Назначение дифференциального автомата
Дифференциальный автомат представляет собой универсальное устройство, сочетающее функции автоматического выключателя и устройства защитного отключения. Это означает, что дифавтомат способен обеспечить защиту от короткого замыкания, перегрузки и утечки тока.
Размер дифавтомата для однофазной сети 220 В равен размеру УЗО или двухполюсного автоматического выключателя (два модуля). Таким образом в щитке места они занимают одинаковое, но дифференциальный автомат имеет дополнительно к функциям отслеживания утечек тока, еще и сработку по тепловой защите и превышению предельного тока. Поэтому при отсутствии места в электрощитке, следует устанавливать дифавтомат вместо связки УЗО + автоматический выключатель.
Дифавтомат имеет две защиты (два типа расцепителя):
- электромагнитный;
- тепловой.
Электромагнитный расцепитель сработает при превышении тока выше номинального в определённое количество раз. Это количество зависит от типа дифференциально автомата.
Это мгновенное значение тока, например, при коротком замыкании или при большом пусковом токе мощного электрооборудования.
Тепловая защита срабатывает при прохождении тока через автомат, превышающем номинальное значение, определённое время. Данное время нужно смотреть по времятоковой характеристике конкретного автомата. Чем больше превышение, тем быстрее отключится автомат.
Также стоит отметить, что стоимость дифавтомата существенно выше чем у УЗО.
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.
Как подключить УЗО и дифавтомат вместе
В электросетях больших квартир и частных домов обычно приходится применять и дифавтоматы, и УЗО с автоматическими выключателями. Дело в том, что электропотребители на таких объектах, как правило, разбиваются на группы, а для экономии средств одно УЗО устанавливается на несколько автоматов — обычно не больше трёх.
В то же время и к одному вышестоящему автомату может быть подключено несколько УЗО. В таких условиях замена пары «УЗО + ВА» на дифавтомат либо обходится слишком дорого, либо вообще является невозможной.
При большом количестве потребителей установка дифавтомата на каждую из защищаемых линий является неоправданно дорогой, поэтому их разбивают на группы, каждая из которых обслуживается отдельным УЗО
На схеме фаза обозначена красным цветом, «нуль» — синим, заземление — жёлто-зелёным.
Розетки разделены на группы (поз. 2, 3, 4, 5, 6 и 7), каждая из которых защищается собственным автоматом типа ВА (поз. 8, 9, 10, 15, 16 и 17). Все эти автоматы, в свою очередь, разбиты по три на две группы, каждая из которых защищается собственным УЗО (поз. 7 и 14). Понятно, что альтернативный вариант — установка шести дифавтоматов — оказался бы намного более дорогим.
При описанной же схеме можно сэкономить средства. В то же время при срабатывании одного из УЗО отключаются не все розетки, а только часть. Цепь с утечкой идентифицируется достаточно легко. Если, к примеру, сработает УЗО поз. 14, нужно будет выключить автоматы поз. 15, 16 и 17, затем включить УЗО и по одному включать указанные автоматы. Как только включится автомат цепи с утечкой тока, УЗО тут же снова разомкнёт контакты.
Цепей освещения также несколько, они защищаются автоматами ВА поз. 5, 6 и 12. Эти автоматы тоже подключаются к одному УЗО (поз. 3), которое, в отличие от «розеточных» УЗО 7 и 14, имеет уставку дифференциального тока 300 мА. Подключать осветительные цепи через чувствительные УЗО с уставкой тока утечки 30 мА, защищающие от поражения электротоком, нет смысла.
Обратите внимание: УЗО поз.3 установлено и перед осветительными автоматами, и перед УЗО 7 и 14. Таким образом, оно ещё и подстраховывает «розеточные» УЗО на случай отказа одного из них (хотя при этом не обеспечивает защиту от поражения электротоком — только от возгорания)
А вот на единственной выделенной линии, проложенной, допустим, к стиральной машине или компьютеру, установка дифавтомата имеет смысл, что и было сделано (поз. 13). Модуль защиты от утечки тока данного аппарата также на случай отказа страхуется УЗО поз.3.
В приведённой схеме вполне допустимой была бы замена вводного ВА (поз. 1) и УЗО поз.3 одним дифавтоматом с такими же параметрами.
Хорошо понимать устройство и назначение аппаратов электрозащиты должен не только электрик, но и обыватель — владелец дома или квартиры, подключённой к сети. Потому что от того, насколько правильно подобран и подключён данный прибор, зависит жизнь этого человека, а также других жильцов. Надеемся, что наша статья помогла досконально разобраться в этом вопросе.
Назначение устройств
Устройство дифференциального тока является контактным коммутационным прибором для включения, проведения и отключения электрической энергии при коротком замыкании. Отличить и определить его несложно. Оно нужно, чтобы защитить человека от прямого электропоражения. Применяется в составе с дифференциальным автоматическим выключателем. Последний представляет собой уникальный аппарат, который, сочетая в себе функции двух устройств, способствует защите сети от перегрузок.
Прокладка электропроводки
К сведению! Оба устройства нужны для создания качественной электропроводки, защиты сети и оборудования от воспламенения.
Чем отличается УЗО от автомата
Как говорилось выше у этих устройств разные функции, похожи они только по типу крепления и по внешнему виду.
Чем отличается УЗО от автомата
Автоматический выключатель
Основа работы автоматического выключателя – это создание защиты электропроводки от повреждений при коротком замыкании и длительной перегрузке по току. Без автомата электропроводку нужно было бы менять очень часто, потому что токи короткого замыкания расплавили бы провода, а токи перегрузки сожгли бы всю изоляцию проводов.
В составе автомата имеется электромагнитная защита от высоких токов короткого замыкания. Она представляет собой электромагнитную катушку с сердечником.
В момент короткого замыкания катушка создает электромагнитное поле и намагничивает сердечник, что заставляет его толкать защелку спускового механизма и автомат отключается. Если возникли токи перегрузки, то нагреваясь и изгибаясь, биметаллические пластины, двигают рычаги и заставляют спусковой механизм сработать.
Автоматический выключатель АВВ
Время отключения защиты от перегрузки прямо зависит от силы тока перегрузки. В корпусе автомата имеется также дугогасительная камера, которая предназначена для гашения искры и увеличивает срок службы контактов.
Устройство защитного отключения и его работа
Отличие УЗО от автоматического выключателя состоит в том, что имеет функцию защиты от тока утечки, автомат такую защиту не имеет. УЗО в своем составе содержит дифференциальный трансформатор, который определяет разницу тока фазового и нейтрального провода при утечке тока.
Эти токи усиленные вторичной обмоткой дифференциального трансформатора поступают на поляризованное реле, связанное со спусковым механизмом, которое отключает защиту. Таким образом, устройство УЗО имеет защиту от токов утечки.
Устройства защитного отключения
Токи утечки могут возникнуть при пробое изоляции провода на корпус электробытовых приборов и касании его человеком. В этом случае этот вид защиты спасает жизнь человека. Работа УЗО основана на определении разности фазного и нулевого тока, поэтому оно имеет две клеммы для подключения фазы и нуля, еще две клеммы выхода фазы и нуля для подключения нагрузки.
То есть, это устройство двухполюсное для однофазной сети, а для трехфазной сети – четырехполюсное. Также УЗО отличается от простого автомата тем, что имеет кнопку тестирования для проверки работоспособности. Автомат же для однофазной сети имеет однополюсный модуль, а для трехфазной сети четырехполюсный.
Дифавтомат вместо УЗО: подключение
Современная электропроводка,
как правило, включает дополнительный заземляющий проводник. С ним посредством
электрической вилки соединяется корпус электрооборудования. В случае нарушения
изоляции при надежном заземлении сработает автоматический выключатель и прекратится
подача электроэнергии, что, в принципе, уже ограждает человека от
соприкосновения с опасным напряжением и без приборов дифференциального тока.
В то же время, в жилом
фонде старой постройки заземляющий провод отсутствует, а ее изоляция слабо выполняет
свои функции. Поэтому защитные устройства УЗО или дифавтомат подключать
бессмысленно, так как, неизбежны ложные их срабатывания. В тоже время, с
подключением приборов дополнительно прибавляются как минимум четыре контакта и
надежность электропроводки снижается.
Однако, несмотря
приведенные доводы, руководящими документами неспроста предписывается
использование устройств защиты от дифференциальных токов, потому что они в
состоянии отключить опасное напряжение на наиболее ранней стадии. Вне
зависимости от типа, подключение устройств утечки тока производится
непосредственно после электросчетчика в разрыв фазного и нулевого проводников.
Простейшая схема
подключения УЗО или дифавтомата для участка однофазной электросети.
Простейшая схема соединений защитных устройств в контуре трехфазной сети. При этом дифавтомат вместо УЗО подключается без каких-либо изменений в схеме.
С подключением дифавтомата
вместо УЗО действительно улучшается защита, например, домашней сети от резких
скачков напряжения. Остальные же преимущества дифавтомата, по отношению к УЗО,
не так существенны, за исключением разве экономии места на один модуля, потому
что принцип их действия по защите персонала от дифференциальных токов одинаков.
Соединение автоматических
выключателей групп потребителей с нижними контактами УЗО и дифавтомата
осуществляется в таком же порядке. Для подключения нулевой шины и заземления
используются отдельные колодки, но желто-зеленый провод, относящийся к
заземлению, соединяется с колодкой, минуя защитное устройство. При этом величина
допустимого тока для проводников должна быть не ниже значения номинального тока
прибора.
На заметку. В контуре
схемы электросети TN-C функции
нулевого и защитного провода объединены, поэтому подключать УЗО либо дифавтомат
нельзя, потому что устройство не позволяет вовремя определить разность
потенциалов на этапе утечки тока и не отключит опасное напряжение.
С целью размещения в
распределительном щитке однофазной сети используются двухполюсные устройств, а
в трехфазной четырехполюсные. Приборы оборудованы креплением под стандартную DIN-рейку. Наряду с такими приборами, конструкция защиты
от дифференциального тока может быть вмонтирована в розетку, а также
использоваться в виде переходника, подключаемого к ней или устанавливаться на
удлинитель либо на питающий шнур электрооборудования.
Кроме того, следует иметь
в виду, что для некоторых типов УЗО и дифавтоматов от ряда компаний-производителей
потребуется место в электрическом щитке более 2-х и 4-х модулей для однофазной
и трехфазной электросети соответственно.
Таким образом,что лучше дифавтомат или УЗО
решается индивидуально в зависимости от условий эксплуатации электросети.
Разница между дифавтоматом и УЗО существенна, поэтому перед их выбором ответ на
вопрос чем отличается УЗО от дифавтомата простыми словами, не является
редкостью. Как отличить эти типы защитных устройств самостоятельно не должно
вызывать проблем.
Особенности монтажа и эксплуатации
В заключение кратко рассмотрим технологию установки аппаратов защиты и некоторые нюансы, возникающие при их эксплуатации.
Монтаж системы
Как правило, установка защитных устройств не вызывает сложностей. Они обладают простым и понятным способом крепежа: на вмонтированную или устанавливаемую DIN рейку. На корпусе приборов обозначено, к какому контакту подключается фазный провод, а к которому – нулевой. Остается лишь определить полярность проводки при помощи пробника.
Концы проводки должны быть аккуратно зачищены, без повреждения жилы. При этом оголенные концы не должны выступать из корпуса прибора. Чтобы обеспечить надежность контакта, зажимные винты затягиваются с достаточным усилием.
При монтаже связки УЗО плюс автоматический выключатель, через клеммы выключателя дополнительно пропускается фазный провод.
Определение причин срабатывания
Причин срабатывания подобных защитных систем три:
- Короткое замыкание;
- Продолжительная предельная нагрузка;
- Возникновение тока утечки.
Если у вас установлен дифференциальный автомат, точно выявить причину срабатывания не всегда возможно: это может быть любой из факторов, плюс повреждение в одном из электроприборов. Установка причин срабатывания защиты может занять некоторое время.
Связка УЗО и автоматического размыкателя в этом плане более удобна. Если сработало защитное устройство, значит, в цепи присутствует ток утечки. Нужно произвести диагностику для обнаружения участка с пробоем изоляции. В случае срабатывания автоматического выключателя, проблема в перегрузке на линии или возникло КЗ.
Дополнительно нужно отметить, что по надежности и времени срабатывания большой разницы между системами нет. Обе защитные схемы отлично справляются со своими функциями, надежны и рассчитаны на эксплуатацию в различных условиях (кроме повышенной влажности). При установке УЗО или дифавтомата в ванной, необходимо использовать специальный влагозащищенный короб.
Подводим итоги
Дифференциальный автомат является универсальным устройством по защите электрической сети от различных факторов. В тоже время, связка УЗО и автоматического размыкателя более удобна при эксплуатации. К тому же при поломке можно заменить один прибор, что проще и экономичнее.
Поэтому опытные электрики делают окончательный выбор на месте, исходя из конкретных условий, состояния и характеристик сети.
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.
Принцип действия
УЗО в однофазной сети осуществляется следующим образом. В дифференциальном трансформаторе имеется три обмотки: одна подключается к фазному проводу, другая – к нулевому, а третья – фиксирует разницу токов. В первой и второй обмотках при подключении должны быть противоположные направления токов. В нормальном рабочем режиме сети они будут равны между собой. Под их влиянием в магнитопроводе трансформатора наводятся магнитные потоки, направленные навстречу друг другу. Сумма магнитных потоков равна нулю, поэтому в третьей обмотке ток отсутствует.
Когда в электроприборе возникает повреждение, на его корпусе появляется фазное напряжение. Поэтому в случае прикосновения к металлическому корпусу, на человека начинает воздействовать токовая утечка, протекающая через его тело на землю. В связи с этим в первой и второй обмотках трансформатора появится разница токов, а в магнитопроводе будут наведены магнитные потоки с разной величиной.
В результате, общий магнитный поток будет отличаться от нуля и вызовет наведение в третьей обмотке тока с каким-либо значением, который и называется дифференциальным. При достижении этим током порога срабатывания произойдет и срабатывание устройства защитного отключения.
Принцип работы УЗО в трехфазной сети практически такой же, как и в однофазной. Здесь также используется дифференциальный трансформатор, сравнивающий уже не одну, а три фазы и нулевой провод. Следовательно, в трансформаторе трехфазного защитного устройства имеется пять обмоток: три фазных, одна нулевая и одна вторичная, фиксирующая токовые утечки.
Кроме основных конструктивных элементов УЗО включает в себя проверочный механизм, состоящий из резистора, подключенного через кнопку ТЕСТ к трансформаторной обмотке. После нажатия кнопки происходит подключение резистора к обмотке. За счет этого создается разница токов, поступающая на вторичную обмотку, и вызывающая срабатывание защитного устройства. Нормальное срабатывание указывает на работоспособность защитного устройства.
