Интернет журныл о промышленности в Украине

Диференціальний автоматичний вимикач

  1. Особливості конструкції дифавтомати
  2. Принцип дії
  3. Сфера застосування діфавтомат
  4. Вибір диференціального автомата
  5. підключення
  6. недоліки

Диференціальний автоматичний вимикач є одним з найбільш поширених пристроїв, що розміщуються майже в кожному електричному щиті. Він призначений для забезпечення захисту електричної мережі від струмів коротких замикань, перевантажень, а також від виникнення струмів витоку в проводах заземлення. Ці струми виникають внаслідок пошкодження ізоляції споживачів або сполучних проводів. Іншими словами, вимикач диференціального струму поєднує в собі функції ПЗВ і автоматичного вимикача.

Іншими словами, вимикач диференціального струму поєднує в собі функції ПЗВ і автоматичного вимикача

Особливості конструкції дифавтомати

Оскільки діфавтомат призначений для виконання декількох різних функцій, то в його конструкцію входять відносно відособлені елементи, принцип роботи і призначення яких не однакові. Всі складові частини пристрою зібрані в компактному діелектричному корпусі, що має кріплення для монтажу на DIN-рейку в електричному щитку.

До робочої частини диференціального автомата відносяться:

  1. Механізм незалежного розчеплення.
  2. Електромагнітний расцепитель. Цей пристрій складається з котушки індуктивності, яка обладнана рухомою металевим сердечником. Сердечник з'єднаний з підпружиненим поворотним механізмом, що забезпечує надійне замикання контактів вимикача в нормальному режимі роботи електричного кола. Електромагнітний расцепитель спрацьовує в тих випадках, якщо в ланцюзі протікає струм КЗ.
  3. Тепловий расцепитель. Це пристрій розмикає електричний ланцюг при протіканні по ній струму, незначно перевищує номінальне значення.
  4. Рейка скидання.

До захисної частини пристрою відносяться модуль диференціального захисту, що спрацьовує в тих випадках, якщо є струм в проводах заземлення електроустановки. У разі перевищення цих струмом певного значення пристрій дає команду на розмикання основних контактів, а також сигналізує про причини спрацювання захисту диференціального автомата.

Складовими частинами конструкції модуля захисту є:

  1. Диференціальний трансформатор.
  2. Електронний підсилювач.
  3. Котушка електромагнітного скидання.
  4. Пристрій контролю справності захисної частини дифавтомати.

На передній частині корпусу вироби є спеціальна кнопка, яка призначена для перевірки працездатності захисної частини пристрою. Щоб спровокувати контрольне спрацьовування дифавтомати потрібно просто натиснути на кнопку, при цьому відбувається замикання ланцюга, що викликає струм витоку, на який реагує захист.

Для забезпечення нормальної роботи модуля він підключається послідовно за робочою частиною дифавтомати.

Принцип дії

Струм витоку в системі електропостачання квартири може виникати при пошкодженні ізоляції електроприладів. Якщо при цьому використовується заземлюючий провідник, то на корпусі електроустановки відсутня підвищений по відношенню до землі напругу. Протікання струму через заземлювальний провідник призводить до його нагрівання і можливого збільшення опору або навіть обриву заземлюючого проводу. У тому випадку, якщо електроустановка виявляється незаземленої, є висока ймовірність ураження людини електричним струмом.

Істотним мінусом захисного заземлення є неможливість контролювати стан цілісності ізоляції і протікання диференційних струмів. Принцип роботи автомата полягає в здійсненні такого контролю з відключенням електричного кола в разі перевищення струмом витоку допустимих значень.

В основу роботи захисної частини дифавтомати покладено принцип електромагнітної індукції. Як датчик, що реагує на різницю струмів у вхідному і вихідному проводах, використовується вимірювальний трансформатор.

Як датчик, що реагує на різницю струмів у вхідному і вихідному проводах, використовується вимірювальний трансформатор

У конструкцію цього пристрою входять дві зустрічно включені обмотки, кожна з яких створює в осерді свій магнітний потік. До тих пір, поки ці потоки рівні між собою, струм у вторинній обмотці трансформатора дорівнює нулю. Якщо в осерді з'являється магнітний потік, то він провокує виникнення струму у вторинній обмотці, що викликає спрацьовування захисного механізму, розмикає основні контакти дифавтомати.

Сфера застосування діфавтомат

Використання цих пристроїв визначається їх функціональним призначенням. Правильно підключений диференційний автомат дозволяє:

  1. Домогтися забезпечення необхідного рівня електричної безпеки в тих випадках, якщо пошкоджена ізоляція електроустановки або сталося замикання фазного проводу на її корпус.
  2. Запобігти перегріву і загоряння пошкоджених місць ізоляції, через які протягом тривалого часу може протікати струм витоку.
  3. Вказівки щодо захисту від ураження електричним струмом людини в разі ненавмисного дотику його до відкритих струмоведучих частин електроустановки.
  4. Надійно захистити систему електропостачання від виходу з ладу її елементів при виникненні в них коротких замикань і перевантажень.
  5. Якщо є необхідність в зниженні масогабаритних показників розподільних пристроїв, то використання діфавтомат допоможе вирішити цю проблему. За рахунок поєднання в одному корпусі автоматичного вимикача і ПЗВ можна істотно заощадити місце в електричному щиті.

Вибір диференціального автомата

Велика кількість виробників електроустаткування, а також широкий модельний ряд представлених на ринку діфавтомат істотно ускладнюють вибір цих пристроїв. Для того щоб правильно вибрати якісний вимикач струму витоку для конкретної системи електропостачання, необхідно звернути увагу на такі його характеристики:

  • Кількість полюсів. Кожен полюс забезпечує незалежний шлях проходження струму і може бути відключений загальним роз'єднувальним механізмом. Таким чином, для захисту однофазної мережі слід використовувати двополюсні диференціальні автомати, а для установки в трифазній мережі - чотириполюсні.

Таким чином, для захисту однофазної мережі слід використовувати двополюсні диференціальні автомати, а для установки в трифазній мережі - чотириполюсні

  • Залежно від номінальної напруги розрізняють автомати на 220 і 400 В.
  • Оскільки діфавтомат виконує функції захисту від струмів КЗ і перевантажень, то при його виборі слід керуватися тими ж правилами, що і для автоматичного вимикача. Найважливішими параметрами цих пристроїв є номінальний струм, значення якого визначається виходячи з номінальної потужності підключається навантаження, а також тип времятоковой характеристики. Цей параметр показує залежність протікає через автомат струму від часу спрацьовування розчеплювача. Для установки в електричних мережах побутового призначення рекомендовано використовувати автомати, які мають времятоковую характеристику типу С.
  • Номінальне значення струму витоку. Показує максимальне значення різниці струмів (для визначення цього параметра є спеціальний символ Δ, нанесений на корпус пристрою), при якому діфавтомат НЕ розмикає електричний ланцюг. Як правило, для електричних мереж побутового призначення номінальне значення струму витоку становить 30 мА.

Як правило, для електричних мереж побутового призначення номінальне значення струму витоку становить 30 мА

  • Існують автоматичні вимикачі диференційних струмів, призначені для роботи в мережах постійного (А або DC) або змінного (АС) струму.
  • Надійність пристрою. Цей параметр багато в чому залежить від компанії-виробника. При виборі і придбанні диференціального автомата потрібно побоюватися підробок, купуючи електрообладнання в спеціалізованих магазинах, у яких є всі необхідні документи та дозволи.

Слід зауважити, що в разі обриву нульового проводу, захист, яку забезпечує диференційний автомат, не зможе функціонувати через відсутність електроживлення. У більшості моделей діфавтомат передбачений захист від пошкодження нульового провідника, розмикати ланцюг при пропажі в ній напруги.

При обриві заземлювального провідника може виникнути ситуація, при якій діфавтомат НЕ зреагує на появу на корпусі електроустановки підвищеного потенціалу щодо землі. Однак в цьому випадку пристрій спрацює у разі дотику людини до такої електроустановки і створення таким чином шляху протікання струму витоку.

підключення

Схема підключення диференціального автомата досить проста. Доцільно розглянути її на прикладі однієї з найбільш популярних моделей цього пристрою ВД1 - 63.

Для роботи цього дифавтомати в однофазної мережі потрібно використовувати нульовий і фазний дроти, які під'єднуються до відповідних клем пристрою ВД1 - 63. Вхідні клеми вимикача диференціального струму ВД1 - 63 розташовані у верхній частині його корпусу і мають маркування «N» і «1», відповідну нульового і фазного проводу.

Підключення дифавтомати ВД1 - 63 виконується за схемою, представленої на малюнку.

Підключення дифавтомати ВД1 - 63 виконується за схемою, представленої на малюнку

Такий пристрій захищає від виникнення струмів в ланцюзі заземлення відразу кілька груп споживачів. Якщо в одному з елементів електричної мережі виникне струм витоку, то автоматом ВД1 - 63 будуть негайно відключені всі споживачі. Перевагою такої схеми є її простота, а також невелика кількість елементів, які не захаращують простір в електричному щиті. Ця схема може бути використана в тих випадках, якщо необхідно забезпечити захист невеликої кількості споживачів.

Для усунення недоліку, пов'язаного з невибіркову захисту, що забезпечується дифавтомати ВД1 - 63, використовується підключення аналогічних пристроїв на кожну групу споживачів. Лінійка номінальних струмів для автоматів ВД1 - 63 досить широка і включає в себе стандартні значення від 16 до 100А. Розгалужена схема підключення є більш дорогою і складною в монтажі, з'єднання її елементів вимагає набагато більшого місця в розподільчому щитку. Однак застосування такого захисту істотно підвищує її надійність і селективність.

недоліки

Підключення диференціального автомата забезпечує значно більше переваг, ніж недоліків. Однак, крім досить високу вартість цих пристроїв, до їх негативних якостей потрібно віднести неможливість визначення місця пошкодження ізоляції електричного кола, через якого спрацював діфавтомат.

Ще одним негативним моментом є відносна складність цих пристроїв, яка, по-перше, призводить до зниження їх надійності, а по-друге, вимагає заміни всього виробу в тих випадках, якщо з ладу виходить який-небудь його елемент.