Pollife.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выключатели дифференциального тока

Выключатели дифференциального тока

Выключатель дифференциального тока (ВДТ) контролирует — ток утечки на землю (дифференциальный ток). Когда ток утечки достигает определенного значения, ВДТ отключает участок электрической цепи, на котором возник ток утечки. За выключателями дифференциального тока закрепилось название устройство защитного отключения (УЗО).

· для защиты человека от поражения электрическим током при случайном прикосновении к токоведущим частям, а также к токопроводящим частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции токоведущих частей;

· для повышения пожарной безопасности электроустановок путем непрерывного контроля токов утечки;

· для защиты сетей переменного тока 220 В 50 Гц от коротких замыканий и перегрузок;

· для оперативных включений и отключений электрических цепей.

Если ВДТ снабжен защитой от сверхтоков (добавлен автоматический выключатель с комбинированным расцепителем), то такое УЗО называют автоматическим выключателем дифференциального тока (АВДТ).

Принцип действия ВДТ (рис. 5.9) основан на сравнении втекающих и вытекающих токов приемника электроэнергии (ПЭЭ), которые при отсутствии токов утечки на землю должны быть равны. Это равенство должно соблюдаться как для однофазных, так и для трехфазных приемников (в том числе при несимметричной нагрузке).

Сравнение токов в ВДТ осуществляет дифференциальный трансформатор тока (ТА). Сердечник трансформатора охватывает линии L1, L2, L3 трехфазной сети и нулевой провод (нейтраль) N. К вторичной обмотке трансформатора подключен чувствительный орган устройства управления (УУ) – электромагнитный механизм (ЭММ), воздействующий на защелку привода коммутирующих контактов. Защитный проводник (РЕ) отделен от ВДТ.

В состав УУ кроме электромагнитного механизма входит орган ручного управления включением (по воздействию хвкл) и отключением (по воздействию хотк) ВДТ, а также механическая передача с защелкой. Упор с защелки снимает якорь ЭММ. Тогда ВДТ отключается, и контакты размыкаются.

При отсутствии токов утечки на землю на участке между коммутирующими контактами и приемником электрической энергии (ПЭЭ), а также в самом ПЭЭ сумма магнитодвижущих сил первичных цепей трансформатора ТА равна нулю в любой момент времени. МДС возникает во вторичной обмотке трансформатора при нарушении баланса токов первичных цепей из-за возникновения тока утечки на землю. При увеличении тока утечки возрастает МДС вторичной цепи трансформатора, что приводит к срабатыванию УУ и размыканию коммутирующих контактов УЗО при некотором значении тока утечки. Стандартизированы следующие значения тока утечки, при котором срабатывает ВДТ: 10, 30, 100, 300, 500, 1000 мА. Для защиты человека от поражения электрическим током применяют ВДТ с пороговым значением тока утечки 30 мА. В целях пожарной безопасности применяют ВДТ с порогом 300 мА.

По количеству полюсов (коммутирующих контактов) УЗО подразделяют на двухполюсные (фаза, например, L1 + нейтраль N) и четырехполюсные (фазы L1 , L2 , L3 + нейтраль N). УЗО подключают с помощью зажимов к соответствующим проводам, идущим к приемнику электрической энергии. Схема подключений УЗО в трехфазной сети показана на рис. 5.10.

Для ВДТ нормируется номинальный длительно протекающий через выключатель ток. Для АВДТ нормируется номинальный ток электротепловых расцепителей, установленных в фазные линии.

Подключение дифавтомата

Подключение дифавтомата не является очень сложной задачей, и справиться с ней сможет любой человек, ознакомившийся с основными правилами электротехнического монтажа и техникой безопасности.
Содержание:

Конструкция дифавтоматов

Дифференциальный автоматический выключатель – это электрический прибор, служащий для защиты сети и подключенных к ней приборов от нерасчетных нагрузок и утечек тока. Фактически он представляет собой комбинированное устройство из двух основных функциональных частей:

  1. Устройство защитного отключения (УЗО). Его работа осуществляется за счет подведения обратного тока. В рабочем состоянии сети величины входного и обратного тока создают равносильные магнитные потоки, что не дает разъединить реле отключения. Если в сети появляется ток на землю (утечка), разница между потоками сразу же переключает реле и подача питания прекращается.
  2. Автоматический выключатель (АВ). Он оснащен парой расцепителей: тепловым и электромагнитным. Первый прекращает подачу тока при возникновении перегрузки на группе потребителей, к которым подключен, а второй – при коротком замыкании. В различных дифавтоматах могут использоваться двух- или четырехполюсные автоматические выключатели.
Читайте так же:
Лучшие автоматические выключатели для квартиры

Помимо этих основных элементов в рабочем модуле дифавтомата присутствует электронный усилитель и дифференциальный трансформатор.

дифференциальный автомат

Перед монтажом дифференциального автомата следует проверить его исправность. Для этого на корпусе каждого такого прибора производители располагают кнопку «Тест». Нажатие на неё приведет к искусственному моделированию ситуации с утечкой тока, которая должна спровоцировать отключение аппарата. Если этого не происходит, то применение устройства категорически запрещено.

Для стандартной бытовой электросети с напряжением 220В предназначены двухполюсные дифференциальные автоматы. Правила подключения дифавтомата в однофазной сети требуют подсоединять нули следующим образом: снизу – ноль от нагрузки, а сверху – от питания.

Четырехполюсные дифавтоматы устанавливаются по точно такому же принципу, но используются в трехфазных электросетях с номинальным напряжением 380В. Их установка, как правило, требует большего места на DIN-рейке, чем для 4 модулей, поскольку необходимо пространство для размещения блока дифзащиты.

Схемы подключения

Схема подключения дифавтомата легко читается даже для неопытным электротехником. В принципе, она мало чем отличается от схем подключения других приборов, устанавливаемых в распределительном щите. Поэтому и главное правило для них точно такое же: диф автомат может быть подключен к фазным проводам и нулю только той линии (ветки), защиту которой он осуществляет.

Подключение дифф автомата

Вводный автомат

Рассмотрим две основные схемы подключения дифференциальных автоматов. Первая из них иногда называется «вводной автомат», так как в данном случае прибор ставится в щите на вводном кабеле и осуществляется одновременную защиту всех электрических цепей и групп в данной сети.

Автоматический выключатель дифференциального тока для такой схемы должен подбираться индивидуально, с учетом потребляемой мощности и других рабочих параметров сети. Среди преимуществ такой способа организации защиты можно отметить:

  • более низкую стоимость одного дифавтомата;
  • компактность (один прибор всегда поместится в щите).

И следующие недостатки:

  • при реакции на неполадки отключается подача тока на всю квартиру;
  • ремонт займет больше времени, поскольку точно неизвестно на какой из цепей произошла поломка, неизвестна даже причина отключения (короткое замыкание, утечка тока).

Отдельный автомат

Вторую схему можно назвать «отдельные автоматы». В этом случае автоматический дифференциальный выключатель ставится перед каждой группой потребителей или веткой сети, а также перед группой самих дифавтоматов. Например, отдельные дифавтоматы устанавливаются на группу освещения, розетки и стиральную машину. Это самый безопасный способ организации защиты электросети и её пользователей.

Подключение двух дифавтоматов

При монтаже такой схемы требуется выбирать общий дифференциальный выключатель с более высокими рабочими параметрами, чем у групповых автоматов. Так, к примеру, если отдельные диф автоматы рассчитаны на утечку тока 30мА, то у общего этот параметр должен быть не ниже 100мА. Если эти автоматы будут одинаковыми, то при каждом конфликте отдельной цепи будет срабатывать и групповой и основной, что приведет к отключению всей сети. Есть и другой способ организовать их работу – установить автомат селективного типа (на нем должно стоять обозначение “S”). Срабатывание такого прибора происходит с небольшой задержкой, с помощью которой можно организовать процесс последовательного отключения автоматов.

  • самый высокий уровень безопасности;
  • в момент отключения точно известно, на какой из линий электросети произошла авария.
  • высокая стоимость комплекта дифавтоматов;
  • конструкция занимает немало места в силовом щите;
  • относительная сложность монтажа и чтения.
Читайте так же:
Как должен ставиться выключатель

Известен также облегченный вариант предыдущей схемы, в котором с целью экономии не устанавливается общий дифференциальный выключатель. По функциональности такой способ практически не отличается от предыдущего.

На всех приведенных схемах обозначение кабелей произведено по следующему принципу: синие линии – нулевые провода, красные – фазы, а желтые пунктирные – заземление.

Схема подключения без заземления

Раньше все дома и здания строились с заземлением, для этого от системы к земле отводился специальный контур, к которому в свою очередь подсоединялись все распределительные щитки. Современные строительные технологии далеко не всегда предусматривают наличие в доме заземления. И в такой ситуации установка дифавтомата является не столь рекомендацией, сколько требованием электробезопасности. В данном случае дифференциальный выключатель сам будет служить заземляющим элементом, что предельно важно для защиты от утечки тока. Подключение дифавтомата без заземления должно осуществляться по следующей схеме.

Подключение без заземления

Ключевые моменты

Вне зависимости от типа сети при подключении дифавтоматов следует всегда соблюдать следующие правила:

  • Провода питания всегда должны подводиться к прибору сверху, а выходные (на нагрузку) – снизу. На большинстве дифавтоматов есть соответствующее обозначение этих разъемов и принципиальная схема. Случайное подключение в обратном порядке может влететь в копеечку, если приведет к сгоранию автомата. Если доступной длины проводов не хватает, лучше всего их заменить. В крайнем случае – нарастить или перевернуть дифавтомат на DIN-рейке (главное — не запутаться при дальнейшем монтаже).
  • Полярность контактов всегда должна быть соблюдена. Согласно международному стандарту на всех устройствах разъемы для подключения нулевого провода имеют обозначение N, а фазных – L. Порядок прохождения тока обозначается цифрами: 1 – подводящий провод, 2 – отходящий. Обратите внимание, что устройство может даже работать при неправильном подключении, однако несоблюдение полярности приведет к тому, что оно не будет реагировать на возникновение перегрузок и короткого замыкания.
  • Некоторые электрики по привычке могут подключить все нули к одной перемычке, так как этого требуют схемы подключения многих приборов. Однако в дифавтомате такое подключение будет всегда вызывать конфликт, и отключать питание. Для нормальной работы ноль каждого АВДТ может быть соединен только со своей цепью.

Инструкция по подключению

После определения схемы и покупки всех необходимых деталей, приступим к установке дифавтомата (ов).

Дифференциальный автомат

    Осмотрите прибор на наличие дефектов и трещин. Они могут непосредственно повлиять на правильную работу устройства.

Отключите дом или квартиру от сети, вырубив распределительный щит. Обязательно убедитесь в отсутствии напряжения с помощью мультиметра или индикаторной отвертки.рубильник

Типичные ошибки

Несмотря на то, что процедура подключения дифавтомата достаточно проста для проведения её своими руками, довольно часто допускаются малозаметные ошибки, не позволяющие прибору работать правильно:

  1. Нулевые провода отдельных автоматов соединены между собой. В таком случае в УЗО будет всегда срабатывать из-за возникновения разницы входного и обратного токов.
  2. Вводные нули и фазы подсоединены к нижним клеммам. Такую ошибку, как правило, допускают по невнимательности или из-за отсутствия опыта. При таком подключении прибор просто не будет работать. Во избежание такого казуса всегда смотрите на корпус, где оставляют обозначение нижних клемм и схема подключения устройства к питанию.
  3. Нулевой провод напрямую подводится к прибору-потребителю. В такой ситуации УЗО тоже будет регулярно отключать подачу тока из-за разницы токов.
  4. При монтаже нескольких дифавтоматов фазный провод кабеля подключен к одному устройству, а нулевой – к другому. Это приводит к отключению обоих «пострадавших» автоматов.
  5. Подключение нуля к заземлению. Этот «дедовский» метод называется у электротехников старой закалки «занулением» и основан на возбуждении короткого замыкания для срабатывания автоматического выключателя. В нашем же случае снова будет сформирована разница между токами и УЗО прекратит снабжение.
Читайте так же:
Вок 3 выключатель индезит

А здесь всё очень толково рассказано:

Как отличить Дифференциальный автомат от УЗО?

Сперва рассмотрим принцип работы УЗО. Внутри УЗО находится специальный трансформатор, в котором каждый из проводников (L-фаза, N-нуль) создает электромагнитное поле. При нормальной работе они друг друга аннулируют. При возникновении утечки тока, в катушке происходит дисбаланс электромагнитного поля, в итоге, стержень толкает рычаг на выключение. Такое устройство срабатывает на выключение от утечки тока, но не предназначено для защиты от коротких замыканий и перегрузок сети.

Как работает дифференциальный автоматический выключатель (диф. автомат)?

Теперь поговорим о диф.автомате (дифференциальной защите тока и общей защите). Прибор предназначен для защиты цепи от утечки тока (аналогично работе Узо), но преимущество диф. автомата заключается в том, что в него встроен автоматический выключатель, который выполняет функцию защиты цепи от коротких замыканий и перегрузок. Два в одном: УЗО+ Автоматический выключатель= Дифференциальный автомат. Получился своего рода технический симбиоз.

Как отличить Дифференциальный автомат от УЗО?

Трехфазный дифференциальный автомат

Если под обычным Узо устанавливают 3 или 4 группы отдельных автоматических выключателей, то диф.автомат обеспечивает отдельную группу для защиты электрической цепи. Под диф.автоматом не устанавливают автоматические выключатели, он несет самостоятельную ответственность за короткое замыкание (КЗ), перегрузку электрической цепи и утечку тока в землю. Можно конечно и поставить автоматические выключатели под диф. автоматом, но это расточительно.

Читайте следующие статьи про УЗО:

Где устанавливают дифференциальные автоматические выключатели?

Устанавливают диф.автомат там, где требуется постоянное питание приборов, например, таких приборов как: охранная сигнализация, пожарная сигнализация, морозильник, компьютер и т.д. Группа работает автономно, т.е. на ветке больше никто не сидит. Обычное Узо отсекает сразу три, а то и больше групп, а это значит, что если где-то произошла утечка тока, к примеру, в стиральной машине, УЗО отключит не только её, но и все остальные приборы.

Как отличить Дифференциальный автомат от УЗО?Диф.автомат-надежная заЩИТа!

Что нужно учесть устанавливая дифференциальный автоматический выключатель?

При установке необходимо учесть габариты диф.автомата. Обычное УЗО — размером в 2 модуля, тогда как диф.автомат — на все 4 модуля в однофазной сети. В зависимости от того, сколько вы хотите проложить отдельных групп, следует подобрать соответствующий распределительный щит для автоматических выключателей дифференциального тока, очень уж много они занимают пространственного места. Но есть диф. автоматы размером в 2 модуля — более компактные, которые позволяют сэкономить в распределительном щите много места.

Схемы подключения УЗО и дифференциальных автоматов

Среди защитных устройств в домашней электропроводке все большей популярностью пользуются устройства защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматы (дифавтоматы). Производители выпускают их с различными типами конструкций для использования в однофазных и трехфазных схемах электроснабжения. Все эти устройства имеют общий алгоритм работы.

Принципы работы

По большому счету отличие УЗО от дифференциального автомата состоит в отсутствии в схеме автоматического выключателя, реагирующего на превышение токов нагрузки. Поэтому схема подключения однофазного или трехфазного УЗО от схемы подключения дифференциального автомата отличается только отсутствием данной функции. Для защиты от коротких замыканий и недопустимых нагрузок в ней требуется устанавливать дополнительную токовую защиту.

Общим же элементом этих защит является схема, основанная на сравнении векторов токов, входящих в устройство и выходящих из него, которая при отклонениях от установленных предельных величин отключает электрооборудование.

Элементная база, на которой работает эта схема, может быть разной, к примеру, на основе электромагнитных реле или полупроводниковых элементов. Чтобы понять, как правильно подключить УЗО и дифференциальный автомат к электрической сети рассмотрим первый вариант конструкции для упрощенной однофазной сети. Внутренние элементы статических приборов работают по такому же алгоритму. Поэтому их подключение совершенно аналогичное.

Режим нормального электроснабжения

Обычный режим работы

При включении УЗО под нагрузку через его тоководы, вмонтированные внутрь тороидального магнитопровода, протекает ток нагрузки. Если качество изоляции в схеме хорошее, то через нее никаких токов утечки не будет. Ток I1, входящий по фазному тоководу L1 будет соответствовать по величине значению выходящего из магнитопровода тока I2 и одновременно направлен в противоположную сторону.

При этом магнитные потоки ФL и ФN, образованные от токов фаз и нуля, тоже будут равны по величине и противоположны по направлению. Во время прохождения по магнитопроводу магнитные потоки складываются в нем, взаимно уничтожая друг друга. Суммарный магнитный поток магнитопровода Фс равен нулю.

Описанный вариант рассматривает работу идеального устройства, которые существуют только в теории. На практике же всегда проявляется какой-то небаланс соотношений Ф1 и Ф2, но он очень маленький и не оказывает влияния на работу схемы.

Режим возникновения тока утечки

Режим тока утечки

В случае нарушения изоляции часть потенциала фазы станет стекать на землю, образуя ток утечки Iут. На эту же величину снизится значение тока в нулевом проводнике I2. Он сформирует меньший магнитный поток ФN. При сложении магнитных потоков внутри магнитопровода возникнет превышение потока Ф1 над Ф2. Суммарный поток Фс сразу же увеличится и наведет в намотанной вокруг него катушки ЭДС.

Под ее действием в замкнутом контуре катушки возникнет ток ΔI, пропорциональный току утечки. В случае превышения им значения, выставленной пользователем уставки, произойдет срабатывание электромагнита, выводящего из зацепления защелку встроенного в устройство расцепителя, который сработает и снимет напряжение со всей защищаемой зоны.

Режим отключения электроснабжения

Режим отключения питания

Как видим, вся работа защит на отключение происходит в автоматическом режиме. Но для того чтобы повторно включить УЗО в работу необходимо выполнить действия:

1. проанализировать состояние электросхемы для выяснения причины отключения;

2. устранить выявленную неисправность;

3. только после этого использовать рычаг ручного включения на корпусе УЗО или дифавтомата.

Возникновение повторного срабатывания УЗО необходимо рассматривать как следствие плохой изоляции электрооборудования и незамедлительно принять меры к ее восстановлению. Загрубление уставок защиты, как и ее блокирование, недопустимо.

При первичном монтаже УЗО или дифавтомата в схему электропроводки достаточно правильно подключить входные и выходные провода фазы и нуля на свои клеммы. Они на всех корпусах четко промаркированы.

Схема подключения однофазного УЗО к двухпроводной сети

Для обозначения входных клемм фазы и нуля делаются надписи «1» и «N», а выходных — «2» и «N». Для устройств, использующих электронную базу, важно правильно подключать нейтраль потому, что нельзя ошибаться с ее полярностью. В противном случае высока вероятность повреждения составляющих деталей электронной схемы.

подключение однофазного УЗО

В конструкции прибора используется возможность периодического его тестирования во время работы для определения исправности. С этой целью установлена кнопка «Т», при включении которой через токоограничиваюший резистор и замкнутый контакт создается цепочка для протекания части тока, влияющей на возникновение дисбаланса магнитных потоков, обеспечивающего отключение защиты. Если на УЗО под напряжением нажата кнопка тестирования Т, а отключения не произошло, то это однозначно указывает на то, что устройство неисправно.

При ручном включении УЗО в этой схеме замыкаются сразу 3 контакта:

1. токовода фазы;

2. токовода нуля;

3. цепи тестирования электронной схемы.

Во время возникновения токов утечек при срабатывании защиты эти же три контакта автоматически разрывают свои цепочки.

Схема подключения трехфазного УЗО к четырехпроводной сети с общей нейтралью

За основу монтажа трехфазных УЗО и дифавтоматов взята предыдущая схема. В ней тоже надо соблюдать полярность каждой фазы и нуля. Для этого к нечетным клеммам подключают входные цепи, а к четным — выходные.

Подключение трехфазного УЗО

Такое УЗО работает при возникновении небаланса магнитных потоков, создаваемых токами от всех четырех токопроводов.

Схема подключения трехфазного УЗО к трем однофазным сетям с общей нейтралью

Эта разработка позволяет одним устройством сразу защищать три однофазных электрических схемы.

Схема для трех сетей

Для этого достаточно выбрать место установки, позволяющее использовать шинку для подключения к выходу защиты нейтрали для ее разделения по сетям №1, 2, 3.

Схема подключения трехфазного УЗО к трехпроводной сети без нейтрали

При частном случае защит электродвигателей, работающих от трех фаз без нейтрали, нулевые клеммы на УЗО не задействуются.

трехфазная без нейтрали

Однако при таком подключении лучше использовать электромагнитные конструкции с механическими расцепителями. У статических моделей для работы необходима подача напряжения на блок питания. Он может быть подключен между фазным и нулевым проводами.

К тому же отсутствие нулевого потенциала исключает функцию периодического тестирования исправности прибора под напряжением, что не совсем удобно. Поэтому такое подключение требует проведения доработок внутренней конструкции.

Схема подключения трехфазного УЗО к однофазной сети

Это не очень рациональный способ, но к нему прибегают при последовательном монтаже вначале однофазной сети с последующим добавлением к схеме еще двух электрических цепей для общей защиты, которые будут создаваться через определенное время.

Трехфазное для одной

В этом случае важно, чтобы фаза была подключена строго на тот токовод, через который проводится тестирование УЗО в рабочем состоянии. Для этого достаточно при включенных силовых контактах с нажатой кнопкой тестирования «прозвонить» сопротивление между входом каждой фазы и нуля.

Делать это необходимо на демонтированном УЗО без напряжения. На двух клеммах сопротивление будет соответствовать бесконечности благодаря разорванным контактам, а на одной покажет величину сопротивления токоограничивающего резистора. К этой клемме и следует подключаться.

Отличия схем подключения УЗО от дифференциальных автоматов

В самом начале статьи отмечалось, что УЗО не имеет встроенной защиты от перегрузки и токов коротких замыканий, которые могут возникнуть в любой момент и сжечь устройство. Его надо защищать. Поэтому перед каждым УЗО необходимо монтировать автоматический выключатель с уставкой, обеспечивающей работоспособность и сохранность УЗО.

Защита УЗО

Кроме того, что автоматический выключатель спасает УЗО от токов перегрузки, он еще защищает от трех видов КЗ, которые могут возникнуть в схеме при нарушениях изоляции между:

1. выходным фазным проводом устройства 3 с входным нулевым проводом 2;

2. выходным нулевым проводом 4 с входным фазным проводом 1;

3. между выходными проводами 3 и 4.

Если в первых двух случаях ток короткого замыкания проходит только по одному токопроводу, расположенному внутри корпуса УЗО, то при третьем нагружаются обе магистрали. Этот вид замыкания самый опасный.

Дифференциальные автоматы в такой защите не нуждаются, она у них встроена. Поэтому стоимость этих приборов выше. Схема подключения дифференциального автомата не требует дополнительной установки автоматического выключателя.

Надежная и длительная работа УЗО и дифференциального автомата обеспечивается правильным подключением, учитывающим конкретные условия эксплуатируемой схемы, точным выставлением уставок на срабатывание, обеспечивающих защитные функции.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector