Особенности конструкции дифавтомата
Поскольку дифавтомат предназначен для выполнения нескольких различных функций, то в его конструкцию входят относительно обособленные элементы, принцип работы и назначение которых несколько различаются. Все составные части устройства собраны в компактном диэлектрическом корпусе, имеющем крепления для монтажа на DIN-рейку в электрическом щитке.
К рабочей части дифференциального автомата относятся:
- Механизм независимого расцепления.
- Электромагнитный расцепитель. Это устройство состоит из катушки индуктивности, оборудованной подвижным металлическим сердечником. Сердечник соединен с подпружиненным возвратным механизмом, обеспечивающим надежное замыкание контактов выключателя в нормальном режиме работы электрической цепи. Электромагнитный расцепитель срабатывает в тех случаях, если в цепи протекает ток КЗ.
- Тепловой расцепитель. Это устройство размыкает электрическую цепь при протекании по ней тока, незначительно превышающего номинальное значение.
- Рейка сброса.
К защитной части устройства относятся модуль дифференциальной защиты, срабатывающий в тех случаях, если есть ток в проводах заземления электроустановки. В случае превышения этим током определенного значения устройство дает команду на размыкание основных контактов, а также сигнализирует о причинах срабатывания защиты дифференциального автомата.
Составными частями конструкции модуля защиты являются:
- Дифференциальный трансформатор.
- Электронный усилитель.
- Катушка электромагнитного сброса.
- Устройство контроля исправности защитной части дифавтомата.
На передней части корпуса изделия есть специальная кнопка, которая предназначена для проверки работоспособности защитной части устройства. Чтобы спровоцировать контрольное срабатывание дифавтомата нужно просто нажать на кнопку, при этом происходит замыкание цепи, вызывающее ток утечки, на который реагирует защита.
Как подключить дифавтомат
Начнем со способов монтажа и порядка подключения проводников. Все очень просто, никаких особых сложностей нет. В большинстве случаев монтируется он на динрейку. Для этого есть специальные выступы, которые удерживают устройство на месте.
Крепление на динрейку
Электрическое подключение
Подключение дифавтомата к электросети происходит проводами в изоляции. Сечение выбирается исходя из номинала. Обычно линия (подвод питания) подключается в верхние гнезда — они подписываются нечетными цифрами, нагрузка — в нижние — подписываются четными цифрами. Так как к дифференциальному автомату подключается и фаза и ноль, чтобы не перепутать, гнезда для «ноля» подписаны латинской буквой N.
Схема подключения дифавтомата обычно есть на корпусе
В некоторых линейках подключать линию можно и в верхние, и в нижние гнезда. Пример такого устройства на фото выше (слева). В этом случае на схеме пишется нумерация через дробь — 1/2 вверху и 2/1 внизу, 3/4 вверху и 4/3 внизу. Это и обозначает, что не имеет значения сверху или снизу подключать линию.
Подключение дифавтомата на распределительном щитке
Перед подключением линии с проводов снимают изоляцию примерно на расстоянии 8-10 мм от края. На нужной клемме слегка ослабляют крепежный винт, вставляют проводник, винт затягивают с достаточно большим усилием. ЗАтем провод несколько раз дергают, чтобы убедиться что контакт нормальный.
Проверка работоспособности
После того, как вы подключили дифавтомат, подали питание, необходимо проверить работоспособность системы и правильность установки. Для начала тестируем сам агрегат. Для этого есть специальная кнопка, подписанная «Test» или просто буквой T. После того, как перевели переключатели в рабочее состояние, нажимаем на эту кнопку. При этом устройство должно «выбить». Эта кнопка искусственно создает ток утечки, так что мы проверили работоспособность дифавтомата. Если сработки не было — надо проверить правильность подключения, если все верно, устройство неисправно
Если при нажатии кнопки «Т» дифавтомат сработал, он работоспособен
Дальнейшая проверка — подключение простой нагрузки к каждой розетке. Этим вы проверите правильность расключения розеточных групп. И последнее — поочередное включение бытовой техники, на которую заведены отдельные линии электропитания.
Принцип работы и методы срабатывания
Принцип работы дифавтомата также объединяет принципы работы автоматического выключателя и УЗО. Для защиты от токов короткого замыкания и перегрузки в сети дифавтомат оснащён электромагнитным и тепловым расцепителями, а для защиты от тока утечки — дифференциальным трансформатором и отключающей катушкой.
В случае попадания человека под действие тока на участке цепи, защищаемом дифавтоматом, сработает отключение от появления тока утечки. В дифференциальном трансформаторе нарушиться баланс магнитных потоков и отключающая катушка на это отреагирует мгновенно.
Возникновение тока утечки
В случае же перегруза электрической цепи работу по отключению выполнит тепловой расцепитель, конструктивно и номинально не отличающийся от тепловых расцепителей обычных автоматических выключателей. А при возникновении в цепи тока короткого замыкания, свою работу выполнит магнитный расцепитель, который также не отличается от магнитных расцепителей автоматических выключателей.
Расположение магнитного и теплового расцепителей
В зависимости от схемы монтажа дифавтоматов, различают селективный и неселективный методы срабатывания.
Селективная схема предусматривает использование дифавтомата с обозначением S на передней панели, что собственно и обозначает «селективный».
Селективная схема монтажа реализовывается за счёт установки одного дифавтомата (селективного) на вводе (центральный распределительный щит, электрощит на лестничной клетке и т. п.) и нескольких неселективных дифавтоматов в отходящей цепи. По одному на каждый участок.
Вводной дифавтомат и три отходящих участка цепи
Такая схема монтажа предпочтительнее из-за того, что при возникновении аварии на любом из трёх защищаемых участков, отключение выполнит неселективный дифавтомат, а основной останется включённым. Такой способ срабатывания обеспечивает существенное снижение риска отключения всех потребителей одновременно.
Неселективная схема монтажа реализована аналогично предыдущей, но с существенным отличием. Вводной дифавтомат не селективного исполнения, а такого же, как и отходящие дифавтоматы. В случае возникновения аварии на любом из участков цепи отключится дифавтомат, защищающий этот участок, а также вводной дифавтомат, что, в свою очередь, приведёт к отключению всех групп потребителей.
Функционально неселективная схема выполняет защиту правильно, но в плане эксплуатации она непрактична.
Монтаж селективной схемы защиты более предпочтителен.
Принцип действия
Ток утечки в системе электроснабжения квартиры может возникать при повреждении изоляции электроприборов. Если при этом используется заземляющий проводник, то на корпусе электроустановки отсутствует повышенное по отношению к земле напряжение. Протекание тока через заземляющий проводник приводит к его нагреву и возможному увеличению сопротивления или даже обрыву заземляющего провода. В том случае, если электроустановка оказывается незаземленной, есть высокая вероятность поражения человека электрическим током.
Существенным минусом защитного заземления является невозможность контролировать состояние целостности изоляции и протекания дифференциальных токов. Принцип работы автомата заключается в осуществлении такого контроля с отключением электрической цепи в случае превышения током утечки допустимых значений.
В основу работы защитной части дифавтомата положен принцип электромагнитной индукции. В качестве датчика, реагирующего на разность токов во входящем и выходящем проводах, используется измерительный трансформатор.
В конструкцию этого устройства входят две встречно включенные обмотки, каждая из которых создает в сердечнике свой магнитный поток. До тех пор, пока эти потоки равны между собой, ток во вторичной обмотке трансформатора равен нулю. Если в сердечнике появляется магнитный поток, то он провоцирует возникновение тока во вторичной обмотке, что вызывает срабатывание защитного механизма, размыкающего основные контакты дифавтомата.
Схемы подключения
Дифавтомат на вводе
Вне зависимости от схемы подключение автоматов производится на фазу или нейтраль только той цепи, для защиты которой они нужны.
АВДТ на вводе
Прибор устанавливается в щиток и защищает ответвления проводки и группы, к которым подкинут. Вводный автомат нужно подбирать с учетом мощности и рабочих особенностей сети. Вначале ставится счетчик, а потом аппарат. Все электроконтуры подводятся на выход АВДТ. Для каждой цепи монтируется индивидуальный концевой выключатель.
Токовую нагрузку требуется подбирать с учетом мощности единовременно включенной бытовой техники и параметрами электрического счетчика. Автомат должен срабатывать раньше, чем предохранитель учетного устройства.
Данное соединение имеет несколько плюсов:
- экономия средств на покупку одного прибора;
- компактность щитка – автомат не занимает много места.
Недостатки подключения – длительный поиск неисправной ветки, причины сбоя и полное обесточивание помещения при проблемах.
Двухуровневое подсоединение
Двухуровневое подключение
Подключить к разветвленной сети автомат нужно поярусно. На первом уровне после счетчика ставится АВДТ – через него проходит основная нагрузка. Выходные кабели подкидываются на автоматы по количеству контуров помещения.
На втором уровне можно подсоединить маломощные устройства с минимальным порогом токовой утечки. Отдельный контур понадобится выделить под стиральный прибор, джакузи, душевую кабинку с электроподогревом.
Двухуровневая система имеет несколько преимуществ:
- безопасность – сеть защищена от перепадов напряжения и короткого замыкания;
- надежность – аппарат первого уровня дублирует работу последующих УЗО и выключает энергию одновременно с ними;
- быстрое обнаружение неисправного участка;
- обесточивание только одного помещения на время ремонта;
- возможность реализации при многоконтурной разветвленной линии.
Минус схемы – затраты на приобретение дифавтоматов и поиск места для их монтажа.
Одноуровневый тип подключения
Подсоединение похоже на одноуровневое с разницей в том, что общий аппарат не ставится. Для упорядочивания кабелей и простоты монтажных работ используется коммутационная шина. Недостаток способа заключается в отсутствии дублирующего прибора с дополнительной защиты.
Монтаж дифавтоматов без заземления
В домах старой застройки заземление не предусматривалось, поэтому на сегодняшний день существуют риски поражения током жильцов и поломок техники.
Особенность подключения защитного дифавтомата к незаземленной однофазной или трехфазной сети заключается в функциональной замене устройством провода земли. После обнаружения токовой утечки происходит быстрый разрыв цепи. Прибор обеспечивает дополнительную защиту бытовой техники от влияний перепадов напряжения или коротких замыканий.
Особенности схемы для трехфазной линии
Трехфазная сеть с напряжением 380 В организуется в магазинах, гаражах, промышленных помещениях. Чтобы правильно и быстро подключить защитный дифавтомат, необходимо учитывать алгоритм для линии в 220 В.
Подсоединение проводов осуществляется зажимными клеммами по маркировкам на корпусе прибора:
- фазный провод обозначается буквой L;
- нейтральный кабель маркируется как N;
- для обозначения подводящего проводника используется цифра 1;
- отводящий провод обозначается цифрой 2.
Нюансы установки селективных моделей
Селективный дифференциальный автомат
Применение селективного дифавтомата как основного устройства допустимо только в двухуровневой схеме. Аппарат с маркировкой S имеет большее время срабатывания и деактивирует приборы второго уровня без отключения линии.
Селективные приборы могут подключаться так:
- ток утечки фиксируется автоматами двух уровней, срабатывающими по принципу случайности;
- если время срабатывания основного АВДТ больше, аппарат второго уровня срабатывает в первую очередь;
- при поломке обесточивается один контур, остальная линия находится под напряжением.
Что такое дифференциальный автомат и для чего нужен
Дифференциальный автомат конструктивно объединяет в едином корпусе два типа защиты:
- От перегрузки (короткого замыкания, превышения допустимого значения тока потребления);
- От токов утечки.
Первый тип используется в токовых автоматах и предусматривает отключение фазного и нулевого проводников при увеличении тока нагрузки выше того, на который рассчитан автомат. Второй тип защиты используется в УЗО – устройствах защитного отключения. Принцип действия заключается в сравнении токов в нулевом и фазном проводах. Наличие разницы говорит о появлении тока утечки, который может быть опасен.
Фактически, дифавтомат объединяет в одном корпусе два устройства.
Достоинства и недостатки
Дифавтомат обладает следующими достоинствами:
- Экономия места в распределительных щитах ввиду совмещенности двух устройств.
- Упрощение монтажа и сокращение количества точек подсоединения проводов.
- В случае срабатывания размыкаются одновременно все питающие проводники (ноль и фаза).
В то же время у данных устройств есть и недостатки:
- Более высокая стоимость.
- Затруднение диагностики причины срабатывания.
- При повреждении меняется полностью вне зависимости от того, какой тип защиты отказал.
Таким образом, если при отдельно установленных автоматах и УЗО можно легко определить, чем вызвано срабатывание (коротким замыканием или током утечки) и при необходимости заменить необходимое устройство, то дифференциальный автомат меняется целиком. Причем для поиска причин необходимы некоторые навыки.
Область применения
Дифавтомат, как и УЗО, наилучшим образом раскрывает достоинства при установке в цепях, которые нуждаются в особом контроле. Это мощная нагрузка, расположенная в помещениях с высокой опасностью, наличие чувствительной к параметрам питающей сети аппаратуры.
К опасным помещениям относятся те, которые имеют высокую влажность и наличие электроаппаратуры. Например, ванная комната с электрическим бойлером или стиральной машинкой, кухня с электроплитой.
