Подключение дифавтомата в однофазной сети с заземлением

Принцип и методы работы дифавтомата

Интегрированный в устройство защитный модуль представляет собой автомат, отключающий сеть при контакте нулевой жилы с фазным проводом и перегрузке потребителями. Отключающий механизм размыкает контактную группу при замыкании цепи и скачках напряжения. Устройство защиты оснащено кнопкой сброса, ручное нажатие на которую возвращает механизм отключения в исходное состояние.

Принцип работы автомата

При возникновении значительных перепадов, несущих угрозу жизни, происходит автоматическое срабатывание защиты. Принцип срабатывания защитного устройства, включающего компактный электромагнит, дифференциальный трансформатор и механизм отключения, основан на преобразовании электрической энергии в механическое усилие. При скачках тока цепь разрывается путём механического воздействия.

Классификация дифференциальных автоматических выключателей

Продуценты электротехнического оборудования выпускают разнообразные виды дифавтоматов. Выбор конкретно устройства зависит от мощности и вида потребителей электроэнергии, функций, которые предполагается придать изделию, типу электрической сети. Для облегчения поиска требуемого варианта выключателя используется их классификация по типу и назначению.

По токовому расцеплению автоматы делятся на три класса, каждый из которых показывает, при каких значениях тока происходит мгновенный разрыв электрической цепи.

• Тип B. Изделие срабатывает, если ток в сети до 5 раз превышает номинальный показатель.
• Тип С. Критическое значение тока до 10 раз выше номинального.
• Тип D. Реакция автомата происходит при 10—20-кратном превышении тока в сети над нормой.

Показатели электромагнитного разрыва цепи маркируются на корпусе автомата. Обозначение D 15 показывает, что устройство рассчитано на номинальный ток в 15 А, а срабатывает при 150—300 А.

По виду электросети. Делятся на однофазные (U = 220 В) и трёхфазные (U = 380 В). Им соответствует однополюсное и четырехполюсное электрооборудование. По времени срабатывания систематизируются: на немедленного действия и селективные. Функции селективных устройств — предотвращение пожара в случае повреждения изоляции проводов и кабелей. Отключение сети происходит при I = 100 — 500 мА. Время — до 0,5 секунды. Для аппаратов мгновенного действия показатели токов отключения находятся в коридоре 6—30 мА, времени — не дольше 0,05 секунды. По предельному току отключения: Маркировка от 3000 до 10000 указывает на максимальное значение тока в А, которое выдержит дифференциальный выключатель при коротком замыкании без нарушения эксплуатационных и функциональных качеств. В городской квартире, где немного мощных потребителей и в частном домовладении применяют аппараты, рассчитанные на низшие показатели тока (до 4500 А). Высшие показатели характерны для промышленных объектов

При выборе изделий обязательно принимают во внимание состояние электропроводки. При слабых линиях с обветшалой изоляцией проводов рискованно применять выключатели с высокими пороговыми значениями устройства

Схема подключения дифавтомата без заземления

Если в помещениях не новых, уже бывших в эксплуатации, в основном предусмотрено заземление, то подключение дифавтомата будет происходить по одной из приведенных выше схем, и приведет к защите схемы от протечки «на землю». При создании новых электросистем во вновь построенных объектах регулярно можно наблюдать отхождение от некоторых стандартных схем и отсутствие заземления. В таком случае подключение дифавтомата непросто можно осуществить, а крайне необходимо.

Для такой схемы дифавтомат послужит своего рода заменой заземляющего провода. По сути, он возьмет на себя функции защиты от протечки тока.

Подключение дифавтомата

Осуществляя подключение дифференциального автомата согласно выбранной схеме, соблюдайте главное правило: подсоединяйте к устройству нулевой и фазный провод конкретной электрической цепи, защиту которой будет осуществлять автомат выключения дифференциального тока. Запрещается соединение общей шиной нулевых проводов электрической цепи с нулевой жилой автомата. Нарушение требования повлечёт отключение защитного устройства, вызванное различной величиной протекающих по проводам токов.

Схема для однофазной сети (220 в)

Можно обеспечить надёжную и удобную защиту однофазной сети напряжением 220 В, если использовать селективный дифференциальный автоматический выключатель.

Селективная защита позволяет отключить отдельную цепь

Он осуществляет выборочное отключение проблемного участка электрической сети. Автомат оснащён механизмом задержки отключения. Конструкция устройства предусматривает возможность изменения величины дифференциального тока, отключающего цепь с нагрузкой.

Изображённый на схеме общий селективный автомат, установленный в цепи питания трёх квартир, выборочно отключает квартиру с повреждением электрической сети. При этом селективный автомат находится во включённом состоянии. Он обеспечивает защиту остальных квартир, в которые подаётся напряжение.

В трёхфазной сети (380 в)

Если необходимо выполнить защиту электрической сети с напряжением 380 В, следует применять трёхфазный дифференциальный автомат.

Устройство трёхфазной защиты имеет увеличенный клеммник для подключения к сети напряжением 380 В

Схема подключения четырехполюсного защитного устройства предусматривает подключение к дифавтомату трёх питающих фаз.

На входе и выходе защитного автомата имеются клеммы для подключения фаз и нулевого провода

Этот вариант подключения применяется в коттеджах, частных домах, гаражных помещениях и ремонтных мастерских, где используется мощное электрическое оборудование.

Без заземления

В старых панельных зданиях и дачных постройках применяется электрическая сеть с двумя проводами — фазным и нулевым. В такой сети также можно подключить дифференциальный автомат и обеспечить защиту электрических приборов от перепадов напряжения и замыканий.

Без заземляющего провода возрастает вероятность поражения током

Однако отсутствие заземляющего провода повышает риск поражения людей электрическим током при касании металлических частей, находящихся под напряжением. Схему нельзя назвать безопасной. Установив устройство согласно приведённой схеме, обеспечьте в дальнейшем замену электрической проводки на новую, оснащённую заземляющим контактом.

Рекомендации по установке

Определившись со схемой подключения дифференциального автомата, приступайте к мероприятиям по установке. Этапы работы по подключению устройства защиты включают следующие операции:

1. Визуальный осмотр состояния корпуса. Не допускаются трещины и повреждения, которые могут повлиять на безопасность и нарушить правильную работу устройства.
2. Отключение электрической энергии в помещении. Проконтролируйте отсутствие напряжение с помощью мультиметра или индикаторной отвёртки.
3. Установку дифференциального автомата в распределительный щиток. Проверьте надёжность крепления и возможность размещения в щитке необходимых устройств.
4. Монтаж дополнительных электрических устройств в распределительном щитке. Руководствуйтесь при подключении выбранной электрической схемой.
5. Подготовку проводов, необходимых для подключения. Используйте провода синего цвета для нулевой цепи, жёлтого — для заземления и любой одинаковый цвет — для фазных цепей.
6. Зачистку изоляционного покрытия на присоединяемых проводах. Применяйте для удаления изоляции специальный инструмент, обеспечивающий сохранность жил.
7. Подключение нулевой жилы и фазного провода к входным и выходным разъёмам на корпусе защитного автомата, а также остальных проводов к находящимся в щитке устройствам. Проверьте надёжность фиксации проводов в специальных разъёмах и соответствие монтажа схеме.
8. Подачу электрического питания и контроль работоспособности дифференциального автомата.

Убедившись в функционировании устройства, закройте распределительный щиток. Теперь можно безопасно эксплуатировать находящиеся в помещении бытовые приборы и электрическое оборудование.

Ошибки при монтаже

Монтаж дифференциального автомата прост, это иногда вводит в заблуждение и приводит к ошибкам, вызывающим постоянные отключения оборудования или, наоборот, к полному его «молчанию».

Дифавтомат ни на что не реагирует кроме тестовой кнопки, иногда, и на нее тоже. В основном это связано с невнимательностью при подключении или неисправностью прибора.

Наиболее распространенная ошибка совершается при подключении к дифавтомату проводов от разных линий. При подаче напряжения после монтажа дифавтомат сразу же отключается, и потом его невозможно включить, флажок не держится во включенном состоянии.

Иногда все собрано правильно, но устройство не встает на охрану, постоянно выключается. Начав разбираться, оказывается, что при подключении в клеммнике зажат не зачищенный конец, а защитный изоляционный слой провода. При подключении контролируйте, чтобы зажимался именно провод, а не его изоляция.

Когда нулевые провода от двух дифавтоматов меняют местами, происходит мгновенное их выключение при подаче напряжения. Тест работает на обоих приборах.

Если к приборам нулевые провода подсоединили верно, а где-то на линии они закорочены, то при включении оба автомата нормально встают на контроль, при отсутствии нагрузки. Но стоит подключиться любому прибору, и срабатывают оба дифавтомата. При проверке кнопкой тест любого из них срабатывают оба.

Иногда нулевой провод с нижерасположенных по схеме устройств подключают не к нулевому контакту дифавтомата, а нулевой шине напрямую, минуя его.

В этом случае устройство становится на контроль, но при включении нагрузки или тестовой кнопки сразу срабатывает.

Бывает, что нулевой провод с выхода автоматического выключателя дифференциального тока подключают не к нагрузке, а к нулевой шине. При включении дифавтомат становится на контроль, подсоединение устройств к линии приводит к срабатыванию дифференциального выключателя.

Когда затрудняетесь определить ошибку в монтаже, лучший вариант, начать все с начала. Промаркировать каждый провод и после каждого подсоединения очередной группы проверять дифавтоматы. Это плата за невнимательность.

Особенности приборов для отключения нагрузки

Если электросистема разделена на цепи, то на каждую линию в цепи устанавливается отдельный автоматический выключатель, а на выходе устанавливается устройство защиты. Однако вариантов подключения много. Поэтому для начала нужно разобраться в отличиях УЗО от другой автоматики.

Автоматические выключатели – усовершенствованные «пробки»

Годами ранее, когда не было современных устройств защиты сети, при увеличении нагрузки на общую линию срабатывали простейшие устройства для аварийного отключения электроэнергии.

Со временем они были значительно улучшены, что позволило получить автоматы, работающие в следующих ситуациях — при коротком замыкании и чрезмерной нагрузке на линию. Обычный электрический щит может содержать от одного до нескольких автоматических выключателей. Точное количество будет варьироваться в зависимости от количества линий, доступных в конкретной квартире.

Стоит отметить, что чем больше отдельных линий электропроводки, тем проще произвести ремонт. Ведь для того, чтобы произвести установку одного устройства, необязательно отключать всю электросеть.

Вместо устаревших «пробок» используют автоматические выключатели

Установка автоматики — обязательный этап сборки электрощита для домашнего использования. Ведь выключатели моментально реагируют на перегрузку сети при возникновении короткого замыкания. Однако они не защищают систему от утечки тока.

Цены на защитную автоматику

УЗО – устройства автоматической защиты

УЗО — устройство, отвечающее за контроль силы тока и предотвращающее его потерю. По внешнему виду защитное устройство принципиально не отличается от автоматического выключателя, но функционал у него другой.

УЗО в электрощите

Стоит отметить, что это многофазное устройство, которое работает при напряжении 230/400 В и токах до 32 А. Однако устройство работает и на более низких значениях.

Иногда устройства с обозначением 10 мА используются для подключения линии к комнате с повышенным уровнем влажности. Есть два основных типа УЗО. Для того, чтобы выбрать подходящий вариант, нужно рассмотреть их более подробно.

Таблица — разновидности УЗО.

Стоит отметить, что электромеханическое устройство пользуется большей популярностью. Ведь если потребитель случайно прикоснется к фазовому проводнику при наличии обесточенной платы, он получит удар током. Пока электромеханическое УЗО останется в рабочем состоянии.

Получается, что УЗО защищает систему только от утечки тока, но считается бесполезным при повышении напряжения в сети. Именно по этой причине он монтируется только в сочетании с автоматическим выключателем. Только два из этих устройств обеспечат полную защиту электрической сети.

Принципы установки автоматического выключателя дифференциального тока с наличием заземления

Для правильной установки дифавтомата актуальны правила, работающие и в случае применения УЗО — что это такое, мы уже разобрались в другой статье.

А именно: к дифавтомату подключается исключительно фаза и ноль цепи, для защиты которой он будет использован. Иными словами, это означает, что вышедший из автомата провод «ноль» объединять с остальными нулями недопустимо. Дифавтомат будет в таком случае постоянно отключаться из-за наличия в этих проводах принципиально отличающихся токов.

При установке дифавтомата в схему с заземлением существует 2 варианта:

• вводный дифавтомат, который смонтирован, соответственно, на вводе и служащий для защиты схемы в целом, то есть все входящие в нее электрические группы;
• дифавтомат, включенный в цепь для протекции группы, стоящей отдельно группы.

На первой схеме показано подключение первичного дифавтомата, следующая показывает монтаж включенного в цепь.

Схема 1:

Для того чтобы осуществить подключение дифавтомата по первой схеме, следует заблаговременно разделить электрические подгруппы с помощью типовых выключателей со встроенной автоматикой. Выводы этих автоматов в качестве нагрузки подключаются к контактам дифавтомата, расположенным в его в нижней части. К верхним же клеммам дифавтомата подводится напряжение для питания.

У этой схемы есть существенный недостаток: в случае возникновения неполадок в одной любой цепи из подключенных к дифавтомату, сработает в аварийном режиме ее автомат и, как следствие, будут отключены все остальные группы.

Для жилых и прочих помещений, где еще сохранилась старая проводка, актуально регулярное ложное срабатывание вводных дифавтоматов на утечку тока. Поэтому тут рекомендуется использовать дифавтоматы, у которых значение тока пробоя, вызывающего срабатывание, составляет 30 мА.

Схема 2:

Подключение по второй схеме обычно применяется для повышения электробезопасности объектов (помещений), где, собственно, осуществляется подключение такой электросистемы. Эта схема является более надежной и эффективной в аспекте защиты электросети на случай различных аварийных ситуаций. Такую схему целесообразно применять в помещениях с повышенной требовательностью к безопасности, или с повышенной влажностью и другими потенциально опасными внешними факторами: детские комнаты, ванные, кухни и т.д.

Очевидна более высокая эффективность подключения дифавтомата по второй схеме. Это не только повышает все характеристики электробезопасности сети и отдельных составляющих, но и дает высокую практичную пользу. Так, в случае выхода из строя отдельной группы, обособленной собственным автоматом, остальная часть цепи и другие устройства не пострадают и не останутся обесточены.

Таким образом можно обеспечить максимальную безопасность и бесперебойное электроснабжение в доме или другом помещении. Естественно, покупка нескольких дополнительных дифавтоматов потребует дополнительных затрат на реализацию такого подключения. Но в сравнении с эксплуатационными показателями и пользой от такого решения, затраты эти абсолютно оправданы.

Как подключить дифавтомат

Схема подсоединения дифференциального автомата довольно просто читается любым человеком с электротехническим образованием. Эта схема практически не отличается от способа подключения других устройств, которые устанавливаются в распределительной аппаратуре. Дифференциальный автомат должен быть правильно подсоединен к нулю и фазным проводам лишь той линии, которую он должен будет защищать.

Схема подключения вводного дифавтомата

Стоит рассмотреть несколько популярных способов подключения дифавтоматов. Один из них принято называть «вводной автомат», потому что устройство устанавливается в распределительном щите на вводном кабеле и выполняет защиту совершенно всех цепей в этой сети.

Дифференциальный автомат для подобной схемы необходимо выбирать очень внимательно, учитывая максимальную рабочую мощность и другие характеристики электрической сети. Основными преимуществами данного метода защиты являются:

• довольно небольшая цена одного устройства;
• хорошая компактность дифавтомата.

А также стоит упомянуть про такие недостатки дифференциального автомата:

• при возникновении поломки выключается подача напряжения на все помещение;
• процесс ремонта займет большое количество времени, потому что тяжело определить точное место поломки и причину отключения.

Схема подключения отдельного дифавтомата

Следующий способ считается оптимальным. Дифавтомат нужно поставить перед каждой группой потребителей электрической энергии. К примеру, дифференциальные автоматы ставятся на освещение, водонагревательный бак и розетки. Такой способ является наиболее безопасным для защиты устройств и человека.

При сборке подобной схемы необходимо установить общий дифавтомат с большими рабочими характеристиками, чем у отдельных устройств. Например, когда отдельные устройства рассчитаны на утечку тока 30 миллиампер, то у общего автомата это значение обязано быть не менее 100 миллиампер. В случае если эти дифавтоматы будут совершенно одинаковыми, то при поломке в одной группе, сразу сработает основной и групповой автомат. Это способно привести к выключению всей электрической сети. Чтобы этого не произошло, стоит поставить устройство селективного типа. Он срабатывает с маленькой задержкой, поэтому появляется возможность организации последовательного выключения дифавтоматов.

Главные достоинства данного способа такие:

• наиболее высокий уровень защиты;
• при выключении становится понятно, на какой группе электрической сети произошла поломка.

Недостатки этой схемы такие:

• высокая цена комплекта дифференциальных автоматов;
• устройства занимают много места в распределительном щите;
• установка автоматов представляет большую сложность.

Схема подключения дифавтомата без использования заземления

Раньше практически все здания оборудовались заземлением. Для этого от дома к земле отводился специализированный контур, к которому подсоединялись все крупные элементы электрической сети. Сейчас технологии строительства редко предполагают присутствие в здании системы заземления. В этом случае установка дифференциального автомата считается не только рекомендацией, но и требованием по электрической безопасности

Дифавтомат будет являться заземляющим устройством, что очень важно для обеспечения защиты от большой утечки тока

Понятие дифференциального автомата

Дифференциальный автомат – это комбинированный электрический аппарат, предназначенный для работы в сетях низкого напряжения и совмещающий в себе функции устройства защитного отключения (УЗО) и автоматического выключателя.

Назначение дифференциального автомата

Дифавтомат, называемый также автоматическим выключателем дифференциального тока (АВДТ), служит для защиты участка электроцепи, подключенного посредством данного автомата к питающей сети, от выхода из строя в случае возникновения в данной сети повышенных токов, возникающих при перегрузках и коротких замыканиях. Данная функция идентичная назначению автоматического выключателя.

Кроме того, дифференциальный автомат может предотвратить возгорания и травмы людей и животных (возможно, со смертельным исходом), возникающие по причине утечки электрического тока через повреждения в изоляционном слое проводника либо неисправное энергопринимающее устройство, что совпадает с функционалом УЗО.

Важно! Основное преимущество дифференциального автомата перед этими двумя устройствами в совокупности – его компактность. Особенно это актуально при необходимости установки в распределительном щитке целого ряда защитных автоматов

Дифференциальный автомат

Дифференциальные автоматические выключатели широко применяются для защиты электрических систем как в быту, так и в офисных и производственных помещениях. Они ничем не уступают по своим характеристикам аналогичным УЗО и автоматическим выключателям, следовательно, не имеет каких-либо особенных ограничений в плане сферы применения. Дифавтоматы возможно устанавливать как на вводе в здание, так и на ответвительных кабельных трассах для обеспечения пожарной безопасности, а также безопасности людей и иных живых организмов.

Устройство дифференциального автомата

Основными рабочими элементами конструкции дифавтомата являются:

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

Трансформатор, входящий в состав дифференциального автоматического выключателя, имеет несколько обмоток, количество которых напрямую зависит от числа полюсов устройства. Он предназначен для сравнения токов нагрузки проводников.

В случае их несимметричности на выходе из вторичной обмотки рассматриваемого трансформатора внутри дифференциальногоустройства возникает ток утечки, поступающий на пусковой элемент, который немедленно производит размыкание силовых контактов автомата дифференциального тока.

Электромагнитный расцепитель – это специализированный магнит с сердечником, оказывающий воздействие на отключающий механизм. Срабатывает указанный магнит в случае достижения током нагрузки порога срабатывания (в частности, при коротком замыкании). Электромагнитный расцепитель срабатывает практически мгновенно – за доли секунды.

Тепловой расцепитель предназначен для защиты электрической сети от токовых перегрузок. Конструктивно тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, отличающаяся эффективностью действия именно в подобных режимах. Механизм расцепления при этом срабатывает посредством изгиба пластины как следствия прохождения через нее повышенных токов. Срабатывания теплового расцепителя происходит не мгновенно, а с выдержкой некоторого времени, причем время его срабатывания напрямую зависит от величины тока нагрузки, проходящего через дифавтомат, а также от температуры окружающей среды.

Монтаж

Один раз в месяц рекомендуется осуществлять проверку дифференциального автомата на работоспособность. Для этого в его устройстве предусмотрена кнопка «test», подключаемая последовательно с сопротивлением. При ее нажатии осуществляется подача напряжения на специальный контакт. Если дифавтомат исправен, то в этом случае он должен отключиться.

Важно! Если ваше устройство успешно прошло подобный тест, то вы можете быть уверены только в том, что целостность цепи не нарушена. Но это не дает вам гарантии, что ток утечки отключения и скорость срабатывания дифференциального автомата соответствуют должным требованиям

Помимо прочего, выключатель дифференциального тока может успешно проходить «test»-проверку, но при этом он проигнорирует реальную утечку электроэнергии по причине неверной установки его в сеть.

Производители дифференциальных автоматов

Помимо понятия о том, что это такое, диф автомат, необходимо иметь элементраные знания о фирмах-производителях данных устройств, самыми популярными среди которых на мировом рынке являются ABB, LeGrand, Schneider Electric и Siemens. Среди отечественных производителей можно выделить КЭАЗ, IEK и DEK raft.