Дифавтомат: что это такое

Как работает дифференциальный автомат

В основе принципа работы дифавтомата лежит использование специального трансформатора, функционирование которого строится на изменениях дифференциального тока в проводниках электричества.

При появлении токов утечки баланс нарушается, так как часть тока не возвращается. Фазный и нулевой провода начинают наводить разные магнитные потоки и в сердечнике трансформатора тока возникает дифференциальный магнитный поток. В результате этого в обмотках управления возникает ток и срабатывает расцепитель.

При перегреве в модуле автоматического выключателя срабатывает биметаллическая пластина и размыкает автомат.

Обозначения в эл. схемах

На данный момент в ГОСТ нет каких либо рекомендаций относительно условных графических обозначений УЗО и дифференциальных автоматов. Изображения обозначений, которые используют в схемах отличаются друг от друга.

По этому, в данной статье, я хочу дать свои рекомендации и предложить вариант обозначений УЗО и дифференциального автомата, который по моему мнению, будет соответствовать функциональному назначению этих электрических аппаратов.

Функционально УЗО можно определить как быстродействующий выключатель, реагирующий на дифференциальный ток – ток утечки в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке.

Обратите внимание

В качестве датчика дифференциального тока и основного функционального элемента УЗО используется трансформатор тока, который часто называют трансформатором тока нулевой последовательности (что не совсем правильно, но думаю приемлемо).

Из выше сказанного следует что изображение условного обозначения УЗО, должно состоять из обозначения выключателя и трансформатора тока нулевой последовательности, сигнал от которого (ток нулевой последовательности), воздействует на механизм отключения контактной группы аппарата.

Этому требованию подходят следующие обозначения:

Дифференциальный автомат, отличается от УЗО тем, что совмещает в одном электрическом аппарате два устройства, автоматический выключатель и устройство защитного отключения. По этому можно использовать следующее обозначение:

С использование распространенного обозначения автоматического выключателя

С использованием обозначения автоматического выключателя по ГОСТ 2.755

Буквенно-цифровое обозначение УЗО и дифференциальных автоматов, на мой взгляд, можно наносить на схеме следующим образом:

Где Q1 и QF1 обозначают функции выключателя и автоматического выключателя соответственно и порядковый номер аппарата в схеме. Значение дифференциального тока, обозначает функцию устройства защитного отключения

Второй вариант буквенно-цифрового обозначения, который часто применяется: QD1 для УЗО и QFD1 для дифференциального автомата. И хотя согласно ГОСТ 2.710 код буквы D обозначает схемы интегральные, более подходящего символа в данном ГОСТ нету. Будем считать, что D, от слова дифференциальный.

Данный вариант условных графических обозначений УЗО и дифференциальных автоматов, до момента публикации каких либо рекомендаций в нормативных документах, на мой взгляд является наиболее приемлемым. Поэтому, я решил включить трафареты рассмотренных выше электрических аппаратов в Комплект для черчения электрических схем.

Как выбрать диф защиту? 3 фактора.

1й фактор: электронное или электромеханическое

В электромеханическом типе дифференциальной защиты энергия, получаемая от трансформатора непосредственно питает реле, отключающее защищаемое устройство. Также выпускаются электронные приборы, где напряжение с трансформатора попадает на схему усиления запускающую отключение. Такой тип защиты нуждается в отдельном источнике энергии (получается после преобразования напряжения с нагрузки).

Для правильной работы электронной диф защиты необходимо обязательная подача фазы и нуля. При отключении нуля, но оставшейся фазе (такое событие не так уж редко) и сохраняющейся возможности получить электроудар, электронное реле работать не будет! Использовать такие устройства, зависимые от подачи напряжения питания недопустимо! В ряде европейских стран применяют электронные реле с фиксацией отключения при пропадании питающей сети. Зачем вообще продают защиту с электронной схемой, если она не обеспечивает электробезопасность? Ответ один – такие приборы дешевле

Рис. 5. Электромеханическое УЗО (слева) и электронный диф автомат (справа).

2-й фактор: выбор по 5 основным параметрам

Рабочее напряжение

стандартны для электросети – 220 и 380 (или значений близких к этим)

Ток срабатывания или дифференциальный ток

— главный функциональный параметр. Для бытовой проводки выбирают минимальное опасное значение для человека — 30мА. В особо опасных помещениях (с большой влажности, проводящими поверхностями) – еще меньше. Остальной ряд (50 мА и выше) применяются для защиты от пожара, и такие УЗО устанавливаются на группы потребителей (например, внутри вводных щитов).

Номинальный ток

— стандартного ряда значений. Следует выбирать номинал больший, чем у совместно установленного автомата.

Параметры предельных токов коммутации и включения/отключения по току утечки

– максимально возможные значения, не приводящие к выходу устройства защиты из строя.

Одним из основных параметров также является ток короткого замыкания

. Чем больше его значение – тем лучше.

Важно помнить:

На самом деле дифференциальный ток срабатывания в два раза ниже номинального — это указывается в паспорте

Отличие между значениями срабатывания и отключения/включения по превышения утечки нет – они равны.

Время отключения всегда ниже 0,3 секунд

3-й фактор: выбор по типу утечки

Утечка переменного тока — не единственный вид утечки. Современные электронные приборы работают на постоянном напряжении. В зависимости от характера утечки различают пять типов защитных устройств, которые маркируются буквами АС (только утечка по переменному напряжению), A (утечка носит переменный или постоянный пульсирующий характер), B (как и тип А плюс переменное выпрямленное напряжение), S и G (типы с задержкой срабатывания). Наиболее широко распространены УЗО только переменного тока (АС), а также переменного или постоянного (А и B, причем последний дороже).

Пример №2. Маркировка диф защиты. УЗО abb f202.

Рис. 8. УЗО ABB F202

Аббревиатура F202 – последняя 2-ка означает что реле двухполюсное, АС – тип тока утечки (также помещен значок переменного тока)

10А –рабочий ток IДn – дифференциальный ток (10 мА).

Un – номинальное напряжение – 230В переменного тока

Im и IДm – максимальный ток коммутации равен максимальному при отключении по срабатыванию защиты и составляет 1000А

100А, значок предохранителя, 10 000 – ожидаемый (если бы перед УЗО стоял предохранитель на 100А) значение тока короткого замыкания, не выводящий из строя – 10000 А.

Отличие – в температуре эксплуатации. Более широким температурным диапазоном обладает F202. По внешнему отличается по ручке выключателя синего цвета (часто еще по символу снежинки над ним). FH202 (буква h – home) устанавливают внутри помещений, где температура не ниже нуля. Его различают по черной ручке выключателя.

Поперечно направленная дифзащита цепей

Поперечно направленная защита широко используется при разработке систем линий, функционирующих параллельно. С обеих сторон линии устанавливаются выключатели. Суть в том, что такие по конструкции линии очень сложно защитить при помощи простых схем. Причина – невозможно достичь нормального уровня селективности. Чтобы улучшить селективность, необходимо тщательно подбирать выдержку времени. Но в случае использования поперечно направленной дифзащиты выдержка времени не нужна, селективность довольно высокая. У нее есть основные органы:

Направление мощности. Зачастую применяются реле направления мощности с двусторонним действием. Иногда используют пару реле дифференциальной защиты с односторонним действием, которые работают при различных направлениях мощности.
Пусковой – как правило, в его роли используют быстродействующие реле с максимально возможным током.

Конструкция системы такова, что на линиях производится установка трансформаторов тока со вторичными обмотками, соединенными в схему с циркулирующим током. А вот все токовые обмотки включаются последовательно, после чего их соединяют при помощи дополнительных проводов к трансформаторам тока. Чтобы работала дифференциально-фазная защита, к реле подводится напряжение при помощи сборных шин установок. Именно на них производится монтаж всего комплекта. Если посмотреть на схему включения вторичных цепей трансформаторов и защитного реле, то можно сделать вывод о том, почему ее называют «направленной восьмеркой». Вся система выполнена двумя комплектами. На каждом конце линии находится один комплект, благодаря которому обеспечивается дифференциальная токовая защита линии электропередач.

Внешний вид дифавтомата

При взгляде на УЗО и дифференциальный АВ можно заметить, что они очень похожи по конструктивному исполнению и размерам. Даже кнопка «Тест» имеется на обоих аппаратах. Но это не значит, что они полностью одинаковы. Устройство защитного отключения не является самостоятельным прибором и не должно, как было сказано выше, монтироваться в цепь без защитного автоматического выключателя. Дифавтомат же объединяет в себе УЗО и АВ, поэтому в установке дополнительных аппаратов не нуждается.

Чтобы не путать УЗО и дифференциальный защитный выключатель, большинство отечественных производителей маркируют свою продукцию соответствующей аббревиатурой – УЗО или АВДТ. Импортные приборы можно различить по другим признакам. Например, номинал тока устройства защитного отключения обозначается цифрой и буквой «А» (Ампер) после нее – например, 16А. Токовый номинал дифавтомата пишется по другому: впереди ставится латинский литер, соответствующий характеристике встроенных расцепителей. После него идет цифра, означающая величину номинального тока – к примеру, С16.

Конструктивные особенности

Конструктивно автоматические выключатели, управляемые дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока могут быть выполнены в виде единого изделия (рис. 1 и 2) или в виде изделия, которое собирают из блока дифференциального тока и автоматического выключателя перед его установкой в низковольтное распределительное устройство (рис. 3 и 4). Ниже приведена краткая информация об АВДТ, выполненных в одном корпусе или собранных на заводе и представляющих собой единое изделие.

Рассматриваемые АВДТ выпускают в двух модификациях. Ранние модификации АВДТ представляют собой единое устройство, состоящее из двух-, трех- или четырехполюсного автоматического выключателя, который в заводских условиях соединяют соответственно с двух-, трех- или четырехполюсным блоком дифференциального тока (рис. 2). Современные модификации двухполюсных АВДТ (рис. 1) изначально сконструированы так, что их производят в едином корпусе, аналогичном корпусу двухполюсных ВДТ. Они имеют в 1,5–2 раза меньшую ширину, чем разработанные ранее двухполюсные АВДТ.

Рис. 1. Двухполюсные АВДТ (рисунок заимствован из книги автора Харечко Ю.В.)

Рис. 2. АВДТ, собираемые в заводских условиях из автоматических выключателей и блоков дифференциального тока: 1 – двухполюсные; 2 – трехполюсные; 3 – четырехполюсные (рисунок заимствован из книги автора Харечко Ю.В.)

Рис. 3. АВДТ с номинальным током до 63 А, собираемые из автоматических выключателей и блоков дифференциального тока перед установкой в низковольтные распределительные устройства: 1 – двухполюсные; 2 – трехполюсные; 3 – четырехполюсные (рисунок заимствован из книги автора Харечко Ю.В.)

Рис. 4. АВДТ с номинальным током до 100 А, собираемые из автоматических выключателей и блоков дифференциального тока перед установкой в низковольтные распределительные устройства: 1 – двухполюсные; 2 – четырехполюсные (рисунок заимствован из книги автора Харечко Ю.В.)

Рис. 5. Пример трехполюсного АВДТ с номинальным током 63 А

Для выполнения функции защиты от сверхтока автоматические выключатели, управляемые дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока оснащают расцепителем сверхтока прямого действия, который обычно включает в себя:

тепловой расцепитель перегрузки с обратнозависимой выдержкой времени, срабатывание которого зависит от теплового действия протекающего через него электрического тока;
электромагнитный расцепитель короткого замыкания, вызывающий размыкание АВДТ без выдержки времени.

Расцепитель перегрузки предназначен для защиты от малых токов перегрузки, а расцепитель короткого замыкания – от больших токов перегрузки и токов короткого замыкания.

БДТ-7

Борона БДТ-7

Борона БДТ-7, также как и БДТ-3, используется после вспашки целины и тяжелых почв, для обработки земли после сбора урожая, рыхления, ранневесенней бороновки для закрытия влаги. Также эта сельхозтехника может применяться для ухода за пастбищными и луговыми землями.

К основным рабочим узлам относят две дополнительные подъемные и основную раму, сцепку с пневмоколесами, секции с дисками, гребнерез, устройство для настройки углов атаки, гидравлическую систему, а также механизм поднятия дополнительных рам. Транспортировка оборудования осуществляется при помощи двух пневмоколес. Перемещение оборудования на другое место должно выполняться при поднятых боковых рамах.

На нижней части боковых рам устанавливается 4 секции с рабочими элементами (2 впереди и 2 сзади). Диски имеют сферическую форму с вырезами. Глубина обработки почвы настраивается посредством изменения углов атаки рабочих секций.

Тяжелую дисковую борону можно купить в любом специализированном магазине сельхозтехники или в интернете, где предлагается широкий выбор самых разнообразных моделей.

Технические характеристики

Ширина обработки	7 м
Глубина обработки (2-3 прохода)	200 мм
Диаметр рабочих элементов	660 мм
Количество рабочих элементов	66 шт.
Междисковое расстояние	220 мм
Производительность	6-7,6 га/ч
Рабочая скорость	6-12 км/ч
Габариты (д/ш/в)	4 380х5 200х1 150 мм
Вес оборудования	3 550 кг
Агрегативность	К-701, К-700, Т-150 и их аналоги

Что такое дифференциальные токи электрической цепи

Чтобы понять, что такое дифференциальный ток, ответим на другой вопрос, почему нас не бьет электрическим током. Ответ кажется простым, потому что, все жилы проводов покрытии изолирующими материалами. Этот так, но если вы встанете на изолирующий коврик и коснетесь токоведущей жилы, вас ударит током? Нет, не ударит. Почему? Потому, что коврик не дает замкнуться электрической цепи от токопроводящей жилы, через вас в землю.

При появлении тока утечки, дифференциальный ток может не появляться. Например, по каким либо причинам, появился ток утечки на металлический корпус стиральной машины, но корпус машины не заземлен и электрически изолирован, значит, дифференциального тока в цепи нет. Человек, касается корпуса стиральной машины и своим телом замыкает электрическую цепь, по которой и потечет дифференциальный ток, являющийся проявлением тока утечки. Если бы корпус стиральной машины был изначально заземлен, то сразу после появления тока утечки, появился дифференциальный ток, через корпус на землю, а УЗО отключило цепь от электропитания.

Монтаж

Монтаж на электростанциях, независимо от видов ЗОНа, производится по следующему алгоритму:

Подготовка плоскостей конструкций для установки опоры. Они должны быть ровными, так как небольшая неровность увеличивает риски возникновения сбоев в работе.
Затем происходит установка заземлителя на подготовленную ранее поверхность.
Крепежные элементы должны быть установлены плотно в специальных отверстиях.
После этого их необходимо крепко затянуть.
Затем происходит установка привода. Он присоединяется к ЗОНу трансформатора посредством сварки концов тяги с осью и вставкой.
Отрегулировать тягой изоляционное расстояние. Оно должно быть равно 8,9 см и более.
Произвести пробный запуск заземлителя.
Соединить подводящую шину с выводом заземлителя.
Затем необходимо удалить пыль с изолятора. Для этого нередко используют обычный растворитель для краски.
После завершения монтажа производится шлифовка и окраска монтажных швов.
Затем все соединения обрабатывают смазкой.

Электронный или электромеханический

Для выбора подходящей модели в первую очередь нужно определиться с тем, какой тип автомата подобрать: традиционный электромеханический или более современный электронный. Правильному выбору поможет знакомство с особенностями каждого из этих исполнений.

Электромеханические автоматы

Электромеханический автомат

Эти модели энергонезависимы, то есть сохраняют свою функциональность даже в отсутствие электричества. В отличие от них электронные модели могут работать только при наличии напряжения питания, расходуемого на собственные нужды.

В первых образцах за отключение и формирование полезных сигналов «ответственны» следующие электрические и механические узлы:

электромагнитные прерыватели цепи;
тепловые расцепители;
индуктивные катушки, выделяющие дифференциальный ток;
электромагнитные реле и другие модули.

Все эти элементы не имеют никакого отношения к электронным схемам и работают за счет собственных энергетических резервов. Для срабатывания дифавтомата этого класса достаточно тока утечки или КЗ в обслуживаемой линии.

Электронный вариант

Дифавтомат с электронным блоком дифференциальной защиты

Электронные устройства нуждаются в дополнительном электропитании и имеют большее быстродействие в сравнении с их электромеханическими аналогами. За выделение дифференциальных токов и выработку управляющих сигналов в них «ответственна» электронная схема, собираемая обычно на микропроцессоре или на транзисторах.

Электронной эту схему называют условно, поскольку в ней все равно присутствуют электрические узлы.

Для выделения токов утечки в этих устройствах применяется дифференциальный трансформатор электромагнитного типа, а для отключения силовой цепи используется реле того же класса.

Подключение

Подключение дифавтомата – весьма несложный процесс. Верхняя часть дифференциального автомата содержит контактные пластины и зажимные винты, предназначенные для подключения нуля N и фазы L от счётчика. Нижняя часть располагает контактами, к которым и подключается линия с потребителями.

Подключение дифавтомата можно представить следующим образом:

Зачистка концов проводников от изоляционного материала примерно на 1 сантиметр.
Ослабление зажимного винта на несколько оборотов.
Подключение проводника.
Затягивание винта.
Проверка качества крепления простейшим физическим усилием.

Выбор между конфигурацией УЗО + автомат и обычным дифавтоматом должен обуславливаться наличием места в щитке и ценой самих устройств. В первом варианте сложность монтажа слегка возрастёт.

В случае с однофазной сетью в 220 В, используемой в большинстве квартир и домов, необходимо использовать двухполюсное устройство. Монтаж дифференциального автомата в данном случае можно провести двумя способами:

На входе после электросчётчика для всей квартирной проводки. При использовании данной схемы питающие провода подключаются к верхним клеммам. К нижним же подаётся нагрузка от различных электрических групп, разделённых автоматическими выключателями. Существенным минусом данного варианта является сложность поиска причины выхода из строя в случае срабатывания автоматики и полное отключение всех групп при неполадках.
На каждую группу потребителей по отдельности. Этот метод применяют для защиты в помещениях, где отмечается повышенный уровень влажности воздуха – ванные, кухни. Актуален метод и для мест, где электробезопасность должна быть на высшем уровне – например, для детской. Понадобится несколько дифференциальных автоматов – несмотря на большие затраты, данный способ является наиболее надёжным и гарантирующим бесперебойное электроснабжение, а срабатывание любого из дифавтоматов не заставит сработать остальные.

При наличии трёхфазной сети в 380 В нужно применять четырёхполюсный дифавтомат. Вариант используется в новых домах или коттеджах, где устройству необходимо выдерживать высокие нагрузки от электроприборов. Использовать такое подключение дифавтоматов можно и в гаражах в связи с возможным использованием мощного электрооборудования.

Можно сделать вывод, что схема подключения дифференциальных автоматов мало чем отличается от аналогичных схем для УЗО. На выходе устройства должны быть подключены фаза и ноль от защищаемого участка сети. Безопасность именно этой группы и будет контролироваться.

Дифференциальные автоматы успешно применяются и в однофазных, и в трёхфазных сетях переменного тока. Установка такого устройства значительно повышает уровень безопасности при эксплуатации электроприборов. Кроме того, дифференциальный автомат может поспособствовать предотвращению пожара, связанного с возгоранием изоляционного материала.

Выбор типа защиты

Трансформаторы и автотрансформаторы, в частности, как относящиеся к одному из подвидов, надежны и конструктивно правильны с точки зрения того, что в них не присутствуют вращающиеся и движущиеся части. Это позволяет избежать внешних ударов и сколов, которые привели бы к повреждению внутренней части.

Также использование блока в качестве основного элемента конструкции позволяет избежать перемещений деталей внутри во время смены положения или передвижения. Но несмотря на это во время эксплуатации нельзя полностью защитить тс от нарушения стабильных режимов работы и внутренних повреждений. Для избежания этой проблемы оборудованию придается специальная релейная защита.

Также в конструкции устройства могут возникать короткие фазовые замыкания. При этом может быть действия между одними фазами, расположенными по соседству, или же между одной или двумя на землю. Также распространены проблемы, касающиеся возникновения коротких замыканий между обмотками с разными напряжениями и между витками одной фазы. Возникают кз и на поверхности шин, на вводах и кабелях.

Безусловно, избавление от замыканий и защита от них потенциально убережет специалистов от получения травм, связанных с токовым импульсом. Но и, кроме этого, по технике безопасности говорится, что защита трансформаторов необходима со стороны оберегания самих механизмов от повреждений, загорания, а окружающих предметов от пожаробезопасной ситуации, которая может возникнуть при поломке.

Выбор средств защиты происходит в зависимости от имеющихся проблем. Но в любом случае трансформатор оснащается определенными кожухами, носящими первичный характер. Остальные средства защиты подбирают, судя по мощности, конструкции и типологии возникающих проблем в устройствах данного типа.

Устройство электромеханического УДТ

Электромеханические УЗО состоят из следующих основных деталей:

корпуса;
контактной системы состоящей из клемм, к которым подключаются питающие провода, подвижных и неподвижных контактов, которыми осуществляется коммутация;
измерительного трансформатора и выпрямителя;
поляризованного реле;
системы механического отключения (расцепителя);
системы гашения электрической дуги;
тестовой кнопки и резистора.

Поляризованное реле

Исполнительным органом в электромеханических устройствах дифференциального тока является поляризованное реле. Поляризованное реле относится к классу бистабильных реле постоянного тока. Оно может находиться как в отключенном, так и во включенном состоянии в отсутствие напряжения на его обмотке. В УЗО на обмотку поляризованного реле поступает выпрямленное напряжение от измерительного трансформатора. При достижении порогового значения происходит переключение реле, которое механически связано с расцепителем. В результате происходит отключение УДТ.

Кнопка «ТЕСТ»

В отличие от автоматических выключателей и других аппаратов защиты, в УЗО имеется возможность выполнения проверки работоспособности устройства. Проверка выполняется нажатием кнопки «Тест». Эта кнопка вместе со специально подобранным резистором образует цепочку, которая имитирует возникновение тока утечки. Концы цепочки соединяются с нулевым и фазным проводом. Проводники цепочки не проходят через кольцевой сердечник дифференциального трансформатора. Поэтому при проведении теста нарушается баланс магнитных потоков в измерительной системе. Номинал резистора выбирают таким образом, чтобы ток искусственной утечки был равен номинальному току срабатывания дифференциальной защиты.

Производитель

ТЕХЭНЕРГО МФК, ООО

образована в 1990 году. За прошедшие годы компания стала одной из крупнейших производственно-коммерческих компаний в России, специализирующейся на низковольтном электротехническом оборудовании. На долгосрочной основе мы осуществляем комплексные поставки электротехнического оборудования для предприятий: ГУП «Московский метрополитен», СУ-155, «Главмос», ГК «ПИК», ГК «Стройтэк», «Капитал Групп», ГУП «Мосстройресурс», ОАО «Российские железные дороги» и РАО «ЕЭС России», ОАО «Газпром», ОАО «Концерн Росэнергоатом».

Контакты и адреса · Документы · Прайс-лист · Объявления · Новости · Публикации · Тех. документация

Elec.ru в любимой социальной сети

Актуальные новости, мероприятия, публикации и обзоры в удобном формате.

Заключение

Все работы по организации электрической проводки и систем защиты цепей лучше доверить профессиональным электрикам! Своими руками можно собирать только несложные электрические схемы, а подключая защитные устройства, четко следовать инструкции. Обычно каждый контакт имеет соответствующую маркировку.

15 симптомов рака, которые женщины чаще всего игнорируют Многие признаки рака похожи на симптомы других заболеваний или состояний, поэтому их часто игнорируют

Обращайте внимание на свое тело. Если вы замети

11 странных признаков, указывающих, что вы хороши в постели Вам тоже хочется верить в то, что вы доставляете своему романтическому партнеру удовольствие в постели? По крайней мере, вы не хотите краснеть и извин.

10 загадочных фотографий, которые шокируют Задолго до появления Интернета и мастеров «Фотошопа» подавляющее большинство сделанных фото были подлинными. Иногда на снимки попадали поистине неверо.

13 признаков, что у вас самый лучший муж Мужья – это воистину великие люди. Как жаль, что хорошие супруги не растут на деревьях. Если ваша вторая половинка делает эти 13 вещей, то вы можете с.

9 знаменитых женщин, которые влюблялись в женщин Проявление интереса не к противоположному полу не является чем-то необычным. Вы вряд ли сможете удивить или потрясти кого-то, если признаетесь в том.

Каково быть девственницей в 30 лет? Каково, интересно, женщинам, которые не занимались сексом практически до достижения среднего возраста.