Как правильно подобрать дифференциальный автомат для квартиры и дома

Виды дифференциальных автоматов

Для их обозначения используются буквы латинского алфавита:

А. Автоматы данного типа используются в электросетях длинной протяженности и для защиты полупроводниковых устройств с кратностью отсечки в 2-4 Iн.

B. Применяется в осветительных сетях общего назначения. Кратность отсечки – 3-6 Iн.

C. Перегрузочная способность таких выключателей – 5-10 Iн. Используются в установках с умеренными пусковыми электротоками.

D. Дифавтоматы типа D предназначены для зажиты электрических двигателей с тяжелым запуском. Кратность срабатывания электродинамического расцепителя – 8-15 Iн.

K. Используются только для индуктивной нагрузки. Кратность срабатывания расцепителя – 8-15 Iн.

Z. Применяются в цепях с различными электронными приборами. Кратность срабатывания – 2-3 Iн.

Принцип работы дифзащиты основан на сравнении тока в нулевом проводе и тока направленного к нагрузке. В условиях нормального функционирования данные значение идентичны. Источником электродвижущей силы в домашней сети является нулевой и фазный провод.В закрытой цепи электроток стремиться от точки с высоким потенциалом, то есть от фазного провода, к точке с наименьшим потенциалом, — нулевому проводу. Значения тока, протекающего по нулевому и фазному проводам, как и в цепи приемника, одинаковая. Это утверждение справедливо для замкнутой и хорошо изолированной цепи.

В дифавтомате цепь фазного и нулевого провода проходит через сердечник трансформатора. При равенстве электротоков в проводах, результирующий поток в сердечнике равен нуля. Во вторичных цепях тока нет, следовательно, реле находится в нерабочем состоянии.

В случае ухудшения изоляции, из-за разности потенциалов между заземлением, нулевым и фазным проводом, происходит утечка тока. Появление утечки нарушает баланс в проводах, как следствие, в сердечнике наблюдается нарушение равенства электромагнитных потоков.

На вторичной обмотке трансформатора также появляется разность потенциалов, которая имеет прямую зависимость от дисбаланса на проводах. При достижении критического значения, разность потенциалов на выходе трансформатора вызывает срабатывание реле, которое выбивает защелку и выключает автомат из сети.

Важным условием дифзащиты является надежное и правильно заземление токопроводящих деталей, которые при утечке могут оказаться под напряжением. От данного нюанса зависит скорость срабатывания дифавтомата.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок, использование УЗО, в том числе и дифавтоматов, обязательно для систем заземления TN-S и TN-C-S.

При этом дифзащита в сетях с соединенными нулевым и рабочим проводами, а также в электросетях без нулевого защитного провода не возможно. В первом случае ток утечки будет присутствовать всегда, а во-втором – утечки не будет, пока человек своим телом не замкнет цепь для утечки.

Схемы подключения дифавтоматов

Схема подключения дифференциального автомата зависит от многих условий: количества фаз в сети, наличия заземления или его отсутствия, места монтажа дифавтомата и особенностей помещения, для защиты которого он предназначено. Все эти факторы влияют на выбор схемы подключения устройства, да и к тому же оно само может иметь разную конструкцию — двухполюсную или четырехполюсную, а также различные технические характеристики. Ниже мы рассмотрим наиболее распространенные схемы подключения дифавтомата к электрическим сетям.

1. Простая схема подключения к однофазной линии с заземлением. Этот вариант предусматривает защиту всей внутренней электропроводки помещения одним вводным дифавтоматом, установленном в распределительном щите после счетчика электроэнергии. Такая схема проста в реализации, но имеет довольно серьезный недостаток. При возникновении аварийной ситуации дифференциальный автомат обесточивает всю проводку полностью. В этом случае найти причину срабатывания защиты значительно труднее, чем при других схемах подключения дифавтоматов.
2. Надежная схема подключения к однофазной линии с заземлением. Эта схема подключения дифавтомата является усовершенствованным вариантом. В ней реализуется принцип разделения потребителей электроэнергии на группы, где для каждой из них устанавливается отдельный дифференциальный выключатель. Надежность такого подключения безусловно выше, да и определить где возникла утечка тока или перегрузка в сети намного проще, чем при первом варианте. Недостатком такого подключения дифавтомата является повышение материальных затрат на приобретения дополнительных устройств.
3. Схема подключения дифференциального автомата без заземления. Данная схема подключения дифавтомата используется в старых многоэтажных домах, частных домовладениях и на дачах, где используется двухпроводная сеть без заземляющего проводника. Такое подключение способно защитить электроприборы от перегрузок и КЗ. Отсутствие заземления повышает риск поражения людей электротоком, но дифференциальный автоматический выключатель и в этом случае способен обеспечить безопасность человеку, мгновенно обесточив сеть при возникновении тока утечки через его тело. И все-таки, следует заменить электрическую проводку на новую, с полноценным заземляющим контактом.
4. Селективная схема подключения дифавтомата для однофазной сети. Надежную защиту бытовой техники и человека в однофазной сети можно обеспечить используя селективный дифавтомат (имеет маркировку S) в комплексе с обычными устройствами. Селективная схема предназначена для подключения нескольких потребителей. В случае аварийной ситуации связка дифавтоматов отключит от сети только то помещение, где произошла перегрузка или утечка тока. Для других потребителей электроэнергии отключения от  сети не произойдет.
5. Схема подключения для трехфазной сети с нейтральным проводником. Для реализации этой схемы следует использовать трехфазный дифференциальный автоматический выключатель. Сама схема подключения мало чем отличается от предыдущих если не учитывать то, что на входе и выходе из устройства будут применены по четыре токоведущих жилы. Такой вариант подключения дифавтомата чаще всего используется в коттеджах, гаражах и мастерских, где используется мощная техника и оборудование.

Любая схема с дифференциальным автоматическим выключателем — это отличная защита от КЗ и перегрузок для бытовых электроприборов и самой линии подачи электроэнергии, а также человека от поражения электротоком. Оптимально подобранная схема подключения способна выполнить все свои функции, конечно, если правильно выполнить монтаж дифавтомата.

Советы по выбору дифференциального автомата для дома и квартиры

Требования безопасности обустройства электрических сетей, предназначенных для частного дома, квартиры или для дачи, предусматривают установку и подключение двух видов защиты. Первая — от короткого замыкания (КЗ) и контроль по токовой нагрузке.

Вторая — защита жизни и здоровья человека от поражающего воздействия электричества в случае соприкосновения с токоведущими частями электрооборудования, а также в случаях токовых утечек. В обоих случаях защититься можно, подключив в щитке дифференциальный автомат.

Однако чтобы аппарат работал правильно, нужно с пониманием подойти к выбору его характеристик. Далее мы расскажем, как выбрать дифавтомат по мощности и току утечки.

Основные характеристики устройства

Для того чтобы определиться, какое УЗО является лучшим, при его покупке необходимо учитывать все параметры и технические характеристики.

После информации о производителе и названия торговой марки на корпус наносятся данные о рабочих характеристиках и номинальных значениях, как то:

1. Наименование и серии. В надписи необязательно должно встречаться слово «УЗО», многие производители называют его «ВТД» (выключатель дифференциального тока).
2. Значение номинального напряжения. Оно должно быть однофазным (220 В) или трехфазным (330 В) на стандартную частоту 50 Гц. Если устройство выбирается для частного дома, то брать необходимо то, которое рассчитано на трехфазное напряжение.
3. Номинальный рабочий ток — максимальное значение, которое защитное устройство способно перерабатывать. Есть устройства на 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80 и 100 А.
4. Номинальный дифференциальный ток — это значение утечки, при которой срабатывает защита и происходит автоматическое выключение электричества. Эта величина может быть в 6 мА, 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 и 500 мА.

Watch this video on YouTube

На корпусе предусмотрена маркировка, которая рассказывает о дополнительных характеристиках:

1. Значение номинального условного тока короткого замыкания — это максимум КЗ, при котором УЗО может продолжать нормально функционировать с тем условием, что дополнительно с ним установлен автовыключатель.
2. Время срабатывания защиты. Это промежуток времени от возникновения утечки и до ее устранения, за которое срабатывает защита. Максимальное значение — 0,03 с.
3. Обязательная схема устройства.

Классификация защитных устройств

Несмотря на простоту внутреннего устройства, выбор моделей УЗО на рынке довольно велик. Каждый прибор имеет определенный набор технических параметров, которые невозможно настроить в процессе эксплуатации.

Производитель и размеры УЗО не влияют на возможность совместного использования в рамках одной схемы. Их можно монтировать в любой комбинации

Для облегчения выбора УЗО следует рассмотреть варианты классификации этих устройств.

1. По скорости срабатывания механизма УЗО разделяются на обычные и селективные модели. Первые отключают силовые контакты практически мгновенно, а вторые – с задержкой. Селективные УЗО применяют в многоуровневых системах, где важна последовательность срабатывания.
2. По виду реле УЗО разделяют на электромеханические, разрывающие контакт механическим способом, и электронные, предотвращающие подачу тока с помощью полупроводниковой схемы.
3. По виду тока. УЗО типа AC отключается от утечки переменного тока, типа A – от переменного и постоянного.
4. По дополнительным функциям: без защиты от перегрузок сети и с таковой. УЗО с механизмом срабатывания от короткого замыкания или высокого тока обычно называют дифавтоматами.
5. По конструкционному исполнению. Существуют УЗО, прикрепляемые на DIN-рейку, на стену, а также приборы в виде розетки, переносного устройства, адаптера.
6. По рабочему напряжению: для 220В, 380В, комбинированные.
7. По энергозависимости. Есть модели УЗО, способные и неспособные отключать силовую нагрузку при отсутствии рабочего напряжения.
8. По количеству подключенных полюсов: двухполюсные и четырехполюсные.

Для правильного выбора УЗО мало знать его технические характеристики. Чтобы устройство эффективно выполняло свою защитную функцию, нужно учитывать при его покупке длину домашней электропроводки, мощность подключаемых приборов и некоторые другие параметры.

Каким производителям стоит доверять

Выбор автомата делают с учетом фирмы-производителя. К популярным и качественным брендам относятся: АВВ, Schneider Electric, Legrand и некоторые другие. Доступную продукцию с бюджетными ценами производят фирмы EKF, IEK, TDM и другие. В работе многие изделия ведут себя практически одинаково, поэтому не всегда следует платить лишние деньги за бренд при одинаковом качестве продукции. Изделия фирмы Schneider Electric могут стоить в 3-5 раз дороже IEK.

TDM — изделие производится в Китае двумя сериями: ВА 47-29 и ВА 47-63. ВА 47-29 имеет на корпусе насечки для пассивного охлаждения. Можно опломбировать устройство специальными заглушками, продающимися отдельно. ВА 47-63 выпускаются без охлаждающих насечек. Цена всех изделий в пределах 130 руб.

Китайская фирма “Энергия” выпускает те же серии, что и TDM, но с боковыми углублениями и индикатором включения. Серия 47-63 без индикатора и углублений на корпусе.

Продукция IEK (Китай) завоевала большую популярность покупателей, как и изделия фирм DEKraft и EKF.

КЭАЗ — завод в Курске, выпускающий изделия серий ВМ63 и ВА 47-29. В комплект выключателей входят пломбы, имеется индикация включенного состояния.

Moeller производятся в Сербии и в Австрии, являются аналогами китайских автоматов защиты, но имеют более высокое качество сборки.

Schneider Electric выпускает несколько серий продукции. Стоимость в пределах 150-180 руб. Альтернативой является продукция фирмы Legrand TX.

В России многие электрике любят продукцию компании АВВ (Германия), которая отличается высоким качеством и надежностью. Выпускается две серии: S (промышленная серия) и SH (бытовая серия). Стоят изделия 250-300 руб.

Ток по номиналу и для работы

Характеристики для выбора выключателя существенно различаются по мощностям. Установки с завышенным током применять не рекомендуют. Часто при повышении нагрузки устройство просто отказывается срабатывать, вызывая серьезные последствия с возможным возникновением перегрева и даже пожара. Обычно электрики придерживаются следующих величин при выборе:

На освещение с сечением медной жилы в 1.5 мм квадратных требуется 10А, на розетки – 16А, на водные нагреватели – 25А, на плиту – 32А, на всю линию с электроплитами – 50А. Если вы хотите точно подсчитать всю мощность, то надо сложить величины всех приборов быта, расположенных в помещении, а потом результат разделить на напряжение в сети – 220В.

Конструкция автоматических выключателей такова, что данные про номинальные ток располагаются всегда на лицевой стороне. Вы также можете узнать и про время реагирования до расцепления после возникновения превышающей нагрузки в сети.

Есть даже возможность устанавливать дополнительные функции. Часто используют специализированный детектор, отслеживающий появление человека в пространстве. Для этого не требуется каких-то особенных знаний. Есть только рекомендательные пожелания, которые можно и не выполнять по желанию.

Как выбрать автоматический выключатель

Сперва упомянем, как выбрать автоматический выключатель, чтобы по ходу обзора Вы могли подмечать преимущества и недостатки продукции разных производителей для конкретной среды использования. Прерыватель цепи стоит подбирать исходя из:

1. Сечения проводки. В бытовых и промышленных строениях диаметр жилы кабеля может быть от 1.5 до 35 мм². Для 1.5 мм² понадобится «автомат» на 10 А минимум. Для 35 мм² положено использовать выключатель на 80 А. Узнать сечение проводки можно по маркировке на оплетке (если провод новый) или очистив часть защитной оболочки и замерив ее диаметр штангенциркулем.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

2. Количества жил. Если в кабеле несколько жил, то номинальные показатели автоматического прерывателя остаются такими же, как и при одножильном проводе, но будет отличаться конструкция «автомата», предусматривающая возможность присоединения нескольких контактов.

3. Места укладки кабеля. При одинаковом сечении кабеля, номинал срабатывания автоматического выключателя может отличаться ввиду разной среды эксплуатации. Например, для провода 1.5 мм², уложенного в стене достаточно 10 А. Но если проводка укладывается в короб из пластика, то уже требуется «автомат» на 16 А. В случае свободного провисания кабеля на открытом воздухе или закопанного в землю необходим автоматический прерыватель на 20 А.

4. Типа цепи. Требования к «автоматам» могут отличаться в зависимости от однофазной или трехфазной сети. Например, для провода 4 мм², работающего с 220 В, понадобится автоматический выключатель на 25 А. Но если этот же кабель передает 380 В, то допустимо снижение порога срабатывания прерывателя до 20 А.

Чтобы Вам было проще разобраться в выборе автоматического выключателя по каждому конкретному типу провода, прилагаем таблицу.

Подбор автоматического прерывателя по мощности подключаемого оборудования не совсем правильный, поскольку в случае несоответствия сечения проводки потребляемому току, сама жила будет постоянно перегреваться и срабатывать защита. Это не даст нормально работать приборам (сверлильному станку, сварочному аппарату). А если «автомат» будет соответствовать току последующего оборудования в цепи, но превышать показатели проводки, то возникнет пожар. Поэтому для мощных потребителей сперва придется заменить проводку, а потом по ее диаметру подобрать соответствующий «автомат».

Но чувствительность подключаемых приборов к скачкам тока учитывать стоит, для чего предусмотрены выключатели с низким порогом срабатывания (категория А и В от 4.5 кА, реагирующая на 30% кратковременное отклонение от номинала). Они подходят для техники с полупроводниками, не любящей даже кратковременных перегрузок. Для других аппаратов, использующих высокие пусковые токи (токарные станки, генераторы, насосы) стоит подбирать выключатели с высоким порогом чувствительности (от 6 кА), иначе при пуске всегда будет выбивать напряжение.

Как ток короткого замыкания влияет на защиту автоматом

Предположим, что автомат с характеристикой С16 защищает электроприборы. В случае, если ток короткого замыкания не превысит 160А для холодного состояния автомата или 80А для нагретого, расцепитель сверхтоков не сработает. Будет работать тепловой расцепитель, который отключит защищаемую цепь через десятки-сотни секунд. Этого времени может оказаться достаточно, чтобы защищаемый электроприбор или кабель воспламенился.
Поэтому при проектировании рассчитывают ткз и проверяют срабатывание автоматов. При эксплуатации электроустановки можно замерить ткз на конце кабеля, который нужно защищать. Зная эту цифру, подобрать эффективное решение по защите.