Принцип работы дифференциального автоматического выключателя — разбираем детально

Пошаговая инструкция по установке дифавтомата

Установка дифавтомата не представляет сложностей и может быть произведена самостоятельно без специального обучения.

К месту с блоком дифавтоматов должен быть свободный доступ. Вокруг него желательно не размещать легковоспламеняющиеся и взрывоопасные предметы

Последовательность действий при этом следующая:

  1. Проверить целостность АВДТ и работоспособность его тумблеров.
  2. Зафиксировать дифавтомат на специальной металлической DIN-рейке в месте его постоянного расположения.
  3. Отключить напряжение в квартире и проверить его отсутствие индикатором.
  4. Зачистить питающие жилы в кабеле и подсоединить их к двум верхним клеммам дифавтомата. Синий цвет обычно подключается к «нулю» АВДТ, желтый или коричневый – к контуру заземления, а третий цвет – к «фазе» прибора.
  5. К нижним клеммам дифавтомата подключить провода, подающие напряжение в квартиру или на последующие защитные устройства.
  6. Подать напряжение на АВДТ и проверить работоспособность прибора.

Для тестирования дифавтомата на нем предусмотрена специальная кнопка «Т».

При её нажатии в электрической цепи появляется ток утечки, который должен привести к срабатыванию аппарата и отключению напряжения. Если АВДТ не отреагировал, значит, он неисправен и подлежит замене.

В деревянных домах обязателен огнестойкий щит для дифавтомата. Он защитит стены дома от огня в случае возгорания защитных устройств

В электрической сети квартиры дифавтомат является лишь промежуточным звеном, обеспечивающим дополнительную защиту, поэтому его монтаж не вызовет затруднений.

Как устроены 3 защиты дифавтомата

Дифавтомат представляет собой автоматический выключатель и устройство защитного отключения (УЗО), собранные в одном корпусе.

В дифференциальном автомате защита от перегрузки

выполняется в виде биметаллической пластины, по которой течет ток. Он вызывает нагрев пластины и та деформируется. Чем больше ток, тем сильнее и быстрее происходит деформация пластины. В случае достижения порогового значения деформация биметалла приводит к срабатыванию отключающего механизма.

Токовая отсечка в автоматических выключателях реализуется в виде электромагнита. Тут все просто — если в цепи возникло короткое замыкание, то ток короткого замыкания втягивает сердечник в катушку и происходит отключение выключателя.

Ниже на рисунке показано устройство тепловой защиты и отсечки.


Рис. 4. Устройство максимальных токовых защит дифференциального автомата

Внимание! В модульных АД отсечка и тепловое реле встраиваются только в фазные модули. Поэтому при подключении к дифавтомату питающих проводов необходимо следить, чтобы нулевые проводники были подключены к клеммам, помеченным буквой «N»

На следующем рисунке схематически показан принцип работы дифзащиты.


Рис. 5. Схема дифференциальной защиты

Основными элементами дифзащиты являются измерительный трансформатор и исполнительный механизм. В качестве исполнительного механизма обычно применяется реле с двумя устойчивыми положениями (поляризованное реле). Трансформатор сравнивает токи в нулевом и фазном проводе. В случае если они не равны, на дополнительной катушке трансформатора появляется напряжение, вызывающее срабатывание реле, которое связано с механизмом отключения выключателя.

Для проверки работы дифзащиты в УЗО и дифавтоматы встраивают кнопку «Тест» и небольшой резистор. С их помощью можно имитировать утечку. Исправный аппарат, подключенный к сети, при нажатии тестовой кнопки должен отключиться. Нормативные документы предписывают проводить подобную проверку не реже одного раза в квартал.

Для любознательных

. Устройства вызывающие автоматическое отключение защитных аппаратов специалисты называютрасцепителями . Про дифференциальный автомат можно сказать, что в него встроен тепловой, электромагнитный и дифференциальный расцепитель.

Критерии выбора дифавтомата

Дифференциальные автоматические выключатели выпускаются в двухполюсном и четырехполюсном исполнении. Первые применяются в однофазной сети, вторые – трехфазной

Выбирая дифференциальный выключатель, обращают внимание на номинал автомат

,тип защитной характеристики и науставку дифзащиты . Все эти данные указываются на лицевой панели защитного аппарата.


Рис. 6. Обозначения на передней стороне дифавтомата На рисунке видна надпись «С 16». Она означает, что мы имеем дело с дифавтоматом с номинальным током 16А и защитной характеристикой типа «С». Надпись I∆n>30mA обозначает величину уставки защиты от тока утечки.

На передней панели также видна электрическая схема дифавтомата. На ней схематически изображен дифференциальный трансформатор в виде овала, электронное реле с электромагнитом (треугольник и прямоугольник). На фазном проводе, который помечен цифрой 2, изображены электромагнитный и тепловой расцепитель. (выступы в виде дуги и прямоугольника).

Номинал защитного аппарата должен соответствовать номинальному току нагрузки. Его можно узнать из паспорта или рассчитать по мощности. Для однофазной нагрузки расчетная формула выглядит так:

I=P/U

Для трехфазной цепи применяют следующую формулу:

I=P/3U

Где P—

мощность;U – напряжение;I – ток.

Что касается дифференциального расцепителя. Для защиты людей в сырых помещениях (кухни, ванные, подвалы) выбирают уставку 10мА. В остальных случаях можно применять автоматы с уставкой 30мА.

Если дифавтомат применяется для защиты от пожара, то выбирают уставку 100мА или 300мА.

Выбирая автомат для бытового применения можно остановиться на защитной характеристике типа «С». Она хорошо подходит для большинства типов нагрузок. Если нужно защитить электродвигатель, например деревообрабатывающий станок, то выбираем АД с защитной характеристикой типа «D».

Дифавтомат может сработать от одной из трех защит. Поэтому желательно приобретать выключатели с индикаторами (светодиоды, флажки) указывающими от чего произошло отключение.

Понятие дифференциального автомата

Дифференциальный автомат – это комбинированный электрический аппарат, предназначенный для работы в сетях низкого напряжения и совмещающий в себе функции устройства защитного отключения (УЗО) и автоматического выключателя.

Назначение дифференциального автомата

Дифавтомат, называемый также автоматическим выключателем дифференциального тока (АВДТ), служит для защиты участка электроцепи, подключенного посредством данного автомата к питающей сети, от выхода из строя в случае возникновения в данной сети повышенных токов, возникающих при перегрузках и коротких замыканиях. Данная функция идентичная назначению автоматического выключателя.

Кроме того, дифференциальный автомат может предотвратить возгорания и травмы людей и животных (возможно, со смертельным исходом), возникающие по причине утечки электрического тока через повреждения в изоляционном слое проводника либо неисправное энергопринимающее устройство, что совпадает с функционалом УЗО.

Важно! Основное преимущество дифференциального автомата перед этими двумя устройствами в совокупности – его компактность. Особенно это актуально при необходимости установки в распределительном щитке целого ряда защитных автоматов

Дифференциальный автомат

Дифференциальные автоматические выключатели широко применяются для защиты электрических систем как в быту, так и в офисных и производственных помещениях. Они ничем не уступают по своим характеристикам аналогичным УЗО и автоматическим выключателям, следовательно, не имеет каких-либо особенных ограничений в плане сферы применения. Дифавтоматы возможно устанавливать как на вводе в здание, так и на ответвительных кабельных трассах для обеспечения пожарной безопасности, а также безопасности людей и иных живых организмов.

Устройство дифференциального автомата

Основными рабочими элементами конструкции дифавтомата являются:

  • дифференциальный трансформатор;
  • электромагнитный расцепитель;
  • тепловой расцепитель.

Трансформатор, входящий в состав дифференциального автоматического выключателя, имеет несколько обмоток, количество которых напрямую зависит от числа полюсов устройства. Он предназначен для сравнения токов нагрузки проводников.

В случае их несимметричности на выходе из вторичной обмотки рассматриваемого трансформатора внутри дифференциальногоустройства возникает ток утечки, поступающий на пусковой элемент, который немедленно производит размыкание силовых контактов автомата дифференциального тока.

Электромагнитный расцепитель – это специализированный магнит с сердечником, оказывающий воздействие на отключающий механизм. Срабатывает указанный магнит в случае достижения током нагрузки порога срабатывания (в частности, при коротком замыкании). Электромагнитный расцепитель срабатывает практически мгновенно – за доли секунды.

Тепловой расцепитель предназначен для защиты электрической сети от токовых перегрузок. Конструктивно тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, отличающаяся эффективностью действия именно в подобных режимах. Механизм расцепления при этом срабатывает посредством изгиба пластины как следствия прохождения через нее повышенных токов. Срабатывания теплового расцепителя происходит не мгновенно, а с выдержкой некоторого времени, причем время его срабатывания напрямую зависит от величины тока нагрузки, проходящего через дифавтомат, а также от температуры окружающей среды.

Монтаж

Один раз в месяц рекомендуется осуществлять проверку дифференциального автомата на работоспособность. Для этого в его устройстве предусмотрена кнопка «test», подключаемая последовательно с сопротивлением. При ее нажатии осуществляется подача напряжения на специальный контакт. Если дифавтомат исправен, то в этом случае он должен отключиться.

Важно! Если ваше устройство успешно прошло подобный тест, то вы можете быть уверены только в том, что целостность цепи не нарушена. Но это не дает вам гарантии, что ток утечки отключения и скорость срабатывания дифференциального автомата соответствуют должным требованиям

Помимо прочего, выключатель дифференциального тока может успешно проходить «test»-проверку, но при этом он проигнорирует реальную утечку электроэнергии по причине неверной установки его в сеть.

Производители дифференциальных автоматов

Помимо понятия о том, что это такое, диф автомат, необходимо иметь элементраные знания о фирмах-производителях данных устройств, самыми популярными среди которых на мировом рынке являются ABB, LeGrand, Schneider Electric и Siemens. Среди отечественных производителей можно выделить КЭАЗ, IEK и DEK raft.

Селективный и неселективный метод срабатывания устройства

Для того, чтобы реализовать селективное подключение дифавтоматов, необходимо использовать селективный дифавтомат, то есть помеченный буковой S. В противном случае схема будет неселективной, даже если будут подобраны определенным образом технические характеристики дифавтоматов, входящих в эту систему.

Селективная система подключения — это один селективный дифавтомат для площадки (лестничной клетки) и три дифавтомата в квартирах. В случае, если случится авария в одной из квартир и сработает соответствующий дифавтомат, благодаря тому, что для площадки выбран селективный прибор, на самой площадке дифавтомат не сработает, соответственно — будет отключена только одна аварийная квартира, а остальные будут спокойно продолжать потреблять электроэнергию без какого-либо риска аварии или выгорания проводки и т.д.

Спутниковое ТВ — прекрасная альтернатива эфирным телеканалам и кабельному телевидению, особенно в загородных домах и дачах, где слабый сигнал для приёма с аналоговой антенны и отсутствуют кабельные операторы. Поэтому домашнему мастеру-любителю будет полезно знать, как настроить спутниковую антенну самостоятельно. придерживаясь простого порядка действий.

Практически в каждом доме есть в наличии микроволновая печь

Для правильного использования такого вида бытовой электроники, очень важно разобраться в принципе работы и устройстве СВЧ-печи, а также научиться делать её текущий ремонт

Вторая схема является аналогичной предыдущей, но тут на площадке стоит такой же обыкновенный неселективный дифавтомат, как и для квартир. Это приводит к тому, что в случае отключения одной из квартир, будет отключен и общий дифавтомат на площадке. Очевидно, что без электроэнергии останутся и обе соседние квартиры.

Таким образом, очевидно: в любом виде схема с дифавтоматом – это надежная защита от пробоев, которая может обеспечить как безопасность людей, так и защитить приборы и саму сеть от аварий. В зависимости от сложности электросистемы, количества нагрузочных элементов, помещения, где она будет работать, необходимо выбрать наиболее целесообразный способ подключения дифавтоматов.

Схемы подключения дифавтомата.

Подключение дифавтомата без заземления осуществляется по одной из следующих схем:

Подключение дифавтомата с заземлением осуществляется по одной из следующих схем:

При системе ТN-C-S (когда нулевой проводник разделяется на нулевой рабочий и нулевой защитный):

Подключение дифавтомата в трехпроводную однофазную и пятипроводную трехфазную электросеть, (так называемая система TN-S (когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены):

ВАЖНО! В зоне действия дифавтомата нельзя объединять нулевой защитный (провод заземления) и нулевой рабочий проводники! Другими словами нельзя в схеме, после установленного дифавтомата, соединять между собой рабочий ноль (синий провод на схеме) и провод заземления (зеленый провод на схеме)

Основные ошибки подключения

Как мы уже сказали, при неправильном подключении дифавтомата к сети могут возникнуть такие проблемы, как его ложное срабатывание либо вообще полный выход из строя.

Виновниками неисправностей могут быть следующие ошибки подключения:

  1. Нулевой провод на выводе из корпуса соединен с остальными нулями. Как уже было сказано ранее, проходящие токи будут провоцировать устройство на ложное срабатывание.
  2. Вводные L и N заведены снизу корпуса. Такая ошибка встречается очень часто на практике, свидетельствуя о невнимательности электрика, который совершал установку. Даже на передней панели дифференциального автомата нарисована схема, согласно которой ввод осуществляется только сверху.
  3. Ноль соединяется с «землей». Такой вариант иногда используют в старых домах, где применяется двухпроводная сеть. Результат неправильного подключения – ложное срабатывание защиты.
  4. Провод N заведен к электроприбору напрямую (мимо защиты). В этом случае также будет происходить срабатывание.
  5. В схеме присутствуют несколько диф автоматов и при этом электроприбор подсоединен фазой к одному, а нулем к другому. Результат – отключение одного либо двух сразу защитных устройств.

Наглядно увидеть ошибки Вы можете на видео ниже:

Неправильное подключение дифференциального автомата

Вот и все что хотелось рассказать Вам о том, как правильно установить и подключить дифавтомат своими руками.

Добрый день, подскажите пожалуйста есть ли смысл подключении диф автомата c16 0.03а параллельно входному автомату с50. Идея в том что выключив вводной автомат, и отключив всю электрику в доме, линия за дифом( а это холодильник) будет работать? Перед входным автоматом стоит еще 1 двухполюсный автомат с62 и диф автомат с 50 0.1а в подъездном щите. Заранее спасибо.

На фото по установке дифавтомата на din рейку для чего коричневый провод(понимаю L) идет на клемную колодку?

Да это образно для примера так сделали. Просто показано что вводные L и N заходят сверху.

Подскажите пожалуйста, на 4 автомата. 3 по 16 и один 10 ампер, какой дифавтомат надо поставить, как расчитывать какой ставить?

Традиционные ошибки при монтаже дифавтомата

Если монтаж дифференциального автоматического выключателя выполнен с нарушением правил и норм, то в обязательном порядке возникнут проблемы, такие как ложные срабатывания дифавтомата или даже полный выход из строя всего устройства или отдельных его частей. Виновниками таких негативных событий могут стать следующие основные ошибки, возникающие при подключении дифавтомата к сети.

  1. Нулевой проводник на выходе из дифавтомата соединен напрямую с нулевыми контактами других модульных устройств, расположенных в распределительном электрощите. Такое подключение категорически запрещено! При таком некорректном монтаже обязательно появятся ложные срабатывания устройства, которые возникают за счет разных величин электрического тока в нулевых проводниках каждого модуля.
  2. Входящие в дифавтомат фазные (L) и нейтральные проводники (N) ошибочно заведены снизу корпуса устройства. Такой монтаж способен полностью вывести модуль из строя. Эту ошибку очень часто допускают невнимательные люди. На принципиальной схеме, нарисованной на передней панели самого дифференциального выключателя, точно указано, что входящие провода должны присоединятся к верхним контактам и никак иначе.
  3. Ноль дифавтомата заведен на «землю», что характерно для домов старой постройки, где используется однофазная двухпроводная линия подачи электроэнергии. Такое подключение дифференциального автоматического выключателя также недопустимо, так как этот вариант монтажа будет вызывать постоянные ложные срабатывания защиты.
  4. Нейтральный проводник (N) заведен в квартиру, дом или другое строение напрямую, минуя дифавтомат. При подключении устройства перепутаны фазы с нулем. Эти две ошибки приведут к ложному срабатыванию устройства или выходу его из строя, с необходимостью последующей замены.

Выше мы рассмотрели основные ошибки при монтаже дифавтоматов, которые может совершить человек в результате невнимательности или плохой профессиональной подготовке. Любая из них недопустима, так как приводит к тому, что устройство не способно выполнять свою главную функцию — защиту людей от удара электротоком, а электрическую проводку и бытовые приборы от перегрузок и коротких замыканий!

Когда нельзя никому доверять

Производители некоторых устройств не могут полагаться, что покупатель адекватен и в его электрощите есть защита, поэтому добавляют свою.

В виде персонального УЗО для устройства в вилке или в виде коробочки на шнуре. Если покупатель подключит бойлер пластиковыми трубами, корпус не заземлит, то при потере герметичности ТЭНа электричество по воде в трубах и пойдет через человека в заземленную ванну. Такое УЗО защищает конкретно одно устройство, и в некоторых странах существуют нормативы, обязывающие добавлять УЗО на некоторые типы устройств. Как вы можете заметить, устройство также содержит кнопочку “тест” для проверки работоспособности защиты.

Конструктивные особенности, принцип действия и схема дифавтомата

Рассматривая обозначение устройства по ГОСТ, несложно выделить конструктивные элементы защитного аппарата.

К основным стоит отнести:

  • Дифференциальный трансформатор;
  • Группа расцепителей (тепловой и электромагнитный).

Каждый из элементов выполняет определенные задачи. Рассмотрим их подробнее.

Дифтрансформатор — устройство с несколькими обмотками, число которых напрямую зависит от количества полюсов.

В его задачу входит сравнение нагрузочных токов в каждом из проводников. В случае расхождения показателей появляется ток утечки, который направляется в пусковой орган.

Если параметр выше определенного уровня устройство отключает электрическую цепь посредством разделения силовых контактов дифавтомата.

Для проверки работоспособности предусмотрена специальная кнопка, чаще всего подписываемая, как «TEST». Она подключена через сопротивление, которое подключается двумя способами:

  • Параллельно одной из существующих обмоток;
  • Отдельной обмоткой на трансформатор.

После срабатывания кнопки пользователь искусственно формирует ток небаланса. Если дифавтомат исправен, он должен отключить цепь. В противном случае делаются выводы о неисправности аппарата.

Следующий элемент дифавтомата — электрический расцепитель. Конструктивно он имеет вид электрического магнита с сердечником.

Назначением элемента является воздействие на отключающий механизм. Срабатывание электромагнита происходит при увеличении нагрузочного тока выше установленного уровня.

Чаще всего это бывает при появлении КЗ в низковольтной сети. Особенность расцепителя заключается в срабатывании без выдержки времени. На отключение питания уходят доли секунды.

В отличие от электромагнитного, тепловой расцепитель защищает не от КЗ в цепи, а от перегрузок. В основе узла лежит биметаллическая пластинка, через которую протекает нагрузочный ток.

Если он выше допустимого значения (номинального тока дифавтомата), происходит постепенная деформация этого элемента. В определенный момент пластина из биметалла постепенно изгибается.

В определенный момент она воздействует на отключающий орган защитного устройства. Задержка времени теплового расцепителя зависит от тока и температуры в месте установки. Как правило, эта зависимость имеет прямо пропорциональный характер.

На кожухе дифавтомата прописывается нижний предел (указывается в мА). Кроме тока утечки, указывается и номинальный ток расцепителя. Более подробно о маркировке аппарата поговорим ниже.

Основные ошибки подключения дифавтоматов

Иногда после подключения дифавтомата он не включается или вырубается при подключении любой нагрузки. Это значит, что что-то сделано не так. Есть несколько типичных ошибок, которые встречаются при самостоятельной сборке щитка:

  • Провода защитного нуля (земля) и рабочего нуля (нейтраль) где-то объединены. При такой ошибке дифавтомат вообще не включается — рычаги не фиксируются в верхнем положении. Придется искать где объединены или перепутаны «земля» и «ноль».
  • Иногда при подключении дифавтомата ноль на нагрузку или на ниже расположенные автоматы взят не с выхода устройства, а напрямую с нулевой шины. В таком случае рубильники становятся в рабочее положение, но при попытке подключить нагрузку, они моментально отключаются.
  • С выхода дифавтомата ноль подается не на нагрузку, а идет обратно на шину. Ноль на нагрузку тоже берется с шины. В этом случае рубильники становятся в рабочее положение, но кнопка «Тест» не работает и при попытке включить нагрузку происходит отключение.
  • Перепутано подключение ноля. С нулевой шины провод должен идти на соответствующий вход, обозначенный буквой N, который находится вверху, а не вниз. С нижней нулевой клеммы провод должен уходить на нагрузку. Симптомы аналогичны: рубильники включаются, «Тест» не работает, при подключении нагрузки происходит срабатывание.
  • При наличии в схеме двух дифавтоматов перепутаны нулевые провода. При такой ошибке оба устройства включаются, «Тест» работает на обоих устройствах, но при включении любой нагрузки выбивает сразу оба автомата.
  • При наличии двух дифавтоматов, идущие от них нули где-то дальше соединили. В этом случае оба автомата взводятся, но при нажатии на кнопку «тест» одного из них, вырубаются сразу два устройства. Аналогичная ситуация возникает при включении любой нагрузки.

Теперь вы не только можете выбрать и подключить дифференциальный автомат защиты, но и понять почему он выбивает, что именно пошло не так и самостоятельно исправить ситуацию.

Особенности конструкции дифавтомата

Поскольку дифавтомат предназначен для выполнения нескольких различных функций, то в его конструкцию входят относительно обособленные элементы, принцип работы и назначение которых несколько различаются. Все составные части устройства собраны в компактном диэлектрическом корпусе, имеющем крепления для монтажа на DIN-рейку в электрическом щитке.

К рабочей части дифференциального автомата относятся:

  1. Механизм независимого расцепления.
  2. Электромагнитный расцепитель. Это устройство состоит из катушки индуктивности, оборудованной подвижным металлическим сердечником. Сердечник соединен с подпружиненным возвратным механизмом, обеспечивающим надежное замыкание контактов выключателя в нормальном режиме работы электрической цепи. Электромагнитный расцепитель срабатывает в тех случаях, если в цепи протекает ток КЗ.
  3. Тепловой расцепитель. Это устройство размыкает электрическую цепь при протекании по ней тока, незначительно превышающего номинальное значение.
  4. Рейка сброса.

К защитной части устройства относятся модуль дифференциальной защиты, срабатывающий в тех случаях, если есть ток в проводах заземления электроустановки. В случае превышения этим током определенного значения устройство дает команду на размыкание основных контактов, а также сигнализирует о причинах срабатывания защиты дифференциального автомата.

Составными частями конструкции модуля защиты являются:

  1. Дифференциальный трансформатор.
  2. Электронный усилитель.
  3. Катушка электромагнитного сброса.
  4. Устройство контроля исправности защитной части дифавтомата.

На передней части корпуса изделия есть специальная кнопка, которая предназначена для проверки работоспособности защитной части устройства. Чтобы спровоцировать контрольное срабатывание дифавтомата нужно просто нажать на кнопку, при этом происходит замыкание цепи, вызывающее ток утечки, на который реагирует защита.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий