Необходимость в защите электросети
Домашняя электросистема – это сложная разветвленная сеть, состоящая из множества контуров – осветительных, розеточных, отдельных силовых и слаботочных. В нее включены все электроустановки, которыми приходится пользоваться ежедневно. Самыми простыми среди них являются розетки и выключатели.
В процессе эксплуатации домашних электроприборов возникают непредвиденные ситуации, результатом которых становится выход из строя отдельных контуров, устройств, а также несчастные случаи.
Причинами неприятностей становятся следующие явления:
- излишняя нагрузка на линии электропитания;
- токи утечки;
- короткие замыкания.
С перегрузкой можно столкнуться, если использовать новое мощное оборудование в квартире со старой проводкой. Кабель не выдерживает суммарной нагрузки, перегревается, оплавляется и выходит из строя.
Великолепный образец необдуманного применения удлинителя китайского производства без предохранителя вкупе с тройниками. Одновременное использование нескольких приборов на одной силовой линии может вызвать оплавление контактов и изоляции, а также возгорание
Опасность возникновения токов утечки появляется, когда изоляция электрокабелей и приборов приходит в негодность, неправильно произведен монтаж или выполнено заземление оборудования.
Если сила тока поднимается выше значения 1,5 мА, воздействие электричества становится ощутимым, а более 2 мА вызывает судороги.
К непоправимым последствиям приводит и короткое замыкание, возникающее из-за непреднамеренного соединения нуля и фазы. Результатом образования электродуги является возгорание отдельного участка проводки, а нередко – окружающих предметов
Чтобы защитить оборудование, собственность, а главное – жизнь и здоровье жильцов, применяют приборы аварийного отключения. Без них современная система электропроводки в квартире или частном доме считается неполноценной и опасной.
Плюсы и минусы
Преимуществом дифавтомата в первую очередь является небольшой размер прибора. Он занимает немного места в электрическом щитке. При таких габаритах появляется возможность установить электрический щит меньшего размера.
Современный дифавтомат
Процесс подключения дифавтомата менее затратный и трудоемкий. Установка прибора не займет много времени. Кроме этого это устройство не требует дополнительных приборов для его применения, поэтому при замене необходим только один дифавтомат.
До недавнего времени минусом дифавтомата являлось трудность выявления неисправности при срабатывании. Современные производители оснастили приспособление сигнальными флажками. При этом возможно определить участок схемы, где возникла неисправность.
При срабатывании прибора очень трудно понять причину срабатывания, так как их может быть несколько. То ли он сработал на утечку тока, то ли от перенапряжения, а может от возникновения в сети короткого замыкания. Это также является недостатком данного прибора.
Дифавтомат электронного типа имеет изъян: при обрыве нулевого проводника фазный провод находится под напряжением, что может привести к поражению человека электротоком. Устройство электромеханического типа не имеет такого отрицательного момента, и работоспособность его остается на прежнем уровне. Однако эти типы приборов дорого стоят в отличие от электронных.
Грамотный монтаж
На самом деле, автомат подключается гораздо проще и логичнее, чем принято думать
Но к процессу следует отнестись с максимальным вниманием и ответственностью
Важны следующие этапы:
- Предварительная оценка внешнего вида изделия. Осмотр поверхности, проверка на наличие повреждений, трещинок. В случае обнаружения таковых, лучше обменять прибор, так как он не может быть пригодным.
- Полное отключение электричества и проверка с помощью мультиметра.
- Закрепление на дин-рейке. Диф автомат нужно фиксировать, как показано на фото ниже.
- Очистка концов проводов с помощью специальных устройств и изоляции.
- Процесс подключения осуществляется сверху, сквозь жилы.
- До включения питания необходимо плотное закрепление прибора на поверхности.
Отключение одного прибора при срабатывании другого говорит о неправильном подключении. Чаще всего это случается при подключении ноля и фазы к разным устройствам.
Дифавтомат, подключение которого осуществлялось путем присоединения «L» и «N» снизу, также не будет работоспособен. Обязательно подключать именно сверху, как показано на схемах.
Теперь сформулируем главные ошибки при подключении дифференциальных автоматов:
Порой по завершении установки прибор отказывается работать, или же выключается при дополнительных посторонних нагрузках. В таблице приведены характерные ошибки непрофессионального монтажа:
Напоследок отметим, что электричество – это не то понятие, где уместна экономия. Ведь его работа связана жизнью и безопасностью людей. Все комплектующие, не говоря уже о самих приборах, должны быть только фирменными, купленными у добросовестных производителей. Перед совершением покупки нужно обязательно изучить все товарные характеристики.
Дифференциальный автомат представляет собой коммутационное устройство, в котором совмещаются автоматический выключатель и устройство защитного отключения (УЗО).
Существует мнение о нецелесообразности схемы с дифференциальным автоматом без заземления. Электрики мотивируют это тем, что проводка обычно выполнена в двухпроводном стандарте, а отсутствие дифавтомата потребует дорогостоящей модернизации. Однако такое мнение нельзя признать верным, поскольку в автомате имеется лишь пара контактных разъемов, а для установки проводника заземления просто нет места. К тому же принцип действия защитных систем не требует заземления. Ниже пойдет речь о нюансах работы защитных устройств и о том, как подключить дифавтомат без заземления.
Какие ошибки допускают электрики при подключении защитного устройства
Если после монтажа дифференциального автомата он не работает даже при минимальной нагрузке — значит, были допущены ошибки.
Ошибки установки электрооборудования приводят не только к неисправностям аппарата, но представляют опасность для жизни людей
Ошибки в процессе подключения автоматики, часто допускают неквалифицированные мастера:
- Соединения проводника ноля с кабелем «земли». Работать устройство в этом случае не будет потому, что рычаг устройства останется на прежнем положении.
- Подсоединение нейтрали к нагрузке от нулевой шины. При таком соединении получится передвинуть рычаги в верхнее положение, но они все равно отключатся даже при минимальной нагрузке. Поэтому, нейтраль необходимо брать только с выхода УЗО.
- Подключение нейтрального проводника с выхода аппарата вместо нагрузки к шине, а от шины к нагрузке. При таком подключении получится передвинуть рычаги в правильное положение, но их тоже вырубит из-за нагрузки. Здесь не получится проверить прибор кнопкой «Тест», потому что она тоже не будет функционировать. Такие же последствия ждут, если спутать подключение нейтрали, подсоединив ее от шины к нижнему зажиму, а не к верхнему.
- Перепутанное соединение нейтральных проводников и разных дифавтоматов. Два дифавтомата будут включаться, кнопка «Тест» тоже будет функционировать, но при подключении нагрузки сразу произойдет отключение аппаратов.
- Если ошибка заключается при подключении двух нейтральных кабелей от разных приборов, то получится установить рычаги в правильное положение. Тем не менее, из-за нагрузки или при нажатии на кнопку «Тест», дифавтоматы отключатся.
Если перепутать подключение проводников в щитке, то устройство будет работать некорректно
Критерии выбора устройств электрозащиты
Постараемся разобраться, что лучше для дома – УЗО или дифференциальный автомат, и рассмотрим различные ситуации монтажа. Чаще всего на выбор влияют такие факторы, как позиция прибора в электрощите, нюансы подключения к линиям электроэнергии, возможность технического обслуживания или замены.
Особенности монтажа в электрощите
Электрощит представляет собой металлический ящик, внутри которого обычно расположены устройства защиты и электросчетчик. Рабочая панель, к которой крепятся приборы, ограничена в размерах.
Если происходит усовершенствование электросети и при этом устанавливают дополнительные модули, то появляется дефицит свободных мест на дин-рейках. В этом случае дифавтоматы оказываются в выигрышном положении.
Схема расположения на дин-рейке пар «автомат + УЗО» (верхний ряд) и дифавтоматов (нижний ряд). Очевидно, что нижние устройства занимают меньше места. Разница возрастет, если защита будет рассчитана на большее количество контуров
Современные оснащение квартир электричеством ориентировано на увеличение числа контуров. Это связано и с появлением большого количества мощной техники, и с разделением сети на множество линий. В такой ситуации, при отсутствии дополнительного пространства, единственным разумным решением является подключение дифавтоматов.
Подбирая устройства, обратите внимание на приборы, занимающие одно модуль-место. Такие модели уже появились в продаже, но стоимость их чуть выше, чем у традиционных
Сложность подключения проводов
Главное отличие подключения между двумя обозначенными вариантами – в количестве проводов. Два отдельных устройства в сумме имеют больше клемм – 6 штук, тогда как у дифавтомата их всего четыре. Отличается и схематика подключения.
Сравнительная схема установки и подключения защитной пары и дифавтомата. Результат срабатывания в аварийной ситуации и надежность устройств одинаковая, а порядок присоединения проводов отличается
На схеме хорошо показана коммутация проводов.
При подключении пары АВ+УЗО расклад такой:
- фазный провод присоединяется к клемме АВ;
- соединяется перемычкой выход автомата и L-клемма УЗО;
- выход фазы УЗО направляется к электроустановкам;
- нулевой провод связан только с УЗО – на входе с N-клеммой, на выходе – отправляется к электроустановкам.
У дифавтомата подключение происходит намного проще. Перемычки не нужны, лишь присоединяются фаза и нуль к соответствующим клеммам, а с выходов отправляются к нагрузке.
Что это дает монтажнику? Облегчает процесс подключения, уменьшает количество проводов, соответственно, гарантирует больше порядка на электрощите.
Как производится диагностика срабатывания
Если рассматривать приборы из среднего ценового сегмента, то здесь преимущества у тандема «автомат + УЗО». Предположим, произошло аварийное отключение электроэнергии на одном из контуров.
Сразу определить причину срабатывания защиты сложно, так как это может быть и ток утечки, и короткое замыкание, и суммарная нагрузка, с которой не справились провода.
По сработавшему УЗО или автомату сразу видно, где искать причину. В первом случае – проблема с изоляцией, во втором – увеличенная нагрузка или короткое замыкание. Последнее можно определить по дополнительным признакам
Если на сбой в сети среагировал дифавтомат, то причину придется искать дольше. Необходимо проверить все версии, а это отнимет больше времени и сил.
Чтобы упростить диагностику, рекомендуется приобретать приборы из более дорогого ценового сегмента – они оснащены дополнительной индикацией, указывающей на возможную проблему.
Какие приборы дешевле купить и починить?
Бывают ситуации, когда выбор основан на стоимости. Например, существует бюджет, за рамки которого никак не выйти. В этом случае решающую роль играет суммарная стоимость всех подключенных устройств защиты.
На первый взгляд, большее число приборов характеризуется более высокой ценой. На самом деле все обстоит иначе: универсальный дифавтомат обходится в круглую сумму, а набор других устройств оказывается экономичным.
Если промониторить ценники всех обозначенных автоматов, то получается, что один дифавтомат почти в два раза дороже, чем комплект «АВ + УЗО»
Следует помнить, что количество линий обычно 3 или более, поэтому разница между покупками вырастает. Если для одного контура приобретение АВДТ дороже всего на 1 тыс. руб., то для пяти контуров разница в суммах вырастает до 5 тыс. руб.
Таким образом, и дифавтоматы, и блоки УЗО с автоматическими выключателями имеют свои преимущества и недостатки. Если АВДТ выигрывают в компактности и удобстве подключения, то они же явно проигрывают при диагностике и учете стоимости.
Выбор дифференциального автомата особенности
Все дифференциальные автоматы оснащены тестовой кнопкой для проверки его работоспособности. Не стоит пренебрегать безопасностью и провести тестовую проверку утечки тока. Перед тем, как устанавливать автомат, нужно понимать, какими возможностями он обладает. Также необходимо подсчитать общее число потребителей, питающихся от сети. Такая ясность будет полезной при выборе дифавтомата и поможет избежать отклика устройства по причине чрезмерной перегрузки сети.
Также не стоит подключать дифференциальные автоматы абсолютно во все сети. В основном их ставят на розетки и линии из кабелей. Очень часто дифзащитой не оснащают электрические плиты или линии для освещения.
Не воспринимайте услышанное, как призыв пренебрегать защитой для таких линий, но когда в щите ограниченное место, то лучше использовать его рационально. Для подключения обычных кабельных линий для электрической плиты либо систем освещения можно использовать стандартный автоматический выключатель. Но никак не стоит игнорировать, к примеру, розетки в спальне.
Также ответственно стоит подойти не только к выбору дифференциального автомата, но и к его установке – ведь при некачественной установке защита может не сработать, и человек попадет под воздействие электрического тока.
Временная, токовая характеристика
Данный параметр предопределяет возможность выдерживать автоматом переходные токовые броски. Т.е. в процессе пуска электрооборудования происходит скачок тока в сети, чтобы автомат не реагировал на такие резкие изменения, он может отличаться по конструкции магнитного выключателя.
В целом, различают три вида автоматов: категория B – автомат может выдерживать кратковременное превышение тока в пять раз, относительно номинального, категория C – в десять раз и категория D – в 20 раз соответственно.
Выбор той или иной категории предопределяется видом нагрузки: активная, индуктивная или емкостная.
Как подключить дифавтомат
Начнем со способов монтажа и порядка подключения проводников. Все очень просто, никаких особых сложностей нет. В большинстве случаев монтируется он на динрейку. Для этого есть специальные выступы, которые удерживают устройство на месте.
Крепление на динрейку
Электрическое подключение
Подключение дифавтомата к электросети происходит проводами в изоляции. Сечение выбирается исходя из номинала. Обычно линия (подвод питания) подключается в верхние гнезда — они подписываются нечетными цифрами, нагрузка — в нижние — подписываются четными цифрами. Так как к дифференциальному автомату подключается и фаза и ноль, чтобы не перепутать, гнезда для «ноля» подписаны латинской буквой N.
Схема подключения дифавтомата обычно есть на корпусе
В некоторых линейках подключать линию можно и в верхние, и в нижние гнезда. Пример такого устройства на фото выше (слева). В этом случае на схеме пишется нумерация через дробь — 1/2 вверху и 2/1 внизу, 3/4 вверху и 4/3 внизу. Это и обозначает, что не имеет значения сверху или снизу подключать линию.
Подключение дифавтомата на распределительном щитке
Перед подключением линии с проводов снимают изоляцию примерно на расстоянии 8-10 мм от края. На нужной клемме слегка ослабляют крепежный винт, вставляют проводник, винт затягивают с достаточно большим усилием. ЗАтем провод несколько раз дергают, чтобы убедиться что контакт нормальный.
Проверка работоспособности
После того, как вы подключили дифавтомат, подали питание, необходимо проверить работоспособность системы и правильность установки. Для начала тестируем сам агрегат. Для этого есть специальная кнопка, подписанная «Test» или просто буквой T. После того, как перевели переключатели в рабочее состояние, нажимаем на эту кнопку. При этом устройство должно «выбить». Эта кнопка искусственно создает ток утечки, так что мы проверили работоспособность дифавтомата. Если сработки не было — надо проверить правильность подключения, если все верно, устройство неисправно
Если при нажатии кнопки «Т» дифавтомат сработал, он работоспособен
Дальнейшая проверка — подключение простой нагрузки к каждой розетке. Этим вы проверите правильность расключения розеточных групп. И последнее — поочередное включение бытовой техники, на которую заведены отдельные линии электропитания.
Работа устройства дифференциального тока
Рассматривая стандартную конструкцию УЗО (УДТ), следует особо выделить три главных модуля:
- Трансформатор тока суммирующий.
- Расцепитель-преобразователь.
- Устройство блокировки коммутирующих элементов.
Токоведущие проводники текущей схемы подключаются на контакты суммирующего трансформатора. Учитывая закон Ома, согласно которому сумма всех токов даёт нуль, магнитное действие токоведущих проводников трансформатора взаимно компенсируется.
Магнитного поля, вызывающего за счёт эффекта индукции появление напряжения вторичной обмотки трансформатора, не образуется. Такое состояние соответствует нормальным условиям прохождения тока в схеме.
Прибор УДТ: 1 – контакты входной цепи; 2 – контакты выходной цепи; 3 – кнопка взвода; 4 – замыкающие контакты; 5 – трансформатор суммирующий; 6 – вторичная обмотка; 7 – устройство слежения; 8 – кнопка «тест»; 9 – тестовый проводник
Однако формирование даже небольшого тока утечки этот баланс нарушает. Область сердечника трансформатора оказывается под действием остаточного магнитного поля. Как результат – вторичная обмотка выдаёт напряжение.
Естественным образом срабатывает расцепитель, преобразующий электрическую величину в механическое действие. Далее срабатывает блокирующее устройство дифференциального тока.
Подобная техника защиты характеризуется как высокоуровневая, потому что разрыв цепи осуществляется независимо от напряжения сети или напряжения вспомогательного источника энергии. Именно такой принцип действия на 100% гарантирует срабатывание защиты в любых обстоятельствах.
Конструкция каждого выключателя дифференциального тока, как правило, оснащается тестовой клавишей. Так называемая «контрольная кнопка» специально выведена на фронтальную панель устройства, чтобы пользователи могли проверять эксплуатационную готовность защитного устройства.
Тестовая кнопка используется с целью проверки работоспособности устройства. Обычное применение кнопки – после первой установки прибора и запуска в работу, а также в рамках технического обслуживания
Если клавишу «Тест» нажать, механизм устройства искусственно формирует ток утечки. В этом случае исправный прибор обязательно срабатывает. Обычно кнопкой «Тест» пользуются сразу после установки автомата в схему, при первом подключении электричества. В последующем тестируют по графику, примерно один раз в квартал.
Коммутационные приборы отключения нагрузки
Если электросистема квартиры или дома разделена на отдельные контуры, рекомендуется каждую линию электроцепи оснащать отдельным автоматическим выключателем, а на выходе устанавливать УЗО.
Однако вариантов подключения гораздо больше, поэтому для начала необходимо понять разницу между УЗО и дифференциальным автоматом, а затем уже производить монтаж.
Автоматические выключатели – модифицированные «пробки»
Когда о многообразии защитных устройств не было и речи, при излишней нагрузке на линию срабатывали «пробки» — простейшие аварийные приборы.
Их функционал усовершенствовали и получили автоматические выключатели, которые срабатывают в двух случаях — при возникновении короткого замыкания и при увеличении нагрузки, близкой к критической.
Конструкция автомата проста: внутри корпуса из прочного технопластика заключены несколько функциональных модулей. Снаружи находится рычаг замыкания/размыкания цепи и крепежный паз для «посадки» на дин-рейку (+)
В одном электрощитке может находиться и один, и несколько выключателей, их количество зависит от числа контуров, обслуживающих квартиру или дом.
Чем больше отдельных линий, тем легче заменять или ремонтировать электроустройства. Для установки одного прибора не нужно отключать всю сеть.
Обязательное условие сборки домашней электросети – подключение автомата. Выключатели быстро срабатывают при перегрузке системы и по причине короткого замыкания. Единственное, от чего они не могут защитить, – токи утечки.
УЗО – устройства автоматической защиты
Именно УЗО является тем прибором, который в автоматическом режиме анализирует силу тока на входе/выходе и предохраняет от токов утечки. По форме корпуса он похож на автоматический выключатель, но работает по иному принципу.
Внутри корпуса размещено рабочее устройство – сердечник с обмотками. Магнитные потоки двух обмоток направлены в противоположные стороны, что создает баланс. Таким образом, магнитная сила в сердечнике сводится к нулю.
Как только происходит ток утечки, появляется разница значений магнитных потоков – выходная величина уменьшается. В результате взаимодействия потоков срабатывает реле и разрывает цепь. Временной интервал срабатывания в пределах 0,2-0,3 сек. Этого времени достаточно, чтобы спасти человеческую жизнь.
Внешними отличительными чертами является наличие дополнительных клемм (у автомата по 1 штуке сверху и снизу), кнопка тестирования, более широкая лицевая панель, другая маркировка (+)
На корпусе можно увидеть маркировку 10 … 500 мА. Так обозначается номинальная сила тока утечки. Для домашнего применения обычно выбирают УЗО с показателем 30 мА.
Приборы с обозначением 10 мА могут пригодиться, если отдельный контур выведен на детскую комнату или в санузел, где наблюдается повышенный уровень влажности.
УЗО предохраняет от токов утечки, но бесполезно при усиленной нагрузке на провода, а также ничем не поможет при коротком замыкании. По этой причине два устройства – УЗО и автоматический выключатель – всегда монтируют в паре.
Только вместе они обеспечат полноценную степень защиты, которая обязательно должна присутствовать в каждой бытовой электросистеме.
Дифференциальный автомат – максимальная защита
Когда мы говорим о том, чем принципиально отличается УЗО от дифференциального автомата, то имеем в виду не отдельно установленный прибор УЗО, а пару «УЗО + выключатель».
Автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ), по своей сути, и есть эта пара, но объединенная в одном корпусе.
Таким образом, он сразу выполняет три главные функции:
- защищает от токов утечки;
- предотвращает перегрузку линии;
- моментально срабатывает при коротком замыкании.
Несмотря на небольшие размеры, прибор действует эффективно и оперативно, но при одном условии – если он выпущен под надежной, зарекомендовавшей себя маркой.
Если не знать нюансов устройства и условных обозначений, размещенных на корпусе, дифавтомат можно легко спутать с УЗО. Одна из подсказок – маркировка АВДТ (+)
В технической документации, которая обязательно прилагается к устройству, перечислены его характеристики. Обозначение наиболее важных показателей напечатано на корпусе с лицевой стороны.
Кроме маркировки наименования, здесь указан номинальный ток нагрузки и ток утечки. Единицы измерения те же, что и у простых автоматов – мА.
С первого взгляда может показаться, что появление дифавтомата полностью перечеркивает существующую изначально схему «выключатель + УЗО». Однако существует множество нюансов, регулирующих выбор того или иного решения, и в итоге обе схемы установки являются актуальными и востребованными.
Что лучше — электромеханическое или электронное исполнение?
Дифференциальные автоматы могут изготавливаться как с электромеханическим устройством защитного отключения, так и с электронным.
Электромеханическое устройство не требует для работы дополнительного электропитания. Энергия для срабатывания катушки отключения, выводящей устройство из включенного состояния, берется от источника тока утечки. Дифференциальный трансформатор, регистрирующий эти токи, имеет большие габариты. Это сказывается на компактности прибора в целом.
Электронные аналоги, помимо датчика тока утечки и отключающей катушки, содержат электронную схему с усилителем сигнала. Небольшой по величине сигнал от датчика увеличивается до амплитуды и мощности, достаточной для работы катушки расцепителя. Такие дифавтоматы компактнее.
При обрывах нуля питающей линии дифференциальные автоматы с электронной схемой управления становятся бесполезными. Напряжение питания электроники пропадает, что не дает возможности отключить устройство. Поэтому, несмотря на компактность, применять такие приборы целесообразно только в комплекте с реле напряжения.
Исходя из вышеизложенного, можно определится, какое исполнение прибора более приемлемо в конкретном случае.
Различные типы дифференциальных автоматов могут с успехом применяться в однофазных и трехфазных сетях переменного тока. Такие устройства способствуют повышению уровня безопасности в процессе эксплуатации различных электроприборов.
