Зміст
Диференційний автоматичний вимикач є одним з найбільш розповсюджених пристроїв, розміщених майже в кожному електричному щиті. Він призначений для забезпечення захисту електричної мережі від струмів коротких замикань, перевантажень, а також від виникнення струмів витоку в дротах заземлення. Ці струми виникають внаслідок пошкодження ізоляції споживачів або сполучних проводів. Іншими словами, вимикач диференціального струму поєднує в собі функції УЗО і автоматичного вимикача.
Особливості конструкції дифавтомата
Оскільки дифавтомат призначений для виконання кількох різних функцій, то в його конструкцію входять відносно відособлені елементи, принцип роботи і призначення яких дещо різняться. 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:
До захисної частини пристрою відносяться модуль диференціальної захисту, що спрацьовує в тих випадках, якщо є струм у проводах заземлення електроустановки. У разі перевищення цим струмом певного значення пристрій дає команду на розмикання головних контактів, а також сигналізує про причини спрацьовування захисту диференціального автомата.
Складовими частинами конструкції модуля захисту є:
На передній частині корпуса виробу є спеціальна кнопка, яка призначена для перевірки працездатності захисної частини пристрою. Щоб спровокувати контрольне спрацьовування дифавтомата 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 дифавтомата.
Принцип дії
Струм витоку в системі електропостачання квартири може виникнути при пошкодженні ізоляції електроприладів. Якщо при цьому використовується заземлюючий провідник, то на корпусі електроустановки відсутня підвищений по відношенню до землі напруга. Протікання струму через заземлюючий провідник призводить до його нагріву та можливого збільшення опору або навіть обриву заземлюючого проводу. У тому випадку, якщо електроустановка виявляється незаземленим, 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 у здійсненні такого контролю з відключенням електричної ланцюга у разі перевищення струмом витоку допустимих значень.
В основу роботи захисної частини дифавтомата покладено принцип електромагнітної індукції. В якості датчика, що реагує на різницю струмів у вхідному і вихідному проводах, використовується вимірювальний трансформатор.
У конструкцію цього пристрою входять два 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 сердечнику з’являється магнітний потік, то він провокує виникнення струму у вторинній обмотці, що викликає спрацьовування захисного механізму, розмикає основні контакти дифавтомата.
Сфера застосування дифавтоматов
Використання цих пристроїв визначається їх функціональним призначенням. Правильно підключений диференціальний автомат дозволяє:
Вибір диференціального автомата
Велика кількість виробників електроустаткування, а також широкий модельний ряд представлених на ринку дифавтоматов 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 разъединительным механізмом. 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 Ст.
- Оскільки дифавтомат 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 встановлення в електричних мережах побутового призначення рекомендовано використовувати автомати, що мають времятоковую характеристику типу С.
- Номінальне значення струму витоку. Показує максимальне значення різниці струмів (для визначення цього параметра є спеціальний символ ?, нанесений на корпус пристрою), при якому дифавтомат не розмикає електричний ланцюг. Як правило, для електричних мереж побутового призначення номінальне значення струму витоку 30 мА.
- Існують автоматичні вимикачі диференціального струму, 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 у випадку обриву нульового проводу, захист, який забезпечує диференціальний автомат, не зможе функціонувати за відсутності електроживлення. У більшості моделей дифавтоматов передбачена захист від пошкодження нульового провідника, размыкающая ланцюг при зникненні в ній напруги.
При обриві заземлюючого провідника може виникнути ситуація, при якій дифавтомат не зреагує на появі на корпусі електроустановки підвищеного потенціалу відносно землі. Однак у цьому випадку пристрій спрацює у випадку дотику людини до такої електроустановці 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 дифавтомата в однофазної мережі потрібно використовувати нульовий і фазний проводи, які приєднуються до відповідних клем пристрою ВД1 – 63. Вхідні клеми вимикач диференціального струму ВД1 – 63 розташовані у верхній частині корпусу і мають маркування «N» і «1», що відповідає нульовому і фазному дроті.
Підключення дифавтомата 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 вимкнені всі споживачі. Перевагою такої схеми є її простота, а також невелика кількість елементів, не захаращують простір в електричному щиті. Ця схема може бути використана у тих випадках, коли необхідно забезпечити захист невеликої кількості споживачів.
Для усунення недоліку, пов’язаного з невибіркову захисту, забезпечуваною дифавтоматом 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 достатньо високої вартості цих пристроїв, до їх негативним якостям потрібно віднести неможливість визначення місця пошкодження ізоляції електричної ланцюга, з-за якого спрацював дифавтомат.
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 її елемент.