Подключение трехфазного дифавтомата схема

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.

Применение дифференциального автомата

Разница между устройством защитного отключения и дифавтоматом состоит в функциональном предназначении. УЗО — коммутационный прибор, берущий на себя защиту человека от прямого или опосредованного удара током.

Устройство защитного отключения мониторит текущие характеристики электрической проводки и в случае каких-либо проблем отключает ее. УЗО не защищает проводку от коротких замыканий и перегрузок. Более того, устройство само нуждается в защите от этих факторов. С этой целью перед устройством защитного отключения ставят автоматический выключатель.

Дифференциальный автомат комплектуется автоматическим выключателем, а потому считается более совершенным в технологическом отношении устройством. Дифавтомат используют для защиты электросети от коротких замыканий и перегрузок, при появлении утечек тока в результате повреждения проводки, электроустановок. Дифавтомат защищает человека при попадании под напряжение.

Под утечкой тока понимается несанкционированное изменение маршрута протекания тока. При утечке электрический ток направляется не по электропроводке или электроустановке, а по другим металлическим предметам. Происходит это при нарушении изоляционного слоя проводника, выходе электробытовой техники из строя. В результате включается защитное устройство, обесточивающее электросеть в помещении.

Обратите внимание! Закороченные человеком токоведущие части розетки не идентифицируются дифференциальным устройством в качестве утечки тока. Выключатель отреагирует на такую ситуацию как на стандартную нагрузку, отключения тока не произойдет, и человек попадет под напряжение.

Защитное устройство особенно необходимо там, где имеется повышенный риск поражения током. К таковым относятся кухня и ванная комната, где в силу функционального предназначения этих помещений установлено много электротехники и наблюдается повышенная влажность.

В автомате отсутствует третья клемма для подключения заземлительного проводника. Из этого следует, что дифференциальный выключатель приспособлен именно для двухпроводных цепей.

Итак, вопрос о том, будет ли работать дифференциальное устройство в двухпроводной цепи, раскрыт: безусловно будет. Этот факт подтверждают многие электрики: дифавтомат исправно работает в трехпроводной цепи даже в случае повреждения системы заземления.

Работа дифавтомата в двухпроводной цепи

Принцип работы дифференциального устройства напоминает анализатор, сравнивающий показатели токов, идущих по фазовому и нулевому проводнику. При возникновении отклонений в величинах, произошедших вследствие утечки (к примеру, после замыкания на корпус холодильника), контакты реле дифавтомата размыкаются, а сеть обесточивается.

В качестве примера разберем ситуацию, когда произошло повреждение изоляционного слоя электропроводки в стиральной машине. Касание оголенного токоведущего проводника к металлическому корпусу приводит к распространению тока там, где его быть не должно. Стоит человеку прикоснуться к стиралке, и его ударит током. Причем под напряжением пострадавший будет находиться до тех пор, пока касается корпуса (а оторваться от него тяжело). В такой ситуации на помощь приходят УЗО или дифавтомат, отключая в цепи ток.

Способы подключения УЗО без заземления

УЗО не комплектуется автоматикой, которая бы защищала выключатель от сетевых перегрузок. В связи с этим в цепь нужно включать еще и автоматы, реагирующие на отключение при перегрузке.

Мощность дифференциального выключателя рекомендуется подбирать чуть меньше мощности автомата, вмонтированного с ним в одну цепь. Подход позволяет избежать перегорания устройства защитного отключения, так как при перегруженной электроцепи автомат включается не сразу, а через определенное время. Если бы мощность УЗО соответствовала автомату, дифференциальный выключатель неизбежно бы сгорел.

Существует два варианта подключения:

1. Установка единого для всего здания устройства защитного отключения. В результате под защиту попадают все электрические приборы в доме. Недостаток способа в сложности определения причины неисправности. Придется поочередно проверять все электроприборы в доме. Еще одна проблема — отключение всей электрической цепи несмотря на то, что утечка произошла лишь на одном участке. Обесточивание всего дома приводит к потерям компьютерных данных, поломкам кондиционеров и другой бытовой техники.
2. Установка выделенного устройства (но меньшей мощности) для каждой из потенциально небезопасных линий (ванная комната, кухня, гараж, подвальное помещение). В этом случае в щитке нужно изыскать гораздо больше свободного пространства. К тому же покупка нескольких устройств потянет за собой повышенные финансовые затраты. Увеличивается надежность защиты, а причину отключения будет найти значительно проще (понадобится осмотреть 1 – 2 розетки, а не все имеющиеся в доме).

Установка прибора в двухпроводной сети

Рекомендуется поручить выполнение столь ответственной работы квалифицированному электрику. Если подобная возможность отсутствует, но имеются хотя бы минимальные знания в электротехнике, рекомендуется придерживаться ряда правил:

1. Мощность дифференциального выключателя должна быть на одну ступень меньше мощности УЗО. К примеру, для устройства защитного отключения на 40А/30мА (последний показатель указывает на ток утечки) необходим выключатель на 25 Ампер.
2. Если разводка электроцепи отличается сложностью, величина утечки тока бывает значительно больше 30мА. Следствием этого будут частые ложные срабатывания устройства защитного отключения. Избегают такого хода событий путем разделения суммарной нагрузки сети на два самостоятельных УЗО. Причем каждый из них выдерживает утечку в 30 мА, и этого должно быть достаточно.
3. В электроцепи санузла понадобится дифференциальный выключатель с порогом срабатывания, составляющим 10 мА. Для ванной комнаты рекомендуется УЗО на 25А/10 мА.
4. По нормативам не допускается установка дифференциального выключателя до счетчика. Согласно своим инструкциям, инспектор энергосбытовой организации заставит демонтировать устройство, чтобы предотвратить получение электричества в обход счетчика.
5. В дополнение к устройству защитного отключения для розеток ставят автомат на 16 Ампер.
6. К дифференциальному выключателю для выключателей света в доме устанавливают УЗО на 10 Ампер.
7. Рекомендуется установка не однополюсного, а двухполюсного устройства. Это обеспечивает большую безопасность системы, поскольку позволяет размыкать при перегруженности сети не только фазу, но и ноль.
8. При подключении устройства защитного отключения следует четко придерживаться инструкций, расположенных на корпусе прибора.
9. Установка дифференциального автомата производится в месте, недоступном для случайных лиц. Однако в случае необходимости к автомату должен быть свободный и быстрый доступ со стороны специалистов.

Когда все устройства защитного отключения установлены на свои места, производят проверку их работоспособности. Основная задача — проверить систему на ложные срабатывания. Для проверки подключают автомат, расположенный перед устройством, дифференциальный выключатель. Далее нажимают клавишу «Тест», имеющуюся на приборе. Если вслед за этим произошло отключение, устройство работает правильно.

Обратите внимание! По нормативам ПУЭ (Правила устройства электроустановок) монтаж устройств защитного отключения в сетях подсистемы TN-C не разрешается. Если нужно защитить электрический приемник, заземляющий PE-проводник соединяют с PEN-проводником. Тем самым TN-C трансформируется в подсистему TN-C-S.

Подключение УЗО к розеткам

Если установлена подсистема TN-C, корпус устройства в некоторых случаях соединяют с нулем. Схема подключения устройства защитного отключения без заземления для розеток рассчитана на подключение к третьей боковой клемме. В этом случае после пробоя изоляции ток с корпуса направится через указанную клемму. Контакт обеспечивают на входе в дом или квартиру.

Однако следует заметить, что реализация методики увеличивает вероятность попадания под напряжение. Попадание напряжения на нейтраль в наружной сети приведет к тому, что ток попадет на корпуса заземленных электроустановок. Другой минус такого способа подключения — регулярное срабатывание автомата защиты при подключении нагрузок.

Подключаться указанным образом нельзя самостоятельно. Понадобится заказать проект, в который будут внесены изменения системы электроснабжения.

Предполагаются следующие корректировки:

• внедрение трехпроводной сети (вместо двухпроводной);
• отказ от внутридомовой четырехпроводной электросети в пользу пятипроводной;
• разделение PEN-проводника в электрической установке.

к содержанию ↑

Выбор УЗО

Автоматический выключатель рассчитан на функционирование с перегрузкой на протяжении секунд или даже минут. Устройство защитного подключения не способно выдерживать такие нагрузки и, скорее всего, выйдет из строя. Небольшие по мощности аппараты используют при токе 10 Ампер или менее. Для мощных устройств понадобится запас в 40 Ампер.

Если напряжение в жилом помещении составляет 220 Вольт, покупают двухполюсное устройство. Для 380 Вольт необходим четырехполюсный аппарат.

От показателя тока утечки устройства защитного отключения зависит, какое устройство понадобится: противопожарное или защищающее от тока. Аппараты способны срабатывать с разной скоростью. Для быстрого срабатывания используют селективные устройства, которые бывают двух классов (S и G). Аппараты, маркированные буквой G, отличаются наибольшей скоростью отклика.

Автоматы выпускаются в электронном или электромеханическом исполнении. Для электромеханических приборов отсутствует необходимость в дополнительном электропитании.

Что касается типа тока утечки, информация об этом указана на корпусе. AC обозначает переменный ток, а литера A указывает как на переменный, так и на постоянный ток.

Особенности подключения в частном доме

Электросеть в загородном доме принципиально не отличается от квартирной, однако появляются более разнообразные варианты. Например, легче поставить на входе одно единое устройство или несколько устройств защитного отключения на наиболее важных линиях сети.

Вводный аппарат на 300мА предохраняет всю электропроводку от возгорания. УЗО способно отзываться на суммарный показатель тока утечки со всех имеющихся линий несмотря на то, что в каждом отдельном случае соблюдается норма.

Универсальные приборы, рассчитанные на срабатывание при 30мА, монтируют после противопожарных. Следующие линии — санузел и детская комната (показатель Iу = 10мА).

Допускается переделка системы заземления в TN-C-S. Не допускается самостоятельное подключение повторного заземления к нейтрали. Если напряжение попадет на нейтральный провод от наружной сети, заземление станет единственным для окрестных домов, что при некачественно выполненной работе становится частой причиной пожаров. Повторное заземление рекомендуется выполнять на участке ввода с воздушной линии электропередачи.

Схема подключения устройства защитного отключения в небольшом дачном доме обычно наипростейшая, так как нагрузки относительно невелики. Чаще всего выбирается присоединение к однофазной сети и устройство на 30мА. Прибор универсален и позволяет защититься как от пожара, так и от попадания под напряжение.

В загородных домах устанавливают главный ввод и два автомата (на розетки и на переключатели света). Бойлер подключают к сети с помощью розетки или выделенного автомата.

Частые ошибки при подключении

Неверные действия при установке УЗО приводят к неприятным последствиям: аппарат срабатывает даже без утечки тока в электроцепи и нормальной нагрузке. Опасность несет другая ситуация, когда срабатывания не происходит при наличии утечки тока.

Наиболее распространенные ошибки при проведении электромонтажных работ:

1. После дифференциального автомата имеется заземление с нейтральным проводом. К примеру, нуль объединен с открытым участком электрической установки или с нулем проводника защиты. Чтобы не допускать этой грубой ошибки, нужно использовать фазу и ноль одного конкретного выключателя. Это даст возможность избежать соединения фазы и нуля, проведенных через защитную систему, с другими фазовыми и нейтральными проводниками.
2. Неполнофазное подключение защиты. Проблема состоит в неправильном подключении нагрузки до выключателя рабочей нейтрали. Ток, идущий через нагрузку, является дифференциальным для устройства защитного отключения. Это приводит к ложным срабатываниям УЗО.
3. Скрученное заземление и нулевой проводник в розетке. Последствие этого — ложное срабатывание при включении одного из электрических приборов. Нагрузка присоединяется к цепи, не входящей в зону ответственности УЗО. Иными словами, ток направляется по перемычке.
4. Соединение пары дифференциальных переключателей со скрученными нулевыми проводами. В результате такой ошибки по обоим аппаратам идет дифференцированный ток и срабатывают без реальной необходимости один или сразу два УЗО.
5. Установлены несколько УЗО с неверно присоединенными нулями. Последствие этого — одновременное срабатывание дифференциальных приборов.
6. Некорректное подключение фазы и нуля при наличии нескольких УЗО и разных дифференциальных выключателях. К примеру, нагрузку присоединяют к нулю, который должен защищать другую электроцепь. Результат ошибки — ложные срабатывания одной или обеих систем.
7. Нарушение полярности при выполнении подключения: фаза идет на ноль, а нулевой проводник — на фазовый. Вследствие этого не срабатывает дифференциальный выключатель, так как токи текут в одну сторону. Это приводит к отсутствию взаимной компенсации магнитных токов. Входящую фазу нужно направлять в клемму, промаркированную буквой L, а входящий ноль — присоединять к клемме, обозначенной как N. Верхние клеммы в приборе входящие, а нижние — исходящие.

Заключение

Схема подключения дифференциального автомата без заземления — достаточно распространенный вариант защиты. Особое внимание следует уделить помещениям, эксплуатируемым в условиях повышенной влажности.

Для повышения эффективности защиты в сложных системах нужно устанавливать несколько ступеней защиты с селективным срабатыванием устройства защитного сигнала с наименьшим номиналом.

Приступать к самостоятельному подключению автомата без заземления рекомендуется только при наличии опыта электромонтажных работ и специальных знаний.

Дифференциальный автомат сочетает в себе два механизма защиты: защиту от слишком большого тока и защиту от утечки тока.

Как мы знаем, неприемлемо большой ток бывает в двух случаях:

• когда ток потребления устройств в данной цепи превысил некоторый предел;
• когда ток в цепи потребления скачком перешел вообще все мыслимые пределы, как это бывает в случае короткого замыкания.

Эти два случая отличаются, кроме значений тока, еще временем возрастания. Если в цепь поставили слишком мощный электрический аппарат, то не будет скачкообразного изменения, ток возрастет плавно до номинала потребления и остановится на нем, даже и превысив предел автомата. В случае же короткого замыкания все будет наоборот, сначала нормальное потребление, потом скачкообразный выход за пределы.

Такие вопросы решает обычный автоматический выключатель, в нем есть несколько размыкателей, реагирующих как на ток, так и на время изменения. Все это — защита нас от пожара или других действий тока, связанных с его тепловым воздействием: воспламенение, задымление, выход из строя проводки и так далее.

Дифференциальная защита

Защита вторая более «интеллектуальная». Она включается, чтобы защитить нас от поражения, внезапного тока, уходящего из «обслуживаемой» цепи за ее пределы — скорее всего, через нас. На такой ток простой автоматический выключатель может не сработать — ничего не перегорело в схеме и не замкнуло, то есть нагрузка, вообще говоря, нормальная. Просто это случилось при подсоединении к сети еще одной цепочки, через которую ток уходит туда, где потребление не предусмотрено. А это как раз и может быть человек, нечаянно коснувшийся токоведущих частей. Через него и потечет ток в пол или в батарею отопления и далее в землю.

Для обычного установленного автомата этот добавочный ток может оказаться и невелик. Но, начиная с 30 миллиампер, он человеку опасен, такой ток вызывает судорожные сокращения мышц, которые препятствуют, например, высвобождению кисти руки, если она схватилась за провод под напряжением. Вот на такой порог срабатывания и настроены обычно дифференциальные автоматы.

В них такой ток выявляется сравнением двух токов: текущего в цепь по фазовой линии и вытекающего из нее по нулевой. Эта схема сравнения УЗО и называется «дифференциальная», то есть разностная.

1 – входной контакт фазы дифавтомата
2 – выходной контакт фазы дифавтомата
N – нулевой провод

I₁ – ток в нагрузку
I₂ – ток из нагрузки
I – ток утечки

Ток по фазной линии протекает под вторичной обмоткой дифференциального трансформатора в одну сторону, а по нулевой линии — в противоположную. Когда они равны, то индукция от них во вторичной обмотке взаимно компенсируется, и разностный ток получается нулевой. Если в схеме потребления происходит утечка, то, в соответствии с первым законом Кирхгофа, ток по нулевой линии станет меньше тока по фазовой. Появившаяся разница будет усилена схемой логического управления, и в случае превышения ей некоторого порога произойдет размыкание реле дифавтомата.

Устройство и схема

Дифференциальный автомат сочетает в себе две защиты: защиту от чрезмерного тока в цепи как обыкновенный автомат отключения и защиту от тока утечки. Оби эти схемы включены последовательно.

Есть еще одна особенность. Механизм дифференциального реагирования на расход тока в сети может сам быть запитан от того же напряжения, цепь которого он контролирует. Это нормально, когда происходит ситуация его реагирования в ней. Тогда отключаются и фазовый провод, и нулевой, и цепь оказывается полностью отделенной от питающего напряжения, что и нужно для защиты.

Но если по какой-то причине на дифавтомат подано фазовое напряжение, а нулевой провод оборван где-то раньше, на дифавтомате не будет полноценного питания, но сам он окажется в замкнутом состоянии. То есть фаза пройдет через него в сеть, и в этом случае возможны утечки — то есть аварийные ситуации в этой цепи, — а он на них не среагирует.

В этом случае два выхода: или сделать так, чтобы дифавтомат был в замкнутом состоянии только при наличии приходящих и фазы, и нуля, а при пропадании любого из них сразу размыкался, или делать отдельную схему питания дифференцирующего механизма, независимо от напряжения на его входных клеммах.

Устройства, в которых имеется указанный недостаток, — это наиболее простые дифавтоматы, в них ток утечки усиливается операционным усилителем, который сам питается от того же напряжения. Такие дифавтоматы называются электронными, и они более дешевы, чем дифавтоматы без такого недостатка, называемые электромеханическими. Электронные дешевле, электромеханические дороже.

а) – слева, схема, не зависящая по питанию от контролируемого
напряжения
б) – справа, схема дифавтомата, в которой питание логической схемы А
заведено от L и от N, то есть подконтрольных фазы и нуля.
При обрыве N питание А прекращается, и дифавтомат
перестает выполнять свою функцию (справа – перечеркнуто),
хотя фаза так и будет поступать на выход L2

Схемы автоматов, которые приведены на картинке, рисуются на лицевой панели устройства, и легко выбрать, какой из них вам подойдет больше: дешевый или более точный. Казалось бы, банальный вопрос.

Однако и тут есть нюансы.

Общая и селективная защита

То, что такая защита — вещь, безусловно, хорошая и нужная, спору нет. Только будет ли обеспечена полная безопасность в большой и структурированной схеме потребления? Ведь таких схем теперь стало очень много, и все больше потребителей переходят к развитым системам потребления.

А для таких схем характерно использование множества потребляющих устройств с разными параметрами потребления. Различные мощности, токи, режимы включения и выключения, различная фазность.

Сумеет ли один дифференциальный автомат обеспечить одинаковую безопасность в совершенно разных цепях потребления? А один дифавтомат на распределительном щитке — это и есть самое дешевое решение. Пусть дорогой, совсем лишенный недостатков, но все-таки один?

Двухполюсный дифференциальный автомат — это и есть самый минимальный вариант общей защиты. Защита сработает при появлении тока утечки в любой из подсетей, хотя какой именно, автомат не скажет. Кроме того, суммарные мощности подсетей (следовательно, и номиналы токов) должны быть примерно равны, это диктует выбор номинала автомата по току.

В случае подключения более мощного потребителя вся картина будет нарушена.

Если у дифавтомата схема подключения именно такая, то стоимость защиты возросла почти вдвое, а защиту нельзя считать надежной. Есть способ выставить свои параметры защиты на каждом из дифавтоматов, обслуживающих конкретные сети потребления — например, сеть мощную и сеть «мокрую». А отдельно поставить еще дифавтомат групповой защиты или селективный дифавтомат. Такие автоматы маркируются символом G или S.

Конечно, сразу получаем скачок роста стоимости такой защиты.

Но вот тут и можно вспомнить о дешевых дифавтоматах. А их уже делали еще в 1970-е и 1980-е годы и в самых компактных исполнениях. Ведь задача перед дифавтоматом не стоит защитить провода, ведущие к нагрузке. При качественном выполнении схемы проводок провода, спрятанные в стену, опасности не представляют. Опасность исходит именно от устройств потребления электроэнергии, от их вставленных в розетки шнуров, от их внутренних казусов, могущих пробить изоляцию, от влаги, проникшей в электроприбор и замкнувшей фазу на корпус. Логично и защиту ставить где-то здесь, совсем близко от прибора.

Для защиты детей выпущены УЗОШ — устройства защитного отключения школьного исполнения

Такие средства защиты недешевы, но бесспорным плюсом является их универсальность и мобильность. Они представляют собой защиту конкретного устройства (стиральной машины или бойлера), не занимают места на щитке питания, а адаптеры, вилки, удлинители не требуют вносить никаких изменений в существующие схемы. Кроме того, процесс «наращивания безопасности» может быть постепенным по необходимости. А некоторые могут быть связаны с производством наружных работ для защиты работающих с дрелью, болгаркой, и так далее — удлинители — и использоваться только в случае необходимости.

Маркировка дифавтоматов

На лицевую панель нанесена схема дифавтомата и другая информация.

Время реагирования устройства очень важно. Для человека это время должно быть меньше времени начала фибрилляции сердца при поражении током.

Как видим, в селективном дифавтомате время реагирования больше, чем в обыкновенном.

Это правильно, время реакции и ток утечки должны быть больше, это делается для того, чтобы сначала срабатывали дифавтоматы, непосредственно защищающие конкретную подсеть или конкретное устройство.

Еще дифавтоматы различаются по токам, в которых предназначены работать.

Ток типа АС — обычный переменный ток, который используется в бытовой сети. Тип А — срезанный ток, как это делается в некоторых схемах управления для снижения мощности. Тип В — токи разной непредсказуемой формы. Типы А и В ставят в сетях промышленных предприятий с различными характерами потребляющих устройств возникающих при этом токов.

Трехфазный вариант

Если в системе потребления используются три фазы, то, если фазы разведены раздельно, можно на каждой из них поставить по дифавтомату — обыкновенному, двухполюсному.

Но когда используется именно трехфазная схема питания, то есть смысл ставить и трехфазный дифавтомат, четырехполюсный.

В нем на дифференциальный трансформатор подается один нейтральный провод и три фазных. Нулевой, так же, как и в двухполюсном дифавтомате, положен в обратном направлении, то есть образуемый им магнитный поток является компенсирующим для остальных трех обмоток. В результате в нормальном состоянии ток утечки равен нулю

Установка дифференциального автомата

Рассмотрим установку дифавтомата в распределительном щите. При наличии дифавтомата в нашей сети потребления нулевая шина не должна объединяться с шиной заземления, так как именно через заземляющий провод и происходит утечка тока, которую измеряет дифавтомат. Если их объединить, то «фокус не получится» — ток, убегающий в заземление, вернется в ту же самую нулевую шину.

В случае отсутствия заземления вообще, как это часто у нас бывает, утечка при поражении током обычно происходит через какие-то металлические предметы (трубу, батарею), которые и можно считать «плохим заземлением».

Поэтому дифавтомат в сети без заземления работать будет, а в сети с нулевой шиной, объединенной с заземлением, нет.

В щите дифавтомат устанавливаем на DIN-рейку после счетчика, но перед группой автоматов.

Как и у всего остального модульного оборудования, сверху подаются входные провода, снизу отходят выходные. Как правильно подключить АВДТ в трехфазной сети, проблемы не составляет: надо подключать его не к одной фазе, а сразу к трем:

Правильно подключить дифавтомат своими руками — это не просто подать провода к входным и выходным клеммам. После того как автомат в щитке, надо еще проверить его работу.

На нем имеется кнопка «Тест», которая подключает сопротивление, имитирующее ток утечки. При нажатии кнопки дифавтомат должен среагировать — отключиться. Если этого не произойдет, это значит, что в аппарате имеется неисправность и необходимо его заменить.

Что представляет из себя АД? Как он устроен? Какие защиты он обеспечивает? Как правильно выбрать дифавтомат? 2 способа подключения «дифа» и объясним, почему 2-й способ применять нельзя.

Если вы внимательно читали этот текст, то с легкостью ответите на вопросы нашей мини викторины:

• Каким цветом маркируются провода защитного заземления

а) желто-зеленым; б) голубым.

• Какая защита называется тепловой?

а) защита от КЗ; б) от перегрузки.

• Какие защитные аппараты могут предотвратить возникновение пожара?

а) УЗО; б) автоматические выключатели.

• Сколько защит встроено в дифавтомат?

Для того чтобы правильно подключить автоматический выключатель дифференциального тока (АД) в однофазной сети, необходимо четко понимать его функции. Иметь представление о принципе его работы.

2 функции выполняемые дифавтоматом

Дифференциальный выключатель выполняет функции:

• обычного автоматического выключателя защищающего электропроводку и электроприборы;
• устройства защитного отключения (УЗО) защищающего от поражения током или предотвращающего возникновение пожара;

Каждый из приборов (автомат, УЗО) имеет свои электрические характеристики.

4 основные характеристики дифференциального выключателя

• количество полюсов;
• номинальный ток аппарата;
• защитная характеристика (B, C или D);
• ток утечки (ток дифференциального расцепителя).

Две первых характеристики относятся к любым защитным аппаратам. Третья характеризует автоматические выключатели. Четвертая относится к УЗО и АД.

В однофазной сети применяются дифавтоматы с двумя полюсами. К ним подключают нулевой и фазный провод. Клеммы фазного провода маркируют цифрами или не маркируют вовсе. Нулевые клеммы подписывают буквой «N». Некоторые дифавтоматы, например АД12 компании IEK, состоят из трех модулей. При этом полюсов у них все-таки 2.

Ток дифференциального расцепителя — это основная характеристика УЗО и дифференциальных выключателей. Обычно, защитные отключающие устройства и дифавтоматы настраивают на токи утечки: 10мА, 30мА, 100мА или 300мА. Аппараты с уставкой 10мА и 30мА, применяют для защиты человека от поражения электрическим током. Приборы, настроенные на 100мА и выше, предназначены для защиты от возникновения пожара.

2 метода подбора номинала дифференциального выключателя

Номинал дифавтомата это рабочий ток, на который рассчитан защитный аппарат. На представленном выше изображении «дифа» видна надпись «C6». Число 6 означает, что аппарат рассчитан на номинальный ток 6А. Номинал выключателя выбирается исходя из тока нагрузки. Его можно узнать из паспорта электроприбора или рассчитать по формуле зная мощность нагрузки и напряжение сети:

Где P — мощность; U – напряжение; I – ток.

Номинал дифавтомата как и обычного автоматического выключателя не должен превышать максимально допустимого тока питающих проводов. Несоблюдение этого правила может привести к перегрузке кабелей, их нагреву и оплавлению изоляции.

Буква «С» это тип защитной характеристики автомата. Характеристика типа «C» подойдет для большинства применений. Если нужно защищать электродвигатель с тяжелым пуском или трансформатор, то выбирают защитную характеристику типа «D». Для длинных линий и освещения применяют автоматы с характеристикой типа «B».

Для тех, кто желает во всем разобраться.

Защитная характеристика это порог срабатывания защиты от короткого замыкания (КЗ). Выражается она в кратности номинальному току:

Тип защитной характеристики

автомата

Диапазон тока КЗB5In – 10InC10In – 15InDвыше 15In

3 защиты дифавтомата

Дифференциальный автоматический выключатель оборудуется тремя типами защит:

• защитой от перегрузки (тепловой защитой);
• защитой от короткого замыкания;
• защитой от токов утечки.

Каждая из защит представляет собой специальное устройство называемое расцепителем. Расцепитель воздействует на механизм отключения защитного аппарата при достижении порога срабатывания. Соответственно за каждую из защит отвечают:

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

Ниже на рисунке показано, как устроены две первые защиты.

Рис. 2. Устройство тепловой защиты и отсечки

Защита от перегрузки представляет собой биметаллическую пластину, которая деформируется, если протекающий ток превышает In. Чем больше нагрузка, тем быстрее и сильнее происходит деформация, быстрее происходит отключение.

Защита от короткого замыкания реализуется в виде электромагнита. При токах КЗ сердечник втягивается внутрь катушки и вызывает отключение аппарата.

В большинстве дифавтоматов тепловой и магнитный расцепитель встраиваются только в фазные модули. Вот почему при подключении нельзя путать фазный и нулевой провод.

Дифференциальная защита состоит из измерительного трансформатора и исполнительного реле. В двухполюсном дифавтомате трансформатор сравнивает ток фазного и линейного провода. Если разница превышает пороговое значение (10мА, 30мА, 300мА) происходит срабатывание реле и отключение аппарата. Ниже приведена схема дифзащиты.

Рис. 3. Схема дифзащиты

В дифавтоматы и УЗО встраиваются тестовые кнопки. При нажатии кнопки «Тест» имитируется ток утечки и выполняется проверка дифзащиты.

В аппараты могут быть установлены реле двух типов – электронные или электромеханические (поляризованные). На схемах электронные реле изображаются в виде треугольников. Поляризованные реле изображаются в виде прямоугольников. Для работы электронных реле необходимо, чтобы на входе защитного аппарата постоянно присутствовало напряжение. Поляризованное реле сработает, даже если оборван нулевой провод.

Теперь, когда вы узнали, как устроен дифавтомат и по каким характеристикам его выбирают, рассмотрим вопрос подключения двухполюсных дифавтоматов в однофазной сети.

2 схемы подключения дифавтомата в однофазной сети (правильная и неправильная)

Современные правила требуют, чтобы в однофазной сети присутствовал провод защитного заземления. Это так называемая трехпроводная система электроснабжения. Раньше в осветительных сетях применялась двухпроводная система, состоящая из нулевого и фазного провода. В двухпроводной системе в качестве защитной меры применялось «зануление» корпусов электроприемников. Мы рассмотрим подключение дифавтомата в двухпроводной и трехпроводной однофазной системе.

Даже среди специалистов бытует мнение, что дифференциальный автоматический выключатель и УЗО должны защищать вас, если вы коснетесь оголенного провода или корпуса электрического аппарата оказавшегося под напряжением. Это ошибочное и опасное суждение. В идеале защитные аппараты должны сработать сразу после нарушения электрической изоляции, а не дожидаться когда человек попадет под напряжение. Поэтому металлические корпуса электроприемников должны заземляться через вилку с контактом защитного заземления или отдельным проводом. Заземленные корпуса будут иметь потенциал «земли». Это многократно снизит опасность поражения током.

Схема подключения 2 дифавтоматов в однофазной сети с заземлением

В трехпроводной системе подключить дифавтомат совсем просто. Устанавливаем защитный аппарат на DIN-рейку, фиксируя его с помощью защелок. Сверху подключаем питающие провода. При этом не путаем фазный провод (P) с нулем (N). Снизу подключаем ноль и фазу отходящего кабеля. Заземляющий проводник (PE) подключаем к шине заземления распределительного щитка.

При выполнении электрического монтажа необходимо придерживаться общепринятой цветовой маркировки проводов. Заземляющий провод имеет желто-зеленую окраску. Нулевой провод окрашивают в голубой или синий цвет. Фазные провода могут быть белыми, черными, коричневыми или оранжевыми.

Ниже на рисунке показана принципиальная схема небольшого учетно-распределительного щитка. В щитке две отходящие линии запитаны через дифавтоматы, а две линии питаются через обыкновенные автоматические выключатели. Как правило, через дифференциальные автоматы запитывают стиральные машины, кухонные электрические плиты, кондиционеры, розетки с заземляющими контактами. Для защиты от токов утечки в «мокрой зоне» (кухня, санузлы) применяют дифавтоматы с уставкой 10мА.

Что делать, если в доме 2-х проводная электропроводка?

В двухпроводной системе вместо раздельных проводников N (ноль, нейтраль трансформатора) и PE (провод защитного заземления) применяют совмещенный провод PEN. На вводе в здание обычно выполняется повторное заземление этого проводника. Затем его разделяют на провода N и PE. Нулевые изолированные провода подводят к распределительным щиткам и, затем разводят по квартирам. С помощью провода PE заземляются корпуса распредустройств, выполняют выравнивание потенциалов трубопроводов и металлических конструкций зданий.

Если вы живете в многоквартирном доме старой постройки, единственным способом правильно подключать УЗО и дифавтоматы в однофазной сети является прокладка провода защитного заземления от этажного щитка в квартиру. Этот провод должен иметь сечение не менее 10 мм2.

Для соблюдения всех правил в частном доме придется самостоятельно выполнить повторное заземление провода PEN.

Опасно! Схема подключения в однофазной сети без земляного провода

На некоторых ресурсах встречаются рекомендации, как выполнить подключение без заземляющего провода. При этом приводятся схемы использования дифавтоматов с «занулением» корпуса защищаемого оборудования. Например, вот такие:

Рис. 5. Опасная схема

Действительно, если нарушится изоляция стиральной машины, схема будет работать. Появится утечка, и дифференциальный выключатель сработает.

Но если отгорит ноль в щитке освещения, то при любом положении защитного аппарата, независимо от того, включен он или выключен, на корпусе «стиралки» может появиться опасное напряжение. Достаточно включить свет в одной из комнат или нажать кнопку электрочайника.

2 варианта. Дифавтомат или автомат + УЗО

Некоторое время назад «дифы» не имели указателей, указывающих какой тип защиты вызвал отключение аппарата. Оставалось гадать, отключился ли выключатель из-за токов утечки, произошла перегрузка или короткое замыкание. В этом отношении пара УЗО + автомат давала больше информации для поиска неисправности. Сейчас эта проблема решается проще. Многие производители оснащают свои дифавтоматы различными указателями, которые помогают узнать причину срабатывания выключателя.

3 часто задаваемых вопроса

Нужно ли защищать осветительные нагрузки с помощью дифавтоматов?

Этого делать не стоит. Большинство люстр, светильников и плафонов находятся на расстоянии, исключающем случайное прикосновение человека. Однако если хочется подстраховаться, можно применить групповую защиту нескольких линий освещения с помощью одного УЗО.

Сработал дифференциальный выключатель, как определить место повреждения?

Нужно отсоединить питающий кабель от нагрузки и выполнить повторное включение. Если защита все равно срабатывает, значит, в кабеле замыкание или он дает утечку. Если защита не срабатывает, то неисправность нужно искать в нагрузке.

Как отрегулировать диф?

Уставки дифференциальных выключателей настраиваются в процессе изготовления. Во время эксплуатации изменить порог срабатывания защиты нельзя.

На тему использования аппаратов защиты в интернете можно найти немало полезной информации. Например, на YouTube существуют каналы, хорошо освещающие эти проблемы. Например, такой: