Для чего нужны автоматические выключатели дифференциального тока

Дифференциальный выключатель: что нужно знать

Сейчас вы познакомитесь с таким чудо-юдо зверем, как дифференциальный выключатель. В магазинах можно встретить и другое его название – дифавтомат. В большинстве случаев он обозначается АВДТ, что расшифровывается как автоматический выключатель дифференциального тока.

Чтобы вы не пугались слова «дифференциал», давайте и его расшифруем. С латинского языка это слово переводится, как разность. Ну а теперь можно прочитать аббревиатуру по другому – автоматический выключатель разного тока и здесь мы подходим к одному важному понятию работы дифавтомата – он размыкает цепь, если «видит» разный ток. Что это значит? По замкнутой цепи протекает один ток (школьный курс физики). Если это однофазный дифавтомат, то по фазному и нулевому проводнику должен протекать один и тот же ток, но с разным направлением, если дифавтомат трёхфазный, то сумма токов по фазам равна току по нулевому проводу. Как только эти токи начнут отличаться на заданную величину уставки, дифавтомат срабатывает и размыкает цепь. Точно такие же функции и у другого устройства, которое называется УЗО – устройство защитного отключения. В чём же тогда разница? Есть два отдельных устройства: автоматический выключатель и УЗО. А если эти устройства объединить в одно, то получится дифавтомат, который работает и как автомат, и как УЗО одновременно. С одной стороны это удобно, потому что есть дифавтоматы которые занимают столько же посадочных мест в электрощите, что и автоматы, но обладают свойствами УЗО. С другой стороны, это устройство, как правило, обходится в два раза дороже по сравнению с парой «УЗО-автомат». Больше никаких принципиальных отличий нет.

ЭТО ВАЖНО! Нельзя включать УЗО без автомата. УЗО не отключает токи короткого замыкания, только дифференциальные токи.

Зачем вообще были придуманы дифавтоматы и УЗО? Посмотрите внимательно на схему.

Ток I₃, который протекает через человека, очень мал для срабатывания обычного автомата или предохранителя, но человеку много и не надо – смертельный для нас ток составляет всего 60 мА. Такой ток потребляет лампочка мощностью 13,2 ватта в сети 220 вольт. Хотя на самом деле не важно, сколько будет вольт, смертелен именно ток, протекающий через тело человека. Дифференциальные автоматы выпускаются на следующие уставки: 10 мА (для сырых и особо опасных помещений), 30 мА (наиболее применяемый в повседневной жизни), 100 мА и 300 мА (для групповой защиты от токов утечки, применяются на выводах электростанций и подстанций или на вводах ВРУ). Срабатывание дифавтоматов – доли секунды. То есть, если вас ударит током и ток, протекающий через ваше тело превысит ток уставки (обычно 10 или 30 мА), то дифавтомат разомкнёт цепь, и вы отделаетесь лёгким испугом. В быту наиболее широко распространена именно такая цель применения дифференциальных выключателей.

Для чего нужен?

Дифференциальный автомат — это устройство, выполняющее защитные функции в автоматическом режиме, особенностью аппарата является то, что при необходимости отключения происходит разрыв фазовой и нулевой цепи.

Визуально отличить все три прибора можно далеко не у всех производителей.

В непрерывном режиме осуществляется контроль потребляемого нагрузкой тока и отключение при коротком замыкании или перегрузе. Также постоянно контролируется наличие токовой утечки, при превышении порогового уровня которой происходит отключение.

В соответствии с ГОСТ автоматические выключатели, управление которых осуществляется дифференциальным током и оснащённые защитой от сверхтоков, классифицируются по следующим признакам:

• наличию вспомогательных источников питания;
• наличию времени отключения;
• роду дифференциального токового сигнала;

Видео о внутреннем устройстве

Автоматы, отключающиеся при исчезновении сетевого напряжения с выдержкой или без выдержки времени делятся на следующие разновидности:

• включающиеся повторно в автоматическом режиме при восстановлении питания;
• не включающиеся автоматически.

Существуют также устройства, не отключающиеся при исчезновении питающего напряжения.

В жилых помещениях с компьютерами, телевизором, приборами с электронным управлением и другими приборами, создающими пульсирующие составляющие тока, ставятся дифавтоматы типа «А». В других сетях достаточно дифавтоматов типа «АС».

В групповых цепях квартиры, питающих штепсельные розетки, ставятся УЗО номиналом не более 30mA. Для группы электропроводки ванной желательно поставить дифавтомат с током отсечки 10 mA. На группы освещения дифавтоматы не ставятся.

Согласно ПУЭ, ток утечки диффавтомата для электроприбора выбирается из расчета 0,4mA на 1 Ампер тока нагрузки. Ток утечки диффавтомата сети, выбирается из расчета 0,01 mA на 1 метр фазного провода.

Для повышения пожарной безопасности дома, квартиры нужно на ввод электропитания установить УЗО-Д с током отсечки 100mA или 300mA. Обычно в квартирах, такие «дифы» не ставятся.

Параметры автоматов дифференциального тока

Характеристики дифференциальных автоматов бытового применения

Универсальность дифференциальных автоматов, позволяющая совмещать функции двух приборов сразу, объясняется их конструкцией и заложенными в них возможностями. К основным параметрам, характеризующим дифференциальный автоматический выключатель, относятся:

• тип электромагнитного расцепителя;
• номинальный ток, при котором прибор может работать длительное время;
• показатель быстродействия и рабочее напряжение;
• ток утечки на землю;
• отключающая способность и класс ограничения по токовой составляющей.

Расцепители, используемые в приборах этого класса, условно делятся на основные и вспомогательные устройства. Первые из них относятся к автоматическому выключателю и могут реагировать на сверхтоки, полностью отключая схему коммутации. Второй тип расцепителей (автовыключателей) позволяет расширить функционал защитного устройства.

Обычно он устанавливается только в специальных приборах, изготавливаемых на заказ, которые могут быть:

• независимого типа с возможностью дистанционного отключения по специальному сигналу;
• минимального напряжения — срабатывают при его падении ниже допустимого уровня.
• устройства нулевого потенциала.

Пример токоограничения автоматов

По токовому показателю все известные образцы дифавтоматов подобно АВ подразделяются на ряд приборов, имеющих строго нормируемые значения из следующего ряда: 6, 10, 16, 25, 50 Ампер и т. д.

Помимо этого в их маркировке применяется токовый показатель, обозначаемый буквами «B», «C» или «D». Они располагаются перед маркировочным кодом номинального тока (амперажем) и указывают на быстродействие данной модели.

К еще одной группе технических характеристик относят ток отключения схемы УЗО (дифференциальный показатель), называемый «утечкой». Для большинства образцов автоматов защиты сети эти значения укладываются в типовой ряд: 10, 30, 100, 300 и 500 миллиампер.

На корпусе типового прибора токи утечки обозначаются значком «дельта» с соответствующей цифрой.

Дифавтомат типа АС

Следующая характеристика защитных дифавтоматов – значение рабочего напряжения, при котором они способны функционировать в нормальном режиме: 220 Вольт – для однофазных цепей и 380 Вольт – для их трехфазных аналогов. Его величина указывается под обозначением номинала или под клавишей прибора.

По току утечки и показателю селективности известные виды выключателей дифференциального тока имеют следующие обозначения:

• «A» – образцы, реагирующие на утечки переменного (пульсирующего) тока.
• «AC» – модели электроавтоматов, срабатывающие от утечек с постоянной составляющей.
• «B» – комбинированный вариант, сочетающий в себе обе эти возможности.

Характеристика «тип УЗО» обозначается буквенным индексом или символичным рисунком.

По аналогии с АВ, дифавтоматы срабатывают при перегрузках в электропроводке по селективному принципу, учитывающему задержку по времени. Такой подход позволяет отключать сеть выборочно по предельному току и обеспечивает хорошую электродинамическую устойчивость всей защитной системы. По этому важнейшему для безопасности человека показателю отличия устройств дифференциального тока учитываются следующими значками:

• символом «S», означающим задержку величиной примерно в 200-300 миллисекунд;
• английской буквой «G» (временная пауза в 60-80 миллисекунд).

Условия эксплуатации автоматов электрических однофазных определяются местом их размещения в распределительном шкафу на DIN-рейке. Согласно требованиям производителя, нормированию подлежат влажность и температура воздуха, а также запыленность в помещении, где размещается шкаф.

Нештатные варианты проверки

Следует обозначить, что проверка не касается автоматических выключателей, распространяется только на устройства, реагирующие на утечку тока (УЗО). Для проверки на перегрузочные токи и короткое замыкания нужен лабораторный вариант, в условиях дома это сделать невозможно.

Кроме штатного, с помощью кнопки, существуют другие способы, как проверить дифавтомат.

• Проверить дифференциальный автомат обычным способом с помощью батарейки. Схема подключения простая: плюсовой контакт батарейки соединяется со входным контактом, минусовой с выходным:Замкнув контакты на полюсах автомата, тем самым создаем магнитное возмущение на обмотках дифференциального трансформатора и механизм отключения у исправного дифа срабатывает. Эффективный способ как выбрать дифференциальный автомат при его покупке в магазине в рабочем состоянии.
• Проверка на работоспособность магнитом. Следует приблизить магнит к взведенному АВДТ — устройство дифференциальной защиты должно его отключить.

Важно: УЗО должно работать под действием электромагнитного поля, для электронного устройства такой принцип проверки не подойдет.

Как правильно подключить дифференциальный автомат

Подключение дифференциальных автоматов в распределительном щите станет неплохой заменой обычным предохранителям (пробкам). Под контроль берётся целая квартира. Не секрет, что линий на каждую семью, как правило, две. Но учитывая факт, что нагрузка на них разная, выбрать подходящий дифференциальный автомат сложно. Проводка часто проложена несимметрично. На первой пробке висит, к примеру, освещение залы, на вторую приходится остальная нагрузка.

При типовом потреблении 5 кВт на квартиру не всегда удаётся поставить два дифференциальных автомата на 16 А. По указанной выше причине. При максимальном суммарном токе в 22 А разумнее выбрать прибор единственный, но помощнее. Что касается прочих вариантов установки, часто монтируют защиту прямо в ванной комнате. На дифференциальном автомате обычно присутствует кнопка проверки работоспособности, не каждый захочет бежать на площадку перед очередным включением водонагревателя. Этот вопрос требуется обдумать заранее. Разумеется, неработоспособный дифференциальный автомат использовать запрещается.

Схема подключения дифференциального автомата указана на корпусе. Увидите там входную и выходную цепи. Разводка предельно проста:

1. Буквой N помечена нейтраль. Это нулевой провод.
2. Фаза нумеруется цифрами 1 и 2. От входной и выходной цепи, соответственно.

Для поиска нулевого провода предназначен специальный инструмент. К примеру, отвёртка с индикатором в виде лампочки поможет с решением вопроса при проверке розетки. Если дотронуться шлицем до фазы, возникает свечение. Что касается бытового прибора, без разницы, где находится нулевой провод. Подключение ведётся без различения. Что, если перед подключением дифференциального автомата не произвести указанной операции, и все выйдет наоборот? Полагаем, работоспособность окажется нарушена. В противном случае не потребовалось бы жёстко вести маркировку на соответствие выводов дифференциального автомата фазе и нулевому проводу.

Заметим, что по европейским стандартам оборудование подключается с цепью заземления. Это боковые клеммы на вилке и приёмной части розетки. В идеале указанный подход уберегает от нештатных ситуаций, при пробое изоляции лишний ток уходит на землю. Подобные меры обычно используются там, где вода, тогда часто удаётся локализовать неисправность заранее. Допустим, ТЭН водонагревателя пробило на корпус, но заземление отсутствует. Тогда некоторое время ничего не происходит с большой долей вероятности. Но лишь хозяин откроет кран, последует резкий скачок потребления тока.

Присутствует опасность поражения, в течение короткого времени. Второй причиной подключения заземления становится корректная работа входных фильтров. Часто ток пульсаций уходит в указанную ветвь. Если заземление отсутствует, функциональность входной фильтрации нарушается, а прибор подвергается, помимо нестабильности, повышенному риску поломки. Особенно это касается чувствительных электронных компонентов. Если заземление отсутствует в доме, требуется указанную цепь занулить, посадить на нейтраль. Это не совсем правильно, от части неприятностей уберегает.

Из сказанного читатели должны понять, что УЗО в отличие от дифференциального автомата используется там, где нет опасности возникновения перегрузки по короткому замыканию. Если говорить откровенно, в применении к бытовой технике это не слишком актуально. Лучше ставить дифференциальный автомат.

Область применения

Дифференциальные автоматы успешно применяются в однофазных и трехфазных сетях. Он служит для надежной защиты любых видов помещений. Устанавливаются они по разным схемам в зависимости от требований электробезопасности места, условий влажности и прочих факторов. Точное количество дифференциальных приборов для установки определить может только специалист на основании оценки помещения и проведенных расчетов.