+ТЕСТ самоконтроля: Подключение дифавтомата в однофазной сети

Что представляет из себя АД? Как он устроен? Какие защиты он обеспечивает? Как правильно выбрать дифавтомат? 2 способа подключения «дифа» и объясним, почему 2-й способ применять нельзя.

Для того чтобы правильно подключить автоматический выключатель дифференциального тока (АД) в однофазной сети, необходимо четко понимать его функции. Иметь представление о принципе его работы.

2 функции выполняемые дифавтоматом

Дифференциальный выключатель выполняет функции:

• обычного автоматического выключателя защищающего электропроводку и электроприборы;
• устройства защитного отключения (УЗО) защищающего от поражения током или предотвращающего возникновение пожара;

Каждый из приборов (автомат, УЗО) имеет свои электрические характеристики.

4 основные характеристики дифференциального выключателя

• количество полюсов;
• номинальный ток аппарата;
• защитная характеристика (B, C или D);
• ток утечки (ток дифференциального расцепителя).

Две первых характеристики относятся к любым защитным аппаратам. Третья характеризует автоматические выключатели. Четвертая относится к УЗО и АД.

В однофазной сети применяются дифавтоматы с двумя полюсами. К ним подключают нулевой и фазный провод. Клеммы фазного провода маркируют цифрами или не маркируют вовсе. Нулевые клеммы подписывают буквой «N». Некоторые дифавтоматы, например АД12 компании IEK, состоят из трех модулей. При этом полюсов у них все-таки 2.

Ток дифференциального расцепителя — это основная характеристика УЗО и дифференциальных выключателей. Обычно, защитные отключающие устройства и дифавтоматы настраивают на токи утечки: 10мА, 30мА, 100мА или 300мА. Аппараты с уставкой 10мА и 30мА, применяют для защиты человека от поражения электрическим током. Приборы, настроенные на 100мА и выше, предназначены для защиты от возникновения пожара.

2 метода подбора номинала дифференциального выключателя

Номинал дифавтомата это рабочий ток, на который рассчитан защитный аппарат. На представленном выше изображении «дифа» видна надпись «C6». Число 6 означает, что аппарат рассчитан на номинальный ток 6А. Номинал выключателя выбирается исходя из тока нагрузки. Его можно узнать из паспорта электроприбора или рассчитать по формуле зная мощность нагрузки и напряжение сети:

I=PU

Где P — мощность; U – напряжение; I – ток.

Номинал дифавтомата как и обычного автоматического выключателя не должен превышать максимально допустимого тока питающих проводов. Несоблюдение этого правила может привести к перегрузке кабелей, их нагреву и оплавлению изоляции.

Буква «С» это тип защитной характеристики автомата. Характеристика типа «C» подойдет для большинства применений. Если нужно защищать электродвигатель с тяжелым пуском или трансформатор, то выбирают защитную характеристику типа «D». Для длинных линий и освещения применяют автоматы с характеристикой типа «B».

Для тех, кто желает во всем разобраться.

Защитная характеристика это порог срабатывания защиты от короткого замыкания (КЗ). Выражается она в кратности номинальному току:

3 защиты дифавтомата

Дифференциальный автоматический выключатель оборудуется тремя типами защит:

• защитой от перегрузки (тепловой защитой);
• защитой от короткого замыкания;
• защитой от токов утечки.

Каждая из защит представляет собой специальное устройство называемое расцепителем. Расцепитель воздействует на механизм отключения защитного аппарата при достижении порога срабатывания. Соответственно за каждую из защит отвечают:

• тепловой расцепитель;
• электромагнитный расцепитель;
• дифференциальный расцепитель.

Ниже на рисунке показано, как устроены две первые защиты.

Защита от перегрузки представляет собой биметаллическую пластину, которая деформируется, если протекающий ток превышает In. Чем больше нагрузка, тем быстрее и сильнее происходит деформация, быстрее происходит отключение.

Защита от короткого замыкания реализуется в виде электромагнита. При токах КЗ сердечник втягивается внутрь катушки и вызывает отключение аппарата.

В большинстве дифавтоматов тепловой и магнитный расцепитель встраиваются только в фазные модули. Вот почему при подключении нельзя путать фазный и нулевой провод.

Дифференциальная защита состоит из измерительного трансформатора и исполнительного реле. В двухполюсном дифавтомате трансформатор сравнивает ток фазного и линейного провода. Если разница превышает пороговое значение (10мА, 30мА, 300мА) происходит срабатывание реле и отключение аппарата. Ниже приведена схема дифзащиты.

В дифавтоматы и УЗО встраиваются тестовые кнопки. При нажатии кнопки «Тест» имитируется ток утечки и выполняется проверка дифзащиты.

В аппараты могут быть установлены реле двух типов – электронные или электромеханические (поляризованные). На схемах электронные реле изображаются в виде треугольников. Поляризованные реле изображаются в виде прямоугольников. Для работы электронных реле необходимо, чтобы на входе защитного аппарата постоянно присутствовало напряжение. Поляризованное реле сработает, даже если оборван нулевой провод.

Теперь, когда вы узнали, как устроен дифавтомат и по каким характеристикам его выбирают, рассмотрим вопрос подключения двухполюсных дифавтоматов в однофазной сети.

2 схемы подключения дифавтомата в однофазной сети (правильная и неправильная)

Современные правила требуют, чтобы в однофазной сети присутствовал провод защитного заземления. Это так называемая трехпроводная система электроснабжения. Раньше в осветительных сетях применялась двухпроводная система, состоящая из нулевого и фазного провода. В двухпроводной системе в качестве защитной меры применялось «зануление» корпусов электроприемников. Мы рассмотрим подключение дифавтомата в двухпроводной и трехпроводной однофазной системе.

Даже среди специалистов бытует мнение, что дифференциальный автоматический выключатель и УЗО должны защищать вас, если вы коснетесь оголенного провода или корпуса электрического аппарата оказавшегося под напряжением. Это ошибочное и опасное суждение. В идеале защитные аппараты должны сработать сразу после нарушения электрической изоляции, а не дожидаться когда человек попадет под напряжение. Поэтому металлические корпуса электроприемников должны заземляться через вилку с контактом защитного заземления или отдельным проводом. Заземленные корпуса будут иметь потенциал «земли». Это многократно снизит опасность поражения током.

Схема подключения 2 дифавтоматов в однофазной сети с заземлением

В трехпроводной системе подключить дифавтомат совсем просто. Устанавливаем защитный аппарат на DIN-рейку, фиксируя его с помощью защелок. Сверху подключаем питающие провода. При этом не путаем фазный провод (P) с нулем (N). Снизу подключаем ноль и фазу отходящего кабеля. Заземляющий проводник (PE) подключаем к шине заземления распределительного щитка.

При выполнении электрического монтажа необходимо придерживаться общепринятой цветовой маркировки проводов. Заземляющий провод имеет желто-зеленую окраску. Нулевой провод окрашивают в голубой или синий цвет. Фазные провода могут быть белыми, черными, коричневыми или оранжевыми.

Ниже на рисунке показана принципиальная схема небольшого учетно-распределительного щитка. В щитке две отходящие линии запитаны через дифавтоматы, а две линии питаются через обыкновенные автоматические выключатели. Как правило, через дифференциальные автоматы запитывают стиральные машины, кухонные электрические плиты, кондиционеры, розетки с заземляющими контактами. Для защиты от токов утечки в «мокрой зоне» (кухня, санузлы) применяют дифавтоматы с уставкой 10мА.

Что делать, если в доме 2-х проводная электропроводка?

В двухпроводной системе вместо раздельных проводников N (ноль, нейтраль трансформатора) и PE (провод защитного заземления) применяют совмещенный провод PEN. На вводе в здание обычно выполняется повторное заземление этого проводника. Затем его разделяют на провода N и PE. Нулевые изолированные провода подводят к распределительным щиткам и, затем разводят по квартирам. С помощью провода PE заземляются корпуса распредустройств, выполняют выравнивание потенциалов трубопроводов и металлических конструкций зданий.

Если вы живете в многоквартирном доме старой постройки, единственным способом правильно подключать УЗО и дифавтоматы в однофазной сети является прокладка провода защитного заземления от этажного щитка в квартиру. Этот провод должен иметь сечение не менее 10 мм2.

Для соблюдения всех правил в частном доме придется самостоятельно выполнить повторное заземление провода PEN.

Опасно! Схема подключения в однофазной сети без земляного провода

На некоторых ресурсах встречаются рекомендации,  как выполнить подключение без заземляющего провода. При этом приводятся схемы использования дифавтоматов с «занулением» корпуса защищаемого оборудования. Например, вот такие:

Действительно, если нарушится изоляция стиральной машины, схема будет работать. Появится утечка, и дифференциальный выключатель сработает.

Но если отгорит ноль в щитке освещения, то при любом положении защитного аппарата, независимо от того, включен он или выключен, на корпусе «стиралки» может появиться опасное напряжение. Достаточно включить свет в одной из комнат или нажать кнопку электрочайника.

2  варианта. Дифавтомат или автомат + УЗО

Некоторое время назад «дифы» не имели указателей, указывающих какой тип защиты вызвал отключение аппарата. Оставалось гадать, отключился ли выключатель из-за токов утечки, произошла перегрузка или короткое замыкание. В этом отношении пара УЗО + автомат давала больше информации для поиска неисправности. Сейчас эта проблема решается проще. Многие производители оснащают свои дифавтоматы различными указателями, которые помогают узнать причину срабатывания выключателя.

3 часто задаваемых вопроса

Нужно ли защищать осветительные нагрузки с помощью дифавтоматов?

Этого делать не стоит. Большинство люстр, светильников и плафонов находятся на расстоянии, исключающем случайное прикосновение человека. Однако если хочется подстраховаться, можно применить групповую защиту нескольких линий освещения с помощью одного УЗО.

Сработал дифференциальный выключатель, как определить место повреждения?

Нужно отсоединить питающий кабель от нагрузки и выполнить повторное включение. Если защита все равно срабатывает, значит, в кабеле замыкание или он дает утечку. Если защита не срабатывает, то неисправность нужно искать в нагрузке.

Как отрегулировать диф?

Уставки дифференциальных выключателей настраиваются в процессе изготовления. Во время эксплуатации изменить порог срабатывания защиты нельзя.

На тему использования аппаратов защиты в интернете можно найти немало полезной информации. Например, на YouTube существуют каналы, хорошо освещающие эти проблемы. Например, такой: