Tpo-gefest.ru

ТПО Гефест
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Для чего нужен выключатель автоматический дифференциального тока

Для чего нужен выключатель автоматический дифференциального тока

Дифференциальные автоматические выключатели в электрощитке

Когда-то защитой от перегрузки в электрической сети служили одноразовые предохранители — пробки, выключение которых часто игнорировалось потребителями, затем в домах стали устанавливать автоматические выключатели. Но проблема комплексной защиты не была решена. Выключатель автоматический дифференциального тока одновременно защищает сеть от перегрузки и от поражения электрическим током.

Устройство и принцип действия

Внутри диэлектрического корпуса дифавтомата расположены отдельно друг от друга модули автоматического выключателя (АВ) и устройства защитного отключения (УЗО). Блок АВ состоит из теплового и электромагнитного расцепителей. Принцип его работы состоит в том, что при протекании тока больше номинального (вследствие перегрузок) биметаллическая пластина теплового расцепителя нагревается и приводит в действие механизм взвода и расцепления. В результате силовые контакты размыкаются. Электромагнитный расцепитель работает как реле тока. Он состоит из катушки и сердечника. Когда через катушку протекает ток короткого замыкания, сердечник втягивается и приводит в действие механизм взвода и расцепления, после чего силовые контакты размыкаются. Блок УЗО имеет в своем составе дифференциальный трансформатор, который измеряет ток утечки, а также механизм расцепления, срабатывающий при появлении такой утечки.

Типы УЗО, разновидности

  • Электронные имеют в схеме усилитель, которые требует подачи питания. В случае отгорания нуля на входе усилитель остается без питания и устройство не будет реагировать на возможную утечку;
  • Электромеханические (лишённые этого недостатка) как правило надежнее, но дороже.

Тип тока утечки УЗО

  • обычные без выдержки времени, общего применения — G (в диапазоне 20-40 мс),
  • селективные УЗО типа S — с выдержкой времени (в диапазоне 150-500 мс)

УЗО: типы и назначение

Типы УЗО

УЗО делят на три типа – по постоянному и переменному току утечки:

Для бытового применения используют УЗО «АС» и «А». Но какой именно выбрать?

В домашних сетях мы имеем дело с переменным синусоидальным током. Получается, что подходящий тип УЗО для нас – «АС». Но не все так просто.

К примеру, у нас установлено УЗО типа «АС» и есть стиральная машина, которая работает от переменного тока с напряжением 220–230 В. Ток по проводу попадает в импульсный блок питания и преобразуется в пульсирующий, необходимый для питания электронных полупроводников. Если произойдет утечка импульсного тока, аппарат ее не зафиксирует и не отключит поврежденный участок электрической цепи. Либо зафиксирует, но намного позже с момента утечки, и ее значение будет критическим для человека. С УЗО типа «А» такого не произойдет.

Читайте так же:
Быстродействующий выключатель электровоза устройство

В каждом электронном бытовом приборе, где есть блок управления, дисплей, регулятор работы двигателя, температуры или времени, стоит импульсный блок питания. Такой компонент можно найти даже в энергосберегающей лампочке. Быстро среагирует на утечку такого тока УЗО типа «А».

МЫ ЗНАЕМ КАКПодтверждение использования УЗО типа «А» можно найти в техпаспорте на бытовую технику, например микроволновку или посудомоечную машину. В разделе «Подключение к сети» производитель, как правило, указывает, что прибор необходимо защищать только с помощью УЗО типа «А».

Параметры УЗО

Параметры-УЗО.jpg

УЗО различают по:

  • величине номинального тока – 16–100 А
  • величине дифференциального тока утечки – 10–500 мА
  • времени на срабатывание – 0,06–0,08 / 0,15–0,5 секунд
  • роду электросети – 2-полюсные для 1-фазной сети, 4-полюсные для 3-фазной
  • принципу срабатывания – электромеханические и электронные

Параметры дифавтомата

Параметры-дифавтомата.jpg

Дифавтомат выбирают практически по тем же характеристикам, что и УЗО:

  • По значениям дифференциального и номинального тока.
  • По максимальному току при коротком замыкании – какую нагрузку выдержит устройство.
  • По типу сети – трехфазный или однофазный.

Как различить защитные устройства визуально?

Внешне защитные устройства мало отличаются друг от друга, потому заметить разницу между УЗО и дифавтоматом неспециалисту крайне сложно. Оба устройства имеют одинаковый по габаритам корпус, который вдвое больше корпуса однополюсного автоматического выключателя. И УЗО, и дифавтомат — двухполюсные, оба оснащены тестовой кнопкой. Монтируются на DIN-рейку они также одинаково.

Но внешние отличия между обоими приборами все же имеются:

  • разные надписи на лицевой стороне;
  • разные функциональные схемы;
  • различия в маркировке.

На корпусе устройства под названием фирмы-изготовителя обычно указывается маркировка прибора. Например, если там указано «ВД» и ряд цифр, то это означает, что перед нами выключатель дифференциальный. Другими словами, это УЗО. Если же имеются буквы АВДТ, то данное устройство является автоматическим выключателем дифференциального тока. Или коротко — дифавтомат. Со временем надпись может стереться. Чтобы и без нее можно было понять, с каким устройством мы имеем дело, маркировка выбивается на боковой стороне. Однако чтобы ее увидеть, придется снимать прибор с рейки.

Читайте так же:
Выключатель автоматический дифференциальный авдт 2п 16а 30ма тип ac

Содержание

УДТ с номинальным отключающим дифференциальным током, не превышающим 30 мА, предназначены для дополнительной защиты человека от поражения электрическим током. Используется в составе защиты «автоматическое отключение питания» [3] .

В системах переменного тока дополнительная защита посредством УДТ должна быть предусмотрена для:

  • штепсельных и силовых розеток с номинальным током до 32 А;
  • передвижного оборудования с номинальным током до 32 А, которое используют вне помещения.

УДТ отключает защищаемую цепь:

  • при прямом прикосновении человека или животного к электрооборудованию, находящемуся под напряжением;
  • при повреждении основной изоляции и контакте токоведущих частей с открытой проводящей частью.

Требования по установке и применению УДТ приведены в серии стандартов на электроустановки зданий МЭК 60364.

Главным компонентом УДТ является дифференциальный трансформатор, который предназначен для обнаружения дифференциального тока. Если дифференциальный ток превысит значение отключающего дифференциального тока или равен ему, произойдёт размыкание электрической цепи.

На фотографии показано внутреннее устройство одного из типов УДТ. Данное УДТ предназначено для установки в разрыв провода. Линейный и нейтральный проводники от источника питания подключаются к контактам (1), главная цепь УДТ подключается к контактам (2).

При нажатии кнопки (3) контакты (4) (а также ещё один контакт, скрытый за узлом (5)) замыкаются, и УДТ пропускает ток. Соленоид (5) удерживает контакты в замкнутом состоянии после того, как кнопка отпущена.

Вторичная обмотка (6), к которой подключён расцепитель дифференциального тока. В нормальном состоянии ток линейного проводника равен току нейтрального проводника, однако эти токи противоположны по направлению. Таким образом, токи взаимно компенсируют друг друга и в катушке дифференциального трансформатора ЭДС отсутствует.

Ток замыкания на землю приводит к нарушению баланса в дифференциальном трансформаторе: через линейный проводник протекает больший ток, чем по нейтральному проводнику (часть тока протекает через тело человека, то есть в обход трансформатора). Дифференциальный ток в первичной обмотке дифференциального трансформатора приводит к появлению ЭДС во вторичной обмотке. Эта ЭДС сразу же регистрируется следящим устройством (7), которое отключает питание соленоида (5). Отключённый соленоид больше не удерживает контакты (4) в замкнутом состоянии, и они размыкаются под действием силы пружины.

Читайте так же:
Категория ремонтной сложности автоматических выключателей

Устройство спроектировано таким образом, что отключение происходит за доли секунды, что значительно снижает тяжесть последствий от поражения электрическим током.

Кнопка проверки (8) позволяет проверить работоспособность устройства путём пропускания небольшого тока через оранжевый тестовый провод (9). Тестовый провод проходит через сердечник дифференциального трансформатора, поэтому ток в тестовом проводе эквивалентен нарушению баланса токонесущих проводников, то есть УДТ должно отключиться при нажатии на кнопку проверки. Если УДТ не отключилось, значит оно неисправно и должно быть заменено.

УДТ не сработает, если человек оказался под напряжением, но тока замыкания на землю при этом не возникло, например, при прикосновении одновременно к линейному и нейтральному проводникам защищаемой цепи. Предусмотреть защиту от таких прикосновений невозможно, так как нельзя отличить протекание тока через тело человека от нормального протекания тока в нагрузке. В подобных случаях действенны только механические защитные меры (изоляция, непроводящие кожухи и т. п.), а также отключение электроустановки перед её обслуживанием.

УДТ, функционально зависимое от напряжения сети, нуждается в питании, которое получает от защищаемой цепи. Поэтому потенциально опасной является ситуация, когда выше УДТ произошёл обрыв нейтрального проводника, а линейный остался под напряжением. В этом случае УДТ будет неспособно отключить цепь, так как напряжения в защищаемой цепи недостаточно для функционирования. УДТ, функционально не зависимое от напряжения, свободно от указанного недостатка.

Первый патент (патент Германии № 552678 от 08.04.28) на УДТ был получен в 1928 году германской фирмой RWE (Rheinisch — Westfälisches Elektrizitätswerk AG). Первый действующий образец устройства защиты был изготовлен этой же фирмой в 1937 году. В качестве датчика использовался маленький дифференциальный трансформатор, а исполнительным элементом служило поляризованное реле с чувствительностью 0,01 ампера и быстродействием 0,1 с [4] .

Чувствительность прототипа устройства была 80 мА [5] — дальнейшее повышение чувствительности тормозилось отсутствием материалов с нужными магнитными свойствами. В 1958 году доктором Биглмайером из Австрии было предложено новое схемное решение конструкции УДТ. Сейчас такие УДТ маркируются буквой G. В конструкции были устранены ложные срабатывания от грозовых разрядов и увеличена чувствительность до 30 мА [5] .

Читайте так же:
Детекторный выключатель датчик движения

Граничные кривые переменного тока и физиологическое действие тока на организм человека [6] были установлены путём тестов в 1940—1950 годы в университете Berkeley американским учёным Чарльзом Дальцилом. В ходе тестов добровольцы подвергались воздействию электрического тока с известным напряжением и силой тока [4] .

В начале 1970-х годов большинство УДТ выпускалось в корпусах типа автоматических выключателей. С начала 1980-х годов в США большинство бытовых УДТ было уже встроенным в розетки.

В СССР первые эксперименты по проектированию УДТ начались в 1964 году [7] . Первое серийное УДТ для укомплектования трёхфазного электрифицированного инструмента было изготовлено в 1966 г. Выборгским заводом «Электроинструмент» по разработке ВНИИСМИ. Первое бытовое УДТ в СССР было разработано в 1974 году, но в серию не пошло [8] . Серийное бытовое УДТ производилось с 1988 года в значительных количествах (до 200 тысяч штук в год). Типичный вид УДТ того времени — удлинитель с розеткой на шнуре. С 1982 года всё учебное электротехническое оборудование, поступавшее в школы, в обязательном порядке оснащалось УДТ, которое получило наименование «школьное». Серийность изделия доходила до 60 тыс. штук в год. Для нужд промышленности и сельского хозяйства выпускались защиты ИЭ-9801, ИЭ-9813, УЗОШ 10.2 (ещё выпускается), РУД-0,5.

В настоящее время используются преимущественно УДТ для монтажа в электрощите на DIN-рейку, а встроенные УДТ пока широкого распространения не получили.

По способу управления Править

  • УДТ без вспомогательного источника питания
  • УДТ со вспомогательным источником питания:
    • выполняющие автоматическое отключение при отказе вспомогательного источника с выдержкой времени и без неё:
      • производящие автоматическое повторное включение при восстановлении работы вспомогательного источника
      • не производящие автоматическое повторное включение при восстановлении работы вспомогательного источника
      • способные произвести отключение при возникновении опасной ситуации после отказа вспомогательного источника
      • не способные произвести отключение при возникновении опасной ситуации после отказа вспомогательного источника

      По виду установки Править

      • стационарные с монтажом стационарной электропроводкой
      • переносные с монтажом гибкими проводами с удлинителями

      По числу полюсов Править

      • двухполюсные;
      • четырёхполюсные.

      По возможности регулирования отключающего дифференциального тока Править

      • нерегулируемые;
      • регулируемые:
        • с дискретным регулированием;
        • с плавным регулированием.

        По стойкости при импульсном напряжении Править

        • допускающие возможность отключения при импульсном напряжении;
        • стойкие при импульсном напряжении.

        По условиям функционирования при наличии составляющей постоянного тока Править

        УДТ типа АС: УДТ, срабатывание которого обеспечивается дифференциальным синусоидальным переменным током путём или внезапного его приложения, или при медленном нарастании [9] .

        УДТ типа А: УДТ, срабатывание которого обеспечивается и синусоидальным переменным, и пульсирующим постоянным дифференциальным током путём или внезапного приложения, или медленного нарастания [9] .

        УДТ типа В: УДТ, которое гарантирует срабатывание как устройство типа А и дополнительно срабатывает:

        • при дифференциальном синусоидальном переменном токе частоты до 1000 Гц;
        • при дифференциальном синусоидальном переменном токе, наложенном на сглаженный постоянный ток;
        • при дифференциальном пульсирующем постоянном токе, наложенном на сглаженный постоянный ток;
        • при дифференциальном пульсирующем выпрямленном токе от двух или более фаз;
        • при дифференциальном сглаженном постоянном токе, приложенном внезапно или постепенно возрастающем, вне зависимости от полярности [10] .

        УДТ типа F: УДТ, которое гарантирует срабатывание как устройство типа А в соответствии с требованиями МЭК 61008-1 и МЭК 61009-1 и дополнительно срабатывает:

        Своими руками. Видео

        Про электрическую схему подключения автоматического выключателя своими руками можно узнать из представленного видео.

        Использование дифференциальных автоматических выключателей обеспечивает комплексную защиту помещения от аварий и поражения людей электрическим током.

        Для защиты трехфазных сетей выпускаются дифференциальные выключатели в трехфазном исполнении. Принципиальных отличий в их работе нет. Следует учитывать только одно, если к домовладению подведена трехфазная сеть, а в нее в доме включаются и однофазные потребители, то общий УЗО на входе ставить нельзя, так как он будет работать некорректно из-за небольшого, но неизбежного перекоса фаз. В этом случае УЗО ставятся индивидуально для каждого потребителя.

        голоса
        Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector