Как подключить дифавтомат по схеме и зачем это нужно

Типы и характеристики дифавтоматов

Основные технические характеристики дифференциальных автоматов такие же, как и у автоматов и УЗО:

• Номинальный ток In – ток в амперах, который аппарат может проводить длительное время (6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 А).
• Номинальный ток — максимально возможный ток, который способна пропустить контактная система прибора без его повреждения. Эта же величина используется для расчетов других характеристик устройства.
• Временно-токовая характеристика В, С или D, указывается перед значением номинального тока.
• Номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка по току утечки) IΔn = 10, 30, 100, 300, 500 мА.
• Номинальное напряжение, напряжение при котором аппарат работает в нормальных условиях. 220В для однофазной сети и 380В для трехфазной электросети.
• Тип (класс) модуля дифференциальной защиты. Тип АС – реагируют на синусоидальный переменный ток утечки, обозначаются значком в виде синусоиды. Тип А — реагируют на синусоидальный переменный и пульсирующий постоянный токи утечки.
• Номинальная отключающая способность – максимальный ток короткого замыкания, который дифавтомат способен отключить и остаться в работоспособном состоянии. Указывается на передней панели в прямоугольнике в амперах(3000, 4500, 6000, 10 000 А).
• Класс токоограничения. Он определяется временем с момента начала размыкания силовых контактов до момента полного гашения электрической дуги в дугогасительной камере. Существует три класса — 1, 2, 3. Информация о них указывается в квадрате на передней панели.
• Тип встроенного модуля дифференциальной защиты по конструктивному исполнению — электромеханическое или электронное.
• Количество полюсов — 2 или 4.
• Диапазон температур от -25 до + 40°С (обозначается символом снежинки на передней панели).

Дифавтомат двухполюсный

Также, как и УЗО, дифференциальные автоматы бывают селективными.  Применяют их в качестве вводных защитных аппаратов. Выдержка времени им нужна для возможности отключить дифференциальный ток устройствам, подключенным после вводного. Если этого не происходит, срабатывает селективный автомат.

Маркируются селективные дифавтоматы буквами, в зависимости от задержки на срабатывание:

Схема подключения УЗО без заземления

Чтобы надежно работало УЗО, нужна трехпроводная сеть – это двухпроводная электрическая сеть с дополнительным защитным заземлением. Заземление устанавливается с целью защиты человека от тяжелого поражения электрическим током при пробое фазы на корпус электроприбора.

В этом случае имеет место короткое замыкание и сработает электромагнитная защита автоматического выключателя. УЗО также защищает человека от воздействия электрического тока при аварийной утечке тока. Подключается УЗО фазным и нейтральным проводом на верхние клеммы.

С нижних клемм выходят фаза и ноль для нагрузки. Если нет утечек тока, то ток фазы и нейтрали будет идентичным, УЗО не сработает. Если произошла утечка тока, то УЗО вычислит ее и отключит электрическую цепь от сети. Таким образом, УЗО вычисляет токи фазного и нейтрального проводов и при обнаружении разницы токов включается механизм защиты.

Это можно показать на примере. Если возникла аварийная ситуация, произошел пробой изоляции, и фаза появилась на корпусе электрической плиты, то до прикосновения человека УЗО работает в режиме ожидания и не отключается, а при прикосновении человека к токопроводящему корпусу электрической плиты возникает ток утечки по пути – фазовый провод, корпус плиты, человек, токопроводящий пол, что заставит сработать защитный механизм.

Подключение УЗО без заземления

Строительство новых домов предусмотрено с защитным заземлением. При подключении УЗО к однофазной сети с заземлением при нарушении изоляции и замыкании сетевого провода на корпус электроприбора, возникнет ток утечки, который замкнется на токопроводящий корпус электроприбора и сработает защита УЗО.

Давайте представим, что защитное заземление отсутствует. УЗО не сработает до появления тока утечки, а он появится при случайном прикосновении человека к токопроводящему корпусу электроприбора. Ток утечки пройдет по пути сетевого провода, корпус электроприбора и человека стоящего на полу, в результате сработает механизм защиты УЗО.

Схема подключения УЗО с защитным заземлением

Что же получается? При наличии заземления корпуса электроприбора в аварийной ситуации сработает УЗО без прикосновения человека к корпусу прибора, так как возникает ток утечки через заземляющий проводник. В случае отсутствия защитного заземления ток утечки УЗО появится только при касании человека к корпусу находящемуся под напряжением. Во втором варианте человек становится «подопытным кроликом».

Однако время срабатывания защиты УЗО составляет миллисекунды, и человек не почувствует воздействие электрического тока. Даже при полном наличии фазы на корпусе бытового устройства, в лучшем случае вы почувствуете легкое пощипывание. Какую схему подключения УЗО выбрать решать вам.

Однако я советую выбрать установку УЗО с заземлением, и более безопасной защитой. В доме не сложно сделать контур защитного заземления, а в квартире защитное заземления можно взять с корпуса электрощита в подъезде и развести провод заземления по плинтусу к розеткам мощных потребителей тока – это стиральная машина, бойлер, электроплита, розетки в ванной.

Подключение УЗО в двухпроводной сети

Возможны два варианта схемы подключения УЗО без заземления. Для первого случая выбираем УЗО с током утечки 100 мА и рассчитанным на номинальный ток нагрузки всей квартиры, допустим 32 А. Тогда схема будет выглядеть так: – вводной автомат 40 А, учет, УЗО 32 А, автоматы разных групп потребителей.

Схема подключения одного УЗО без заземления

У такой схемы есть большой недостаток, при срабатывании защитного механизма УЗО отключается квартира полностью, и для обнаружения неисправности придется лазить по всей квартире. Еще один недостаток такой схемы – это низкая чувствительность УЗО. Ток в 100мА более чувствителен для человека. Вторая схема хоть и дороже, но не имеет этих недостатков.

Схема подключения нескольких УЗО без заземления

Эта схема УЗО без заземления содержит – вводной автомат, счетчик, групповые автоматы и УЗО для выбранных автоматов. УЗО выбирается в этой системе на ток 30 мА. При возникшей утечке тока сработает та УЗО, на линии которой возникла неисправность в электрической цепи. На остальных группах автоматов будет присутствовать сеть. Во время подключения УЗО в двухпроводную сеть должны учитываться следующие моменты.

1.Так как УЗО не имеет защиту от к. з. и перегрузки, перед ним нужно ставить автомат. Номинальный ток УЗО выбирается на порядок выше номинального тока автоматического выключателя, так как УЗО может выйти из строя при токах которые больше его номинального значения.

2.Нейтральный провод с выхода УЗО идет только на розетку потребителей, соединять с другими нулевыми проводами нельзя, чтобы не было ложных срабатываний.

Основные ошибки подключения дифавтоматов

Иногда после подключения дифавтомата он не включается или вырубается при подключении любой нагрузки. Это значит, что что-то сделано не так. Есть несколько типичных ошибок, которые встречаются при самостоятельной сборке щитка:

• Провода защитного нуля (земля) и рабочего нуля (нейтраль) где-то объединены. При такой ошибке дифавтомат вообще не включается — рычаги не фиксируются в верхнем положении. Придется искать где объединены или перепутаны «земля» и «ноль».
• Иногда при подключении дифавтомата ноль на нагрузку или на ниже расположенные автоматы взят не с выхода устройства, а напрямую с нулевой шины. В таком случае рубильники становятся в рабочее положение, но при попытке подключить нагрузку, они моментально отключаются.
• С выхода дифавтомата ноль подается не на нагрузку, а идет обратно на шину. Ноль на нагрузку тоже берется с шины. В этом случае рубильники становятся в рабочее положение, но кнопка «Тест» не работает и при попытке включить нагрузку происходит отключение.
• Перепутано подключение ноля. С нулевой шины провод должен идти на соответствующий вход, обозначенный буквой N, который находится вверху, а не вниз. С нижней нулевой клеммы провод должен уходить на нагрузку. Симптомы аналогичны: рубильники включаются, «Тест» не работает, при подключении нагрузки происходит срабатывание.
• При наличии в схеме двух дифавтоматов перепутаны нулевые провода. При такой ошибке оба устройства включаются, «Тест» работает на обоих устройствах, но при включении любой нагрузки выбивает сразу оба автомата.
• При наличии двух дифавтоматов, идущие от них нули где-то дальше соединили. В этом случае оба автомата взводятся, но при нажатии на кнопку «тест» одного из них, вырубаются сразу два устройства. Аналогичная ситуация возникает при включении любой нагрузки.

Теперь вы не только можете выбрать и подключить дифференциальный автомат защиты, но и понять почему он выбивает, что именно пошло не так и самостоятельно исправить ситуацию.

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.

Существует несколько критериев, по которым классифицируют выключатели дифференциального тока. Ознакомившись с важными особенностями разных видов таких устройств, можно узнать, как выбрать УЗО по мощности.

Об отличиях УЗО от дифференциального автомата по принципу действия, способу защиты, конструктивному исполнению и др. можно прочитать здесь.

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 определить количество автоматов?

Сколько автоматов можно подключить к одному УЗО? Это зависит от того, какой автомат выбирают. Расчет количества зависит от максимально допустимого тока нагрузки и амперов отключения.

В ПУЭ указано, что соотношение УЗО/выключатели составляет один к одному или один к двум.

Поэтому на один автомат в зависимости от того, на сколько ампер он рассчитан, может приходиться 6А, 10А или 25А.

Для соблюдения нагрузки на прибор можно установить:

• 1 шт – на 25А;
• 2 шт – на 10А;
• 4 шт – на 6А.

Зачастую возникает еще один вопрос – сколько розеток можно подключить к одному аппарату?

Любое количество розеток можно подключить к одному устройству при условии, что в них не будут одновременно включать недопустимое количество электроприборов.

Как правило, отдельные автоматы устанавливают на стиральную машину и духовой шкаф.

На сколько ампер ставить выключатели? Для розеточной группы будет достаточно 16А, для освещения подойдут варианты в 10А.

Что такое дифференциальный ток

Схема работы тока

В отраслях науки под дифференциалом понимается разница некой величины. Начнём с простейшего. Допустим, присутствует некий график. К примеру, парабола

В математике важно нахождение так называемых критических точек функции. В них производные первого или второго порядка показывают определённые значения либо меняют знак

Благодаря указанному свойству удаётся оптимизировать производственные и прочие процессы в повседневной и профессиональной деятельности.

Важно, что процесс нахождения производных функции называется дифференцированием. Для этого берётся бесконечно малый отрезок по вертикальной оси и делится на малый промежуток по горизонтальной

Чтобы описать границы, используется разница между началом и концом интервала. Поэтому разность часто называется дифференциалом. Хотя это не слишком правильно.

В применении к электрическому току находят разницу между входным и выходным значением в цепи. Допустим, прибор потребляет 250 Вт. При номинальном значении напряжения в цепи 220 В ток составит 250/220 = 1,136 А. Удивитесь, но обратно на землю (нулевой провод розетки) обязано уходить ровно столько же. Это прямо вытекает из закона Кирхгофа. Правило гласит, что ток в последовательной цепи одинаков. Наша цепь образована:

1. Источником на подстанции.
2. Автоматом защиты.
3. Прибором, потребляющим ток (к примеру, стиральной машиной).
4. Цепью нулевого провода, уходящим на землю (в грунт).

Схема дифференциального тока

Допустима чуть иная схема с прежним смыслом: сколько вошло электрического тока в квартиру, столько обязано выйти. Соответственно, в нормальном состоянии разница равна нулю. В приведённом случае говорят, что дифференциальный ток отсутствует.

Что лучше — электромеханическое или электронное исполнение?

Дифференциальные автоматы могут изготавливаться как с электромеханическим устройством защитного отключения, так и с электронным.

Электромеханическое устройство не требует для работы дополнительного электропитания. Энергия для срабатывания катушки отключения, выводящей устройство из включенного состояния, берется от источника тока утечки. Дифференциальный трансформатор, регистрирующий эти токи, имеет большие габариты. Это сказывается на компактности прибора в целом.

Электронные аналоги, помимо датчика тока утечки и отключающей катушки, содержат электронную схему с усилителем сигнала. Небольшой по величине сигнал от датчика увеличивается до амплитуды и мощности, достаточной для работы катушки расцепителя. Такие дифавтоматы компактнее.

При обрывах нуля питающей линии дифференциальные автоматы  с электронной схемой управления становятся бесполезными. Напряжение питания электроники пропадает, что не дает возможности отключить устройство. Поэтому, несмотря на компактность, применять такие приборы целесообразно только в комплекте с реле напряжения.

Исходя из вышеизложенного, можно определится, какое исполнение прибора более приемлемо в конкретном случае.

Различные типы дифференциальных автоматов могут с успехом применяться в однофазных и трехфазных сетях переменного тока. Такие устройства способствуют повышению уровня безопасности в процессе эксплуатации различных электроприборов.

Традиционные ошибки при монтаже дифавтомата

Если монтаж дифференциального автоматического выключателя выполнен с нарушением правил и норм, то в обязательном порядке возникнут проблемы, такие как ложные срабатывания дифавтомата или даже полный выход из строя всего устройства или отдельных его частей. Виновниками таких негативных событий могут стать следующие основные ошибки, возникающие при подключении дифавтомата к сети.

1. Нулевой проводник на выходе из дифавтомата соединен напрямую с нулевыми контактами других модульных устройств, расположенных в распределительном электрощите. Такое подключение категорически запрещено! При таком некорректном монтаже обязательно появятся ложные срабатывания устройства, которые возникают за счет разных величин электрического тока в нулевых проводниках каждого модуля.
2. Входящие в дифавтомат фазные (L) и нейтральные проводники (N) ошибочно заведены снизу корпуса устройства. Такой монтаж способен полностью вывести модуль из строя. Эту ошибку очень часто допускают невнимательные люди. На принципиальной схеме, нарисованной на передней панели самого дифференциального выключателя, точно указано, что входящие провода должны присоединятся к верхним контактам и никак иначе.
3. Ноль дифавтомата заведен на «землю», что характерно для домов старой постройки, где используется однофазная двухпроводная линия подачи электроэнергии. Такое подключение дифференциального автоматического выключателя также недопустимо, так как этот вариант монтажа будет вызывать постоянные ложные срабатывания защиты.
4. Нейтральный проводник (N) заведен в квартиру, дом или другое строение напрямую, минуя дифавтомат. При подключении устройства перепутаны фазы с нулем. Эти две ошибки приведут к ложному срабатыванию устройства или выходу его из строя, с необходимостью последующей замены.

Выше мы рассмотрели основные ошибки при монтаже дифавтоматов, которые может совершить человек в результате невнимательности или плохой профессиональной подготовке. Любая из них недопустима, так как приводит к тому, что устройство не способно выполнять свою главную функцию — защиту людей от удара электротоком, а электрическую проводку и бытовые приборы от перегрузок и коротких замыканий!

Базовые принципы работы дифавтомата

Дифавтомат оборудован двумя расцепителями:

• электромагнитным – выполняет отключение электричества от общей сети при возникновении короткого замыкания;
• тепловым – срабатывает, если возникла перегрузка в защищенной схеме.

В дифавтомате датчиком, реагирующим на утечку тока, является трансформатор, работающий на базе изменений дифтока в проводниках, передающих электроэнергию на специальную защитную установку. Помимо возможности обесточить поврежденную линию сети, дифавтомат предотвращает возникновение пожаров, которые могут быть вызваны возгоранием заизолированных проводников и некоторых устройств.

Пошаговая инструкция

1. В первую очередь следует проверить устройство на предмет трещин и повреждений в соответствии с требованиями ПУЭ, так как при наличии неисправностей не будет обеспечена полноценная защита. Эти требования касаются всех устройств подобного типа. УЗО и дифференциальные автоматы представляют собой практически одинаковое оборудование, поэтому и устанавливают их одинаково.
2. Далее дифференциальный автомат устанавливается на DIN-рейку в электрическом щите. Как упоминалось ранее, его принцип работы заключается в сравнивании проходящего по фазному проводнику тока с током, который перемещается по нулевому проводнику. Если в цепи возникает утечка, то их значения мгновенно станут разными. Дифференциальное устройство вычислит эти изменения и сравнит их с номинальным значением, которое предусмотрено для данного устройства. В случае когда показания превысят номинальное значение, устройство отключит на этом участке сети питание. И включить его можно будет лишь после устранения неполадок.
3. К дифференциальному автомату подключаются два провода – фазный и нулевой (220 B) или один нулевой и три фазных (380 B). От УЗО дифавтомат отличается тем, что не только предохраняет человека от поражения током, но и осуществляет автоматическое отключение сети при коротком замыкании и перегрузке. Также в нем предусмотрена защита от сверхтоков, что отсутствует в УЗО. В соответствии с нормативными постановлениями, необходимо устанавливать только дифференциальные автоматы. К установке допускается только оборудование защитного отключения типа «A», которое реагирует на переменные и пульсирующие токи. Также допускается устанавливать устройства типа «AC», реагирующие исключительно на переменные токи утечки.

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.

Например, если человек прикоснется к токоведущим, или нетоковедущим, но оказавшимся под напряжением элементам, дифавтомат мгновенно сработает на отключение цепи и прекращение подачи напряжения на данный участок.