схемы и установка своими руками

Содержание:

Дифференциальный автомат сочетает в себе два механизма защиты: защиту от слишком большого тока и защиту от утечки тока.

Как мы знаем, неприемлемо большой ток бывает в двух случаях:

• когда ток потребления устройств в данной цепи превысил некоторый предел;
• когда ток в цепи потребления скачком перешел вообще все мыслимые пределы, как это бывает в случае короткого замыкания.

Эти два случая отличаются, кроме значений тока, еще временем возрастания. Если в цепь поставили слишком мощный электрический аппарат, то не будет скачкообразного изменения, ток возрастет плавно до номинала потребления и остановится на нем, даже и превысив предел автомата. В случае же короткого замыкания все будет наоборот, сначала нормальное потребление, потом скачкообразный выход за пределы.

Такие вопросы решает обычный автоматический выключатель, в нем есть несколько размыкателей, реагирующих как на ток, так и на время изменения. Все это — защита нас от пожара или других действий тока, связанных с его тепловым воздействием: воспламенение, задымление, выход из строя проводки и так далее.

Дифференциальная защита

Защита вторая более «интеллектуальная». Она включается, чтобы защитить нас от поражения, внезапного тока, уходящего из «обслуживаемой» цепи за ее пределы — скорее всего, через нас. На такой ток простой автоматический выключатель может не сработать — ничего не перегорело в схеме и не замкнуло, то есть нагрузка, вообще говоря, нормальная. Просто это случилось при подсоединении к сети еще одной цепочки, через которую ток уходит туда, где потребление не предусмотрено. А это как раз и может быть человек, нечаянно коснувшийся токоведущих частей. Через него и потечет ток в пол или в батарею отопления и далее в землю.

Для обычного установленного автомата этот добавочный ток может оказаться и невелик.

Но, начиная с 30 миллиампер, он человеку опасен, такой ток вызывает судорожные сокращения мышц, которые препятствуют, например, высвобождению кисти руки, если она схватилась за провод под напряжением. Вот на такой порог срабатывания и настроены обычно дифференциальные автоматы. 

В них такой ток выявляется сравнением двух токов: текущего в цепь по фазовой линии и вытекающего из нее по нулевой. Эта схема сравнения УЗО и называется «дифференциальная», то есть разностная.

Схема работы дифференциальных автоматов по защите от пробоя

1 – входной контакт фазы дифавтомата
2 – выходной контакт фазы дифавтомата
N – нулевой провод

I₁ – ток в нагрузку
I₂ – ток из нагрузки

I₀ – ток утечки

Ток по фазной линии протекает под вторичной обмоткой дифференциального трансформатора в одну сторону, а по нулевой линии — в противоположную. Когда они равны, то индукция от них во вторичной обмотке взаимно компенсируется, и разностный ток получается нулевой. Если в схеме потребления происходит утечка, то, в соответствии с первым законом Кирхгофа, ток по нулевой линии станет меньше тока по фазовой. Появившаяся разница будет усилена схемой логического управления, и в случае превышения ей некоторого порога произойдет размыкание реле дифавтомата.

Устройство и схема

Дифференциальный автомат сочетает в себе две защиты: защиту от чрезмерного тока в цепи как обыкновенный автомат отключения и защиту от тока утечки. Оби эти схемы включены последовательно.

Есть еще одна особенность. Механизм дифференциального реагирования на расход тока в сети может сам быть запитан от того же напряжения, цепь которого  он контролирует. Это нормально, когда происходит ситуация его реагирования в ней. Тогда отключаются и фазовый провод, и нулевой, и цепь оказывается полностью отделенной от питающего напряжения, что и нужно для защиты.

Но если по какой-то причине на дифавтомат подано фазовое напряжение, а нулевой провод оборван где-то раньше, на дифавтомате не будет полноценного питания, но сам он окажется в замкнутом состоянии. То есть фаза пройдет через него в сеть, и в этом случае возможны утечки — то есть аварийные ситуации в этой цепи, — а он на них не среагирует.

В этом случае два выхода: или сделать так, чтобы дифавтомат был в замкнутом состоянии только при наличии приходящих и фазы, и нуля, а при пропадании любого из них сразу размыкался, или  делать отдельную схему питания дифференцирующего механизма, независимо от напряжения на его входных клеммах.

Устройства, в которых имеется указанный недостаток, — это наиболее простые дифавтоматы, в них ток утечки усиливается операционным усилителем, который сам питается от того же напряжения. Такие дифавтоматы называются электронными, и они более дешевы, чем дифавтоматы без такого недостатка, называемые электромеханическими. Электронные дешевле, электромеханические дороже.

Две схемы дифавтоматов

а) – слева, схема, не зависящая по питанию от контролируемого
напряжения
 б) – справа, схема дифавтомата, в которой питание логической схемы А
заведено от L и от N, то есть подконтрольных фазы и нуля.
При обрыве N питание А прекращается, и дифавтомат

перестает выполнять свою функцию (справа – перечеркнуто),
хотя фаза так и будет поступать на выход L2

Схемы автоматов, которые приведены на картинке, рисуются на лицевой панели устройства, и легко выбрать, какой из них вам подойдет больше: дешевый или более точный. Казалось бы, банальный вопрос.

Однако и тут есть нюансы.

Общая и селективная защита

То, что такая защита — вещь, безусловно, хорошая и нужная, спору нет. Только будет ли обеспечена полная безопасность в большой и структурированной схеме потребления? Ведь таких схем теперь стало очень много, и все больше потребителей переходят к развитым системам потребления.

А для таких схем характерно использование множества потребляющих устройств с разными параметрами потребления. Различные мощности, токи, режимы включения и выключения, различная фазность.

Сумеет ли один дифференциальный автомат обеспечить одинаковую безопасность в совершенно разных цепях потребления? А один дифавтомат на распределительном щитке — это и есть самое дешевое решение.

Пусть дорогой, совсем лишенный недостатков, но все-таки один?

Схема подключения дифференциального автомата: самый простой вариант

 Двухполюсный дифференциальный автомат — это и есть самый минимальный вариант общей защиты. Защита сработает при появлении тока утечки в любой из подсетей, хотя какой именно, автомат не скажет. Кроме того, суммарные мощности подсетей (следовательно, и номиналы токов) должны быть примерно равны, это диктует выбор номинала автомата по току.

В случае подключения более мощного потребителя вся картина будет нарушена.

Схема подключения дифавтомата: два дифавтомата без заземления

Если у дифавтомата схема подключения именно такая, то стоимость защиты возросла почти вдвое, а защиту нельзя считать надежной. Есть способ выставить свои параметры защиты на каждом из дифавтоматов, обслуживающих конкретные сети потребления — например, сеть мощную и сеть «мокрую». А отдельно поставить еще дифавтомат групповой защиты или селективный дифавтомат. Такие автоматы маркируются символом G или S.

Дифференциальные автоматы. Схема подключения селективная с заземлением

 

Конечно, сразу получаем скачок роста стоимости такой защиты.

Но вот тут и можно вспомнить о дешевых дифавтоматах. А их уже делали еще в 1970-е и 1980-е годы и в самых компактных исполнениях. Ведь задача перед дифавтоматом не стоит защитить провода, ведущие к нагрузке. При качественном выполнении схемы проводок провода, спрятанные в стену, опасности не представляют. Опасность исходит именно от устройств потребления электроэнергии, от их вставленных в розетки шнуров, от их внутренних казусов, могущих пробить изоляцию, от влаги, проникшей в электроприбор и замкнувшей фазу на корпус. Логично и защиту ставить где-то здесь, совсем близко от прибора.

Розетка-УЗО Адаптер-УЗО Удлинитель-УЗО

Для защиты детей выпущены УЗОШ — устройства защитного отключения школьного исполнения

УЗОШ

Такие средства защиты недешевы, но бесспорным плюсом является их универсальность и мобильность.

Они представляют собой защиту конкретного устройства (стиральной машины или бойлера), не занимают места на щитке питания, а адаптеры, вилки, удлинители не требуют вносить никаких изменений в существующие схемы. Кроме того, процесс «наращивания безопасности» может быть постепенным по необходимости. А некоторые могут быть связаны с производством наружных работ для защиты работающих с дрелью, болгаркой, и так далее — удлинители — и использоваться только в случае необходимости.

Маркировка дифавтоматов

На лицевую панель нанесена схема дифавтомата и другая информация.

Обозначения на лицевой панели дифавтоматов и УЗО

Время реагирования устройства очень важно. Для человека это время должно быть меньше времени начала фибрилляции сердца при поражении током.

Время отключения дифавтомата по току утечки

Как видим, в селективном дифавтомате время реагирования больше, чем в обыкновенном.

Это правильно, время реакции и ток утечки должны быть больше, это делается для того, чтобы сначала срабатывали дифавтоматы, непосредственно защищающие конкретную подсеть или конкретное устройство.

Времена отключения и пороговые токи утечки

Еще дифавтоматы различаются по токам, в которых предназначены работать.

Типы дифавтоматов по форме рабочего тока

Ток типа АС — обычный переменный ток, который используется в бытовой сети. Тип А — срезанный ток, как это делается в некоторых схемах управления для снижения мощности. Тип В — токи разной непредсказуемой формы. Типы А и В ставят в сетях промышленных предприятий с различными характерами потребляющих устройств возникающих при этом токов.

Трехфазный вариант

Если в системе потребления используются три фазы, то, если фазы разведены раздельно, можно на каждой из них поставить по дифавтомату — обыкновенному, двухполюсному.

Но когда используется именно трехфазная схема питания, то есть смысл ставить и трехфазный дифавтомат, четырехполюсный.

Работа трехфазного дифавтомата

В нем на дифференциальный трансформатор подается один нейтральный провод и три фазных. Нулевой, так же, как и в двухполюсном дифавтомате, положен в обратном направлении, то есть образуемый им магнитный поток является компенсирующим для остальных трех обмоток. В результате в нормальном состоянии ток утечки равен нулю

Формула

Установка дифференциального автомата

Рассмотрим установку дифавтомата в распределительном щите. При наличии дифавтомата в нашей сети потребления нулевая шина не должна объединяться с шиной заземления, так как именно через  заземляющий провод и происходит утечка тока, которую измеряет дифавтомат. Если их объединить, то «фокус не получится» — ток, убегающий в заземление, вернется в ту же самую нулевую шину.

В случае отсутствия заземления вообще, как это часто у нас бывает, утечка при поражении током обычно происходит через какие-то металлические предметы (трубу, батарею), которые и можно считать «плохим заземлением».

Поэтому дифавтомат в сети без заземления работать будет, а в сети с нулевой шиной, объединенной с заземлением, нет.

В щите дифавтомат устанавливаем на DIN-рейку после счетчика, но перед группой автоматов.

Как и у всего остального модульного оборудования, сверху подаются входные провода, снизу отходят выходные. Как правильно подключить АВДТ в трехфазной сети, проблемы не составляет: надо подключать его не к одной фазе, а сразу к трем:

Монтаж дифференциального автомата

Правильно подключить дифавтомат своими руками — это не просто подать провода к входным и выходным клеммам. После того как автомат в щитке, надо еще проверить его работу.

На нем имеется кнопка «Тест», которая подключает сопротивление, имитирующее ток утечки. При нажатии кнопки дифавтомат должен среагировать — отключиться. Если этого не произойдет, это значит, что в аппарате имеется неисправность и необходимо его заменить.

Похожие статьи:

• Дифференциальный автоматический выключатель
• Критерии выбора УЗО для дома и квартиры
• Как передать показания прибора учета электрической энергии?

Что лучше установить в щитке: «дифавтомат» или УЗО?

Без защитных элементов электрической сети в квартире и на даче не обойтись в любом случае. Эти устройства не только предотвращают серьезные последствия при коротком замыкании и защищают от превышения в сети допустимых нагрузок, но и не допускают утечки тока. В большинстве случаев для защиты устройств от последствий короткого замыкания используются автоматические выключатели, или «автоматы», в то время как для защиты от возможных утечек применяются устройства защитного отключения — УЗО.

Вместе с тем, и то и другое хорошо решают комбинированные приборы, которые имеют математическое название — дифференциальные автоматические выключатели, или «дифавтоматы». Это весьма удобные устройства, которые в одном корпусе совмещают две функции: УЗО и автоматический выключатель.

Что поставить: дифавтомат или УЗО

Ниже мы коротко расскажем, что из себя представляют оба устройства, а также выясним, УЗО или дифавтомат, что из них выбрать. А пока лучше остановимся на основных параметрах выбора, которые часто выступают в качестве ограничений. Это и цена устройства, неудобство подключения и конечно размеры щитка, куда вы будете устанавливать прибор.

Но главным критерием все же является цель: для чего устанавливается тот или иной аппарат. В частности, для обеспечения безопасности одного потребителя и одной линии смело берите дифавтомат.

При этом нужно помнить, что в щитке нужно будет предусмотреть довольно много места для дополнительной защиты. Как известно, для УЗО нужно также устанавливать автоматический выключатель, т.к. оно не имеет встроенной защиты от сверхтоков. Выходит, что для автомата требуется одно модуль-место, а для УЗО — три (сам модуль в два раза толще). То же самое касается подключения отходящих линий, количество которых также зависит от количества групп розеток.

В настоящее время в продаже уже можно найти одномодульные дифавтоматы, которые по выполняемым функциям идентичны обычным АВДТ: они имеют и УЗО, и автомат.

Но у АВДТ есть особенность при подключении, т.к. подразумевает использование таких дополнительных и весьма дорогих инструментов, как пресс клещи, стрипперы и другие инструменты, которые позволят сократить время монтажа.

Здесь вариант «УЗО + автомат» выглядит более бюджетным и удобным.

В общем то, после этой информации становится понятно, что лучше при выборе дифавтомат или узо.

Как подключать УЗО и дифавтомат

Сборка этих приборов выполняется стандартным образом: фазный провод подключается на автоматический выключатель, а затем выходит из автомата и подключается на верхнюю «фазную» клемму УЗО. Нулевой провод подключается напрямую на верхнюю «нулевую» клемму УЗО. Затем фаза и ноль отходят от нижних клемм УЗО к потребителю.

Схема подключения дифавтомата немного проще: фазный и нулевой провод подключаются сразу на верхние клеммы прибора. С нижних клемм питание идет к потребителю.

Особенности применения

Как известно, в электрической цепи необходимо устанавливать защитное устройство именно с целью защиты: в результате скачка напряжения или других нештатных ситуаций оно отключает питание с помощью специальных технологий. В результате такого срабатывания мастеру предстоит найти причину отключения, среди которых может быть как замыкание, так и утечка тока. В случае с использованием АВДТ такие причины сразу можно и не обнаружить.

Но вот при использовании связки «автомат + УЗО» вам будет сразу видно: если отключилось УЗО — неисправность кроется в утечке тока, если же сработал автовыключатель, то причина в коротком замыкание или перегрузка линии.

Что такое УЗО

УЗО работает как защитник человека от поражения электрическим током и как превентивный механизм по предотвращению случайного возгорания кабелей проводки и подключаемых шнуров электроприборов.

Функциональная идея рассматриваемого устройства основана на законах электротехники, постулирующих равенство входящего и выходящего тока в замкнутых электрических цепях с активными нагрузками.

Это значит, что ток, протекающий через фазный провод, должен быть равен току, протекающему через нулевой провод — для цепей однофазного тока при двухпроводной разводке и что ток в нейтральном проводе должен быть равен сумме токов, которые протекают в фазах для трехфазной четырехпроводной цепи.

Когда в таком контуре из-за случайного прикосновения человека к неизолированным частям токопроводящих элементов цепи или при контакте оголенной части проводки (из-за повреждения) с другими токопроводящими предметами, образующими новую электрическую цепь, происходит так называемая утечка тока — равенство входящего и выходящего токов нарушается.

Это нарушение может быть зарегистрированным и использоваться как команда на отключение всей электрической цепи. На этом процессе и было сконструировано УЗО. А ток «утечки» в рамках электротехники стали называть дифференциальным током. УЗО может регистрировать очень малые токи «утечки» и выполнять функции механизма выключателя.

При выборе УЗО нужно помнить, что внутренней защиты от сверхтоков в нем не предусмотрено, УЗО защищает и реагирует только на ток утечки. Поэтому последовательно с устройством защитного отключения обязательно должен устанавливаться автоматический выключатель. Номинальный ток автомата должен быть меньше или равен номинальному току УЗО.

Как отличить УЗО от дифавтомата визуально

Здесь все достаточно просто, хотя два устройства очень похожи между собой. В первую очередь, у УЗО сразу на лицевой стороне виден мощный рубильник, индикатор и кнопка «Тест». Во-вторых, на УЗО на корпусе крупными цифрами указывается маркировка по току, например, 16А.

Если в начале надписи присутствуют латинские буквы В, С или D, а далее идет цифра, то перед вами дифференциальный автомат. Например, перед силой тока 16 идет буква «С», что означает тип характеристики электромагнитного и теплового расцепителей.

Когда УЗО не защитит

УЗО не среагирует, когда человек или животное попадет под напряжение, но тока замыкания на землю при этом не произойдет. Такой случай возможен при прикосновении одновременно к фазному и нулевому проводнику, находящимся под контролем УЗО, или при полной изоляции с полом. Защита УЗО в таких случаях полностью отсутствует. УЗО не может отличить электрический ток, проходящий через тело человека или животного от тока, протекающего в нагрузочном элементе. В таких случаях безопасность могут обеспечить меры по механической защите (полная изоляция, диэлектрические кожухи и др.) или полное обесточивание электроприбора перед его техническим осмотром.

Поэтому, УЗО всегда подключают последовательно с автоматом. Работают эти два устройства именно в паре: одно защищает от утечек, другое от перегрузок и короткого замыкания.

Что такое дифавтомат

Это устройство, сочетающее сразу два защитных устройства — это одновременно УЗО и автоматический выключатель.

Прямым предназначением дифавтомата является защита человека от поражения электрическим током при прямом контакте. Устройство одновременно отслеживает как возникновение короткого замыкания, так и проявление признаков утечки электричества через повреждённые токопроводящие компоненты.

Преимуществом использования дифференциального автомата является отсутствие необходимости подбора УЗО, ведь он уже содержится в составе компонентов дифференциального автомата.

Среди недостатков можно выделить вероятность выхода из строя одного из двух компонентов дифавтомата — замена отдельной части невозможна, что вынудит приобрести новый дифференциальный автомат.

Читайте также:

• 8 ошибок в дачной электрике, которые лучше не совершать
• Как выбрать электрический водонагреватель для квартиры и дачи
• Какой стабилизатор напряжения выбрать для частного дома?

Фото: компании-производители

Как отличить УЗО от дифавтомата визуально

Очень часто неопытные электрики и домашние мастера не знают, как определить, что в щитке – УЗО или дифавтомат. В результате можно ошибочно подумать, что проводка защищена от перегрузок и утечки тока, хотя на самом деле защита от первой небезопасной ситуации не предусмотрена, т.к. в щите находится обычное устройство защитного отключения. В этой статье мы не только рассмотрим функциональное отличие этих двух устройств, но и расскажем, как визуально отличить УЗО от дифавтомата.

• Отличие функций
• Визуальная разница

Отличие характеристик

Кратко опишите, чем дифференциальный выключатель отличается от дифференциального. Все достаточно просто:

1. УЗО срабатывает только при обнаружении в цепи тока утечки.
2. Дифавтомат Включены функции устройства защитного отключения + автоматический выключатель. Суммарный дифференциальный автомат срабатывает не только при утечке тока, но и при коротком замыкании и перегрузке сети.

Это основное функциональное различие между двумя устройствами. Узнать, что лучше поставить УЗО или дифавтомат, вы можете в нашей соответствующей статье. Сейчас мы расскажем вам, как отличить их по внешнему виду.

Визуальное отличие

Теперь на фото примерах наглядно покажем как определить что установлено в щитке. Всего мы расскажем о 4 явных признаках, о которых нужно помнить.

1. Посмотрите, что написано на корпусе. Если конечно вы не купили дешевые китайские товары, вряд ли это будет написано на боковой стенке или спереди. Однако все отечественные устройства, и даже некоторые зарубежные изделия, имеют на корпусе четкое обозначение – «автоматический выключатель» (он же УЗО) или «автоматический выключатель дифференциального тока» (он же диффавомат). Этот способ неудобен тем, что для того, чтобы отличить изделия, которые устанавливаются рядом друг с другом, вам придется снимать их с DIN-рейки, иначе наименование будет закрытым.
2. Еще раз обратите внимание на название. Да и маркировка дает четкое представление о том, что установлено в щите. По полному наименованию устройств, написанному в пункте 1, можно понять, что такое «ВД» и что такое «АВДТ». Недостаток этого метода определения в том, что на зарубежных устройствах может не быть отечественной аббревиатуры, как, например, на продукции Legrand.
3. Смотрим характеристики. Как на УЗО, так и на дифференциальном автомате технические характеристики указываются в виде цифр и букв. Итак, если вы видите цифру, а после нее букву «А», например, 16А или 25А, это означает, что в щитке установлено УЗО, на котором указан номинальный ток. Если на корпусе нанесена буква, а затем цифра, например, С16, то это АЭДТ. Буква «С» в данном случае указывает на тип времятоковой характеристики. Подробнее о технических характеристиках автоматических выключателей Вы можете узнать в соответствующей статье. Вот по этому приему можно легко отличить приборы. На фото ниже еще раз дублируем это правило:
4. Смотрим на схему. Ну и последний, так сказать, способ контроля, позволяющий отличить УЗО от дифавтомата, это посмотреть на схему. На схеме дифференциального автомата дополнительно будут указаны тепловые и электромагнитные расцепители, не входящие в схему дифференциального выключателя. Эта разница существенна и при определении устройства.

Дополнительно рекомендуем посмотреть видео, где наглядно показано, как по внешнему виду определить, что установлено в электрощите:

Основные отличия

Итак, мы подготовили инструкции для юных электриков и домашних мастеров. Как видите, на самом деле ничего сложного нет, а разница между УЗО и дифференциальным выключателем довольно существенная.