Что такое дифавтомат, для чего применяют, как подключить

Большой ассортимент модулей электрических защит с различными характеристиками срабатывания затрудняет выбор необходимой модели. Каждый параметр, указанный производителем, нужно правильно учесть. Только в этом случае будет обеспечена ваша безопасность.

В статье сайта приводится подробный обзор рабочих характеристик дифференциального автомата с пояснением принципа работы каждой из них для начинающего пользователя. Вам остается только прочитать их и применить на практике.

Безопасность – это важно

При проектировании и прокладке низковольтной электрической сети одной из главных задач для специалистов является защита от коротких замыканий и обеспечение максимального уровня безопасности.

Для ее решения применяются специальные устройства, одним из которых является дифференциальный автомат (дифавтомат).

Ниже рассмотрим следующие вопросы:

• Что это за изделие?
• Для чего применяют, и какие виды дифавтоматов бывают?
• Из каких элементов он состоит, и как работает?
• Как расшифровать обозначения и подключить дифавтомат?
• В чем причины срабатывания?

Сфера применения

Дифавтомат применяется для решения следующих задач:

• Защиты определенного участка сети от протекания повышенных токов, возникающих в случае КЗ или перегрузки.
• Предотвращения пожара или попадания людей под действие напряжения из-за появления утечки, возникающей по причине некачественной изоляции проводов или выхода из строя бытовых приборов.

В первом случае дифференциальный автомат работает как автоматический выключатель, а во втором — как УЗО (устройство защитного отключения).

Какие виды бывают?

Дифференциальный автомат — универсальный аппарат, который может с легкостью применяться в одно-, так и трехфазных сетях.

В первом случае используются изделия с двумя полюсами, а во втором — с четырьмя.

Конструктивные особенности, принцип действия и схема дифавтомата

Рассматривая обозначение устройства по ГОСТ, несложно выделить конструктивные элементы защитного аппарата.

К основным стоит отнести:

• Дифференциальный трансформатор;
• Группа расцепителей (тепловой и электромагнитный).

Каждый из элементов выполняет определенные задачи. Рассмотрим их подробнее.

Дифтрансформатор — устройство с несколькими обмотками, число которых напрямую зависит от количества полюсов.

В его задачу входит сравнение нагрузочных токов в каждом из проводников. В случае расхождения показателей появляется ток утечки, который направляется в пусковой орган.

Если параметр выше определенного уровня устройство отключает электрическую цепь посредством разделения силовых контактов дифавтомата.

Для проверки работоспособности предусмотрена специальная кнопка, чаще всего подписываемая, как «TEST». Она подключена через сопротивление, которое подключается двумя способами:

• Параллельно одной из существующих обмоток;
• Отдельной обмоткой на трансформатор.

После срабатывания кнопки пользователь искусственно формирует ток небаланса. Если дифавтомат исправен, он должен отключить цепь. В противном случае делаются выводы о неисправности аппарата.

Следующий элемент дифавтомата — электрический расцепитель. Конструктивно он имеет вид электрического магнита с сердечником.

Назначением элемента является воздействие на отключающий механизм. Срабатывание электромагнита происходит при увеличении нагрузочного тока выше установленного уровня.

Чаще всего это бывает при появлении КЗ в низковольтной сети. Особенность расцепителя заключается в срабатывании без выдержки времени. На отключение питания уходят доли секунды.

В отличие от электромагнитного, тепловой расцепитель защищает не от КЗ в цепи, а от перегрузок. В основе узла лежит биметаллическая пластинка, через которую протекает нагрузочный ток.

Если он выше допустимого значения (номинального тока дифавтомата), происходит постепенная деформация этого элемента. В определенный момент пластина из биметалла постепенно изгибается.

В определенный момент она воздействует на отключающий орган защитного устройства. Задержка времени теплового расцепителя зависит от тока и температуры в месте установки. Как правило, эта зависимость имеет прямо пропорциональный характер.

На кожухе дифавтомата прописывается нижний предел (указывается в мА). Кроме тока утечки, указывается и номинальный ток расцепителя. Более подробно о маркировке аппарата поговорим ниже.

О схемах подсоединения дифференциального автомата

Схема 1

Дифавтомат (вводный) ставится на вводе и защищает все необходимые элементы одной электрической группы.

Схема 2

Гарантирует более надежную электрическую безопасность помещения. Автомат выполняет функцию защиты установленной электрической группы способом включения/выключения его в цепь/от цепи.

В первой ситуации осуществляют подключение проводки с питающим напряжением к верхним клеммам, а на нижние подаются нагрузка от разных электрических групп. Эти группы между собой разделены автоматическими выключателями. Но такая схема имеет и существенный недостаток — общее отключение всех групп сети, если хотя бы в одной из них возникли неполадки, неисправности или пробои, а также произошло отключение автомата в аварийном режиме.

Чтобы избежать ложного сигнала, поступающего из дифференциального автомата, инсталлируемого на вводе, в жилых помещениях на утечку тока, прибегают к коммутационным устройствам, в настройках которых установлен показатель утечки в 30мА. Как правило, это актуально для домов со старой проводкой.

И все же в наше время в большинстве случаев используют вторую схему как более качественную, удобную и надежную, которая защитит в случае возникновения аварийных ситуаций с помощью дифавтомата. Ее обычно применяют только в тех помещениях, где повышенные требования к электрической безопасности (детские комнаты), или в помещениях, где увеличена влажность (кухни, ванные, душевые). Это обеспечит защиту и гарантированно убережет все электрические группы общей сети.

Конечно, чтобы достичь максимального результата и эффективности, необходим отдельный дифавтомат для каждой электрической группы. Таким образом, в случае срабатывания одного автомата, не будет полностью обесточена электрическая цепь в целом.

Это очень практично и соответствует требованиям, предъявляемым к электрической безопасности. Выгода такого подключения (защита необходимых электрических групп при подключении нескольких электроприборов) налицо.

Если использовать данный метод, то можно достичь надежного и бесперебойного электрического снабжения. Но с точки зрения ценовой политики такой метод организации диффавтоматов на порядок дороже, чем использование одного аппарата для защиты всей электрической сети.

Как расшифровать обозначения на корпусе?

Выше уже отмечалось, что на корпусе дифференциального автомата можно найти всю необходимую информацию.

Изучив основные параметры, легче принимать решение — подходит ли прибор под решения конкретных задач.

К наиболее важным обозначениям стоит отнести:

• АВДТ — аббревиатура, сокращенный вариант полного названия («автоматический выключатель дифференциального тока»).
• С25 — номинальный параметр тока. Здесь C — характеристика зависимости времени и тока, а 25 — предельный ток дифавтомата, превышение которого недопустимо.
• 230 В — номинальное напряжение, при котором допускается применение аппарата (для бытовой сети).
• In 30mA — параметр тока утечки. При достижении 30 мА работает УЗО.
• Специальный знак, который подтверждает наличие функции УЗО и тип АВДТ. По наличию обозначения делается вывод о способности дифференциального автомата реагировать на постоянный или переменный пульсирующий ток.

Также на корпусе защитного изделия нанесена принципиальная схема. Обычному обывателю она может ничего не рассказать, поэтому на нее не обязательно обращать внимание.

Также на внешней части устройства предусмотрена кнопка «ТЕСТ», необходимая для периодического контроля исправности устройства в части УЗО. Об особенностях проверки с помощью этого элемента мы уже говорили выше.

Что следует учитывать при выборе дифференциальных автоматов?

Параметры:

• дифференциального тока (аналогичны УЗО);
• номинального тока (аналогичны автоматам);
• коммутируемого тока, рассчитанные на конкретное устройство.

Достоинства и недостатки изделий

Ключевыми достоинствами дифатоматов выступают:

• компактные габариты;
• простота монтажа э/проводки;
• экономия времени и средств.

Определенным недостатком служит сложность определения причины деактивации.

Как подключить устройство?

Перед тем как подключить дифавтомат, стоит разобраться с типом электрической проводки.

Здесь возможны следующие варианты:

• Тип сети — однофазная или трехфазная. В первом случае номинальное напряжение составит 220 Вольт, а во втором — 380.
• Наличие заземления — существуют сети с заземлением или без него.
• Место для монтажа. Чаще всего АВДТ устанавливается в квартире, но возможен монтаж на каждую отдельную группу проводников.

С учетом рассмотренных условий необходимо определиться, как подключать защитный аппарат. Стоит помнить, что дифавтомат может иметь ряд конструктивных отличий.

Рассмотрим основные способы подключения в щитке:

1. Простейший вариант. Популярный способ — установка одного дифференциального автомата, который защищает всю цепочку. При выборе такого варианта желательно покупать дифавтомат с большим номинальным током, чтобы учесть нагрузку всех потребителей в квартире. Главный минус схемы заключается в сложности поиска места повреждения при срабатывании защиты. По сути, проблема может скрываться на любом из участков проводки.

2. Надежная защита. Это улучшенный вариант подключения защитного аппарата, благодаря применению которого удается повысить надежность сети и упростить задачу поиска повреждения. Особенность заключается в монтаже отдельного дифавтомата на каждую группу проводов. Следовательно, защитный аппарат будет работать только в той ситуации, когда проблема возникнет на контролируемом участке цепи. Другие участки продолжат работать в обычном режиме. В отличие от прошлой схемы, найти неисправность в случае КЗ, появления утечки или перегрузки в сети много проще. Но имеется и недостаток — большие финансовые затраты, связанные с необходимостью покупки нескольких дифавтоматов.

3. Схема без заземления. Рассмотренные выше варианты подключения дифавтомата подразумевают наличие защитной «земли». Но в некоторых домах или на дачном участке контур заземления отсутствует вовсе. В таких сетях применяется однофазная сеть, где присутствует только фаза и «ноль». В этой ситуации защитный аппарат (АВДП) подключается по другому принципу.

4. Схема для 3-х фазной сети. В случаях, когда требуется монтаж дифференциального аппарата в цепи тремя фазами (например, в современной квартире, в доме или в гараже), требуется соответствующий АВДП. Принципа построения здесь такой же, как и в прошлом случае. Разница в том, что на входе и на выходе нужно подключать четыре жилы.

Технические характеристики

Можно выделить следующие технические характеристики автоматов:

1. Рабочий ток. Значение силы тока, который, протекая через дифавтомат, не вызывает его срабатывания.
2. Временно-токовая характеристика. Обозначает соотношение действительной силы тока, пропускаемого через автомат, к его номинальному значению. Характеризует степень чувствительности срабатывания автомата.
4. Рабочее напряжение. Существуют устройства, используемые для работы в электрической сети 220 и 380 вольт.
5. Отключающая способность. Пороговое значение тока короткого замыкания. Величина тока которую устройство отключает без последствий для своих компонентов. Маркируется на лицевой стороне в прямоугольнике, имеет значения 3000 A, 4500 A, 6000 A, 10 000 А.
6. Класс токоограничения. Значение определяется скоростью реакции устройства на появление нештатной ситуации. Классификация происходит по трём классам, с 1 по 3. На приборе отмечается в середине квадрата цифрой, соответствующей классу.
7. Тип управления дифзащиты. Бывает электромеханическое или электронное.
8. Тип дифференциальной защиты. Зависит, с каким типом тока утечки работает автомат. Тип A. C. работает при синусоидальном сигнале. Тип A при синусоидальном и постоянном сигнале.
9. Количество полюсов. Каждый полюс — это вход для линии электропередачи. Количество зависит от типа сети. Выпускаются устройства с количеством полюсов от двух до четырёх.
10. Температурный диапазон. Чаще всего используется от -25 до +40 C. На корпусе устройства обозначается снежинкой.

По каким причинам может сработать дифавтомат?

В процессе эксплуатации защитного устройства важно понимать, в каких случаях оно может сработать.

С учетом этих нюансов стоит принимать решение о причине проблемы (короткое замыкание, ток утечки и прочие).

Рассмотрим каждый из вариантов более подробно:

Срабатывание без нагрузки.

В старых домах с плохой проводкой имеют место серьезные проблемы с изоляцией.

Последняя изношена и высок риск появления токов утечки, величина которых может меняться с учетом многих параметров — наличия рядом животных уровня влажности и так далее.

В такой ситуации АВДП может срабатывать ложно.

Причиной проблемы может быть:

• Поврежденная изоляция;
• Наличие скруток;
• Просчеты в расположении распредкоробок;
• Электрофурнитура.

Для выявления причины требуется ревизия проводки. Начинать необходимо с диагностики места повреждения.

Например, если дифавтомат выбивает при включении лампочки, проблему необходимо искать в осветительной цепи.

Если АВДП срабатывает после подключения какого-то либо устройства в розетку, стоит убедиться, что это устройство исправно.

При замыкании «нуля» и «земли».

Если по какой-либо причине провода N и PE касаются друг друга, высок риск срабатывания дифференциального автомата. Распространенные места замыканий — в распредкоробке или в коробе под розетку.

Читайте по теме — эффективные способы защиты электроприборов с помощью специальных устройств.

Логика срабатывания построена на принципе действия устройства. Если «ноль» и «земля» объединены, ток разделяется между двумя проводниками. Соответственно, в дифтрансформаторе нет равенства токов, и он воспринимает этот факт, как утечку.

С проблемой часто сталкиваются начинающие мастера, которые не имеют должного опыта в вопросе обслуживания дифавтомата.

1. В момент включения нагрузки. Если АВДП работает при подключении нагрузки, проблему необходимо искать в изоляции. Использовать проводку при такой неисправности небезопасно, поэтому рекомендуется вызвать специалиста и разобраться с проблемой. Если же ее игнорировать, высок риск попадания под напряжение кого-либо из членов семьи или возникновения пожара.

2. При скачках напряжения. Логика дифавтомата построена таким образом, что отключение может происходить в случае повышения напряжения. Правда, такой опцией обладают не все устройства, а только имеющие электронную схему. Кроме того, защита может работать при КЗ внутри потребителя, ведь дифавтомат умеет отключаться при таком виде аварии.

Читайте по теме — как действует электрический ток на организм человека.