Дифавтомат устройство и принцип работы.
Приветствую Вас уважаемые гости и постоянные читатели сайта elektrik-sam.info!
Начинаем очередную серию публикаций в рамках курса «Автоматические выключатели, УЗО и дифавтоматы — подробное руководство», на этот раз посвященную дифференциальным автоматам. Начнем с рассмотрения устройства и принципа работы дифавтоматов.
Автоматический выключатель дифференциального тока или дифавтомат — это устройство, объединяющее в одном корпусе функции автоматического выключателя и УЗО. Т.е. он позволяет защитить контролируемую цепь от токов перегрузки и токов короткого замыкания (функции автоматического выключателя) и от токов утечки (функции УЗО), позволяя защитить человека от возможного поражения электрическим током и предотвратить возможность возгорания в результате нарушения изоляции токоведущих частей электроустановки.
Конструктивно дифавтоматы изготавливаются из диэлектрического материала и имеют защелку для установки на DIN-рейку.
Установка производится так же, как и установка УЗО.
Для однофазной сети 220В выпускаются двухполюсные дифавтоматы. К клеммам верхних полюсов подключается фазный и нулевой проводник питающей сети, а к зажимам нижних полюсов – фазный и нулевой проводник от нагрузки. При этом, в зависимости от марки производителя и серии они для своей установки на DIN-рейку могут занимать как два, так и более модулей.
Для трехфазной сети 380В выпускаются четырехполюсные дифавтоматы. К верхним клеммам подключаются три фазных провода и ноль со стороны питания. К нижним клеммам три фазных провода и ноль от нагрузки.
При установке на DIN-рейку четырехполюсные дифавтоматы занимают место больше четырех модулей, в зависимости от марки производителя. Т.е. полюсов для подключения проводов четыре, а занимаемое место в электрощите более четырех модулей, за счет блока дифференциальной защиты.
Применение двухполюсных дифавтоматов, которые при установке занимают два модуля, позволяет сэкономить место в электрощите и упростить монтаж, вместо отдельно установленных автоматического выключателя и УЗО (которые вместе занимают три модуля).
Мы помним из раздела, посвященного устройствам защитного отключения, что УЗО не защищает от сверхтоков и требует установки последовательно с ним автоматического выключателя.
При разветвленной проводке с большим количеством групп, экономия места в электрощите может быть довольно существенной. Однако, зачастую стоимость дифавтомата больше, чем стоимость отдельно установленных автомата и УЗО.
Конструктивно дифавтомат состоит из двух- или четырехполюсного автоматического выключателя и включенного последовательно с ним модуля дифференциальной защиты. Подробно конструкцию и принцип работы автоматических выключателей и УЗО мы рассматривали в предыдущих разделах, ссылки на них внизу этой статьи.
Повторим вкратце основные моменты.
Модуль автоматического выключателя обычно устанавливается в фазные проводники и содержит тепловой расцепитель для защиты от токов перегрузки и электромагнитный расцепитель (катушку соленоида с подвижным сердечником) для защиты от токов короткого замыкания.
Принцип действия такой же, как и у обычного автоматического выключателя.
При возникновении тока перегрузки биметаллическая пластина нагревается проходящим через нее электрическим током, изгибается, и, если ток в цепи не уменьшается, приводит в действие механизм расцепления, размыкая защищаемую цепь.
При коротком замыкании ток в цепи мгновенно возрастает, наводимое в катушке соленоида магнитное поле перемещает сердечник, который приводит в действие механизм расцепителя и размыкает силовые контакты.
Для защиты силовых контактов дифавтомата от разрушающего действия электрической дуги, применяется дугогасительная камера.
Модуль дифференциальной защиты представляет собой дифференциальный трансформатор тока, через который проходит фазный и нулевой проводник (первичная обмотка) и обмотка управления (вторичная обмотка). В четырехполюсных дифавтоматах через дифференциальный трансформатор тока проходит три фазных проводника и нулевой.
В обычном режиме работы через фазный провод проходит ток к нагрузке, а через нулевой проводник от нагрузки, т.е. токи равны и направлены встречно. Геометрическая сумма токов равна нулю, наводимые ими магнитные потоки в обмотке трансформатора тока взаимно компенсируют друг друга, и результирующий магнитный поток равен нулю.
При возникновении тока утечки баланс токов нарушается, поскольку в фазном проводе вместе с током нагрузки протекает и ток утечки. Токи в фазном и нулевом проводниках наводят разные по величине магнитные потоки, их баланс нарушается и в тороидальном сердечнике трансформатора тока возникает разностный магнитный поток. Под действием разностного магнитного потока во вторичной обмотке управления возникает ток. Когда величина этого тока превысит пороговое значение, срабатывает механизм расцепления и силовые контакты дифавтомата отключаются от питающей сети.
Как и УЗО, модуль дифференциальной защиты дифавтоматов может быть электромеханическим или электронным.
В электронных при возникновении утечки, ток в обмотке управления подается на плату электронного усилителя с катушкой электромагнитного сброса и через механизм расцепителя отключает силовые контакты дифавтомата от питающей сети.
Дифавтоматы с электронным модулем дифференциальной защиты, в отличие от электромеханических, могут потерять работоспособность при обрыве фазного или нулевого проводника со стороны питающей сети (подробно об этом смотрите видео работа УЗО при обрыве нуля), поскольку отсутствует питание, необходимое для работы платы усилителя.
Дифавтоматы некоторых производителей имеют встроенные индикаторы, которые позволяют определить причину срабатывания:
— дифавтомат сработал от перегрузки по току: тепловая защита или электромагнитный расцепитель от токов короткого замыкания;
— или сработал модуль дифференциальной защиты дифавтомата в результате утечка тока.
Если таких индикаторов нет, тогда в случае отключения дифавтомата, неясно что вызывало срабатывание – перегрузка по току, или дифавтомат сработал в результате возникновения тока утечки.
Для проверки исправности модуля дифференциальной защиты на корпусе устройства расположена специальная кнопка «Тест». При нажатии на эту кнопку создается искусственный ток утечки и если дифавтомат отключился, значит он исправен.
Более наглядно принцип работы смотрите в видео Дифавтомат устройство и принцип работы:
Интересные материалы по теме:
Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — руководство.
Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?
Конструкция (устройство) УЗО.
Устройство УЗО и принцип действия.
Принцип работы трехфазного УЗО.
Работа УЗО при обрыве нуля.
Как проверить тип УЗО?
Почему УЗО выбирают на ступень выше?
УЗО основные характеристики.
Часть 1.
УЗО основные характеристики. Часть 2.
Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы.
УЗО или дифавтомат, что выбрать?
Обойтись в быту без электричества, а значит и без электроприборов практически невозможно. Но чтобы лишиться благ цивилизации достаточно банального короткого замыкания. Кроме того, электротравма, полученная при утечке тока – не такая уж редкость. Решение проблемы – установка защитного оборудования: УЗО, АВДТ и автоматических выключателей. О тонкостях использования устройств защитного отключения и дифавтоматов – в материале.
УЗО и АВДТ
Человеку далекому от электрики сложно не только визуально отличить аппараты, но и ответить на вопрос об их назначении. Между тем, непонятные приборы призваны защищать потребителя и его имущество от негативных явлений – коротких замыканий, перегрузок и травм.
Функции и устройство УЗО
Повреждение проводки, особенно если причина этому вы сами — это реальный шанс получить от нее сдачи.
Нарушитель целостности изоляции кабеля сам становится проводником для текущего в сети тока. Устройство защитного отключения разработано как раз для предотвращения таких ситуаций. Прибор обнаруживает утечку с помощью трансформатора и размыкает цепь до того, как горе-монтер пострадает.
Токоведущие части электроприборов обычно надежно скрыты от любопытных глаз и рук. Тем не менее, забраться не туда иногда проще, чем кажется. В случае случайного контакта с проводящими ток элементами, УЗО предотвратит трагедию.
Утечка тока может вовсе оставить без крыши над головой. Проводники с поврежденными защитными оболочками – распространенная причина пожаров. Устройство защитного отключения справится и с этой проблемой.
f9f951d7-620c-4d10-8f23-6bf91fa23975
УЗО ВД1-63 2п 25 А 30 мА AC 230 В KARAT ИЭК MDV10-2-025-030
6382d044-8768-4011-93a5-278d50c9cad2
УЗО 2п 25 А 30 мА AC 230 В Easy9 Schneider Electric EZ9R34225
347b5108-7c09-43a7-a5cd-280e38244008
УЗО Fh302 2п 40 А 30 мА AC 230 В Fh300 ABB 2CSF202004R1400
dd3bc71e-7c99-4e58-aca3-c51afcabc6a1
УЗО 2п 25 А 30 мА AC 240 В TX3 Legrand 403000
a9de45d3-5c11-4f44-b4a2-e65ced76b07b
УЗО 2п 25 А 30 мА AC 230 В ВД1-63 TDM SQ0203-0008
Конструкция и функции АВДТ
Автоматический выключатель дифференциального тока – прямой потомок автоматов и УЗО.
Устройство комплектуется тепловыми и электромагнитными расцепителями. Первые реагируют на нагрев, вызванный токами перегрузок; вторые – на воздействие КЗ на магнитное поле катушки. И те, и другие отвечают за срабатывание защиты. Как и в УЗО, трансформатор дифавтомата находит утечки в сети. Дугогасительная камера предохраняет от повреждений сам АВДТ. Как видно из названия, система гасит электрическую дугу, появляющуюся от разрыва цепи, с помощью металлических пластин.
Таким образом, дифавтомат работает за двоих: выполняет функции устройства защитного отключения и автоматического выключателя. Помимо утечек, аппарат справляется с короткими замыканиями и перегрузками.
11243420-440b-4f2d-9860-ac0f51332d9c
АВДТ 2п 16 А 30 мА 6 кА хар-ка C АВДТ 32 KARAT ИЭК MAD22-5-016-C-30
ae2e5e6e-63cb-410a-9b70-fea7b3b7bbf5
АВДТ 2п 25 А 30 мА 4,5 кА хар-ка C Easy9 Schneider Electric EZ9D34625
9fbec67c-f9b1-4df0-a355-38944a5206e5
АВДТ 2п 25 А 30 мА 6 кА хар-ка C RX3 Legrand 419401
f2542426-9eda-4c3d-b219-20556c4496a9
АВДТ 2п 25 А 30 мА 4,5 кА хар-ка C Spring, DSH941R ABB 2CSR145001R1254
bfce2bfd-bd51-4e80-a655-f0fce2b0ab00
АВДТ АВДТ34 4п 25 А 30 мА 6 кА хар-ка C KARAT ИЭК MAD22-6-025-C-30
Различия дифавтомата и УЗО
- Устройство защитного отключения реагирует только на утечки.
Для борьбы с замыканиями и перегрузками ему нужен напарник – автоматический выключатель. - АВДТ занимает в щитке меньше места и имеет более простую схему подключения, чем пара УЗО-автоматический выключатель.
- Поскольку устройство защитного отключения лишено излишеств, свойственных АВДТ, его ремонтопригодность выше.
- При срабатывании УЗО совершенно ясно, что причиной была утечка. В аналогичной ситуации дифавтомат дает больше пищи для раздумий.
- Автоматический выключатель дифференциального тока своим существованием опровергает расхожее утверждение о том, что оптом все дешевле: универсальный аппарат обойдется дороже УЗО и выключателя.
Для борьбы с замыканиями и перегрузками ему нужен напарник – автоматический выключатель.Что касается качества исполнения, то оно больше зависит не от разновидности прибора, а от торговой марки. Добросовестные производители одинаково ответственно относятся к выпуску одиночных и комбинированных аппаратов.
Таким образом, если рассматривать УЗО как отдельный продукт, оно однозначно проигрывает АВДТ по части функционала.
Однако, устройство защитного отключения с группой поддержки в виде выключателя – достойный противник для дифавтомата. В таком случае выбор будет зависеть исключительно от личных предпочтений потребителя или электрика.
для чего нужен, устройство и принцип работы
Дифавтомат или дифференциальный выключатель — это устройство, объединяющее в себе два защитно-коммутационных аппарата — УЗО и автоматический выключатель. Применяются в распределительных щитах 220/380 Вольт в быту и на производстве. В этой статье мы рассмотрим, что такое дифавтомат, как он устроен и где применяется.
Назначение
Дифавтоматы применяются для защиты электропроводки от перегрузки, перегрузки по току, короткого замыкания, а также для защиты человека от поражения электрическим током при утечке. Утечки могут возникнуть в результате поломки на корпусе. электронагревателей (ТЭНов), например, в котлах — водонагревателях, электропечах, плитах, стиральных или посудомоечных машинах, а также старение или повреждение изоляции.
Все эти проблемы можно локализовать, установив прибор, который сравнивает токи между фазой и нулем, и если по фазе течет больше, например, 30 мА, чем через ноль, то где-то есть утечка и цепь разорвется. Он называется УЗО (устройство защитного отключения).
Интересно:
Слово «дифференциал» означает различие между чем-либо или между какими-либо состояниями тела, контура или системы. Синонимами этого слова будут: разные, неравные. Поэтому устройство, сравнивающее токи в проводах, называют дифференциальным автоматом или дифференциальной защитой.
По тем же причинам могут возникать короткие замыкания. А если вы подключите слишком много электроприборов на одну линию — ваша проводка выйдет из строя от перегрева, поэтому она защищена автоматическими выключателями.
Дифференциальный автомат сочетает в себе УЗО и автоматический выключатель, поэтому является универсальным защитным устройством.
Устройство и технические характеристики
Как уже было сказано, дифавтомат состоит из УЗО и автоматического выключателя, это показано на схеме, которая изображена на лицевой стороне таких устройств.
Это помогает определить, что установлено в электрощите при его обслуживании. Ниже мы расскажем, как отличить УЗО, автомат и дифавтомат.
На рисунке показаны составные функциональные узлы дифавтомата.
Электромагнитный расцепитель нужен для того, чтобы мгновенно разрывать цепь при коротком замыкании, то есть когда токи резко возрастают в десятки и тысячи раз выше номинальных.
Термический сброс — медленнее. Это биметаллическая пластина, которая под действием повышенной нагрузки (на 10% больше номинальной, например) прогибается, а также разрывает силовые контакты.
Дифференциальный трансформатор сравнивает токи между проводами (фаза и ноль), и при утечке силовые контакты размыкаются.
Кнопка тест просто замыкает фазу через сопротивление до трансформатора на ноль — после него. Там большая разница токов и контакты разорваны. Необходим для безопасного тестирования дифференциальной части устройства.
Что внутри дифильтромата? Этот вопрос часто задают те, кто впервые столкнулся с данным типом коммутационных аппаратов.
Имеет:
Термический расцепитель;
Электромагнитный расцепитель;
Дифференциальный трансформатор;
Схема обработки данных с трансформатора, если это можно так назвать;
Силовые контакты;
Камера прерывателя;
Кнопка «ТЕСТ» нужна для проверки работы дифференциальной части.
К сожалению, современные защитные устройства, монтируемые на дин-рейку, редко предназначены для разборки. Их корпуса собраны на заклепках и практически представляют собой одноразовые устройства, которые в случае неисправности невозможно разобрать или почистить, как это было со старыми АП и даже автоматическими заглушками. Внутри дифавтомата мы можем видеть все узлы, перечисленные выше и указанные на схеме. Подробности его устройства рассмотрены в этом видео:
youtube.com/embed/tqi_21hO5sw&feature»> Характеристики по которым дифавтомат выбрать:
Значение дифференциального тока выбирается по тем же правилам, что и для УЗО;
Значение номинального тока выбирается так же, как и для автомата;
Коммутируемый ток — определяет, какой ток короткого замыкания выдержит устройство.
На рисунке дифференциальный дифференциальный ток 0,03 А или 30 мА выделен синим овалом. В зеленом овале выделены номинальный ток и класс скорости, здесь это 16А и класс С (определяет, по какой кривой времятоковой характеристики работает устройство). Условный ток короткого замыкания (коммутационная способность) — 6000 А выделен красным квадратом, цифра 3 — класс ограничения тока.
Важно: Дифавтоматы бывают однофазные и трехфазные.
Схема подключения
Подключить дифавтомат предельно просто, ниже вы видите пример такой схемы для трехфазной сети.
Для однофазной сети:
Чем отличается дифавтомат с УЗО от простого автомата
Начнем с того, что обычно УЗО подключают последовательно с обычным автоматом. Это необходимо для того, чтобы обезопасить линию от короткого замыкания и людей от поражения электрическим током в случае утечки. Дифавтомат выполняет обе эти функции и объединяет эти устройства. Для наглядности мы привели вам схему.
Чтобы не перепутать дифавтомат с УЗО на щитке, нужно внимательно осмотреть лицевые панели модулей, и найти схему. Отличаются, на рисунке ниже видно в чем отличие, выделены места на которые следует обратить внимание.
В маркировке УЗО обычно указывается только номинальный ток, который способны выдержать его контакты, в таком виде «25А», то есть 25 Ампер. А также дифференциальный ток. На дифавтомате плюс к этому указывают класс скорости и коммутационную способность (ток короткого замыкания), как на обычных автоматах, например, С16 — класс скорости С, 16 Ампер.
Если на передней панели отображается диаграмма, то вы можете перемещаться по ней. Расцепители также обычно изображают на схеме дифавтомата.
Смотрите также по этой теме: Как выбрать дифавтомат и Схемы подключения дифавтоматов и УЗО
Устройство, принцип работы, назначение
Дифференциальный автомат представляет собой низковольтное комбинированное электрическое устройство, совмещающее в одном корпусе функции двух защитных устройств — УЗО и автоматического выключателя. Благодаря этому данный продукт достаточно популярен и широко используется как в бытовых условиях, так и на производстве. В этой статье мы рассмотрим устройство, назначение и принцип работы дифавтомата.
- Запись на прием
- Устройство и принцип работы
- Область применения
Назначение
Кратко рассмотрим, зачем нужен дифавтомат. Внешний вид его изображен на фото:
Во-первых, этот электроаппарат служит для защиты участка электрической сети от повреждения из-за протекающих через него сверхтоков, возникающих при перегрузке или коротком замыкании (функция автоматического выключателя).
Во-вторых, дифференциальный автомат предотвращает возникновение пожара и поражения электрическим током из-за утечки электроэнергии через поврежденную изоляцию кабеля линии электропроводки или неисправный бытовой прибор (функция устройства защитного отключения).
Устройство и принцип действия
Для начала даем обозначение на схеме по ГОСТу, по которому хорошо видно из чего состоит дифавтомат:
Обозначение показывает, что основные элементы конструкции Дифавтомата являются дифференциальный трансформаторный (1), электромагнитный (2) и тепловой (3) расцепители. Ниже мы кратко опишем каждый из вышеперечисленных элементов.
Дифференциальный трансформатор имеет несколько обмоток в зависимости от числа полюсов устройства. Этот элемент сравнивает токи нагрузки по проводникам и в случае их несимметрии на выходе вторичной обмотки трансформатора появляется так называемый ток утечки. Он поступает к пусковому органу, который без промедления осуществляет отключение силовых контактов автомата.
Также стоит отметить кнопку проверки работоспособности защитного устройства «ТЕСТ». Эта кнопка включена последовательно с сопротивлением, которое включается либо отдельной обмоткой на трансформаторе, либо параллельно одной из имеющихся. При нажатии на эту кнопку сопротивление создает искусственный перекос токов — возникает дифференциальный ток и дифференциальная машина должна работать, что свидетельствует о ее исправном состоянии.
Электромагнитный расцепитель представляет собой электромагнит с сердечником, воздействующий на расцепляющий механизм. Этот электромагнит срабатывает, когда ток нагрузки достигает порогового значения — обычно это происходит при коротком замыкании. Это высвобождение происходит мгновенно, за доли секунды.
Тепловой расцепитель защищает электрическую сеть от перегрузки. Конструктивно представляет собой биметаллическую пластину, которая деформируется, когда протекающий через нее ток нагрузки превышает номинальный для данного узла. При достижении определенного положения биметаллическая пластина воздействует на механизм отключения дифавтомата.
Срабатывание теплового расцепителя происходит не сразу, а с временной задержкой. Время отклика прямо пропорционально величине тока нагрузки, протекающего через дифференциальную машину, а также зависит от температуры окружающей среды.
На корпусе указан порог срабатывания дифференциального трансформатора — ток утечки в мА, номинальный ток теплового расцепителя (при котором срабатывает неограниченное время) в А. Пример маркировки на корпусе — С16 А/30 мА. При этом маркировка «С» перед номиналом указывает на частоту срабатывания электромагнитного расцепителя (класс аппарата). Буква «С» означает, что электромагнитный расцепитель сработает при превышении номинала 16А в 5-10 раз.
На видео ниже подробно описано, как работает дифавтомат и из чего он состоит:
Область применения
Зачем использовать дифференциальный автомат, если есть два отдельных защитных устройства (УЗО и автомат), каждое из которых выполняет свою функцию ?
Основное преимущество дифавтомата — компактность.
Он занимает меньше места на DIN-рейке в электрощите, чем в случае установки двух отдельных устройств. Эта особенность особенно актуальна, если в распределительном щите необходимо установить несколько УЗО и автоматических выключателей. В этом случае путем установки дифавтоматов можно значительно сэкономить место в распределительном щите и, соответственно, уменьшить его размеры.
Дифференциальный автомат широко применяется для защиты электропроводки практически везде, как в быту, так и в помещениях другого назначения (в различных учреждениях, на предприятиях).
Дифавтомат ничем не уступает УЗО и аналогичным по характеристикам выключателю, поэтому ограничений в его использовании нет. Данное защитное устройство может быть установлено как на вводе (в качестве резервного), так и на отходящих линиях электропроводки для обеспечения пожарной безопасности, безопасности человека в отношении поражения электрическим током, а также для защиты от перегрузок по току.
Вот мы и рассмотрели устройство, назначение и принцип работы дифавтомата.