Sv1ca-4.ru

Строй журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автоматический выключатель функциональное назначение

Что такое дифференциальный автомат и для чего он нужен

Дифференциальный автомат представляет собой комбинированный низковольтный электрический прибор, объединяющий в одном своем корпусе функции двух защитных аппаратов – УЗО и автовыключателя. Распространен в разных сферах деятельности, может применяться в быту, на производстве или промышленности. Устанавливается в электрощитки 220380 Вольт.

Некоторые, точно не зная, что такое дифференциальный автомат, путают его с УЗО. Но это два разных устройства. Последнее – прибор, автоматически анализирующий силу тока на выходе/входе и обеспечивающий защиту от утечек. При большой нагрузке на провода или коротком замыкании это оборудование бесполезно. Потому УЗО может полноценно работать только в паре с автоматическим выключателем, как и предусмотрено конструкцией дифавтомата.

Последний представляет собой защитный аппарат, совмещающий в себе функции УЗО и автовключателя. Его выгодно монтировать и подключать там, где количество мест в электрощитке ограничено. Однофазному устройству нужно всего два стандартных модульных места.

Защитные устройства

Самым распространенным устройством защиты на сегодняшний день являются автоматические выключатели (автоматы). Они призваны отключить подачу тока в цепи, если его значение превышает номинал автомата.

Характеристики этого прибора должны соответствовать характеристикам защищаемой цепи. При возникновении в ней сверхтоков (в случае короткого замыкания, или в случае подключения нагрузки, превышающей допустимые параметры) автомат отключает подачу электричества.

Автоматический выключатель устанавливается в разрыве фазного провода внутри распределительного щита. В опасной ситуации он срабатывает, отключая фазу.

В сетях, где возможна утечка электроэнергии, например во влажных помещениях, будет оправдано применение второго вида защитных устройств – дифференциального реле, или УЗО (устройства защитного отключения).

Такие устройства отключают подачу электричества, если будет обнаружена утечка тока в цепи.

Утечка может произойти при повреждении изоляции кабеля или пробое на корпус электроприбора.

Возможна также ситуация, когда изоляция проводов, подвергшихся воздействию влажности (особенно в местах соединений), начинает проводить ток.

В случае прикосновения человека к такому неисправному проводу или прибору, дифреле практически мгновенно отключит подачу тока. Устройство защитного отключения устанавливается на фазный и нулевой проводник. Оно выключается при возникновении разницы между токами в обоих проводниках. При срабатывании УЗО отключает оба проводника.

Вводные автоматы

Автоматы срабатывают при перегрузке электросети или короткого замыкания. Один автомат контролирует одну линию, устройство обязательно монтируется в каждой квартире. Желательно устанавливать отдельные вводные автоматы на электроплиту и духовку, на каждый контур освещения и розеток в помещениях, на стиральные и посудомоечные машины. Номинал автомата рассчитывается на основе площади сечения кабеля. Выбор автомата несоответствующего номинала может привести к аварии. Для многоквартирных домов обычно используются следующие типы кабелей и автоматы к ним:

Площадь сечения кабеля 10 мм 2 – автомат на 50 А, рассчитан на нагрузку до 11,5 кВт.

Площадь сечения кабеля 6 мм 2 – автомат на 32 А, рассчитан на нагрузку до 7,5 кВт.

Площадь сечения кабеля 4 мм 2 – автомат на 25 А, рассчитан на нагрузку до 6,0 кВт.

В случае короткого замыкания срабатывает электромагнитный расцепитель, при токах перегрузки отключение электроэнергии выполняет тепловой расцепитель.

Элементы автоматических систем

Классификация элементов

Элементы автоматических (мехатронных) систем можно классифицировать по функциональному назначению и физическому принципу действия.

При рассмотрении данной темы, можно вновь обратиться к типовой схеме автоматической системы регулирования температуры, рассмотренной в предыдущей лекции (рис. 1).

РУ — регулирующее устройство

ИМ — измерительный мост

ЭУ — электронный усилитель

ИП — измерительный прибор

Rз — задающий потенциометр температурного режима

Rт — внутреннее сопротивление электронного термометра (датчик)

Рис. 1. Типовая схема автоматической системы регулирования (температуры)

Функциональное назначение элементов

Первичные измерительные преобразователи (датчики) —элементы, измеряющие значения регулируемой величины и преобразующие их в эквивалентные значения сигнала, как правило, другой физической природы, более удобной для последующей передачи и использования. Так, первичный измерительный преобразователь температуры, например электронный термометр (в составе термопара, рассмотренная в предыдущей лекции), измеряет значения температуры объекта регулирования и преобразует их в эквивалентные значения термо-ЭДС и в последующем в сопротивление Rт.

Читать еще:  Выключатель автоматический ав2м 630а

Нормирующие преобразователиустройства, преобразующие сигнал одной физической природы в эквивалентный унифицированный сигнал другой физической природы.

Они служит для обеспечения совместной работы в автоматических системах средств регулирования, имеющих различную физическую основу.

Например, электропневматический преобразователь преобразует электрические сигналы в эквивалентные значения пневматического сигнала.

Функциональные преобразователи — это преобразователи, которые при поступлении на вход сигнала формируют на выходе изменение сигнала во времени по определенному закону.

Простейшим примером такого функционального элемента может служить электродвигатель М автоматической системы регулирования. При поступлении на электродвигатель постоянного напряжения (вход элемента) его входной вал (выход -элемента) начинает по линейному закону перемещать движок автотрансформатора AT.

Усилители значения сигнала и (или) его мощности — это устройства, предназначенные для усиления в случае необходимости поступающих сигналов.

Например, напряжение и мощность выходного сигнала измерительного моста ИМ автоматической системы недостаточны для непосредственного управления электродвигателем М. В связи с этим в системе; применен электронный усилитель ЭУ, который усиливает выходное напряжение измерительного моста как по абсолютному значению, так и по мощности до уровней, соответствующих номинальным параметрам электродвигателя.-

Стабилизаторы — элементы, поддерживающие значения того или иного сигнала на определенном уровне и сглаживающие пульсации сигнала.

Коммутирующие элементы (распределители) — приборы, переключающие в определенной последовательности цепи с выхода какого-либо элемента на входы других элементов.

Элементы сравнения — элементы, сравнивающие значения двух (или нескольких) сигналов.

Выходной сигнал этих элементов равен разности поступающих на их вход сигналов.

В автоматической системе (функции элемента сравнения выполняет измерительный мост ИМ).

Задающие элементы — элементы, с помощью которых оператор устанавливает заданное значение регулируемой величины. В автоматической системе задающим элементом служит потенциометр Rз.

Регулирующие органы — устройства, непосредственно воздействующие на объект регулирования для поддержания заданного значения регулируемой величины или изменения ее по заданному закону.

В системе функции регулирующего органа выполняет устройство, состоящее из автотрансформатора AT и нагревательного элемента И.

Исполнительные механизмы — устройства, воздействующие на
регулирующий орган и перемещающие его (или изменяющие его состояние) в сторону ликвидации отклонения регулируемой величины от заданного значения или закона ее изменения. В автоматической системе регулирования функции исполнительного механизма выполняет электродвигатель М вместе с кинематической связью от вала электродвигателя до движка автотрансформатора AT

Объект регулирования — объект, являющийся составным элементом (составной частью) автоматической системы вообще и автоматической системы регулирования.

В автоматической системе регулирования, рассмотренной в предыдущей лекции, объектом регулирования в функциональном и физическом смысле является сушильный шкаф.

Если рассмотреть более сложный объект, например котлоагрегат, в котором регулируются температура в топке, разрежение в топке, давление пара в барабане котла, расход пара и т. п., то для каждой локальной автоматической системы регулирования (температуры, разрежения, давления, расхода и т. д.) в функциональном смысле будет свой объект регулирования.

Принцип действия элементов на физическом уровне

По принципу действия элементы можно разделить на:

  • электрические, магнитные и радиоволновые, действующие на ‘принципе использования электромагнитных процессов с частотами ниже 10 в двенадцатой степени Гц;
  • оптические, действующие на принципе использования электромагнитных процессов с частотами выше 10 в двенадцатой степени Гц;
  • механические, использующие механические перемещения твердых тел;
  • акустические, использующие механические волновые процессы и веществе;
  • гидравлические, использующие механические свойства жидкостей;
  • пневматические, использующие механические свойства газов;
  • комбинированные, например электромеханические, электрогид-
    равлические и т. п.
Читать еще:  Выключатель для перфоратора ритм

Кроме классификации элементов АСР по функциональному назначению и физическому принципу действия элементы подразделяют на пассивные и активные.

  • Пассивными называются элементы, выполняющие свои функции без использования энергии со стороны.
  • Элементы, выполняющие свои функции с использованием энергии от постороннего источника питания, называются активными.

Примером пассивного элемента может служить термометр сопротивления Rт в АСР.

Примерами активных элементов — измерительный мост ИМ (в диагональ моста подводится напряжение питания , электронный усилитель ЭУ (подается напряжение сети Uc) и автотрансформатор AT (подводится напряжение сети Uc)

Активные элементы в автоматических системах применяются, как правило, в случаях, когда необходимо на выходе получить сигнал большей мощности, чем сигнал, поступающий на вход.

В пассивных элементах мощность выходного сигнала не может быть больше мощности входного сигнала.

Принцип работы устройства

Основной частью устройства является модуль дифференциальной защиты. Он обнаруживает дифференциальный электрический ток на землю (ток утечки). Преобразовав его в механическое воздействие, осуществляется сброс выключателя.

Дифференциальный автомат оборудован двумя системами разрыва цепи:

  • Электромагнитный расцепитель отключает линию электропитания в случае короткого замыкания.
  • Тепловой — срабатывает в при возникновения перегрузки.

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.

В дифавтомате, как и в УЗО, в качестве датчика утечки тока применяется специальный трансформатор. Работа этого трансформатора основана на изменении дифференциального тока в проводниках, подающих электрическую энергию на электроустановку.

Ток утечки отсутствует, если нет повреждений изоляции электропроводки или к ней никто не прикасается. В этом случае в нулевом и фазном проводе нагрузки будут протекать равные токи.

В случае возникновения утечки, к примеру, если человек случайно прикоснется к фазному проводнику или при нарушении изоляции провода, происходит нарушение баланса тока и магнитных потоков. Во вторичной обмотке возникает электрический ток, который приводит в действие магнитоэлектрическую защелку. Сработавшая защелка воздействует на механизм, разъединяющий цепь.

Отличие УЗО от дифференциального автомата по функциональному назначению

Оба эти прибора являются защитными устройствами. УЗО срабатывает, если в сети, которую оно защищает, токи в фазном и нулевом проводах неодинаковы, то есть появляется ток утечки. Эта ситуация опасна тем, что владелец может получить удар током, если прикоснется к поврежденному оборудованию.

Но если одновременно включить все имеющиеся в доме электроприборы, то есть умышленно создать перегрузку, УЗО не сработает. А проводка, если нет других устройств защиты, может сгореть вместе с УЗО.

Вывод: УЗО не защищает сеть от перегрузки и короткого замыкания. В то время как многие думают, что, установив в сети УЗО, они обезопасят себя от любых неприятностей.

Дифференциальный автомат – это устройство, совмещающее в себе автоматический выключатель и УЗО. Другими словами, дифференциальный автомат способен защитить проводку в доме и от коротких замыканий, и от перегрузок, а также и от токов утечки. Применяя вместо УЗО дифавтомат, владелец дома, по сути, гарантированно защитит себя от выше описанных неприятностей.

Вывод: основное отличие дифавтомата от УЗО состоит в том, что дифавтомат защищает сеть и от коротких замыканий, и от утечки тока и от перегрузок.

Однако есть еще некоторые обстоятельства, способные повлиять на выбор устройства. Это может быть наличие свободного места на DIN- рейке электрического щитка. Тем более, что УЗО, независимо от модели, должно быть защищено от перегрузки или короткого замыкания еще и автоматическим выключателем. Для него тоже нужно найти место. Если свободного места для монтажа на щитке нет, то вопрос отпадает сам собой.

Читать еще:  Выключателем нагрузки вна без предохранителей

Если основная задача – защитить стиральную машину или, к примеру, бойлер, то установки дифавтомата может быть вполне достаточно. Главное – правильно подобрать его технические характеристики в соответствии с нагрузкой.

Если же нужно защитить от повреждения целую линию, включающую в себя группу розеток, светильников и тому подобного, то использование УЗО будет более рациональным решением. Объясняется это достаточно просто – если нагрузка на сеть со временем возрастет (например, при подключении новых приборов), то дифференциальный автомат будет регулярно отключаться при перегрузке, и его придется сменить с расчетом на больший номинальный ток. А в случае, если установлено УЗО, сменить придется только автоматический выключатель.

Нельзя не упомянуть и ценовые нюансы. Если защита участка проводки, состоящая из УЗО и автоматического выключателя, по какой-либо причине вышла из строя, то замене подлежит только одно из этих устройств. Но, если (независимо от причины) из строя вышел дифференциальный автомат, менять его придется полностью, что более накладно.

В случае, если УЗО по каким-либо причинам вышел из строя, питание квартиры или дома можно (хотя и очень не рекомендуется) временно восстановить путем установки перемычки между выключателем и нагрузкой. Если же проблема возникла с дифавтоматом, то восстановить питание возможно только, если у вас имеется в наличии резервный дифавтомат или автоматический выключатель.

По каким причинам может сработать дифавтомат?

В процессе эксплуатации защитного устройства важно понимать, в каких случаях оно может сработать.

С учетом этих нюансов стоит принимать решение о причине проблемы (короткое замыкание, ток утечки и прочие).

Рассмотрим каждый из вариантов более подробно:

Срабатывание без нагрузки.

В старых домах с плохой проводкой имеют место серьезные проблемы с изоляцией.

Последняя изношена и высок риск появления токов утечки, величина которых может меняться с учетом многих параметров — наличия рядом животных уровня влажности и так далее.

В такой ситуации АВДП может срабатывать ложно.

Причиной проблемы может быть:

  • Поврежденная изоляция;
  • Наличие скруток;
  • Просчеты в расположении распредкоробок;
  • Электрофурнитура.

Для выявления причины требуется ревизия проводки. Начинать необходимо с диагностики места повреждения.

Например, если дифавтомат выбивает при включении лампочки, проблему необходимо искать в осветительной цепи.

Если АВДП срабатывает после подключения какого-то либо устройства в розетку, стоит убедиться, что это устройство исправно.

При замыкании «нуля» и «земли».

Если по какой-либо причине провода N и PE касаются друг друга, высок риск срабатывания дифференциального автомата. Распространенные места замыканий — в распредкоробке или в коробе под розетку.

Логика срабатывания построена на принципе действия устройства. Если «ноль» и «земля» объединены, ток разделяется между двумя проводниками. Соответственно, в дифтрансформаторе нет равенства токов, и он воспринимает этот факт, как утечку.

С проблемой часто сталкиваются начинающие мастера, которые не имеют должного опыта в вопросе обслуживания дифавтомата.

  1. В момент включения нагрузки. Если АВДП работает при подключении нагрузки, проблему необходимо искать в изоляции. Использовать проводку при такой неисправности небезопасно, поэтому рекомендуется вызвать специалиста и разобраться с проблемой. Если же ее игнорировать, высок риск попадания под напряжение кого-либо из членов семьи или возникновения пожара.
  2. При скачках напряжения. Логика дифавтомата построена таким образом, что отключение может происходить в случае повышения напряжения. Правда, такой опцией обладают не все устройства, а только имеющие электронную схему. Кроме того, защита может работать при КЗ внутри потребителя, ведь дифавтомат умеет отключаться при таком виде аварии.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector