудование следует опираться на все перечисленные аспекты, и, конечно, при разводке электропроводки квартиры или дома можно использовать различные приборы для каждой из веток.

Функциональность устройств

Сразу отметим, что внешний вид и устройство этих приборов между собой довольно схожи. В электрической сети они имеют одинаковую функцию: защитную. Однако делают это немного по-разному.

Этот аппарат автоматического отключения реагирует на изменение разницы токов. Как известно, ток циркулирует по электропроводке: по фазному проводу поступает к потребителю, по нулевой жиле – возвращается. При этом разница должна быть равным нулю. Если же появляется разница по проходящему току, УЗО среагирует на этот показатель и автоматически отключится.

Появление тока утечки обуславливается повреждением в изоляции электропроводки. Это может вызвать КЗ или возгорание, а пробой фазы на корпус электроприбора – поражение человека электротоком. Именно для исключения этих факторов и ставится УЗО.

Установка УЗО предписывается на розеточную группу, электрические плиты, стиральные машины и водонагревательные бойлеры. Именно эти потребители являются наиболее опасными в плане поражения человека током.

Отдельно стоит заметить, что УЗО не защищает проводку от перегрузки и короткого замыкания. Для этих целей перед ним необходимо ставить автоматический выключатель. При этом важно выбрать, чтобы по допустимой нагрузке УЗО было мощнее автомата. Для чего это нужно? В случае нагрузки выше допустимых пределов или короткого замыкания, автомат сработает раньше, чем УЗО выйдет из строя.

Дифференциальный автомат

Этот прибор является универсальным и фактически состоит из двух устройств. В одном корпусе производители совместили УЗО и автоматический размыкатель, что очень удобно и практично. При этом дифференциальный аппарат отличается высокой надежностью и защищает электрическую цепь от короткого замыкания, недопустимых нагрузок, а человека – от удара электротоком.

Дифференциальный автомат обладает высокой скоростью срабатывания, долговечностью. К основным функциям этого аппарата добавлена защита цепи от скачков напряжения: при повышении значения до 250В, сработает автоматическая защита.

Подводя черту, отметим, что возможна установка любого варианта: дифференциального автомата или УЗО плюс автоматический выключатель. Оба варианта считаются правильными.

Решение, какой вариант выбрать для подключения, принимается на месте монтажа исходя из конкретных условий, характеристик сети и электрических приборов.

Отличия УЗО от дифференциального автомата

После того как мы выяснили, в чем разница между двумя приборами защиты, давайте разберемся, как различить УЗО от дифаппарата, чтобы выбрать нужное устройство. Отметим, что все отличия носят визуальный характер, поэтому перед приобретением стоит рассмотреть прибор очень внимательно.

Надпись на корпусе

Многие производители, чтобы не получалось путаницы, специально для потребителей пишут название на боковой стороне прибора. Здесь стоит отметить, что общие стандарты такой маркировки отсутствуют, поэтому каждый производитель наносит ее на свое усмотрение.

Такая маркировка (если она есть) используется только отечественными производителями, импортные аналоги такой отметки не имеют. Поэтому выбрать дифференциальный аппарат по такому отличию не всегда возможно.

Кроме этого, некоторые отечественные производители наносят аббревиатуру прибора на лицевую часть корпуса. В таком случае УЗО маркируется как ВД. Профессионалы понимают, что это означает выключатель дифференциальный. На дифаппарат наносится аббревиатура АВДТ.

Номинальный ток

Также ВД отличается от дифавтомата обозначением номинального тока. Для УЗО максимально допустимая нагрузка отображается только в цифровом обозначении (например, 16A).

Для дифавтомата более важной характеристикой является время срабатывания. Поэтому на корпусе указывается номинальный ток с буквенным обозначением (например, C16).

Важно! Буквенная маркировка для УЗО обозначает «ампер». На дифаппарате она характеризует свойства теплового расцепителя (время срабатывания при перегрузке).

Электрическая схема

На рассматриваемые устройства защиты наносится их принципиальная схема. На лицевой части УЗО нарисован только дифференциальный трансформатор, а на дифавтомате добавляется схематическое обозначение обоих расцепителей.

Такой способ выбрать защитное устройство более сложен, чем рассмотренные выше, но также имеет право на использование. Для чего-то же производитель наносит схему на прибор?

Занимаемое место

По способу монтажа оба аппарата схожи между собой: они устанавливаются на металлическую DIN рейку, предварительно закрепленную в электрощите. При этом оба устройства являются двухполюсными, следовательно, занимают два места на рейке.

Отличием УЗО является необходимость дополнительной установки однополюсного автоматического выключателя. Таким образом получается, что такая комбинация занимает три места в электрощитке, а дифференциальный автомат – два. Этот фактор бывает решающим в вопросе, какое устройство выбрать при монтаже электрической разводки в маленькой щитовой.

Сегодня предлагаются одномодульные УЗО, преимущество которых в экономии места в щитке. Но такая компактность прибора отображается на его внутренней начинке. Вместо надежной электромеханической, в таких устройствах используется электронная схема расцепления. Поэтому опытные электрики не рекомендуют использовать такие защитные аппараты.

Особенности монтажа и эксплуатации

В заключение кратко рассмотрим технологию установки аппаратов защиты и некоторые нюансы, возникающие при их эксплуатации.

Монтаж системы

Как правило, установка защитных устройств не вызывает сложностей. Они обладают простым и понятным способом крепежа: на вмонтированную или устанавливаемую DIN рейку. На корпусе приборов обозначено, к какому контакту подключается фазный провод, а к которому – нулевой. Остается лишь определить полярность проводки при помощи пробника.

Концы проводки должны быть аккуратно зачищены, без повреждения жилы. При этом оголенные концы не должны выступать из корпуса прибора. Чтобы обеспечить надежность контакта, зажимные винты затягиваются с достаточным усилием.

При монтаже связки УЗО плюс автоматический выключатель, через клеммы выключателя дополнительно пропускается фазный провод.

Совет! При выборе устройств, следует обращать внимание на ток утечки. Оптимальным параметром считается значение 30 мА. При таких настройках аппарат надежно справляется со своими защитными функциями, при этом ложные срабатывания практически исключены.

Определение причин срабатывания

Причин срабатывания подобных защитных систем три:

1. Короткое замыкание;
2. Продолжительная предельная нагрузка;
3. Возникновение тока утечки.

Если у вас установлен дифференциальный автомат, точно выявить причину срабатывания не всегда возможно: это может быть любой из факторов, плюс повреждение в одном из электроприборов. Установка причин срабатывания защиты может занять некоторое время.

Связка УЗО и автоматического размыкателя в этом плане более удобна. Если сработало защитное устройство, значит, в цепи присутствует ток утечки. Нужно произвести диагностику для обнаружения участка с пробоем изоляции. В случае срабатывания автоматического выключателя, проблема в перегрузке на линии или возникло КЗ.

Дополнительно нужно отметить, что по надежности и времени срабатывания большой разницы между системами нет. Обе защитные схемы отлично справляются со своими функциями, надежны и рассчитаны на эксплуатацию в различных условиях (кроме повышенной влажности). При установке УЗО или дифавтомата в ванной, необходимо использовать специальный влагозащищенный короб.

Для исключения нештатных ситуаций, следует раз в 2–3 месяца проверять работоспособность приборов. Для этого на корпусе защитного устройства (УЗО и дифференциального автомата) есть кнопка «тест», при нажатии на которую должна сработать защита. При выходе аппарата из строя, защита не сработает, такое устройство подлежит замене.

Визуальная разница

Сейчас на фото примерах мы будем наглядно показывать, как определить, что именно установлено в щитке. Всего мы расскажем о 4 явных признаках, которые вам нужно обязательно запомнить.

Смотрите, что написано на корпусе. Если конечно вы купили дешевую китайскую продукцию, вряд ли на боковой стенке или спереди будет написано, что это такое.

Однако все отечественные аппараты, и даже некоторые зарубежные изделия имеют на корпусе четкое обозначение – «выключатель дифференциальный» (он же УЗО) или «автоматический выключатель дифференциального тока» (он же диффавтомат).

Этот способ неудобен тем, что для того, чтобы отличить изделия, которые установлены рядом друг с другом, придется снять их с DIN-рейки, иначе название будет закрыто.

Еще раз обратите внимание на название. Да, маркировка тоже дает четко понятие о том, что установлено в щитке. Согласно написанному в п.1 полному названию устройств можно понять, что такое «ВД», а что такое «АВДТ». Недостаток этого способа определения – на зарубежных аппаратах может не быть отечественной аббревиатуры, как, к примеру, на продукции Legrand.

Смотрим на характеристики. Как на УЗО, так и на дифференциальном автомате, технические характеристики обозначены в виде цифр и букв. Так вот, если вы увидите цифру, а после нее букву «А», к примеру, 16А или 25А, это значит, что в щитке установлено УЗО, на котором обозначен номинальный ток.

Если же на корпусе обозначена буква, а потом цифра, к примеру, C16, значит это АВДТ. Буква «С» в этом случае обозначает тип время-токовой характеристики. Подробнее о технических характеристиках автоматических выключателей вы можете узнать в соответствующей статье. Вот по этой методике можно запросто отличить аппараты. На фото ниже еще раз дублируем это правило:

Смотрим на схему. Ну и последний, так сказать, контрольный способ, позволяющий отличить УЗО и дифавтомат – посмотреть на схему. На схеме дифференциального автомата будут дополнительно обозначены тепловой и электромагнитный расцепитель, которые отсутствуют на схеме выключателя дифференциального. Это отличие тоже является весомым при определении устройства.

Вот мы и предоставили инструкцию для молодых электриков и домашних мастеров. Как вы видите, на самом деле ничего сложного нет, а различие между устройством защитного отключения и дифференциальным автоматом достаточно весомое. Надеемся, теперь вы знаете, как отличить УЗО от дифавтомата визуально!

Назначение и применение

Дифавтомат обязательно применяется в условиях, когда возможно непроизвольное механическое повреждение изоляции проводников или пробой из-за высокой влажности, то есть когда возникает риск поражения человека или животных электрическим током.

На практике это могут быть места пребывания большого количества людей (концертные залы, торговые комплексы), помещения для разведения и содержания животных, бассейны, бани, ванны с джакузи, производственные цеха. Правилами устройства электроустановок рекомендуется применение дифференциального автомата и в иных случаях, когда требуются повышенные требования к безопасности.

Очевидно, что на объектах электрохозяйства, питающихся от трехфазной сети переменного тока, необходимо применение трехфазного дифавтомата.

Дифавтомат является прибором, объединяющим в своей конструкции два других – автоматический выключатель и дифференциальное реле или устройство защитного отключения (УЗО).

Два этих устройства совершенно разные и по конструкции и по принципу действия. Заменять одно другим недопустимо. Иногда по стоимости трехфазный дифавтомат выходит дороже, чем УЗО и автоматический выключатель вместе взятые. В этом случае собственник решает, что лучше устанавливать на трехфазную сеть.

Необходимость в установке

Чтобы понять, насколько важно применение одного и второго устройства, надо рассмотреть такую ситуацию. Допустим, в помещении установлен небольшой электронагреватель мощностью до 1 кВт. Заземляющий контакт в питающем шнуре может отсутствовать.

В случае пробоя и замыкания фазного провода на корпус нагревателя, между корпусом и «землей» возникает разница потенциалов. Автоматический выключатель при этом останется включенным, так как значение тока в цепи не повысилось.

При касании нагревателя может последовать поражение током. Установка УЗО обеспечит отключение раньше, чем значение тока вырастет до опасных величин.

В случае короткого замыкания УЗО определит его, как нагрузку, и продолжит работать до тех пор, пока внутри не сгорят обмотки трансформатора. В этом случае поможет автомат. Отключение произойдет сразу после контакта фазного и нулевого проводников.

Если повреждена изоляция питающего шнура, лежащего на сыром деревянном полу, возможно возникновение тока в месте контакта между фазным проводником и полом. При некоторых условиях возможен нагрев и возгорание древесины. В этом случае раньше сработает УЗО, в то время как автоматический выключатель может не среагировать.

Наиболее целесообразным в рассмотренных ситуациях будет подключение дифавтомата, так как в распределительном щите монтаж его намного компактнее.

Если нельзя найти трехфазный дифавтомат с нужными токовыми характеристиками, то устанавливают УЗО и выключатель совместно.

Принцип работы

Внутри трехфазного дифавтомата расположен трансформатор, катушки которого намотаны на тороидальный сердечник. При намотке катушек используются четыре отрезка провода – 3 фазы и ноль.

При подключении нагрузки в трансформаторе возникают магнитные потоки от фазных и нулевого проводов. При отсутствии утечки суммарный ток в фазных проводниках равен току в нулевом проводнике, но противоположен по значению.

Ia+Ib+Ic-In=0

В результате суммарный магнитный поток трансформатора равен нулю. В случае возникновения в цепи хотя бы в одном из проводов тока утечки, появляется магнитный поток и, воздействуя на обмотку электромагнитного реле, вызывает его срабатывание. В результате трехфазный дифавтомат отключается.

В случае возникновения сверхтоков в цепи, при отсутствии утечки, дифавтомат выключается при срабатывании механизма свободного расцепления контактов. Этот механизм может приводиться в действие тепловым или электромагнитным расцепителем.

Тепловой расцепитель содержит в конструкции биметаллическую пластину, которая нагревается при возникновении тока заданной величины и, изменяя геометрию, воздействует на механизм.

Электромагнитный расцепитель состоит из соленоидной катушки, сердечник которой втягивается в корпус при повышении значения силы тока в любом из фазных проводов, и в определенный момент происходит срабатывание механизма.

Характеристики дифференциальных выключателей

Различные модификации устройств защитных отличаются друг от друга по:

• особенностям конструкции;
• виду электричества утечки;
• параметрам чувствительности;
• быстродействию.

В зависимости от конструктивных особенностей бывают:

• Устройства ВДТ (дифференциальный выключатель), где отсутствует защита от больших токов. Они реагируют на токи утечки, но чтобы обеспечить защиту их схемы, последовательно нужно включать предохранители.
• Устройство АВДТ, где предусмотрен выключатель автоматического типа. Это универсальные приборы с двойной функцией – для защиты от КЗ и перегрузок, а также контроля утечек.
• Устройство БДТ с возможным подключением автомата срабатывания в точке подключения. Прибор, предназначенный для совместной установки с автоматическим выключателем. Его конструкция проработана таким образом, что допускает только одноразовое соединение с автоматом.

В зависимости от формы токов утечки, разработаны группы защитных устройств следующей модификации:

• AC – устройства, работающие с переменным синусоидальным током. Они не реагируют на дифференциальные импульсные токи, которые возникают в момент включения, например, ламп люминесцентных, рентгеновских аппаратов, устройств для обработки информационных сигналов, преобразователей на тиристорах.
• A – приборы для защиты от постоянного пульсирующего и переменного тока. Не распознают пиковые значения утечек импульсных дифференциальных токов. Они работают в цепях выпрямителей электронного типа, регуляторов фазоимпульсного преобразования. Предотвращают утечки на землю пульсирующего электричества, в котором имеется постоянная составляющая напряжения.
• B – системы, работающие с переменными, постоянными и пульсирующими токами утечки.

По чувствительности дифференциальный выключатель имеет следующие типы:

• Системы низкочувствительные, которые отключают цепь при косвенном прикосновении.
• Системы с чувствительностью высокого порядка. Защищают, если произошло прямое прикосновение к токопроводу.
• Противопожарного действия.

По времени, которое требуется для срабатывания устройства:

• Действия мгновенного.
• Быстродействующие.
• Для общего назначения.
• С задержкой – селективного типа.

Приборы защиты тока дифференциального селективного устройства способны отключать лишь ту часть оборудования, где произошло нарушение.

Варианты схем подключения УЗО

Защитное устройство дифференциального тока выпускают на разное число контролируемых фаз. Бывают однофазные, двухфазные и трехфазные выключатели дифференциального тока.

Если линия однофазная и нужно подключить к ней УЗО и одинарный автоматический выключатель, то не имеет принципиальной разницы, что ставить в первую очередь. Все эти приборы ставятся на входе цепи. Просто удобнее ставить вначале автомат на фазу, а выключатель дифференциального тока после. Так как нагрузка тогда подключается к обоим контактам УЗО, вместо фазы — на автомат, а вместо ноля — на защитное устройство.

Если основная линия делится на несколько линий с нагрузками, то УЗО ставят вначале, а далее на каждую линию свой автоматический выключатель. Важно, чтобы номинальный ток, который может пропустить УЗО, был больше тока срабатывания автомата, иначе защитить само устройство не получится.

Все работы по организации электрической проводки и систем защиты цепей лучше доверить профессиональным электрикам! Своими руками можно собирать только несложные электрические схемы, а подключая защитные устройства, четко следовать инструкции. Обычно каждый контакт имеет соответствующую маркировку.

Схема подключения дифференциального автоматического выключателя

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

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. 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.

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 электронные и электромеханические выключатели.

Есть два способа, как различить электронные и электромеханические выключатели.

По нанесенной схеме на корпусе дифференциального выключателя.

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.

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.

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.

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.

Дифференциальный датчик

УЗО имеет дифференциальный датчик (от англ. different — различный) выявляющий разницу токов в фазном и нулевом проводе, и если она существенна и превышает номинальный IΔn, то происходит выключение. Существует два вида таких устройств — электрические и электромеханические.

Общим для них является наличие дифференциального тороидального трансформатора, в котором первичные обмотки включены последовательно в цепи линий электропитания разнонаправлено, то есть при одинаковых значениях тока IL (фазы) и IN (нейтрали), создаваемый ими индукционный магнитный поток в сердечнике будет взаимно скомпенсированным, соответственно в вторичной обмотке ЭДС наводиться не будет, IΔn=0 .

При условии IL > IN часть пришедшего от фазы тока находит путь в землю через пробой изоляции или сквозь человеческое тело. В этом случае баланс магнитного потока нарушается, во вторичной обмотке появляется ток IΔn>0, который приводит в действие высокочувствительное электромагнитное реле, отключающее коммутирующий механизм. В случае с электронными устройствами, IΔn усиливается специальным встроенным усилителем.

Практическая защита зависит от наличия заземления бытовых электроприборов. Если они заземлены отдельно или с использованием трёх контактных розеток с заземляющим PE проводником, то в случае повреждения изоляции внутри устройства и пробоя на металлический корпус, диффавтомат отключит питание немедленно, опасность поражения будет ликвидирована.

При отсутствии заземления, на поверхности неисправного изделия будет напряжение. При прикосновении человека сквозь него пойдёт IΔn ток, который заставит сработать защиту. Поскольку для бытовых нужд IΔn выбирается намного меньшим поражающего значения, человек отделается лёгким испугом или получит сильный эмоциональный шок, в зависимости от индивидуальной восприимчивости.

Чтобы таких неприятностей не случалось, осуществляя подключение диффавтомата. стоит также позаботиться о сети, имеющей надёжное заземление PE провода.

В старых домах линии бывают в изношенном, неудовлетворительном состоянии, изоляция может быть настолько плохой, что будет случаться электрический пробой на стену, особенно при повышенной влажности, что будет заставлять срабатывать исправное устройство защиты. Исходя из вышесказанного, замена проводки совместно с установкой дифавтомата будет весьма актуальной.

Защита от токов КЗ

Защита от КЗ и сверхтоков реализована двумя механизмами, срабатывающими при разных воздействиях. Электродинамический выключатель представляет собой электромагнитное реле, в котором при прохождении Iкз (короткое замыкание) возникает магнитный импульс втягивающий защёлку включающего механизма в очень короткий момент.

Время срабатывания такого реле называют быстродействием, измеряют в миллисекундах (мс). Чем оно меньше, тем меньше повреждений получит система электроснабжения при КЗ. Для защиты от продолжительных перегрузок используется устройство выключения с биметаллической пластиной, нагревающейся при прохождении сквозь неё тока Iн, в следствии чего она изгибается, давит на защёлку и происходит отключение.

Замечательным свойством данных материалов является то, что при охлаждении они принимают первоначальную форму. При срабатывании автомата от перегрузки надо дать ему некоторое время на остывание, иначе он может не включиться. Принудительное включение не остывшего устройства негативно скажется на его долговечности и надёжности.

Внешне УЗО и дифавтомат очень похожи – одинаковые размеры, похожее конструктивное исполнение, в обеих устройствах присутствует ручной выключатель и кнопка «Тест», предназначенная для проверки срабатывания защиты путём искусственно созданного тока утечки путём включения данной клавиши. Очень важно не перепутать эти устройства – так как УЗО не предназначено для отключения при перегрузке, оно даже при коротком замыкании не выключится и выйдет из строя.

Такие приборы ставят только в совокупности с защитным автоматом. Различают их по маркировке на корпусе. Если русскоязычная маркировка, то будет соответственно УЗО и АВДТ – выключатель дифференциального тока автоматический. В международной классификации для обозначения дифавтомата принято перед номинальным током ставить букву характеристики данного устройства.

Распознать дифавтомат можно, выявив на схеме наличие таких обозначений: I>. t°. Они указывают, что устройство срабатывает при КЗ, а также при тепловом нагревании биметаллической пластины перегрузочными токами.

Поскольку дифференциальный автомат является одновременно устройством защиты от перегрузок и утечек, то никаких дополнительных защищающих его аппаратов устанавливать не требуется. Данный прибор должен соответствовать требованиям по нагрузке и предназначения защиты.

Как правило, в общий электрощит большого объекта устанавливают дифавтомат предназначенный для противопожарного срабатывания при утечках 100< IΔn <500 мА, сила тока в этом интервале может быть смертельной для человека, поэтому для защиты от поражения отдельных групп потребителей используют IΔn < 30 мА.

В домашней сети может присутствовать несколько дифавтоматов – противопожарный, после него с меньшим IΔn, для защиты от поражения(могут быть установлены как в щитовой, так и непосредственно перед включением электроприбора).

Монтаж диффавтомата

Монтируется дифавтомат на дин рейку. В однофазной сети вход фазы подключается на клемму №1, выход клемма №2. Ноль подключается в зажим имеющий обозначение N, вверху вход, снизу выход. Нельзя менять этот порядок ни в коем случае. Выходы подключаются к домашней сети напрямую, или через дополнительные автоматы защиты.

Нулевые проводники от них нужно подключить на отдельную нулевую шину, обязательно изолированную. Абсолютно недопустимо чтобы ноль, выходящий из дифавтомата, где-нибудь имел контакт с корпусом электрощита, входящим сетевым нулевым проводом или РЕ проводником.

Заземление диффавтоматов

Заземление нулевого провода должно осуществляться обязательно перед дифавтоматом. Если оно будет подключено после, или где-то в сети нулевой провод будет иметь контакт с землёй, устройство защиты будет срабатывать при включении любого электроприбора.

При подключении параллельно нескольких дифавтоматов, нельзя соединять их выходные ноли, или менять их местами. В случае разветвления линий после дифференциальных выключателей. каждый должен иметь свою нулевую шину.

Нулевой провод от данных устройств должен подключаться в паре с его фазным проводником, и ни в коем случае не использоваться в качестве ноля для других розеток, имеющий иной источник фазы.

Все соединения, перемычки должны выполняться проводом ВВГ соответствующего нагрузкам сечения. Используя маркировку проводников можно избавиться от путаницы с нолями.

Дифференциальный автомат, при отключении, как правило показывает, утечка это или перегрузка, нужно изучать паспорт конкретного изделия. Если без видимых причин происходят частые срабатывания, то экспериментальным путём выявить электроприбор, вызывающий сбой.

Проверить монтаж розеток – возможно, не прибор виноват, а неправильное подключение PE и N. Некоторые импульсные блоки питания в момент включения могут вызывать срабатывание защиты. Если все приборы отключены, то возможен пробой изоляции в проводке или неисправность самого устройства, срабатывающего от вибраций, или попадания влаги.

Электронные дифавтоматы

Электронные дифавтоматы (на их схеме есть усилитель в виде треугольника)при обрыве нулевого провода не сработают, они запитаны от сети и уязвимы к импульсным помехам и скачкам напряжения, что негативно влияет на их надёжность.

Таким же образом, соблюдая схему на устройстве, подключается четырёхполюсный трёхфазный дифавтомат. В случае использования оборудования, имеющего конструктивное заземление нулевого провода, работа устройства невозможна.