Приветствую Вас уважаемые гости и постоянные читатели сайта !
Начинаем очередную серию публикаций в рамках курса , на этот раз посвященную дифференциальным автоматам. Начнем с рассмотрения устройства и принципа работы дифавтоматов.
Автоматический выключатель дифференциального тока или дифавтомат — это устройство, объединяющее в одном корпусе функции автоматического выключателя и УЗО. Т.е. он позволяет защитить контролируемую цепь от токов перегрузки и токов короткого замыкания (функции автоматического выключателя ) и от токов утечки (функции УЗО), позволяя защитить человека от возможного поражения электрическим током и предотвратить возможность возгорания в результате нарушения изоляции токоведущих частей электроустановки.
Конструктивно дифавтоматы изготавливаются из диэлектрического материала и имеют защелку для установки на DIN-рейку. Установка производится так же, как и установка УЗО.
Для однофазной сети 220В выпускаются двухполюсные дифавтоматы . К клеммам верхних полюсов подключается фазный и нулевой проводник питающей сети, а к зажимам нижних полюсов – фазный и нулевой проводник от нагрузки. При этом, в зависимости от марки производителя и серии они для своей установки на DIN-рейку могут занимать как два, так и более модулей.
Для трехфазной сети 380В выпускаются четырехполюсные дифавтоматы . К верхним клеммам подключаются три фазных провода и ноль со стороны питания. К нижним клеммам три фазных провода и ноль от нагрузки.
При установке на DIN-рейку четырехполюсные дифавтоматы занимают место больше четырех модулей, в зависимости от марки производителя. Т.е. полюсов для подключения проводов четыре, а занимаемое место в электрощите более четырех модулей, за счет блока дифференциальной защиты.
Применение двухполюсных дифавтоматов, которые при установке занимают два модуля, позволяет сэкономить место в электрощите и упростить монтаж, вместо отдельно установленных автоматического выключателя и УЗО (которые вместе занимают три модуля).
Мы помним из раздела, посвященного устройствам защитного отключения, что УЗО не защищает от сверхтоков и требует установки последовательно с ним автоматического выключателя .
При разветвленной проводке с большим количеством групп, экономия места в электрощите может быть довольно существенной. Однако, зачастую стоимость дифавтомата больше, чем стоимость отдельно установленных автомата и УЗО.
Конструктивно дифавтомат состоит из двух- или четырехполюсного автоматического выключателя и включенного последовательно с ним модуля дифференциальной защиты. Подробно конструкцию и принцип работы и мы рассматривали в предыдущих разделах, ссылки на них внизу этой статьи.
Повторим вкратце основные моменты.
Модуль автоматического выключателя обычно устанавливается в фазные проводники и содержит тепловой расцепитель
для защиты от токов перегрузки и электромагнитный расцепитель
(катушку соленоида с подвижным сердечником) для защиты от токов короткого замыкания.
Принцип действия такой же, как и у обычного автоматического выключателя.
При возникновении тока перегрузки биметаллическая пластина нагревается проходящим через нее электрическим током, изгибается, и, если ток в цепи не уменьшается, приводит в действие механизм расцепления, размыкая защищаемую цепь.
При коротком замыкании ток в цепи мгновенно возрастает, наводимое в катушке соленоида магнитное поле перемещает сердечник, который приводит в действие механизм расцепителя и размыкает силовые контакты.
Для защиты силовых контактов дифавтомата от разрушающего действия электрической дуги, применяется дугогасительная камера .
Модуль дифференциальной защиты представляет собой , через который проходит фазный и нулевой проводник (первичная обмотка) и обмотка управления (вторичная обмотка). В четырехполюсных дифавтоматах через дифференциальный трансформатор тока проходит три фазных проводника и нулевой.
В обычном режиме работы через фазный провод проходит ток к нагрузке, а через нулевой проводник от нагрузки, т.е. токи равны и направлены встречно. Геометрическая сумма токов равна нулю, наводимые ими магнитные потоки в обмотке трансформатора тока взаимно компенсируют друг друга, и результирующий магнитный поток равен нулю.
При возникновении тока утечки баланс токов нарушается, поскольку в фазном проводе вместе с током нагрузки протекает и ток утечки. Токи в фазном и нулевом проводниках наводят разные по величине магнитные потоки, их баланс нарушается и в тороидальном сердечнике трансформатора тока возникает разностный магнитный поток. Под действием разностного магнитного потока во вторичной обмотке управления возникает ток. Когда величина этого тока превысит пороговое значение, срабатывает механизм расцепления и силовые контакты дифавтомата отключаются от питающей сети.
Как и УЗО, модуль дифференциальной защиты дифавтоматов может быть электромеханическим или электронным . В электронных при возникновении утечки, ток в обмотке управления подается на плату электронного усилителя с катушкой электромагнитного сброса и через механизм расцепителя отключает силовые контакты дифавтомата от питающей сети.
Дифавтоматы с электронным модулем дифференциальной защиты, в отличие от электромеханических, могут потерять работоспособность при обрыве фазного или нулевого проводника со стороны питающей сети (подробно об этом смотрите видео ), поскольку отсутствует питание, необходимое для работы платы усилителя.
Дифавтоматы некоторых производителей имеют встроенные индикаторы, которые позволяют определить причину срабатывания:
— дифавтомат сработал от перегрузки по току: тепловая защита или электромагнитный расцепитель от токов короткого замыкания;
— или сработал модуль дифференциальной защиты дифавтомата в результате утечка тока.
Если таких индикаторов нет, тогда в случае отключения дифавтомата, неясно что вызывало срабатывание – перегрузка по току, или дифавтомат сработал в результате возникновения тока утечки.
Для проверки исправности модуля дифференциальной защиты на корпусе устройства расположена специальная кнопка «Тест». При нажатии на эту кнопку создается искусственный ток утечки и если дифавтомат отключился, значит он исправен.
Более наглядно принцип работы смотрите в видео Дифавтомат устройство и принцип работы :
Дифференциальные автоматы относятся к категории электромеханического оборудования, призванного предупреждать от поражения электротоком при случайном соприкосновении с токонесущей аппаратурой, при разрыве электроцепи или утечке электроэнергии. Также они защищают от коротких замыканий и перегрузок электрические сети (оборудование). Принцип работы дифференциальных автоматов построен на функции защитного отключения (автоматическое прерывание подачи электротока). В структуре любого электротехнического оборудования дифференциальные автоматы не знают себе равных, поскольку, если говорить доступным и понятным языком, они сохраняют жизнь человеку в самых сложных электротехнических условиях эксплуатации техники. Особенно это касается перегруженных техникой цепей: в офисах, административных зданиях, жилых помещениях, зданиях общественного и промышленного назначения, коммунальных хозяйствах.
Общие принципы дифференциальной защиты
Для защиты распределительных сетей на напряжении 0.4 кВ в системах электроснабжения часто применяют дифференциальную защиту, работают на основе магнито-электрического реле. Принцип работы такого реле очень прост. Реле сравнивает величины прямого и обратного тока в линии и в случае, если эти величины расходятся на величину превышающую уставку, отключает линию. Обычно величина уставки реле дифференциальной защиты выбирается из ряда 10, 30, 100, 300 мА. Величина тока утечки 10 и 30 мА позволяет не допустить наступление фибрилляции сердца человека и спасти ему жизнь, а уставки 100 и 300 мА чаще применяют для защиты здания от пожара и устанавливают для защиты группы линий.
Реализация дифференциальной защиты
Реализация дифференциальной защиты возможна как в отдельном корпусе – в этом случае устройство называется УЗО , так и в совмещенном, с обычном автомате корпусе. В этом случае устройства называются дифференциальные автоматы или диффавтоматы. Дифференциальные автоматы совмещает в себе 3 типа защиты: тепловую защиту от перегрузки линии, мгновенную защиту от короткого замыкания и дифференциальную защиту по току утечки на основе магнито-электрического реле. Подбор такого автомата необходимо вести по всем 3 параметрам. Ошибка в выборе чревата не только потерей денег, потраченных на дифференциальный автомат, но и пожарной опасностью. Так же возможны ложные или неселективные срабатывания защиты. Доверяйте выбор коммутационных аппаратов профессионалам.
Автоматические выключатели дифференциального тока серии АВДТ-63 тип А
Автоматические выключатели дифференциального тока (АВДТ) представляет собой аппарат, сочетающий функции автоматического выключателя с электромехническим УЗО типа А.
При обнаружении автоматическим выключателем в защищаемом участке сети тока утечки (повреждения) на землю или сверхтока (тока перегрузки или короткого замыкания) происходит срабатывание устройства, приводящее к отключению защищаемой сети. АВДТ реагируют как на синусоидальный переменный дифференциальный ток, так и на пульсирующий постоянный дифференциальный ток, что позволяет без ограничений применять его в зданиях и жилых помещениях, насыщенных бытовой техникой (телевизоры, видеомагнитофоны, персональные компьютеры, регулируемые источники света, современные стиральные машины и др.)
Принцип работы автоматических выключателей дифференциального тока серии АВДТ-63.
Автоматические выключатели дифференциального тока объединяют в себе два устройства, обеспечивающие три вида защиты электрической цепи:
Автоматический выключатель серии ВА 47-63 (Характеристика С) с защитой от тока перегрузки и тока короткого замыкания;
- электромеханическое УЗО тип А размыкание гарантировано в случае, если синусоидальный или пульсирующий дифференциальный ток внезапно возникает, или медленно увеличивается.
Работоспособность блока защиты от токов утечки выключателей проверяется ежемесячно нажатием кнопки "ТЕСТ”. При нажатии ее выключатель должен мгновенно отключиться. Чтобы после проверки снова вернуть выключатель в рабочее состояние, необходимо перевести ручку взвода в положение I-ВКЛ.
Основные преимущества дифференциальных автоматов серии АВДТ:
Встроенное электромеханическое УЗО типа А.
Компактность
Гарантийные обязательства составляют 5 лет.
Срок эксплуатации составляет более 20 лет.
Дифференциальные автоматические выключатели серии АД-32, АД-2, АД-4, АД-2S, АД-4S
Дифференциальный автоматический выключатель представляет собой аппарат, сочетающий функции автоматического выключателя с устройством защитного отключения. При обнаружении автоматическим выключателем в защищаемом участке сети тока утечки (повреждения) на землю или сверхтока (тока перегрузки или короткого замыкания) происходит срабатывание устройства, приводящее к отключению защищаемой сети. АД реагируют на синусоидальный переменный дифференциальный ток, это позволяет применять его в зданиях и жилых помещениях.
Автоматический выключатель типа ВА 47-63 (Характеристика С) с защитой от тока перегрузки и тока короткого замыкания;
Электронное УЗО тип АС, размыкание гарантировано в случае если синусоидальный дифференциальный ток возникает внезапно или медленно увеличивается.
Расцепитель максимального напряжения с защитой от повышения напряжения выше 270 В.
По времени срабатывания дифференциальные автоматы подразделяются на:
Мгновенного отключения;
Селективные с задержкой срабатывания «S».
Селективные дифференциальные автоматические выключатели (с индексом "S”) имеют выдержку времени от 0,13 до 0,5 с. Такие выключатели используются для реализации селективного срабатывания выключателей по дифференциальной защите.
Работоспособность блока защиты от токов утечки выключателей проверяется ежемесячно нажатием кнопки "ТЕСТ”. При нажатии ее выключатель должен мгновенно отключиться. Чтобы после проверки снова включить выключатель, необходимо нажать кнопку "ВОЗВРАТ” (индикатор срабатывания) и взвести рукоятку выключателя.
Основные преимущества дифференциальных автоматов серии АД
Комбинированные зажимы из посеребренной меди и анодированной стали скругленной формы с насечками.
Встроенная защита от перенапряжения.
Большой ассортимент дифференциальных автоматов.
Компактность (для АД 32).
Наличие селективных дифференциальные автоматов.
Электромеханического УЗО типа А в дифференциальных автоматах.
Главные, вводные и выводные контакты выполнены из бескислородной меди.
Корпус изготовлен из не поддерживающей горение пластмассы.
Возможность подключения посредством гребенчатой шины.
Домашняя электрика - достаточно сложная и многообразная тема, причем знать основные подробности желательно каждому домовладельцу, так как от этого зависят не только денежные затраты, но и безопасность вашего дома. В этой статье мы попробуем узнать, что же лучше - дифавтомат или УЗО.
Введение в тему, или что такое дифавтомат?
Чтобы разобраться с этим вопросом, для начала попробуем определиться с основными понятиями. Итак, дифавтомат.
Устройство, называемое удачно совмещает в себе функции как УЗО, так и обычного этот защищает человека в случае прикосновения к оголенным участкам токопроводящей части провода или тех частей электрических сетей, которые находятся под напряжением из-за повреждения проводки или прочих подобных факторов. На сегодняшний день существует огромное количество такого рода устройств, которые рассчитаны как на разные рабочие токи, так и на разные токи утечки.
Основной его отличительной особенностью является то, что он состоит из двух хорошо разделённых функциональных частей: автоматического выключателя (на два или на четыре полюса), а также модуля защиты от поражения электрическим током. Монтаж дифавтомата следует производить исключительно на монтажную DIN-рейку, причем такая конструкция занимает куда меньше места, нежели чем комбинация УЗО и автоматического выключателя.
Учитывая время быстродействия, которое составляет всего 0,04 сек, дифференциальные автоматы обеспечивают максимально адекватную защиту от поражения человека электричеством практически в любых эксплуатационных условиях. Важно и то, что дифференциальный автомат качественно защищает приборы в сети от перегрузок, которые неизбежно возникают при разного рода ЧП. И еще. Конструкция его обеспечивает максимально быстрое отключение питания в условиях, когда на любом участке сети наблюдаются скачки напряжения свыше 250 В.
Учитывая незавидные характеристики отечественных электрических сетей, а также степень их изношенности, последняя характеристика особенно важна.
Основные преимущества дифавтомата
Очень высокая скорость срабатывания.
. Защита оборудования от скачков напряжения и рабочих перегрузок.
. Возможность эксплуатации в условиях от -25 до +50 градусов по Цельсию.
. Огромный порог износостойкости.
Что такое УЗО?
Нельзя обойти вниманием и второго «оппонента» в споре на тему «дифавтомат или УЗО». Что такое УЗО?
Это аббревиатура расшифровывается как «устройства защитного отключения». Срабатывание осуществляется при регистрации наличия токов утечки. Проще говоря, сколько тока пришло к прибору по одному проводу, столько же должно уйти по другому участку проводки. Если ток начинает уходить на землю или по проводу заземления, защита моментально срабатывает, тут же отключая сеть от источника питания.
Такая система обязательно (!) должна ставиться на розеточные группы, а также на бойлеры, стиральные машины и электрические кухонные плиты. Такого рода устройства не защищают (!) вашу технику и проводку от системных перегрузок или короткого замыкания.
Последнее обстоятельство очень часто не принимается во внимание горе-электриками, которые ради удешевления схемы зачастую используют именно одно только УЗО. Кроме того, имеет место и корыстная заинтересованность, когда его выдают за дифференциальный автомат, стоимость которого выше.
Основные сведения об устройстве УЗО
В чем состоит сам принцип работы УЗО? Его работа основана на реакции на изменение дифференциальной величины тока в проводниках.
Что такое датчик тока? Это самый обычный трансформатор, но выполненный по типу тороидального сердечника. Порог срабатывания выставляют при помощи магнитоэлектрического реле, обладающего чрезвычайно высокой чувствительностью.
Важно заметить, что все УЗО, выполненные по этой классической схеме, являются чрезвычайно надежными и простыми аппаратами, обладающими очень высокой надежностью и безотказностью.
Необходимо предупредить, что сегодня есть и электронные УЗО, в основе которых лежит специальная электронная схема. Реле или схема действуют на механизм, который и размыкает электрическую цепь в случае таковой необходимости. Вот что включает в себя устройство УЗО.
Из каких деталей состоит исполнительный механизм?
- Из непосредственно контактной группы, выставляемой на максимальную величину тока.
- Пружины, которая непосредственно размыкает цепь, если в ее работе наблюдаются какие-то неполадки.
Если вы захотите самостоятельно проверить устройство на работоспособность, достаточно будет нажать на кнопку «Тест». В этом случае на вторичную обмотку искусственно подается ток, а реле срабатывает (должно, во всяком случае). Так что в случае необходимости вы легко и без каких бы там ни было затрат сможете проверить исправность всего своего оборудования.
Принцип работы УЗО
Если говорить о штатном режиме работы, то ток (I1=I2) течет во встречно-параллельном направлении, наводя магнитные токи во вторичной обмотке трансформатора (Ф1=Ф2). Они обладают совершенно одинаковой величиной, за счет чего взаимно компенсируют друг друга. Так как ток во вторичной обмотке в таком случае фактически нулевой, срабатывания реле произойти не может.
Работа УЗО при утечке
При соприкосновении с токопроводящими частями, возникает ток утечки. В этом случае ток I1 не равен I2, а потому во вторичной обмотке появляется ток, величина которого достаточна для срабатывания защитного реле. Оно провоцирует пружинный переключатель, происходит выключение УЗО.
Отличия между двумя системами защиты
Нужно заметить, что освещение этого вопроса чрезвычайно важно, так как отличить друг от друга эти устройства порой не в состоянии даже некоторые электрики. Впрочем, удивляться тут нечему: они чрезвычайно похожи даже на фотографиях.
Главное отличие дифавтомата от УЗО состоит в том, что они предназначаются для несколько различных целей. Мы уже сказали об этом выше, но повторим это еще раз: УЗО не могут быть использованы для защиты техники и проводки от перегрузки или короткого замыкания! Более того, перед УЗО обязательно нужно монтировать автоматический выключатель, который будет спасать само устройство от такого рода неприятностей. Вот чем отличается УЗО от дифавтомата.
Обязательно учитывайте это при покупке или консультации с особенно «продуманными» электриками, которые с удовольствием сэкономят на вашей же технике.
Дифавтомат в этом плане куда лучше, потому что он совмещает в одном корпусе как УЗО, так и автоматический выключатель. Соответственно, такого рода устройство не только защищает человека от поражения электрическим током, но и спасает вашу проводку и технику от перегорания в случае короткого замыкания. Таким образом, УЗО и дифавтомат, разница между которыми была нами только что раскрыта, являются несколько разноплановыми механизмами.
Еще раз напомним, что дифференциальный автомат может применяться в качестве предохранителя в тех домах, где существует постоянная опасность хронических перегрузок в сети.
Это - развернутое отличие УЗО от дифавтомата. Но как сделать правильный выбор в магазине? Ведь мы уже говорили о том, что эти устройства чрезвычайно схожи меж собой даже на фотографиях.
Покупаем правильно!
Во-первых, обращайте внимание на непосредственное название самого устройства. Сегодня практически все производители наконец-то пошли навстречу потребителям, соизволив указывать на корпусе самого устройства сведения о том, дифавтомат или УЗО перед вами. А потому мы бы не рекомендовали покупать подобную технику китайского производства. Пронырливые азиаты или вовсе ничего не указывают, или же делают это, используя им одни понятные обозначения.
Примерно к тому же разряду относится совет о внимательном ознакомлении с маркировкой, которая всегда должна указываться все на том же корпусе устройства или на его упаковке (менее надежный вариант).
Итак, если вы видите на корпусе только величину номинального тока (16, к примеру), а буквы перед этим обозначением нет, то вы держите в руках УЗО. Заметим, что «16» в данном случае значит «ампер». Если же перед цифрами имеются буквы В, С или D, то в руках у вас находится дифавтомат. Буквы обозначают типовые характеристики теплового и электромагнитных расцепителей, но на бытовом уровне обращать на них особое внимание необязательно.
Кроме того, не помешает посмотреть также на схему подключения. Данный способ несколько сложнее, но зато дает 100 % гарантию дифференциации. Эта информация также должна быть отображена на корпусе. Так, если схема указывает только наличие дифавтомата с обозначением «Тест», то перед вами находится УЗО (не перепутайте!). Соответственно, если там есть «Тест» и указаны обмотки расцепителей, то вы держите в руках дифференциальный автомат.
Наконец, имеет некоторый смысл обратить внимание также на габаритные размеры. Если говорить о старых моделях дифавтоматов, то они на порядок шире, нежели УЗО. В те времена просто не умели выпускать достаточно компактных расцепителей, а потому требовались корпуса большего внутреннего объема. Внимание! Все современные дифференциальные автоматы как раз-таки занимают меньше места!
Впрочем, важно предупредить вас о том, что на последний пункт обращат сколько-нибудь серьезного внимания не стоит, так как в настоящее время встречается огромное количество совершенно одинаковых по размеру устройств.
Переходим к главному
Итак, дифавтомат или УЗО? Какой же можно сделать вывод на основании всего вышеизложенного? Что лучше выбрать, что является более надежным и подходящим для эксплуатации в отечественных реалиях? Чтобы ответить на этот вопрос, мы проведем сравнение устройств сразу по шести показателям. Сравнив все плюсы и минусы, мы постараемся прийти к консенсусу.
Объем, занимаемый устройством в щитке
Конечно, в данном аспекте сколько-нибудь важные отличия могут увидеть только те люди, у которых очень мало места в квартире, что не позволяет разметить в прихожей нормальный электрический щиток. Впрочем, учитывая всеобщее стремление к компактности и красоте, таковых в нашей стране большинство. Кроме того, лучше заранее все разместить в как можно меньшем объеме, так как впоследствии щиток не придется расширять, если возникнет необходимость в установке более мощного электрического оборудования в квартире.
Итак, в настоящее время УЗО (трехфазное - в том числе) занимает в щитке значительно больше места, нежели чем дифференциальный автомат. С чем это связано? Наиболее внимательные читатели уже и сами могли найти ответ на этот вопрос в статье.
Мы уже говорили о необходимости установки автоматов защиты перед УЗО, так что из-за этого вся конструкция в щитке начинает занимать больше места. Если же монтировать туда дифференциальный автомат, то можно сэкономить некоторое количество места. Для примера: в стандартном случае УЗО с автоматами выключения занимают сразу три модуля, в то время как дифференциальный автомат займет только два.
Таким образом, в этом «раунде» победил дифавтомат, позволяющий оставить место под расширение конструкции.
Простота монтажа
Как и в прочих случаях, для многих электриков важна именно скорость и простота монтирования всей конструкции. Если вас интересует установка УЗО, фазу ведут на выключатель, а с его выхода монтируется перемычка на вход устройства отключения. Ноль также подключается на вход. Следует заметить, что существует сразу несколько схем подключения, которые изучают профессиональные электрики. Как правило, в быту они не нужны.
Как смонтировать дифференциальный автомат?
А что же подключение дифавтомата? Если же говорить о дифференциальном автомате, то фаза и ноль сразу же цепляется на входные клеммы устройства, так что в общей схеме получается куда как меньше перемычек и переходов. Соответственно, внутреннее строение щитков также значительно упрощается.
Таким образом, подключение дифавтомата куда проще и быстрее, так что и в этом случае мы с уверенностью присуждаем победу именно ему.
Преимущества эксплуатации
Теоретически мы можем предположить, что однажды на линии розеток в ванной сработало УЗО. Можно сразу же предположить, что где-то на линии произошла утечка тока. Конечно, алгоритм выявления неисправностей несколько сложнее, но основные выводы можно сделать сразу.
Если же отключился автоматический выключатель, то и здесь причина вполне очевидна: перегрузка или короткое замыкание. Вам предстоит только выяснить причину и устранить ее. Учитывая, что причина отключения автомата более-менее ясна, сделать это будет не так уж и сложно.
А сейчас давайте рассмотрим все то же самое, но применительно к дифференциальному автомату. Вот при его отключении причина сразу неясна, поэтому вам придется проверять все известные причины. Соответственно, времени на это уйдет куда больше. Вот чем отличается УЗО от дифавтомата в этом плане.
Таким образом, на этом этапе мы бы отдали предпочтение УЗО.
Вопрос стоимости
Так как на сегодняшний день на рынке представлено огромное количество самых разномастных производителей, рассмотрим стоимость продукции компании EKF, которая достаточно популярна в среде профессиональных электриков. Так, стандартный EKF-дифавтомат на 16 А стоит порядка 600 рублей, УЗО на ту же силу тока стоит те же самые 600 рублей, а автомат отключения продается по стоимости около 40 рублей. Приобретая все то же самое на специализированных сайтах, вы и вовсе можете рассчитывать на автоматы отключения, которые в таких случаях продаются едва ли не на вес.
Перед тем как подключить дифавтомат, следует убедиться в отсутствии частых и резких перепадов напряжения. Почему мы об этом говорим? Это станет ясно после рассмотрения вопроса особенностей замены данного оборудования.
Учитывая колебания стоимости в зависимости от поставщика, сложно говорить о преимуществах того или иного варианта.
и стоимость замены
Как можно предположить, характеристики данного критерия автоматически вытекают из предыдущего. Каждый знает, что любое электрооборудование имеет определенный срок службы, по истечении которого эксплуатировать его становится небезопасно. Давайте предположим, что по тем или иным причинам из строя вышло УЗО или автомат выключения. Что делать дальше? Менять вышедшую из строя деталь, после чего система продолжит работать в прежнем режиме.
А вот с дифавтоматом ситуация не столь однозначна. Предположим, что из строя вышла обмотка любого из расцепителей, в то время как встроенное УЗО на тестировании показало свою полную работоспособность. Увы, но это не имеет значения, так как вам в любом случае придется заменять весь дифавтомат, цена которого делает сие мероприятие крайне невыгодным. Куда проще заменить копеечный автомат, который и выходит из строя чаще всего.
Таким образом, в этом раунде победа вновь за УЗО.
Надежность эксплуатации
Среди специалистов сильно распространено мнение о том, что устройства, которые совмещают в себе сразу несколько функций, отличаются меньшей надежностью в сравнении с автоматами, которые рассчитаны только на что-то одно. Так УЗО или дифавтомат? Что выбрать для обеспечения наивысшей надежности?
Можно долго спорить об этом, но практика однозначно показала, что на деле процент отказов практически одинаков. Возможно, что этот параметр зависит исключительно от производителя. Так что в этом случае крайне сложно сделать вывод об однозначном преимуществе того или иного устройства.
Можно только лишь сказать, что УЗО, схема подключения которого рассмотрена нами выше, предполагает большую надежность в условиях отечественных перепадов напряжения. Естественно, если вы не забудете подключить перед ним автомат отключения, о чем мы неоднократно упоминали выше.
Таким образом, в большинстве случаев все же именно УЗО будет лучшим выбором. Впрочем, все зависит от характеристик вашей сети, а также от размеров электрического щитка.
Дифференциальные автоматы (дифавтоматы)
, иначе называемые автоматическими выключателями с дифференциальной защитой, представляют собой совмещенный в одном корпусе автоматический выключатель и УЗО.
Применяются такие аппараты в сетях номинальным напряжением 220 В с частотой 50 Гц, работающих в режиме глухозаземленной нейтрали. Функции, выполняемые этими защитными аппаратами:
Проведение электрического тока в нормальном режиме;
- отключение цепи при коротком замыкании (КЗ)
или токовой перегрузке;
- защита человека от напряжения, которое может появиться на корпусе оборудования при неисправности;
- защита помещений от возгораний вследствие токов утечек, при повреждении изоляции электрических цепей.
Устройство . В состав изделия входит: корпус, электродинамический расцепитель, тепловой расцепитель, система рычагов и пружин, удерживающих автомат во включенном положении и отключающих его, рычаг ручного управления автоматом, трансформатор тока с тороидальным сердечником, электромеханическое реле, исполнительный механизм, воздействующий на расцепитель при срабатывании реле.
Корпус дифференциального автомата, выполнен из негорючего пластика. Электродинамический расцепитель представляет собой катушку с подвижным сердечником, включенную последовательно с главными контактами автомата.
При прохождении по цепи катушки токов КЗ , имеющих высокое значение, сердечник с большой скоростью и силой втягивается, и выбивает защелку, удерживающую дифференциальный автомат во включенном положении. Время срабатывания электродинамического расцепителя стремится к нулю, а величина тока срабатывания зависит от его исполнения и выражается кратным значением Iн.
Электродинамический расцепитель называют независимым, так как время его срабатывания не зависит от величины тока. Тепловой расцепитель выполняется из биметаллических пластин. Биметаллическая пластина представляет собой сплав двух металлов, имеющих разный коэффициент температурного расширения.
При протекании по пластинам электрического тока, происходит их нагрев. Вследствие разных линейных расширений металлов пластины изгибаются. Когда величина тока возрастает до предельного значения, пластины выгибаются настолько, что выбивают защелку, удерживающую автомат во включенном положении.
Тепловой расцепитель называется зависимым, так как время его срабатывания зависит от величины протекающего тока и соответственно скорости нагрева.
Защитные характеристики . В совокупности, электродинамический и тепловой расцепители определяют защитную характеристику автоматического выключателя, которая изображается кривыми на графиках в координатах тока и времени. График содержит совмещенные кривые работы теплового и динамического расцепителя.
Различают шесть типов характеристик выключателей, проиндексированных латинскими буквами: A, B, C, D, K, Z:
A
. Автоматы с характеристикой типа А применяются в электрических цепях большой длины, а также для защиты полупроводниковых приборов, имеют кратность отсечки 2-4 Iн.
B
. Характеристики типа В применяются в осветительных сетях общего назначения и имеют кратность отсечки 3-6 Iн.
C
. Выключатели с характеристикой С имеют перегрузочную способность 5-10 Iн и применяются в установках с умеренными пусковыми токами.
D
. Выключатели с характеристикой D предназначены для активно индуктивной нагрузки, например для защиты электродвигателей с тяжелым пуском. Электродинамический расцепитель с характеристикой D имеют уставку 10-20 Iн.
K
. Выключатели с характеристикой К предназначены для чисто индуктивной нагрузки, электродинамический расцепитель срабатывает в пределах 8-15 Iн.
Z
. В электрических цепях с электронными приборами применяются автоматические выключатели с характеристикой Z и уставкой 2-3 Iн.
Принцип действия дифференциальной защиты основан на сравнении тока направленного к нагрузке и тока в нулевом проводе. В нормальном режиме работы эти значения равны. Источником электродвижущей силы, для бытовых приемников являются фазный и нулевой провода.
В замкнутой цепи ток направлен от точки с большим потенциалом (фазного провода) к точке с меньшим потенциалом (нулевому проводу). Величина тока протекающего по фазному проводу, равна величине тока протекающего в нулевом проводе и равна току в цепи приемника. Этот пример справедлив, когда цепь замкнута и имеет хорошую изоляцию.
В дифференциальном автомате цепь нулевого и фазного провода проходит через замкнутый сердечник трансформатора тока. При равенстве токов в проводах, результирующий поток в сердечнике, наводимый проводами, равен нулю.
Во вторичных цепях ток отсутствует, реле находится в несработанном состоянии. Ухудшение изоляции ведет к появлению токов утечек, образующихся из-за разности потенциалов между фазным или нулевым проводом и заземленными конструкциями. Появление токов утечек ведет к нарушению баланса токов в проводах, как следствие нарушается равенство магнитных потоков в замкнутом сердечнике.
На выводах вторичной обмотки трансформатора тока появляется разность потенциалов, напрямую зависящая от дисбаланса токов в проводах. При достижении током утечки порогового значения, разность потенциалов на выходе трансформатора тока становится достаточной для срабатывания электромеханического реле, выбивающего защелку, удерживающую автомат во включенном положении.
Важным условием применения дифференциальной защиты, является надежное заземление токопроводящих конструкций, которые неожиданно могут оказаться под напряжением. От этого зависит насколько правильно и своевременно сработает дифференциальный автомат.
В электропроводке в любой момент могут возникнуть различные повреждения электрических приборов. Чтобы снизить риск появления опасных факторов поражения электрическим током служат бытовые защитные устройства, выполняющие различные функции.
Автоматический выключатель, дифавтомат и УЗО в комплексе повышают электробезопасность, быстро отключают возникающие аварии, спасают людей от . Однако, они имеют серьезные отличия в работе и конструкции.
Чтобы их проанализировать, вначале рассмотрим виды возможных неисправностей в электросети, которые ликвидируют эти устройства. Они могут проявиться:
1. коротким замыканием , которое возникает при снижении электрического сопротивления нагрузки до очень малых величин за счет шунтирования металлическими предметами цепей напряжения; 
Ухудшить ситуацию с появлением неисправностей могут:
старая алюминиевая электропроводка, проложенная десятилетия назад по устаревшим технологиям. Она уже давно эксплуатируется на пределе своих возможностей при питании современных электрических приборов;
некачественный монтаж и использование загрубленных защитных устройств даже в новой электрической схеме.
Чтобы упростить объяснение отличий защитных устройств, будем рассматривать только те приборы, которые предназначены для однофазной сети, ибо трехфазные конструкции работают совершенно аналогично по тем же самым законам.
Отличия защитных устройств по назначению
Автоматический выключатель
Промышленность выпускает много его разновидностей. Они призваны ликвидировать первые два вида отмеченных неисправностей. Для этого в их конструкции установлены:
быстродействующая электромагнитная катушка отключения, ликвидирующая возникающие токи коротких замыканий и система гашения образующейся электрической дуги;
работающий с выдержкой времени тепловой расцепитель на основе биметаллической пластины, устраняющий возникающие перегрузы внутри электрических цепей.
Защитный автомат для жилых зданий включается в один фазный провод и контролирует только токи, проходящие через него. Он вообще не реагирует на возникающие токи утечек.
Устройство защитного отключения
УЗО в двухпроводной схеме подключается через два провода: фазы и нуля. Оно постоянно сравнивает циркулирующие в них токи и вычисляет их разницу.
Когда ток, выходящий из нулевого проводника, соответствует по величине входящему в фазный провод, то УЗО не отключает схему, разрешает ей работать. При возникновении небольших отклонений этих величин, не влияющих на безопасность людей, устройство защитного отключения тоже не блокирует подачу электропитания.
УЗО снимает напряжение с подходящих к нему проводов в случае, когда внутри контролируемой схемы возникает ток утечки опасной величины, способный причинить вред здоровью человека или работающему электрооборудованию. Для этого устройство защитного отключения настроено на срабатывание при достижении разницы токов определенной уставки.
Таким способом исключаются ложные срабатывания и создаются возможности для надежной работы защиты для ликвидации токов утечек.
Однако, сама конструкция этого прибора не имеет никакой защиты от возможных возникновений токов коротких замыканий и даже перегрузов в контролируемой схеме. Этим объясняется тот факт, что само УЗО необходимо защищать от этих факторов.
Устройство защитного отключения всегда последовательно подключают в схему с автоматическим выключателем.
Дифференциальный автомат
Его устройство более сложное, чем у автоматического выключателя или УЗО. Он при работе устраняет все три вида неисправностей (КЗ, перегруз, утечку), способные возникнуть в электропроводке. Дифавтомат имеет в своей конструкции электромагнитный и тепловой расцепители, защищающие встроенное в него УЗО.
Дифференциальный автомат выполнен одним модулем, обладает функциями автоматического выключателя и устройства защитного отключения вместе взятых.
Учитывая все вышесказанное можно сделать вывод, что дальше сравнивать между собой надо характеристики всего двух конструкций:
дифференциального автомата;
блока защит из УЗО с автоматическим выключателем.
Это будет технически оправданно и правильно.
Отличия защит по эксплуатационным характеристикам
Габариты
Современное модульное исполнение приборов с возможностями их крепления на din-рейку значительно сокращает место, необходимое для их монтажа внутри квартирного либо этажного щитка. Но, даже этот прием не всегда исключает дефицит пространства для укомплектования электропроводки новыми защитными устройствами. УЗО с автоматическим выключателем изготавливаются в автономных корпусах и монтируются двумя отдельными модулями, а дифавтомат - всего одним.
Это всегда учитывают при создании проекта электрических работ в новых домах и выбирают щитки даже с обеспечением небольшого запаса внутреннего пространства для будущих доработок схемы. А вот при реконструкции проводки или мелких ремонтах помещений заменой щитков не всегда занимаются, и дефицит места в них может стать проблемой.
Выполняемые задачи
На первый взгляд УЗО с автоматическим выключателем и дифавтомат решают одни и те же вопросы. Но, попробуем их конкретизировать.
Допустим, на кухне установлен блок из нескольких розеток для питания различных приборов неодинаковой мощности: посудомоечной машины, холодильника, электрического чайника, микроволновки… Они включаются произвольно и создают нагрузку случайной величины. В определенных ситуациях мощность нескольких работающих приборов может превысить номинальную величину защит и создаст перегруз по току для них.
Установленный дифавтомат придется менять на более мощный. При использовании УЗО достаточно заменить более дешевый автоматический выключатель.
Когда же необходимо защитить один какой-то электрический прибор, подключенный отдельной, выделенной линией, то лучше использовать дифференциальный автомат. Просто его следует подобрать по техническим характеристикам конкретного потребителя.
Монтажные работы
Больших отличий в закреплении на din-рейку одного или двух модулей нет. А вот при подключении проводов объем работы становится больше.
Если дифавтомат и УЗО врезаются в провода фазы и нуля, то к автоматическому выключателю потребуется еще прокладывать перемычки для подключения в фазный провод последовательно с УЗО. В определенных случаях это может усложнить сборку схемы.
Качество и надежность
Среди части электриков-практиков существует определенное мнение, что долговечность и работоспособность защит зависят не только от заводской сборки их производителем, но и от сложности конструктивного исполнения, количества включенных в конструкцию деталей, наладки и доводки их технологий.
Дифавтомат более сложен, требует больше операций по настройке взаимодействия частей и по этому пункту может несколько проигрывать конструкциям УЗО того же производителя.
Однако, применять эту методику ко всем выпускаемым приборам, мягко говоря, не совсем корректно, хотя многие электрики этим злоупотребляют. Это довольно спорное утверждение и оно не всегда подтверждается на практике.
Ремонтопригодность и замена
Поломка может возникнуть в любом защитном устройстве. Когда ее не удастся устранить на месте, то потребуется приобретать новый прибор.
Покупка дифавтомата более затратна. В случае эксплуатации УЗО с автоматическим выключателем один из приборов останется целым и не потребует замены. А это значительная экономия средств.
При поломке любого защитного прибора питаемые через него потребители отключают. В случае, когда неисправно УЗО, его цепи временно можно зашунтировать и подать питание через автоматический выключатель. Но, когда неисправен дифавтомат, так сделать не получится. Его потребуется менять новым или на какое-то время доставлять автоматический выключатель.
Условия работы в разных ситуациях
Схема контроля токов утечек у УЗО и дифференциального автомата может быть выполнена на разной элементной базе с использованием:
электромеханической релейной конструкции, не требующей дополнительного источника питания для работы логики;
электронных или микропроцессорных технологий, которым необходим блок питания и стабилизированное напряжение от него.
Они при нормальном состоянии подходящих цепей напряжения работают одинаково. Но, стоит возникнуть неисправности в схеме, например, оборвать контакт одного из проводов, допустим, нуля, как сразу будут видны . Они же лучше и надежнее работают в устаревшей двухпроводной схеме.
Определение причины отключения защитой
После срабатывания УЗО сразу понятно, что в схеме возникли токи утечек и надо проверять сопротивление изоляции защищаемого участка.
Когда отработал автоматический выключатель, то причина кроется в перегрузе цепи или возникшем коротком замыкании.
А вот после отключения дифференциального автомата большинства моделей придется дольше искать причину снятия им напряжения и разбираться как с сопротивлением изоляции электропроводки, так и с созданными внутри схемы нагрузками. Сразу установить причину невозможно.
Однако, сейчас можно использовать дорогостоящие конструкции дифавтоматов с индикаторами сигнализации о срабатывании определенного вида защиты.
Отличия маркировок на корпусе
Несмотря на одинаковый внешний вид УЗО и дифавтомата (идентичный корпус, кнопка «Тест», рычаг ручного включения, подобные клеммники для установки проводов) достаточно просто разобраться с ними по схемам и надписям, выполненным на их лицевой стороне.
Приборы отечественных производителей маркируются так, чтобы покупатель мог легко ориентироваться в выбираемых моделях. Прямо на корпусах можно встретить на видном месте надпись «Дифавтомат». Маркировка «УЗО» встречается на задней стенке.
Обозначение «ВД» на табличке информирует о том, что перед нами выключатель дифференциальный (правильное техническое название), который реагирует исключительно на токи утечек и не защищает от перегруза по току и КЗ. Им маркируют УЗО.
Надпись «АВДТ» (автоматический выключатель дифференциальный тока) начинается с буквы «А» и подчеркивает наличие функций автоматического выключателя. Таким способом обозначают дифатомат в технической документации.