Характеристики дифавтоматов, указанные на маркировке: время срабатывания, размер, сертификация ГОСТ, токовые параметры

Для чего нужен дифавтомат

Основными проблемами, требующими установки защитных устройств, являются необходимость защиты проводов от перегрева и людей от поражения электрическим током.

Чаще всего для этого используются отдельные устройства – автоматический выключатель и устройство защитного отключения (УЗО), но в некоторых ситуациях в электрощите не хватает места для установки двух устройств.

В этом случае необходимо установить устройство, совмещающее функции УЗО и автомата. Такое защитное устройство называется АВДТ или автоматическим выключателем замыкания на землю.

Другое название этого устройства — дифференциальный автомат или, короче, дифав-автомат. Внутри этого защитного устройства находятся три защитных устройства, первые два из которых действуют как автомат и защищают провода, а третье заменяет УЗО и отсекает провод при повреждении изоляции или поражении человека электрическим током:

• электромагнитное отключение – срабатывает при коротком замыкании;
• термозащита — отключает дифавтомат при перегрузке;
• устройство дифференциальной защиты, срабатывающее при повреждении изоляции или поражении людей электрическим током.

Принцип работы и устройство дифавтомата

В диэлектрическом корпусе, состоящем из двух частей, элементы УЗО и автоматического выключателя располагаются отдельно друг от друга в специально отведенном месте. Принципиальная схема работы типового дифференциального автомата представлена ​​на картинке:

Модульный блок выключателя состоит из теплового и электромагнитного расцепителей. Биметаллическая пластина теплового расцепителя срабатывает при нагреве током перегрузки, а сердечник соленоида электромагнитного расцепителя своим движением размыкает цепь при наличии короткого замыкания.

Еще модульное устройство следит за появлением токовой нагрузки, при выполнении задач, решаемых УЗО. Основным элементом является дифференциальный трансформатор, где ток на первичную обмотку при нормальных условиях работы равен току на вторичную (разница только в векторе направления).

При прикосновении человека, например, к проводнику с нарушенной изоляцией часть тока не вернется через вторичную обмотку, а уйдет через человека в землю. На нем за счет изменения магнитного потока будет индуцироваться напряжение, которое при достижении определенного значения подает сигнал на размыкающее реле.

Чем дифавтомат отличается от УЗО и автомата

Основное отличие дифференциального автомата от набора обычных автоматов и УЗО заключается в меньших габаритах устройства.

Например, двухполюсный выключатель занимает в щите два стандартных модуля, а однофазное УЗО имеет такую ​​же ширину, а заменяющий их АВДТ требует для установки всего два модуля, что экономит место на DIN-рейке или позволяет заменить обычный вводной автоматический выключатель и установить дифференциальную защиту без изменения схемы электрощита.

Обозначение дифавтомата на схеме включает элементы от обоих устройств, что позволяет нарисовать на обозначении ранее установленного автомата условное обозначение дифференциальной защиты — обмотка трансформатора тока и использовать старую электрическую схему.

Единственным недостатком дифференциального автомата является более высокая стоимость по сравнению с обычным автоматом и УЗО. Кроме того, при срабатывании защиты не всегда ясна причина этого явления – перегрузка, короткое замыкание или ток утечки.

Безопасность – это важно

При проектировании и прокладке низковольтной электрической сети одной из основных задач специалистов является защита от коротких замыканий и обеспечение максимального уровня безопасности.

Для ее решения используются специальные устройства, одним из которых является дифференциальный автомат (дифавтомат).

Рассмотрим следующие вопросы ниже:

• Что это за продукт?
• Для чего он используется, и какие виды дифавтоматов существуют?
• Из каких элементов он состоит и как работает?
• Как расшифровать обозначения и подключить дифавтомат?
• Каковы причины эякуляции?

Определение дифавтомата

Дифференциальная машина представляет собой защитное устройство, устанавливаемое в сети низкого напряжения для обеспечения ее комплексной защиты.

В одном устройстве совмещены две функции – автоматический выключатель (прерыватель) и УЗО.

Благодаря расширенным функциям изделие востребовано в быту и на работе.

Сфера применения

Дифавтомат используется для решения следующих задач:

• Защита определенного участка сети от протекания повышенных токов, возникающих при коротком замыкании или перегрузке.
• Не допускать возгорания или поражения людей напряжением из-за появления утечки, возникающей из-за некачественной изоляции проводов или выхода из строя бытовых приборов.

В первом случае дифференциальный автомат выступает в роли автоматического выключателя, а во втором — в роли УЗО (устройства защитного отключения).

Какие типы существуют?

Дифференциальная машина представляет собой универсальное устройство, которое легко можно использовать в однофазных и трехфазных сетях.

В первом случае используются изделия с двумя полюсами, а во втором – с четырьмя.

Конструктивные особенности, принцип действия и схема дифавтомата

Рассматривая обозначение устройства по ГОСТ, легко выделить конструктивные элементы защитного устройства.

К наиболее важным из них следует отнести:

• Дифференциальный трансформатор;
• Группа выпуска (тепловая и электромагнитная).

Каждый из элементов выполняет определенные задачи. Рассмотрим их подробнее.

Дифференциальный трансформатор представляет собой устройство с несколькими обмотками, количество которых напрямую зависит от числа полюсов.

Его задачей является сравнение токов нагрузки в каждом из проводников. В случае несоответствия показателей отображается ток утечки, который направляется на корпус пускателя.

Если параметр выше определенного уровня, прибор отключает электрическую цепь, размыкая силовые контакты дифавтомата.

Для проверки работоспособности предусмотрена специальная кнопка, чаще всего подписанная как «ТЕСТ». Он подключается через резистор, который подключается двумя способами:

• Параллельно с одной из существующих обмоток;
• Отдельная обмотка на трансформаторе.

После срабатывания кнопки пользователь искусственно создает ток небаланса. Если дифавтомат сработает, он должен разорвать цепь. В противном случае делаются выводы о неисправности устройства.

Следующий элемент дифавтомата – электроспуск. Конструктивно он похож на электрический магнит с сердечником.

Назначение элемента – воздействовать на спусковой механизм. Срабатывание электромагнита происходит при увеличении тока нагрузки выше установленного уровня.

Чаще всего это происходит при коротком замыкании в слаботочной сети. Особенность релиза в том, что он работает без задержки по времени. Отключение питания занимает доли секунды.

В отличие от электромагнитного, тепловой расцепитель защищает не от короткого замыкания в цепи, а от перегрузки. В основе узла лежит биметаллическая пластина, через которую протекает ток нагрузки.

Если он выше допустимого значения (номинального тока дифавтомата), происходит постепенная деформация этого элемента. В определенный момент биметаллическая пластина постепенно изгибается.

В определенное время он воздействует на пусковой элемент защитного устройства. Временная задержка теплового отключения зависит от силы тока и температуры места установки. Как правило, эта зависимость прямо пропорциональна.

Нижний предел написан на корпусе дифавтомата (указывается в мА). В дополнение к току утечки также указывается номинальный ток расцепителя. Более подробно о маркировке устройства мы поговорим ниже.

Что сказано в нормативных документах

К сожалению, ни в одном нормативном документе не указано единственно правильное обозначение дифавтомата. Таких данных нет даже в ГОСТ Р МЭК 60617-ДБ-12М-2015, который содержит все стандартные обозначения электрических цепей.

Поэтому проектировщики должны руководствоваться правилами, указанными в ГОСТ 2.702-2011 «Система единиц конструкторской документации (ЕСКД)».

Этот документ позволяет при необходимости самостоятельно составлять символы, отсутствующие в нормативных документах, на основе существующих типовых символов.

Как обозначается дифференциальный автомат на однолинейной схеме

Несмотря на возможность придумать способ обозначения дифференциального автомата на однолинейной схеме, за основу берутся стандартные символы и уже существующие общепринятые обозначения дифференциальных автоматов.

Рабочий ток и быстродействие

Конструктивные особенности дифавтоматов являются причиной того, что они имеют совмещенные характеристики, которые используются для описания работы как АВ, так и УЗО.

Основной функцией этих электротехнических изделий является номинальный рабочий ток, при котором устройство может оставаться включенным длительное время.

Эта характеристика устройства относится к строго нормируемым показателям, вследствие чего ток может принимать значения только из определенного ряда (6, 10, 16, 25, 50 Ампер и так далее).

Кроме того, в обозначении блоков используется показатель тока, зависящий от скорости, обозначаемый цифрами «В», «С» или «Д» перед номинальным значением тока.

Скорость является важной токовой и временной характеристикой. Обозначение С16, например, соответствует дифавтомату с временной характеристикой «С», рассчитанному на номинал 16 Ампер.

Ток отключения и напряжение

В группу технических характеристик дифавтомата входит ток отключения цепи (дифференциальный показатель), определяемый как «уставка тока утечки». Для большинства моделей допустимые значения этой характеристики укладываются в следующий ряд: 10, 30, 100, 300 и 500 миллиампер. Что касается дифавтомата, то он обозначается значком «треугольник» с цифрой, соответствующей току утечки.

Еще одной характеристикой эксплуатационных возможностей дифавтоматов является номинальное напряжение, при котором они способны работать длительное время (220 вольт для однофазной сети и 380 вольт для трехфазных цепей). Значение рабочего напряжения защитно-дифференциального блока может быть указано под маркой буквой или под ключом переключателя.

Ток утечки и селективность

Следующая характеристика, которой отличаются все дифавтоматы, это тип тока утечки. В соответствии с этим параметром любой из диффавтоматов может иметь следующие обозначения:

• «А» — реагирует на утечку синусоидального переменного тока (пульсирующий постоянный ток;
• «АС» — дифавтоматы, предназначенные для работы от утечек, содержащих постоянную составляющую;
• «В» — комбинированный вариант, включающий обе ранее упомянутые возможности.

Характеристика «тип встроенного УЗО» маркируется буквенным индексом или мелким рисунком.

По аналогии с автоматическими выключателями замыкания на землю дифавтоматы могут работать по селективному принципу, предполагая задержку времени срабатывания.

Такая возможность обеспечивает определенную избирательность отключения устройства от сети и электродинамическую устойчивость системы защиты.

По этой характеристике дифференциальные блоки маркируются буквой «S», что означает задержку порядка 200–300 мс, или они маркируются «G» (60–80 мс).

Основные обозначения

Более подробно порядок маркировки дифавтомата (расположение его характеристик) рассмотрим на примере отечественного изделия марки АВДТ32, используемого в схемах защиты промышленных и бытовых электрических сетей.

Для облегчения систематизации представленной информации под графическим обозначением будем понимать определенное положение маркировки.

Первая позиция указывает наименование и серию дифавтомата. Из этого обозначения следует, что это АБ дифференциального типа со встроенной защитой от опасных токов утечки. Дифавтомат предназначен для использования в однофазных сетях переменного тока с номинальным напряжением 230 вольт (50 герц).

В месте, соответствующем позиции № 3 (сверху), указывается такая характеристика, как значение номинального дифференциального тока короткого замыкания.

Иногда в этом месте можно увидеть значение предельной коммутационной способности устройства, которое указывает на значение максимального тока, которым дифавтомат может многократно отключаться.

В этом же месте, но ниже расположено графическое обозначение типа встроенного автомата (в данном случае это тип «А», предназначенный для работы с утечкой пульсирующего постоянного и синусоидального переменного тока).

Вместо четвертой позиции можно увидеть модульную схему дифавтомата, на которой указаны входящие в состав элементы, участвующие в реализации защитных функций. Для AVDT32 на этой схеме следующие модули и узлы отмечены символами:

• электромагнитные и тепловые расцепители, защищающие линии от токов короткого замыкания и перегрузок соответственно;
• специальная кнопка «Тест», необходимая для ручного тестирования работоспособности машины;
• электронный усилительный модуль;
• исполнительный блок (переключатель релейной линии).

В позиции номер семь в первую очередь указывается скоростная характеристика аварийного срабатывания электромагнитного расцепителя (для нашего примера это «С»).

Сразу за ним следует индикатор номинального тока, который указывает значение этого параметра в рабочем режиме (длительно).

Минимальный ток отключения (срабатывания) для отключения электромагнитного типа для дифавтомата с характеристикой «С» обычно принимают равным примерно пяти номинальным токам. При этом значении токовой характеристики тепловое отключение срабатывает прибл. 1,5 секунды.

В восьмой позиции обычно находится значок «треугольник» с индикатором номинального тока утечки, отключающий дифференциальный блок в случае опасности. Это все основные электрические характеристики.

Читайте также: Электроемкость конденсатора — формула и определение

Информационные знаки

В пятой позиции дана температурная характеристика защитного устройства (от — 25 до + 40 градусов), а в шестой позиции сразу два знака.

Один из них информирует пользователя о наличии сертификата соответствия, то есть указывает действующий отечественный ГОСТ на дифавтомат (ГОСТ Р129 — для этого случая).

Прямо под ним находится характеристика, закодированная в виде букв и цифр. Это название организации, выдавшей сертификат.

Этот знак информирует потребителя о законности происхождения товара и его качестве и, при необходимости, обеспечивает юридическую безопасность изделия.

Справа от него данные о сертификации и ГОСТ на данную модель в части ее пожарной безопасности.

И, наконец, в месте, соответствующем второй позиции, используется логотип товарного знака производителя (в данном случае «ИЭК»).

Размеры и точки подключения

Важнейшими общими характеристиками дифавтомата по ГОСТу являются его высота, ширина и толщина, а также размер по высоте и ширине выступающей спереди полки с ключом управления.

Кроме того, указаны размеры полок сзади, что ограничивает зазор для посадки устройства на фиксирующую его DIN-рейку.

Современные модели дифавтоматов могут иметь тот или иной размер, с каждым из которых можно ознакомиться в прилагаемой к данному изделию документации. Но в большинстве случаев общие характеристики схожи, что упрощает размещение в щите.

Относительно мест контактов для подключения этого устройства к защищаемой цепи следует отметить следующее. В однофазной сети устанавливаются дифференциальные блоки, которые имеют два входных и два выходных контакта.

Одна из этих групп используется для подключения так называемого «фазного» провода, а к другой подключается жила «нулевого» тока. Как правило, все контакты (верхний и нижний) маркируются значками «L» и «N», которые соответственно обозначают места подключения фазы и нейтрали.

При включении блока в электрическую цепь фазный и нулевой провода, идущие от вводно-распределительного блока или электросчетчика, подключаются к верхним контактам.

Его нижние выводы предназначены для коммутации проводников, идущих непосредственно к защищаемой нагрузке (к потребителю).

подключение дифференциального блока к силовым цепям трехфазного источника питания достаточно похоже на рассмотренный ранее вариант. Отличие в данном случае лишь в том, что к дифавтомату подключаются сразу три фазы: «А», «В» и «С».

По аналогии со случаем однофазной ЛЭП 220 вольт выводы трехфазной дифференциальной машины также маркируются (для соблюдения фазировки) и обозначаются как «L1», «L2», «L3» и «N».

Грамотный выбор подходящего для заявленных целей устройства невозможен без тщательного изучения основных ТТХ дифавтомата и соответствующих им маркировок.

В связи с этим перед покупкой дифференциального узла постарайтесь внимательно изучить весь материал, представленный в данной статье.

Графический символ

То, как обозначен дифавтомат на схеме, зависит от конструктора, но этот символ должен показывать оба компонента устройства — автоматический выключатель и УЗО.

Поэтому в обозначении этого устройства чаще всего берут за основу условное обозначение машины, а к нему добавляют условное обозначение вторичной обмотки трансформатора тока, основного элемента дифференциальной защиты.

На обычных электрических схемах количество контактов в обозначении машины соответствует количеству фаз, но в некоторых случаях для упрощения чертежа вместо изображения нескольких проводников используют только одну линию.

Такая схема называется однолинейной, и на ней в дифавтоматном знаке указывается только один контакт, а над обозначением линии, символизирующей жилы, наносится несколько косых линий, соответствующих количеству контактов и проводов.

Информация! По правилам черчения электрических схем каждый чертеж должен иметь блок условных графических обозначений (УГО), где указаны все используемые обозначения.

Буквенная маркировка

Помимо условного обозначения, все элементы электрической схемы имеют буквенную маркировку, состоящую из одной или нескольких букв английского алфавита и порядкового номера детали.

Согласно ГОСТ 2.710-81 ЕСКД все выключатели и разъединители, устанавливаемые в силовых цепях, обозначаются Q. Те, которые выполняют защитную функцию, дополнительно маркируются буквой Ф, поэтому их маркируют QF.

Дифавтомат и УЗО соответствуют этому определению, поэтому их можно маркировать вместе с автоматическими выключателями.

Однако такое обозначение не в полной мере отражает функцию и устройство дифференциального автомата. По упомянутому ГОСТу устройства дифференциальной защиты маркируются буквой Д, следовательно, дифаавтомат на схеме должен быть обозначен буквами QDF или QFD, а на некоторых однолинейных схемах используются обозначения QD и даже просто Q найденный.

Конструкторам принято обозначать дифавтоматы на схемах — QFD. Небольшое объяснение почему. QF – входит в буквенное обозначение обычного автоматического выключателя. Для дифференциального автомата добавлена ​​латинская буква D — дифференциал. По ГОСТ каждый символ имеет следующую расшифровку:

• Q — «выключатель (переключатель) силовых цепей»
• F — «защитный элемент», имеет актуальные версии (относится как к автоматам, так и к диффавтоматам)
• Д — «дифференцировать»

Поэтому, чтобы правильно расшифровать обозначение дифавтомата на однолинейной схеме, следует изучить блок условных графических символов (УГО).

Разновидности устройств защитного отключения

Каждое устройство обрабатывает ток с определенными колебаниями и номинальным значением. Параметры указаны на корпусе устройства.

Помимо максимально возможного пропускаемого тока, УЗО делятся по своим характеристикам:

• количество баров;
• способ установки;
• рабочее напряжение.

Количество полюсов соответствует количеству проводников. Представляет собой четырехпроводное УЗО для работы с трех- или двухпроводной линией. Устройство закрепляется стационарно или используются переносные варианты. Для однофазной сети выпускаются устройства на 220В, для трехфазной сети – 400В.

Электромеханическое

Всегда срабатывает при пропадании электричества на участке вне зависимости от наличия напряжения.

Особенности электромеханического устройства:

• основной узел — дифференциальный электромагнитный преобразователь в виде сердечника со скрученными обмотками;
• потеря электричества на участке вызывает появление напряжения на вторичной обмотке, срабатывает реле и автомат;
• для подключения к сети необходимо изучить электрическую схему подключения, изображенную на коробке устройства.

Есть некоторые отличия в установке электромеханической и электронной версии. На схеме первого видно, что ноль и фаза проходят через трансформатор, а реле подключено к вторичной обмотке.

Электронное

Такие установки срабатывают только при наличии напряжения, поэтому для работы требуется дополнительный источник питания.

Особенности электронного УЗО:

• основной модуль представляет собой электронную диэлектрическую пластину с усилителем, не работающим без внешнего источника питания;
• внутри устройства нет батареек;
• при наличии в линии 220 В УЗО отключит питание, при отсутствии напряжения автомат не отреагирует.

Селективное

Этот вид автоматики подключается последовательно, отдельно на каждую цепь потребителей, например, на разные помещения, на группы освещения и розеток, для подключения мощного оборудования.

Особенности селективного устройства:

• селективность при останове (отдельные секции);
• исключение обесточивания соседних групп.

Если в бытовых приборах произойдет аварийная ситуация (пробой изоляции), то на коробке будет накапливаться потенциал. При трехпроводной сети с заземлением защита мгновенно отключит устройство. При двухжильном шнуре без заземления УЗО сработает при прикосновении человека к корпусу.

Противопожарное

Такие устройства устанавливаются в каскадных схемах, многоуровневых системах в качестве первого срабатывания дифференциальной защиты. Они не обеспечивают защиту от поражения электрическим током.

Основные задачи:

• защита входного кабеля;
• защита цепей потребителей без дифференциальной защиты;
• дополнительная защита, если ранее установленный дифавтомат не работает.

Устройства противопожарной защиты должны иметь высокую чувствительность по току, а время срабатывания должно быть задержано на доли секунды.

Когда необходимо ставить УЗО

В РФ единицу дифференциального тока дают при прокладке проводов в бытовых сетях, в промышленности. Седьмая редакция ПУЭ (правила устройства электроустановок) регламентирует использование средств защиты в любом случае.

В бытовой электропроводке несколько блоков группируются в распределительном щите на DIN-рейке. Во влажных помещениях устанавливаются блоки с защитой от влаги, есть возможности для встроенных установок.

В каких случаях устройство не поможет

УЗО значительно снижают риск поражения электрическим током, но не устраняют его полностью.

Коэффициент бездействия защиты:

• аварийные состояния, если нет потери электроэнергии из цепи;
• короткое замыкание между нулевым проводом и фазой;
• касание человека к фазе и нейтрали одновременно (без утечки).

Чтобы избежать последнего случая, необходимо использовать непроводящий ток корпус, обеспечить надежную изоляцию. Перед ремонтом или обслуживанием оборудования отключите его от источника питания.

УЗО с внешним источником питания не сможет отключить линию, когда нулевой провод по каким-либо причинам неактивен, а фазный провод активирован. Срабатыванию препятствует небольшая разность потенциалов в контролируемой линии.

Отличие обозначений на схемах УЗО от АВДТ

Несмотря на простоту монтажа, из-за более высокой цены вместо дифавтомата чаще устанавливают УЗО. У них нет типа защиты, доступного в автоматических выключателях, и эти устройства имеют свои обозначения.

В схематическом обозначении автоматического выключателя защиты от замыканий на землю имеется только символ основного элемента дифференциальной защиты — трансформатора тока, соединенный с изображением подвижных контактов и на нем отсутствует значок автоматического выключателя — небольшой прямоугольник, расположенный на стороны крайнего подвижного контакта с машиной.

Буквенная маркировка УЗО также отличается. Помимо дифавтомата, это защитное устройство, контакты которого подключены к сети питания, поэтому данное устройство также может обозначаться буквами QDF или QFD.

Однако для того, чтобы маркировка устройства защитного отключения отличалась от дифференциальной машины, букву Ф чаще всего опускают, а обозначают это устройство как КУ или просто Д.