Існують різні способи захисту при використанні електричних мереж. Щоб захистити енергомережу від загоряння, застосовується автоматичний вимикач, а для захисту живого організму від негативного впливу струму - пристрій захисного відключення (УЗО). Об'єднання вимикача і ПЗВ в одному пристрої отримало назву диференційний автомат (діфавтомат).

Принцип роботи і конструкція

Диференціальний автомат забезпечує захист електричної проводки на об'єкті та від короткого замикання, і від перевантаження, а також і від диференційних струмів. Встановивши замість початкового автомата діфавтомат, можна практично убезпечити і себе, і електропроводку в будинку.

При виготовленні корпусу діфавтомат використовується діелектричний матеріал. Конструктивно вони виглядають схоже на УЗО або автоматичний вимикач, тільки мають великі розміри. Знизу присутня засувка для установки на DIN-рейку.

Диференціальний автомат - це пристрій, здатний працювати в режимі УЗО або як звичайний автоматичний вимикач. Для підключення пристрою до електричної мережі необхідно звести керуючий перемикач в положення «включено». Пристрій має клеми під затиск, призначені для підключення вхідний і вихідний ліній.

Діфавтомат складається з двох частин. Перша частина, захисна, не що інше як модуль диференціального захисту. Головне його завдання - проведення аналізу струму витоку (диференційний струм). Друга частина, вимикач, використовується для механічного розриву лінії електропередачі, при появі позаштатних ситуацій. Розглянемо принцип роботи на прикладі диференціального автомата АВВ.

Захисна частина працює за принципом УЗО. Головним елементом є трансформатор, він складається з тороїдального сердечника з двома обмотками. Протікаючи по ланцюгу в прямому і зворотному напрямку, струм створює в кожній обмотці своє змінне магнітне поле, магнітні потоки яких рівні за величиною, але різні за напрямком. В результаті чого результуючий магнітний потік в сердечнику дорівнює нулю.

Якщо десь на електричної лінії відбувається порушення ізоляційного шару або корпус обладнання знаходиться під різницею потенціалів, в цих місцях при торканні відбувається витік струму. В результаті порушується врівноваженість магнітних потоків і під впливом поля у вторинній обмотці наводиться електрорушійна сила (ЕРС). При появі ЕРС виникає струм, що впливає на реле, підключений до силових контактів.

Для перевірки цієї частини пристрою на лицьову поверхню виводиться кнопка, яка імітує поява струму витоку. Зазвичай вона маркується як «Тест». Якщо її натиснути, електричний ланцюг розірветься. Виробники рекомендують проводити перевірку пристрою не рідше одного разу на місяць.

Друга частина працює в такий спосіб. Струм підводиться до котушки соленоїда, а з неї на біметалічну пластину. Пластина має вигляд смужки з двох спресованих металів з відмінними коефіцієнтами теплового лінійного розширення. Пластина і соленоїд називаються расцепителями. Існує дві умови, при яких автоматичний вимикач роз'єднати електричний ланцюг: перевантаження і коротке замикання.

У режимі перевантаження вимикання відбувається за допомогою біметалічною пластинки, здатної згинатися під дією тепла. При зростанні споживаної потужності зростає струм. В результаті платівка нагрівається, змінює форму і розриває контакт. Відповідно, розривається і електричний ланцюг. Величина струму, при якому пластина розриває контакт, налаштовується на заводі виробнику.

У режимі короткого замикання використовується принцип соленоїда. При збільшенні магнітного поля наводиться в рух соленоїд, який і розриває електричний ланцюг. Для рассеванія іскри, яка виникає при розриві ланцюга, в конструкції використовується дугогасним камера. Розсіюючої її на паралельно стоять в ній пластинах.

Таким чином можна зазначити основні частини конструкції:

  • струмові клеми;
  • расцепитель:
  • важіль управління;
  • регулювальний гвинт расцепителя;
  • дугогасним камера;
  • магнітоелектричні реле;
  • диференційний трансформатор.

Пристрій захисного відключення випускається або електромеханічне, або електронне. Відмінність їх в тому, що перший тип не вимагає додаткового живлення, так як струм для спрацьовування реле береться з промислової мережі. Трансформатор для отримання необхідної величини сили струму стає великим, відповідно і сам автомат має більші габарити, ніж електронний. Електронні пристрої доповнюються підсилювачем для сигналу, що реєструється струм витоку, проходячи через нього, збільшує своє значення.

Такий конструктив характерний не тільки для дифавтомати abb, але і для інших виробників.

Технічні характеристики

Можна виділити наступні технічні характеристики автоматів:

  1. Робочий струм. Значення сили струму, який, протікаючи через діфавтомат, не викликає його спрацьовування.
  2. Тимчасово-струмовий характеристика. Позначає співвідношення дійсної сили струму, що пропускається через автомат, до його номінального значення. Характеризує ступінь чутливості спрацьовування автомата.
  3. Вимикає робочий струм витоку. Випускаються номіналами 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA.
  4. Робоча напруга. Існують пристрої, що використовуються для роботи в електричній мережі 220 і 380 вольт.
  5. Здатність, яка відключає. Граничне значення струму короткого замикання. Величина струму яку пристрій відключає без наслідків для своїх компонентів. Маркується на лицьовій стороні в прямокутнику, має значення 3000 A, 4500 A, 6000 A, 10 000 А.
  6. Клас струмообмеження. Значення визначається швидкістю реакції пристрою на появу нештатної ситуації. Класифікація відбувається за трьома класами, з 1 по 3. На приладі відзначається в середині квадрата цифрою, що відповідає класу.
  7. Тип управління діфзащіти. Буває електромеханічне або електронне.
  8. Тип диференційного захисту. Залежить, з яким типом струму витоку працює автомат. Тип AC працює при синусоїдальній сигналі. Тип A при синусоидальном і постійному сигналі.
  9. Кількість полюсів. Кожен полюс - це вхід для лінії електропередачі. Кількість залежить від типу мережі. Випускаються пристрої з кількістю полюсів від двох до чотирьох.
  10. Температурний діапазон. Найчастіше використовується від -25 до +40 C. На корпусі пристрою позначається сніжинкою.

підключення автомата

Підключення пристрою відбувається в розрив електричної мережі, шляхом затиснення електричних проводів в спеціальних клемах пристрою. Зазвичай сам пристрій встановлюється в щитку на DIN-рейку. При цьому потрібно розуміти, що до пристрою підключається тільки нейтральний і фазовий провід лише того відгалуження, яке захищається. Наприклад, не можна об'єднувати нейтральні дроти різних ланцюгів.

Ось як виглядає рекомендація по підключенню фірми abb:

  1. Диференціальний автомат встановлюється вище лінії електромережі, на DIN-рейку, c можливістю вільного доступу до нього.
  2. Провід коммутируются послідовно. Кабелі різних ланцюгів з'єднувати заборонено. У разі такого підключення селективна схема працювати не буде.
  3. Металеві висновки заземлити.
  4. Після виконання монтажу перевірити працездатність натисканням контрольної кнопки.

Відмінність селективної схеми підключення від неселективной схеми в тому, що при порушеннях в роботі відключається тільки аварійна ланцюг, а інші залишаються в функціональному стані. Маркуються селективні пристрої буквою S.

Наприклад, селективна система підключення - це один селективний діфавтомат для загальної групи з трьох пристроїв і три дифавтомати на різне устаткування. Якщо станеться аварія на будь-якому одному пристрої, то спрацює тільки його захист, а інші два прилади продовжать працювати. У той час як при використанні неселективного автомата вимикаються всі пристрої.

Критерії вибору дифавтомати

Перед покупкою пристрою необхідно визначитися з його призначенням. За номінальному струму витоку для розеток і освітлювальних електромереж застосовуються дифавтомати з номіналом 10-30 mA. Якщо мережі об'єднані в групи, то використовуються на 30 mA, а для окремих розеток на 10 mA. Діфавтомат, що встановлюється на вході вибирається в діапазоні 100-300 mA.

Щоб підібрати з усіх різновидів діфавтомат, який буде служити довго і якісно, ​​потрібно розрахувати сумарну потужність навантаження, яку планується до нього підключити.

Наприклад, для підключення домашньої електричної лінії, до якої підключена пральна машинка з потужністю 700 Вт і бойлер на 1, 8 кВт, буде потрібно пристрій з током (700 ват +1800 ват) / 220 вольт = 12 ампер. З модельного ряду пристроїв підійде автомат з номінальним струмом 16 А. При виборі необхідно звернути увагу на маркування.

приклади позначень

Розташування значків на лицьовій панелі залежить від виробника, але основні дані вказуються однотипно. Суворого вказівки в написах немає, тому в прайс-листах або каталогах, можна зустріти різне позначення. Ось так позначає свої моделі диференціального автомата шведсько-швейцарська компанія АББ, що спеціалізується в галузі електроніки: AC-C 2P 40A / 30 ma тип 6M:

  • AC-C - автомат селективний.
  • 2P - однофазний двополюсний автомат.
  • 40 A - максимальний струм 40 ампер.
  • 30 mA - чутливість струму витоку величиною в 30 mA.
  • 6M - типовий розмір. Є кріплення під DIN-рейку.

А ось як позначає популярна німецька фірма Хагер: Диференціальний автоматичний вимикач 1 + N, 40A, 30 mA, С, 6 КА, A, 2 м AD990J:

  • 1 + N - однофазний діфавтомат, двополюсний.
  • 40 А - робоче навантаження.
  • 30 мА - робочий струм витоку.
  • С - характеристика відключення.
  • 6 кА - максимальна відключає здатність.
  • А - чутливість до синусоидальному і пульсуючому постійному струму.
  • 2 м - кількість місць, займане на din-рейці в щиті.
  • AD990J - номенклатурний номер.

Ціна диференціального пристрою залежить від виробника і робочих характеристик. Чим значення показників вище, тим дорожче буде коштувати автомат.

При покупці потрібно розрізняти УЗО від дифавтомати, так як їх зовнішній вигляд схожий. Зовнішні способи відмінності в наступному:

  • Назва пристрою. На жаль, не всі виробники вказують назву, але більшість відзначають його на лицьовій стороні пристрою або бічних гранях.
  • Маркування. Коли на пристрої позначений один лише номінальний струм, то це УЗО, а якщо разом з величиною струму вказано і тип характеристики, то це диференційний автомат, наприклад, С16. Інший метод відрізнити пристрій захисного відключення від дифавтомати - уважно вивчити написи на корпусі приладу.
  • На пристрої повинна бути вказана схема комутації. Якщо на схемі присутні обмотки електромагнітного і теплового расцепителей, то це діфавтомат.

Який тип роботи краще

Відповісти на питання про те, який краще вибрати тип електронний або механічний, досить складно. Переваги електронного дифавтомати - ціна, розміри і більш точна чутливість. Електромеханічний пристрій відрізняється надійністю і простотою конструкції. Але найбільший недолік електронних автоматів в тому, що якщо не буде харчування, він не спрацює.

Здається, що якщо немає напруги, то і його робота не потрібна, але це в корені не так. У разі отгоранія нульового проводу, світла не буде, але небезпечна напруга збережеться. У такому випадку при витоку струму механічний діфавтомат спрацює, а електронний - немає. При цьому електронний діфавтомат схильний до впливу перепадів напруги в мережі і може вийти з ладу.

На ринку присутні моделі як вітчизняних, європейських, так і азіатських виробників. Але в першу чергу потрібно звертати увагу на відомі бренди, такі як ABB, Schneider Electric, Siemens, Hager. Продукція цих виробників завжди має сертифікат якості і привабливий гарантійний термін.

Категорія:

Технології