Список самых важных характеристик дифавтоматов

Подключение УЗО и автоматов в электрощите — основные схемы

Мы рассмотрели пример определенного дома или квартиры и выделили группы потребителей электроэнергии, выбрали для них автоматику и рассмотрели методику расчета соответствию требованиям. Дополним изученное выше наглядным примером и схемой как правильно подключить УЗО и автоматы. Укомплектуем электрический щит:

Схема подключения УЗО и автоматов

Рассматривая данную схему может возникнуть несколько вопросов:

  • Установка вводного автомата.
  • Установка противопожарного узо.
  • Оптимизация количества устройств защитного отключения.

Начнем с последнего пункта. Естественно условие использовать отдельное УЗО на каждую группу потребителей электроэнергии обосновано. Однако всегда есть альтернатива и можно от чего то отказаться в данной схеме. К примеру, можно:

  • Убрать противопожарное устройство защитного отключения.
  • На освещение первого и второго этажа не использовать УЗО.
  • Установить на розетки первого и второго этажа одно общее устройство защиты. При этом номинальный ток группового УЗО выбирается так, чтобы он был равен или больше суммы номиналов групповых автоматических выключателей. Если сумма номиналов групповых автоматов превышает номинал вводного автоматического выключателя, тогда номинальный ток устройства защитного отключения выбирается равным номинальному току вводного УЗО,  а если вводное противопожарное устройство  не установлено, тогда равным или больше номинала вводного автоматического выключателя.

В любом случае — это всего лишь варианты, которые необходимо просчитать и проанализировать. Вариантам и схемам подключения УЗО посвятим отдельный обзор. А теперь для завершения темы кратко рассмотрим установку вводного автомата и противопожарного узо.

Вводной автомат – это автоматический выключатель подачи электричества от питающей сети к объекту, если возникает перегрузка в цепи, или произошло короткое замыкание. От обычных автоматических выключателе использованных в схеме он отличается большей величиной номинального тока. При малом количестве нагрузок он может быть однополюсным и подключаться через фазный провод. В нашем примере использовали двухполюсный образец. Двухполюсный автомат представляет собой блок с двумя полюсами. Они снабжены объединенным рычажком и имеют общую блокировку между механизмами отключения. Эта конструктивная особенность важна, так как ПУЭ запрещают производить разрыв нулевого провода.

В распределительных щитах могут устанавливаться противопожарные УЗО. От обычных устройств они отличаются большей уставкой по току утечки – 100 мА или 300 мА. Для того, чтобы выполнялась селективность, желательно использовать устройства с буквой S на передней панели. Если установить обычное не селективное, то при срабатывании одного из групповых УЗО почти всегда будет срабатывать и противопожарное.

В качестве дополнения — видео: схемы подключения УЗО

Рассмотренная тема довольна обширна, и мы постарались разобрать как правильно подключить УЗО и автоматы в квартире (доме) по заданной схеме и планировке. Выбор того или иного защитного устройства должен быть обоснован расчетами и соответствовать нормам. Для лучшего понимания рекомендуется изучить дополнительные материалы по этому вопросу.

Классификация защитных устройств

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

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

Для облегчения выбора УЗО следует рассмотреть варианты классификации этих устройств.

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

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

Принцип работы

Принцип действия УЗО очень прост. Оно включает в себя сердечник с двумя обмотками и представляет собой на самом деле небольшой трансформатор. Количество витков в обмотке, материал и поперечное сечение провода одинаковы, т.е. физические и электрические свойства обмоток одинаковы. В этом случае ток течет через одну обмотку в одном направлении, запитывая приборы в комнате, а затем течет в другом направлении к другому. Независимо от того, насколько обширна сеть, в результате этого проводка в комнате должна иметь одинаковый общий ток на входе и выходе — это уже аксиома (закон Килхофера).

Два магнитных поля, создаваемых каждой обмоткой, компенсируются, поэтому общее магнитное поле стремится к нулю. При утечке общий ток на входе и выходе из комнаты будет разным, баланс магнитного поля в сердечнике будет нарушен, и появится доминирующее поле от входящего тока. В результате сработает механическая часть, которая отключит питание помещения.

Как работает УЗО и в чём его необходимость?

Во-первых, надо понимать разницу между УЗО и автоматическими выключателями.

Автомат является основной защитой питающей сети. В случае возникновения сверхтоков в момент перегруза или короткого замыкания, коммутационный аппарат отреагирует на превышение тока и отключится, отсекая аварийный участок и спасая всю сеть от повреждения.

Основной функцией УЗО является защита не сети, а человека и реагирует это устройство на малые величины токов утечки. Каким образом это происходит?

В наших домах сейчас огромное количество различной бытовой техники, и некоторые приборы имеют достаточно большую мощность. У электрической проводки срок эксплуатации не вечный, чем дольше она находится в работе, тем больше вероятность выхода из строя изоляции. Повреждение изоляционного слоя влечёт за собой соединение проводки с землёй, в результате меняется путь движения тока, теперь он утекает на землю. И в некоторых случаях проводником для токовой утечки может стать человек.

Нагляднее про принцип работы устройства на видео:

Устройство защитного отключения (УЗО) - принцип действияУстройство защитного отключения (УЗО) — принцип действия

Современные стиральные машины и водонагреватели считаются техникой с повышенным классом энергопотребления. Максимальную мощность они берут в тот период, когда работает ТЭН и происходит нагрев воды (порядка 3-3,5 кВт). Для электрической проводки это очень большая нагрузка, которая может вызывать преждевременное старение изоляции.

Предположим, в стиральной машине произошёл пробой изоляционного слоя, в результате чего корпус оказался под напряжением. Прикоснувшись к машинке, человек может попасть под действие электричества.

Чтобы защитить себя от подобной ситуации, и требуется поставить УЗО для стиральной машины.

При появлении токовой утечки на землю, устройство отключится и прекратит подачу напряжения.

С потребителем УЗО подключается в одну цепь последовательно, а принцип его действия основывается на измерении разницы входной и выходной токовых величин. В идеале она должна равняться нулю, то есть, какая величина тока зашла, такая и вышла. Как только происходит утечка, на выходе будет уже другое показание, меньшее ровно на величину ушедшего по другому пути тока. Соответственно поменяется измеряемая разница. Как только токовая утечка достигнет величины, на которую рассчитано устройство, оно сразу же среагирует и отключится.

В подключении устройства особых сложностей нет. В схеме сначала идёт автоматический выключатель, после него УЗО, с выходных контактов которого провода отходят к потребителю, то есть питающей розетке на стиральную машину или бойлер.

Принцип работы УЗО

Для предупреждения случайного удара током при контакте с бытовыми и промышленными электроприборами было изобретено устройство защитного отключения.

В его основе лежит трансформатор с тороидальным сердечником, который мониторит силу тока на «фазе» и «нуле». Если ее уровни расходятся, то происходит срабатывание реле и отключение силовых контактов.

Проверить УЗО можно нажатием специальной кнопки «ТЕСТ». В результате имитируется утечка тока, и прибор должен отключить силовые контакты

В норме любой электрический прибор имеет утечку тока. Но ее уровень настолько мал, что безопасен для человеческого организма.

Поэтому УЗО запрограммированы на срабатывание при том значении тока, которое может нанести электротравму людям или привести к поломке техники.

Например, при всовывании ребенком в розетку оголенного металлического штыря произойдет утечка электричества через тело, и УЗО отключит свет в квартире.

Скорость срабатывания устройства такова, что организм вообще не испытает никаких негативных ощущений.

УЗО-адаптер удобен возможностью быстрого перемещения между розетками. Он подойдет людям, не желающим заниматься монтажом стационарных защитных устройств

В зависимости от мощности подключенной техники, наличия промежуточных защитных устройств и длины электропроводки применяют УЗО с различным предельным значением дифференциальных токов.

Наиболее распространены в быту защитные аппараты с пороговым уровнем 10 мА, 30 мА и 100 мА. Этих приборов достаточно для защиты большинства жилых и офисных помещений.

Следует помнить, что классический УЗО не предохраняет электропроводку от короткого замыкания и не отключает силовые контакты при перегрузке сети. Поэтому желательно использовать эти приборы в комплексе с другими механизмами электрозащиты, например, автоматическими выключателями.

Это интересно: Замена диммера на обычный выключатель света — излагаем подробно

Конструкция и принцип действия защитного устройства

Основные элементы защитного устройства электромеханического типа для однофазной сети:

1. Дифференциальный трансформатор тока – ферритовое кольцо с двумя первичными обмотками (ее образуют нейтральный и фазный проводники) и вторичной обмоткой (проводник, соединенный с реле).

2. Пусковой орган – чувствительное магнитоэлектрическое реле прямого действия.

3. Исполнительный механизм – выполнен из пружинного привода, силовых контактов и механизма спускового.

4. Кнопка «Тест» с резистором – необходима для контроля работоспособности устройства. С ее помощью имитируют утечку тока. Если УЗО функционирует, электропитание потребителей, которые защищает устройство, будет отключено.

По фазному проводнику ток поступает к потребителю, по нейтрали – возвращается от потребителя. В нормальном рабочем режиме (при отсутствии утечки тока в цепи) значение тока на первичных обмотках равнозначно – «сколько ушло, столько же и пришло».

Так как токи первичных обмоток имеют встречное направление, суммарный магнитный поток будет иметь нулевое значение – магнитные потоки, наводимые токами первичных обмоток в трансформаторном сердечнике, компенсируют друг друга.

При отклонении от нормального режима работы, например, при нарушении изоляции и утечке тока на корпус прибора, происходит следующее:

1. В первичной обмотке кроме тока нагрузки появляется ток утечки.

2. Показатели тока в первичных обмотках нейтрали и фазного проводника различны, а наводимые на сердечник магнитные потоки, отличаются величиной.

3. Разница потоков, превышающая нулевое значение, наводит во вторичной катушке магнитное поле, образуется электрический ток.

4. От электрического тока во вторичной обмотке срабатывает реле.

5. Далее срабатывает пусковой элемент – он воздействует на исполнительный элемент, который отключает контактную группу и обесточивает прибор с утечкой тока.

УЗО имеют модульное исполнение, на задней части устройства есть пазы и защелка для установки устройства на DIN-рейку. Корпус выполнен из пластика, который не поддерживает горение.

Материалы изготовления

Для работы с этим материалом требуется наличие определенного навыка. Для этого необходимо разбираться в основных особенностях еврошурупов и быть уверенным в качестве скрепляемого материала.

Используется для следующих материалов:

  • крепления деревянных листов;
  • ЛДСП;
  • Фанеры;
  • ДСП;
  • ДВП.

Удобно использовать конфирматы еще и потому, что для их закрепления нет необходимости в установке точной разметки. Процесс монтажа не отнимет много времени. Для этого понадобится несколько отверстий (под нерезьбовую часть и под резьбовую часть). Для примера можно взять 6 мм конфирмат. При этом для нерезьбовой части следует использовать 6 мм сверло, а для резьбовой 4 мм сверло. Для большей уверенности в крепости соединения рекомендуется использовать шкант. Этот вид креплений используется для мебели (ее изготовления и сборки). При проведении монтажных работ рекомендуется использовать шестигранный ключ. Для изготовления конфирматов используется сталь, при этом цинк используется в качестве дополнительного покрытия.

Основные параметры

Любой дифференциальный автомат располагает 8-ю клеммами для трёхфазной сети и 4-мя для однофазной. Само устройство является модульным и состоит из:

  • Корпуса, изготовленного из негорючего тугоплавкого материала;
  • Клемм с маркировкой, предназначенных для подключения проводников;
  • Рычага включения-выключения. Количество зависит от модели конкретного устройства;
  • Кнопки тестирования, позволяющей вручную проверить работоспособность дифференциального автомата;
  • Сигнального огонька, информирующего о выбранном типе срабатывания (утечка или перегрузка).

При выборе дифференциального автомата со всей интересующей информацией можно ознакомиться непосредственно на самом корпусе устройства.

Выбор дифавтомата нужно производить исходя из множества параметров:

  1. Номинальный ток – показывает, на какую нагрузку рассчитан дифавтомат. Эти значения стандартизированы и могут принимать следующие значения: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63А.
  2. Время-токовая характеристика – значения могут быть равны B, C и D. Для простой сети с маломощным оборудованием (используется редко) подойдёт тип В, в городской квартире – С, на мощных производственных предприятиях – D. Например, при запуске двигателя ток резко возрастает на доли секунд, ведь необходимы определённые усилия для его раскрутки. Данный пусковой ток может в несколько раз превышать номинальный ток. После запуска потребляемый ток становится в несколько раз меньше. Для этого и нужен этот параметр. Характеристика B означает кратковременное превышение такого пускового тока в 3-5 раз, C – 5-10 раз, D – 10-20 раз.
  3. Дифференциальный ток утечки – 10 или 30 мА. Первый тип подойдёт для линии с 1-2 потребителями, второй – с несколькими.
  4. Класс дифференциальной защиты – определяет, на какие утечки будет реагировать дифавтомат. При выборе устройства для квартиры подойдут классы АС или А.
  5. Отключающая способность – значение зависит от номинала автомата и должно быть выше 3 кА для автоматов до 25 А, 6 кА для автоматических выключателей на ток до 63 А и 10 кА для автоматических выключателей на ток до 125 А.
  6. Класс токоограничения – показывает, как быстро будет отключена линия при возникновении критических токов. Существует 3 класса дифавтоматов с самого «медленного» — 1 к самому «быстрому» — 3 по срабатыванию соответственно. Чем выше класс, тем выше цена.
  7. Условия использования – определяются исходя из потребностей.

Выбор дифавтомата по мощности

Для того чтобы выбрать дифавтомат по мощности необходимо учитывать состояние проводки. При условии, что проводка качественная, надёжная и отвечающая всем требованиям, для расчёта номинала можно применить следующую формулу – I=P/U, где P – это суммарная мощность используемых на линии дифференциального автомата электрических приборов. Выбираем дифавтомат ближайший по номиналу. Ниже приведена таблица зависимости номинала дифавтомата от мощности нагрузки для сети 220 В.

Все характеристики дифавтоматов указываются непосредственно на самом корпусе устройства, что облегчит подбор подходящего дифференциального автомата и поможет определиться с тем, какой дифавтомат для квартиры подойдёт лучше всего.

На данный момент в продаже имеются дифавтоматы с двумя типами расцепителя:

  • Электронный – имеет электронную схему с усилителем сигнала, которая питается от подключённой фазы, что делает устройство уязвимым при отсутствии питания. При пропаже нуля такой он не сработает.
  • Электромеханический — не потребует для работы внешних источников питания, что делает его автономным.
Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий