Устройство и принцип работы дифавтомата
Дифавтомат, или автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ) – это устройство, которое объединяет в себе функции автоматического выключателя и УЗО: один этот прибор защищает от короткого замыкания, перегрузок сети и утечек тока. Одновременно АВДТ обеспечивает и защиту человека от поражения электрическим током, т. к. утечки возникают вследствие повреждения изоляции проводов бытовой техники и оборудования, и пользователь такого электроприбора может пострадать, прикоснувшись к его корпусу.
Устройство и принцип действия
Внутри диэлектрического корпуса дифавтомата расположены отдельно друг от друга модули автоматического выключателя (АВ) и устройства защитного отключения (УЗО). Блок АВ состоит из теплового и электромагнитного расцепителей. Принцип его работы состоит в том, что при протекании тока больше номинального (вследствие перегрузок) биметаллическая пластина теплового расцепителя нагревается и приводит в действие механизм взвода и расцепления. В результате силовые контакты размыкаются. Электромагнитный расцепитель работает как реле тока. Он состоит из катушки и сердечника. Когда через катушку протекает ток короткого замыкания, сердечник втягивается и приводит в действие механизм взвода и расцепления, после чего силовые контакты размыкаются. Блок УЗО имеет в своем составе дифференциальный трансформатор, который измеряет ток утечки, а также механизм расцепления, срабатывающий при появлении такой утечки.
Основные технические характеристики
При выборе подходящего дифавтомата, обращают внимание на следующие его параметры:
- рабочее напряжение (для однофазной или трехфазной сети);
- номинальный ток In (при котором АВДТ способен работать длительное время). Он может составлять 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 и 63 А;
- время-токовая характеристика B, C или D;
- номинальный отключающий дифференциальный ток. Значение этого параметра составляет 10, 30, 100, 300 или 500 мА;
- тип (класс) модуля дифференциальной защиты. AC – реагирующая на синусоидальный переменный ток утечки, A – на синусоидальный переменный и пульсирующий постоянный токи, и другие модификации;
- тип встроенного модуля дифференциальной защиты. По своей конструкции он может быть электромеханическим или электронным;
- номинальная отключающая способность при к/з – 3000, 4500, 6000, 10 000 А;
- класс токоограничения – 1, 2, 3;
- диапазон рабочих температур.
Исполнение
Дифавтомат может иметь электромеханический или электронный блок УЗО. Для работы электромеханического устройства не требуется дополнительное питание. Энергия для срабатывания УЗО берется от источника тока утечки. Наличие в составе такого модуля достаточно громоздкого дифференциального трансформатора делает сам дифавтомат менее компактным. Электронные модули, помимо датчика тока утечки и отключающей катушки, содержат электронную схему с усилителем сигнала. Слабый сигнал, поступающий от датчика, усиливается до значения, достаточного для работы катушки расцепителя. Такие АВДТ более компактны, но при обрывах нуля питающей линии теряют работоспособность: напряжение питания электроники пропадает, что не дает возможности отключить устройство. Поэтому приборы такого типа применяют в комплекте с реле напряжения.
Схемы подключения
С одним дифавтоматом. В этом случае используется единственный АВДТ, который устанавливается после счетчика электроэнергии. К выходу дифавтомата будут подключены все имеющиеся ветки потребителей. Схема с одним дифференциальным автоматом хорошо подходит для помещений с небольшим количеством электроприборов, например для дачи с несколькими розетками и освещением. От пользователя не потребуется больших затрат, но если АВДТ сработает, он обесточит все помещение до выяснения причин и устранения неисправности. Максимальная токовая нагрузка защитного устройства должна соотноситься с мощностью одновременно подключенной техники и характеристиками счетчика электроэнергии. Дифавтомат должен срабатывать раньше, чем предохранители на приборе учета. Преимущества такой схемы – в ее простоте, компактности и небольших расходах на реализацию. В то же время на выяснение причин отключения прибором электроэнергии уходит много времени, т. к. нужно проверить все электрооборудование.
Двухуровневая система. Более надежной и удобной в обслуживании является двухуровневая система дифавтоматов. При сборке такой схемы на первом уровне (сразу после счетчика) монтируется АВДТ, через который проходит вся нагрузка. К этому устройству подключаются дифавтоматы всех имеющихся групп потребителей. АВДТ второго уровня, как правило, имеют меньшую уставку по току утечки. При необходимости, в отдельные контуры выделяют наиболее мощное оборудование в доме или квартире – стиральную машину, электрифицированную душевую кабину, джакузи. Главные плюсы двухуровневой схемы – надежность и безопасность. Дифавтомат первого уровня, по сути, дублирует работу защитных устройств, расположенных ниже по схеме. Выявить неисправность в этом случае гораздо проще, и на время проведения ремонтных работ можно отключить от электричества только одну комнату.
Без заземления. Порядок выполнения присоединений в такой схеме не отличается от двухуровневой системы. Разница в том, что нет заземляющей жилы, которая должна подходить к каждой точке, обеспечивая съем тока с корпуса прибора при нарушении его изоляции. В домах старой советской постройки такая жила часто не предусматривалась проектом. Отсутствие заземляющего контура увеличивает риск поражения человека электрическим током при контакте с техникой и оборудованием, которые оказались под напряжением. Замещая провод заземления функционально, дифавтомат разрывает электрическую цепь, но уже в момент прикосновения человека к корпусу электроприбора, пребывающего под напряжением. Одновременно с защитой от коротких замыканий и перегрузок сети АВДТ в схеме без заземления защищает и от токов утечки, хотя и менее эффективно, чем при наличии заземляющего контура.
В трехфазной сети. Если в здании или помещении используется оборудование, работающее от сети напряжением 380 В, в цепи электроснабжения применяют трехфазные дифавтоматы. Схема подключения этих устройств не отличатся от схем, работающих в сети 220 В, разница состоит только в устройстве дифавтоматов. В конструкции трехфазного АВДТ – четыре входных клеммы и столько же выходных, от которых идут провода к потребителям. В помещениях без заземления трехфазные дифавтоматы также обеспечивают защиту от к/з, перегрузок и поражения электротоком. Но, как и в сетях 220 В, при возникновении токов утечки отключение происходит после касания корпуса оборудования человеком.
Особенности монтажа селективных дифавтоматов
Важным условием создания удобной для эксплуатации и безопасной сети электроснабжения объекта является соблюдение принципа селективности используемых при этом защитных устройств, в том числе дифференциальных автоматов. Под селективностью понимают согласованность защитных аппаратов по определенным параметрам. Такая корреляция обеспечивает гарантированное срабатывание защиты на определенном участке при возникновении перегрузки, к/з или тока утечки, в то время как остальное электрооборудование продолжает работать в штатном режиме. Селективные дифавтоматы имеют в маркировке букву S. Они отличаются от обычных устройств увеличенным временем срабатывания при обнаружении тока утечки. Эти модели применяются в качестве главных приборов в двухуровневых системах, обеспечивая срабатывание устройств второго уровня без отключения всей сети. Еще один способ добиться селективности – использование общего дифавтомата с уставкой 100 мА и АВДТ второго уровня с уставками 10 и 30 мА.
Если у вас возникли вопросы, связанные с выбором и подключением дифавтоматов на вашем объекте, вы можете обратиться к специалистам нашей компании по телефону или с помощью онлайн-чата.
Отличие дифференциального автомата от УЗО
Устройство защитного отключения электричества, или УЗО — это дифференциальный выключатель. Дифференциальный автомат или дифавтомат — это полностью автоматический выключатель дифференциального тока.
Главное отличие между ними — это различная функциональность, то есть они служат для разных целей.
УЗО предназначено для защиты человека от воздействия электрического тока (прямо или косвенно), дополнительно выполняя роль следящего устройства, которое при возникновении неполадок в проводке отключает ее полностью. Устройство защитного отключения не может защитить электрооборудование и электропроводку от перегрузок и коротких замыканий — для этого перед ним должен быть установлен автоматический выключатель (автомат).
Дифференциальный автомат сочетает в себе функции и автоматического выключателя, и УЗО. Он способен защитить человека от поражения током, отключить электричество в случае утечек и иных повреждений и защитить проводку и подключенное оборудование от коротких замыканий и перегрузов. Проще говоря, устройство состоит из двух приборов — УЗО и автомат.
Как можно отличить дифавтомат и УЗО?
1) Первый и самый простой способ — прочитать название устройства на корпусе.
Либо там будет написано «выключатель дифференциальный» (это УЗО), либо «автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ)» (это дифавтомат).
2) Второй способ — обратить внимание на маркировку прибора.
Если перед величиной номинального тока стоит какая-либо буква (обычно B, C или D), то перед вами АВДТ, если же указано только значение тока — это дифференциальный выключатель.
3) В-третьих, если вы посмотрите на схему, изображенную на самом устройстве, и увидите на ней, помимо трансформатора, обмотки расцепителей, то это дифференциальный автомат. В противном случае — это УЗО.
4) Последний способ — оценить визуально размеры прибора.
Некоторое время назад дифавтоматы были большего размера, нежели устройства защитного отключения, из-за того, что внутри корпуса нужно было размещать большее количество элементов. Сегодня, с развитием технологий, произошло обратное: габариты дифференциального автомата стали немного меньше, чем у обычных УЗО.
Надеемся, что эта информация пригодится многим из вас.
- О компании
- Лицензии
- Приемо-сдаточные испытания
- Эксплуатационные испытания
- Проверка схемы электроустановки
- Проверка автоматических выключателей
- Проверка сопротивления заземления
- Измерение сопротивления изоляции
- Проверка сопротивления заземляющего устройства
- Проверка цепи фаза-нуль в электроустановках до 1 кВ
- Испытание силовых кабельных линий напряжением до 10 кВ
- Ревизия ячеек
- Ремонт трансформаторов
- Испытание электродвигателей переменного тока
- Проверка срабатывания защиты
- Проверка устройств защитного отключения (УЗО)
- Испытание устройств АВР
- Проверка фазировки номинальным напряжением до 1 кВ
- Отыскание кабельных трасс и определение мест повреждения кабельной линии
- Испытание вводов и проходных изоляторов
- Испытание подвесных и опорных изоляторов
- Испытание предохранителей, разъединителей свыше 1 кВ
- Испытание силовых трансформаторов, масляных реакторов до 10 кВ
- Проверка систем молниезащиты
Устройство и принцип работы дифавтомата
Дифференциальный автоматический выключатель — это комбинированное устройство, представляющее собой совокупность защит автоматического выключателя и УЗО. В наших предыдущих статьях мы уже рассказывали о том, как устроены и работают автоматический выключатель и УЗО. Сегодня мы расскажем о том, как работает дифавтомат, а также о том, как он устроен.
Устройство дифференциального автоматического выключателя
Дифавтомат состоит из следующих элементов:
• корпус, который чаще всего включает в себя два отсека. В одном из них размещены элементы автоматического выключателя, а в другом – УЗО;
• рычаг управления, а также совмещенный механизм ввода и расцепления, обеспечивающий отключение по всем типам защиты;
• фазные верхние и нижние клеммы для подключения провода или кабеля;
• фазные силовые контакты — неподвижный и подвижный;
• электромагнитный расцепитель для защиты от токов короткого замыкания. Представлен в виде электромагнита с подвижным сердечником (якорем), который работает как толкатель;
• дугогасительная камера, обеспечивающая быстрое гашение дугового разряда, который может образовываться при размыкании контактов с каналом отвода газов;
• тепловой расцепитель, представленный в виде биметаллической пластины. Он обеспечивает защиту от повышенной нагрузки на участке цепи, которую защищает дифавтомат;
• регулировочный винт теплового расцепителя, обеспечивающий регулировку значения тока, при котором тепловой расцепитель должен сработать;
• токоограничивающий резистор, обеспечивающий имитацию тока утечки;
• нулевые верхние и нижние клеммы для подключения провода или кабеля;
• выпрямительное устройство в виде платы с диодным мостом и сглаживающими конденсаторами;
• поляризованное реле;
• подвижный и неподвижный контакты кнопки «Тест»;• дифференциальный трансформатор, состоящий из первичной обмотки, выполненной в несколько витков силовыми проводами, и вторичной обмотки тонким медным проводом, концы которой подключены к выпрямительному устройству;
• нулевые силовые контакты — неподвижный и подвижный.
Работа дифавтомата
В нормальном режиме ток в дифавтомате протекает от фазного провода или жилы кабеля, подключающегося сверху к винтовому зажиму клеммы «1», к катушке соленоида, а затем по неподвижному и подвижному контактам, через гибкую связь, биметаллическую пластину и провода первичной обмотки трансформатора, после чего возвращается на нижний фазный винтовой зажим клеммы «2» дальше через жилу кабеля к нагрузке. В обратном направлении ток протекает от нагрузки через жилу кабеля, подключенного к нижней клемме «N», через гибкую связь к подвижному контакту, по неподвижному контакту, по виткам нулевого провода первичной обмотки трансформатора к верхней клемме N дифавтомата.
При возникновении короткого замыкания отключить нагрузку должен электромагнитный расцепитель. Если ток, протекающий через обмотку, в достаточной мере превышает ток номинальный, в катушке мгновенно возникает сильное магнитное поле. Оно приводит в движение якорь. А тот в свою очередь надавливает на рычажок спускового механизма, что приводит к его срабатыванию и отключению нагрузки. В результате дифавтомат успевает отключиться до появления нежелательных последствий.
Однако во время размыкания между подвижным и неподвижным контактами возможно возникновение дугового разряда, который движется в сторону дугогасительной камеры. Разряд, соприкасаясь с пластинами, разделяется и затухает. При этом избыточное давление и газовыделения, образованные вследствие горения дуги, через специальное отверстие в корпусе выходят наружу.
Защиту от перегрузки обеспечивает тепловой расцепитель. В случае, когда через дифавтомат протекает ток, превышающий номинальное значение в 13-45 % (горячее и холодное состояние), биметаллическая пластина нагревается и постепенно начинает выгибаться. Изогнувшись под определенным углом, она надавливает на рычажок спускового механизма, и дифавтомат отключается.
Следует отметить, что для срабатывания теплового расцепителя требуется больше времени, чем для электромагнитного, но в то же время он более точен, поддается тонкой настройке.
В случае возникновения тока утечки, например, вследствие пробоя изоляции кабеля, в трансформаторе порождается магнитный поток, вызывающий напряжение на вторичной обмотке трансформатора. В свою очередь напряжение подается на поляризованное реле через выпрямительное устройство и при превышении предельного значения тока утечки приводит к срабатыванию дифавтомата.
Если заземление отсутствует, то дифавтомат не будет реагировать на ток утечки до того момента, пока в цепи не возникнет утечка на землю (например, если потребитель дотронется до металлического корпуса электроприбора). При таком касании возникнет разность токов, которая приведет к срабатыванию устройства.
Дифавтомат имеет также кнопку «Тест», принцип действия которой заключается в том, что при ее нажатии подвижный контакт замыкает цепь, и ток начинает протекать от фазного к нулевому контакту через токоограничивающий резистор, который в свою очередь создает ток утечки и приводит к срабатыванию устройства. Если при нажатии копки «ТЕСТ» дифавтомат не выключился, это свидетельствует о его неисправности.
Мы рассказали об устройстве и принципе работы дифавтомата. Вы также можете посмотреть наше видео, в котором показано, как работают дифавтоматы. Кроме того, в данном видео вы можете увидеть, как выглядит дифавтомат изнутри.
Разница между ВДТ (УЗО) и АВДТ (Дифференциальным автоматом)
Как же все-таки отличить УЗО от дифавтомата? В чем разница? На самом деле эти приборы предназначены для решения разных задач, и поэтому знать, чем они отличаются и какую функцию выполняют, нужно знать даже обычному жильцу – хотя бы в общих чертах. Часто путают УЗО с дифференциальным автоматическим выключателем.
Если положить рядом УЗО и дифавтомат, их схожесть будет сразу заметна. Но они выполняют совершенно разные задачи. Вспомним, какие функции выполняет УЗО и дифференциальный автомат.
Устройство защитного отключения срабатывает (УЗО), если в сети, к которой оно подключено, появляется дифференциальный ток — ток утечки. При возникновении тока утечки пострадать в первую очередь может человек, если прикоснется к поврежденному оборудованию. Кроме того, при появлении тока утечки в электропроводке, изоляция будет греться, что может привести к возгоранию и пожару.
Поэтому УЗО устанавливают для защиты от поражения электрическим током, а также от повреждений электропроводки в виде утечек которые сопровождаются с пожаром.
Дифференциальный автомат — это уникальное устройство, совмещающее в себе и автоматический выключатель (более понятный для населения как «автомат»), и ранее рассмотренное УЗО. Т.е. дифференциальный автомат способен защитить вашу проводку и от коротких замыканий, и от перегрузок, а также от возникновения утечек, связанных с ранее описанными ситуациями.
Визуальное отличие
Определить, какое устройство перед вами – УЗО или же диф. автомат – довольно легко даже визуально. Несмотря на внешнее сходство (рычажок переключателя, наличие кнопки «Тест», одинаковая корпусная часть с нанесенной на ней схемой, а также цифрами и буквами), достаточно внимательно приглядеться, чтобы увидеть, что обозначения на этих приборах разные. А ещё проще определить, УЗО или дифавтомат перед вами, по расположению кнопки «Тест» и переключателя. У АВДТ рычажок расположен слева, кнопка – справа, а вот у УЗО – наоборот.
Различие по маркировке
На поверхности УЗО номинальный ток обозначается исключительно цифрами. Латинский литер (B, C, D) перед ними – это неотъемлемый признак АВДТ. На корпусной части УЗО стоит маркировка «25А». Она означает, что номинальный ток в цепи, в которую включен этот аппарат, не должен превышать 25А. На АВДТ проставлена маркировка «С16». Буквой обозначается характеристика встроенных расцепителей.
Различие в электрической схеме
Схема наносится на многие устройства. При взгляде на УЗО или на диф. автомат можно заметить, что нанесенные на них схемы похожи, но не идентичны. На схеме ВД имеется овал – этим символом обозначен дифференциальный трансформатор, являющийся основной частью прибора. Он отвечает за обнаружение тока утечки. К отличительным символам на схеме АВДТ относятся обозначения расцепителей – электромагнитного соленоида и биметаллической пластины, которые обеспечивают срабатывание автомата при появлении в цепи токов КЗ или перегрузок.
Различие в аббревиатуре
На таких устройствах как правило по русски написано что это УЗО (ВД) или дифавтомат АВДТ. Устройство защитного отключения (УЗО) сейчас правильно называются выключатели дифференциальные (ВД). Дифференциальный автомат — он же автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ).
По ценовым параметрам УЗО и дифавтоматы отличаются. Особенно это касается импортной продукции. Нормальный дифавтомат стоит чуть дешевле, чем УЗО в комплекте с обычным автоматом.
Положительным аспектом АВДТ является удобство монтажа: для электрика важно закрутить в тесном монтажном боксе на пару винтов меньше. С другой стороны это повышает надежность цепи: чем меньше соединений тем лучше. Но если устройство сломается, то подлежит полной замене.
В случае применения УЗО в паре с автоматом, процесс ремонта выглядит дешевле: меняется либо один элемент, либо другой. Это необходимо учитывать при проектировании ваших сетей, учитывая риск тех или иных негативных событий и их возможную частоту.
Качество импортных устройств выше. Отечественные тоже достаточно неплохи, но проигрывают в таких важных характеристиках как время срабатывания, уступают в надежности механических частей, элементарно уступают в качестве корпусов.
Что касается надежности срабатывания эти два устройства ничем не уступают друг другу.