Содержание

Как подключить дифавтомат без заземления в однофазной сети

В зданиях старой постройки, не подвергавшихся капитальному ремонту, как правило, электропроводка выполнена по двухпроводной схеме. Проводник заземления при этом отсутствует. Если электропроводка не заменяется на трехпроводную, существует угроза безопасности использования различных приборов и устройств, требующих питания от сети переменного тока.

Необходимость в установке

Заземление эффективно срабатывает при пробое фазного проводника на корпуса приборов, оборудования, на токопроводящие части сооружений. Наличие заземления не допустит поражение электрическим током, так как исключит возникновение разности потенциалов между корпусом прибора и землей.

Как же повысить безопасность эксплуатации электрической сети в помещении без заземления, если нет возможности для замены электропроводки? Выход есть.

Нередко собственники или владельцы помещений оказываются в затруднении, задаваясь вопросом, можно ли устанавливать устройства защитного отключения или дифференциальные автоматы в двухпроводной однофазной сети, когда нет заземления?

Устанавливать не только можно, но и нужно.

Более того, даже при наличии заземления рекомендуется, а в некоторых случаях обязательно требуется, использование дифференциальных защитных устройств. Такие устройства устанавливаются в однофазной двухпроводной сети сразу на оба проводника.

Защита от поражения током

Работа дифференциального автомата или устройства защитного отключения (иногда его называют дифференциальными реле) основана на определении разницы в фазном и нулевом токах.

Если разница существует, устройство отключает подачу электричества. Разница может фиксироваться при возникновении утечки тока. При исправном электроприборе или оборудовании, утечка в нем не возникает, то есть значение тока, поступающего по фазному проводнику равно значению в нулевом проводнике.

Если происходит повреждение изоляции фазного провода, возникает разность потенциалов между ним и любым заземленным предметом.

То же самое происходит при пробое на корпус электроприбора. Заземление в этом случае поможет только снять эту разность потенциалов с корпуса, но сам прибор останется под напряжением.

Если произойдет касание корпуса человеком, последний скорее всего не почувствует воздействие электричества, потому, что сопротивление тела больше сопротивления заземляющего проводника. Можно представить, что случиться, если заземление неисправно или вообще отсутствует.

Дифференциальный автомат, при возникновении подобной ситуации отключит подачу электричества и обесточит прибор. Человек, даже подвергшись воздействию электричества, не почувствует этого, потому что значение тока не превысит 30 миллиампер, а время отключения – 0,3 секунды. Такие параметры для УЗО и дифавтоматов, используемых в жилых помещениях, определены нормами.

Выбор схемы

В трехпроводной сети с заземляющим проводом, допускается подключение дифавтомата или УЗО в отдельных помещениях или на отдельные группы потребителей.

Остальные группы защищаются установкой автоматического выключателя с соответствующим нагрузке номинальным током.

В двухпроводной сети, схема подключения должна предусматривать наличие защитного устройства на входе в распределительный щит. Только при соблюдении этого условия вся электропроводка окажется защищенной.

Для правильной и надежной работы электропроводки в двухпроводной сети целесообразно устанавливать дифференциальные автоматы или устройства защитного отключения на каждую группу.

Каждая цепь должна защищаться отдельным устройством. Вводной дифавтомат должен иметь параметры номинального тока не меньше суммарного, который может возникнуть в защищенных цепях.

Дифференциальный ток этого автомата должен быть не менее 100 миллиампер, чтобы автомат не срабатывал одновременно с любым из последующих. Необходимо также, чтобы вводной дифавтомат был предназначен для селективной работы в схемах. В этом случае на корпусе прибора должны быть специальные обозначения в маркировке.

Правила подключения

При использовании в схеме электропроводки нескольких дифференциальных устройств, возможны случаи некорректной работы дифавтоматов. Они могут либо отключаться при подключении нагрузки, либо могут не срабатывать, даже при наличии утечки.

Если знать, как правильно подключать дифавтомат в сети без заземления, можно избежать многих ошибок и сэкономить время на отладке схемы. Простые правила подключения описаны ниже:

  • подключение питания дифавтомата производится сверху к клеммам с винтовыми зажимами. Нагрузка подключается к нижним клеммам. При этом обязательно соблюдается фазность или полярность;
  • дифавтомат должен подключаться в разрыв обоих проводников при однофазной проводке, иначе, если какой-либо проводник минует прибор, он будет срабатывать при подключении нагрузки;
  • фаза и ноль в одной отдельно взятой розетке должны приходить с одного дифавтомата, если в розетке фаза с одного дифавтомата, а ноль – с другого, оба автомата будут отключаться;
  • электроприбор или группа, подключенная к одному автомату, не должны иметь контакта с приборами другой группы.
    Нередко, для экономии места в распределительном щите, все нулевые проводники от нагрузок подключают к общей шине, соединяя все дифавтоматы по нулевому проводу. В результате каждый дифавтомат фиксирует нуль соседней группы, как проводник с утечкой, так как часть тока возвращается через соседний прибор.

Проверка правильности подключения может контролироваться путем нажатия на кнопку «ТЕСТ» на корпусе дифавтомата. При корректном подключении он должен отключаться. Это обязательное условие, но недостаточное.

Иногда при срабатывании кнопки «ТЕСТ», автомат все равно отключается при подключении нагрузки. Причина может скрываться в нарушении правил, описанных выше.

Если параметры дифференциального автомата соответствуют схеме электропроводки и подключение произведено правильно, то этот прибор является единственным надежным средством обеспечения электробезопасности при отсутствии заземления.

Как подключить УЗО и автоматы без заземления

В современных домах и квартирах применяется электропроводка с отдельным защитным проводником, однако в старых советских постройках заземления нет. Очень важно в такой ситуации знать, как подключить УЗО и автоматы, ориентироваться в том, как они будут работать.

Будучи похожими как по внешнему виду, так и по внутреннему устройству, эти приборы имеют схожие между собой схемы подключения. Важно понимать, в чем заключаются основные отличия.

В устройстве защитного отключения отсутствует защита от токов короткого замыкания, поэтому для нормальной и безопасной его работы перед ним должен быть установлен автомат.

То, насколько надежно будет защищена электрическая сеть, напрямую зависит от верного подбора защитных устройств и правильной последовательности при их установке.

Перед тем, как подключить УЗО и автоматы, нужно тщательно осмотреть корпуса устройств, дабы убедиться в том, что трещины и другие повреждения на них отсутствуют.

Также следует проверить наличие на корпусе маркировки, а также работу механизма «включения/выключения». Кроме этого, нужно помнить о том, что установка в сеть должна осуществляться строго при отключенном напряжении, а обеспечить надежную защиту способны только качественные приборы!

Отсутствие заземления и УЗО

Использование бытовой техники при отсутствии заземления более опасно, но уменьшить эту опасность позволяет устройство защитного отключения. Подключение УЗО без заземления, схема которого представлена на нашем сайте, нужно проводить предельно аккуратно, поскольку велик риск того, что человека может ударить током.

При наличии заземления ситуация будет более безопасна, так как УЗО срабатывает сразу (устройство отключает напряжение).

Вполне обоснованным является подключение прибора без заземления с точки пожарной безопасности — это объясняется тем, что при повреждении проводки, утечка тока происходит на заземленные участки конструкции сооружения.

Подключение УЗО без заземления, схема которого очень проста, в какой-то степени компенсирует недостатки электрозащиты. Главное, в данном случае — знать, как подключить УЗО и автоматы грамотно.

Кроме устройства защитного отключения, оптимально использовать трехпроводную систему питания с заземляющим проводником, ведь это обеспечит максимальную защиту от поражения электричеством и сведет к минимуму вероятность возникновения пожара.

Подключение дифференциального автомата без заземления

Устройство защитного отключения автоматикой, которая предохраняет выключатель от перегрузок в электроцепи, не оснащается, по причине чего одновременно с УЗО должно быть выполнено и подключение дифференциального автомата, который прекратит подачу тока при возникновении перегрузок.

Важно при этом, чтобы мощность дифавтомата была немного больше мощности УЗО, которое установлено с ним в одной электрической цепи. Поскольку при возникновении в цепи перегрузки автомат срабатывает не мгновенно, а через определенное время, защитить УЗО от перегорания можно только при выполнении этого условия.

Подключение дифференциального автомата в зданиях, где нет заземления, осуществлять необходимо, поскольку в электроцепи дифавтомат будет выполнять функции заземляющего провода, а также обеспечит необходимую защиту от утечки тока.

назначение, основные схемы подключения с заземлением и без заземления, конструкция и принцип работы, защита от поражения током

Из статьи вы узнаете, что такое дифавтомат и для чего применяют, какие бывают, устройство и принцип действия устройства, принципиальная схема, расшифровка обозначений на корпусе, как подключить.

Безопасность – это важно

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

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

Ниже рассмотрим следующие вопросы:

  • Что это за изделие?
  • Для чего применяют, и какие виды дифавтоматов бывают?
  • Из каких элементов он состоит, и как работает?
  • Как расшифровать обозначения и подключить дифавтомат?
  • В чем причины срабатывания?

Определение дифавтомата

  1. Дифференциальный автомат — защитное устройство, которое устанавливается в низковольтной сети для обеспечения ее комплексной защиты.
  2. В одном аппарате объединяется две функции — автоматического выключателя (отсечки) и УЗО.
  3. Благодаря расширенным возможностям, изделие пользуется широким спросом в быту и на производстве.

Сфера применения

Дифавтомат применяется для решения следующих задач:

  • Защиты определенного участка сети от протекания повышенных токов, возникающих в случае КЗ или перегрузки.
  • Предотвращения пожара или попадания людей под действие напряжения из-за появления утечки, возникающей по причине некачественной изоляции проводов или выхода из строя бытовых приборов.

В первом случае дифференциальный автомат работает как автоматический выключатель, а во втором — как УЗО (устройство защитного отключения).

  • Какие виды бывают?
  • Дифференциальный автомат — универсальный аппарат, который может с легкостью применяться в одно-, так 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, несложно выделить конструктивные элементы защитного аппарата.

К основным стоит отнести:

  • Дифференциальный трансформатор;
  • Группа расцепителей (тепловой и электромагнитный).

Дифтрансформатор — устройство с несколькими обмотками, число которых напрямую зависит от количества полюсов.

В его задачу входит сравнение нагрузочных токов в каждом из проводников. В случае расхождения показателей появляется ток утечки, который направляется в пусковой орган.

Если параметр выше определенного уровня устройство отключает электрическую цепь посредством разделения силовых контактов дифавтомата.

Для проверки работоспособности предусмотрена специальная кнопка, чаще всего подписываемая, как «TEST». Она подключена через сопротивление, которое подключается двумя способами:

  • Параллельно одной из существующих обмоток;
  • Отдельной обмоткой на трансформатор.

После срабатывания кнопки пользователь искусственно формирует ток небаланса. Если дифавтомат исправен, он должен отключить цепь. В противном случае делаются выводы о неисправности аппарата.

Следующий элемент дифавтомата — электрический расцепитель. Конструктивно он имеет вид электрического магнита с сердечником.

Назначением элемента является воздействие на отключающий механизм. Срабатывание электромагнита происходит при увеличении нагрузочного тока выше установленного уровня.

Чаще всего это бывает при появлении КЗ в низковольтной сети. Особенность расцепителя заключается в срабатывании без выдержки времени. На отключение питания уходят доли секунды.

В отличие от электромагнитного, тепловой расцепитель защищает не от КЗ в цепи, а от перегрузок. В основе узла лежит биметаллическая пластинка, через которую протекает нагрузочный ток.

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

В определенный момент она воздействует на отключающий орган защитного устройства. Задержка времени теплового расцепителя зависит от тока и температуры в месте установки. Как правило, эта зависимость имеет прямо пропорциональный характер.

На кожухе дифавтомата прописывается нижний предел (указывается в мА). Кроме тока утечки, указывается и номинальный ток расцепителя. Более подробно о маркировке аппарата поговорим ниже.

Как расшифровать обозначения на корпусе?

Выше уже отмечалось, что на корпусе дифференциального автомата можно найти всю необходимую информацию.

Изучив основные параметры, легче принимать решение — подходит ли прибор под решения конкретных задач.

К наиболее важным обозначениям стоит отнести:

  • АВДТ — аббревиатура, сокращенный вариант полного названия («автоматический выключатель дифференциального тока»).
  • С25 — номинальный параметр тока. Здесь C — характеристика зависимости времени и тока, а 25 — предельный ток дифавтомата, превышение которого недопустимо.
  • 230 В — номинальное напряжение, при котором допускается применение аппарата (для бытовой сети).
  • In 30mA — параметр тока утечки. При достижении 30 мА работает УЗО.
  • Специальный знак, который подтверждает наличие функции УЗО и тип АВДТ. По наличию обозначения делается вывод о способности дифференциального автомата реагировать на постоянный или переменный пульсирующий ток.

Также на корпусе защитного изделия нанесена принципиальная схема. Обычному обывателю она может ничего не рассказать, поэтому на нее не обязательно обращать внимание.

Также на внешней части устройства предусмотрена кнопка «ТЕСТ», необходимая для периодического контроля исправности устройства в части УЗО. Об особенностях проверки с помощью этого элемента мы уже говорили выше.

Как подключить устройство?

Перед тем как подключить дифавтомат, стоит разобраться с типом электрической проводки.

Здесь возможны следующие варианты:

  • Тип сети — однофазная или трехфазная. В первом случае номинальное напряжение составит 220 Вольт, а во втором — 380.
  • Наличие заземления — существуют сети с заземлением или без него.
  • Место для монтажа. Чаще всего АВДТ устанавливается в квартире, но возможен монтаж на каждую отдельную группу проводников.

С учетом рассмотренных условий необходимо определиться, как подключать защитный аппарат. Стоит помнить, что дифавтомат может иметь ряд конструктивных отличий.

Рассмотрим основные способы подключения в щитке:

  1. Простейший вариант. Популярный способ — установка одного дифференциального автомата, который защищает всю цепочку. При выборе такого варианта желательно покупать дифавтомат с большим номинальным током, чтобы учесть нагрузку всех потребителей в квартире. Главный минус схемы заключается в сложности поиска места повреждения при срабатывании защиты. По сути, проблема может скрываться на любом из участков проводки.В приведенной схеме видно, что «земля» идет отдельно и объединяется с шиной заземления. К ней же подключаются все проводники (PE) от электрических приборов. Ключевое значение имеет подключение «нуля», который выведен из дифавтомата. Его объединение с другими «нулями» электрической сети запрещено. Это объясняется разницей величин токов, проходящих по каждому из нулевых проводников, из-за чего дифференциальный автомат может срабатывать.
  2. Надежная защита. Это улучшенный вариант подключения защитного аппарата, благодаря применению которого удается повысить надежность сети и упростить задачу поиска повреждения. Особенность заключается в монтаже отдельного дифавтомата на каждую группу проводов. Следовательно, защитный аппарат будет работать только в той ситуации, когда проблема возникнет на контролируемом участке цепи. Другие участки продолжат работать в обычном режиме. В отличие от прошлой схемы, найти неисправность в случае КЗ, появления утечки или перегрузки в сети много проще. Но имеется и недостаток — большие финансовые затраты, связанные с необходимостью покупки нескольких дифавтоматов.
  3. Схема без заземления. Рассмотренные выше варианты подключения дифавтомата подразумевают наличие защитной «земли». Но в некоторых домах или на дачном участке контур заземления отсутствует вовсе. В таких сетях применяется однофазная сеть, где присутствует только фаза и «ноль». В этой ситуации защитный аппарат (АВДП) подключается по другому принципу. Если у вас в низковольтной сети также нет «земли», перед установкой дифавтомата желательно полностью поменять проводку в доме. В противном случае в сети может быть ток утечки, из-за которого будет срабатывать УЗО.
  4. Схема для 3-х фазной сети. В случаях, когда требуется монтаж дифференциального аппарата в цепи тремя фазами (например, в современной квартире, в доме или в гараже), требуется соответствующий АВДП. Принципа построения здесь такой же, как и в прошлом случае. Разница в том, что на входе и на выходе нужно подключать четыре жилы.

По каким причинам может сработать дифавтомат?

  • В процессе эксплуатации защитного устройства важно понимать, в каких случаях оно может сработать.
  • С учетом этих нюансов стоит принимать решение о причине проблемы (короткое замыкание, ток утечки и прочие).
  • Рассмотрим каждый из вариантов более подробно:
  • Срабатывание без нагрузки.
  • В старых домах с плохой проводкой имеют место серьезные проблемы с изоляцией.
  • Последняя изношена и высок риск появления токов утечки, величина которых может меняться с учетом многих параметров — наличия рядом животных уровня влажности и так далее.
  • В такой ситуации АВДП может срабатывать ложно.

Причиной проблемы может быть:

  • Поврежденная изоляция;
  • Наличие скруток;
  • Просчеты в расположении распредкоробок;
  • Электрофурнитура.

Для выявления причины требуется ревизия проводки. Начинать необходимо с диагностики места повреждения.

  1. Например, если дифавтомат выбивает при включении лампочки, проблему необходимо искать в осветительной цепи.
  2. Если АВДП срабатывает после подключения какого-то либо устройства в розетку, стоит убедиться, что это устройство исправно.
  3. При замыкании «нуля» и «земли».

Если по какой-либо причине провода N и PE касаются друг друга, высок риск срабатывания дифференциального автомата. Распространенные места замыканий — в распредкоробке или в коробе под розетку.

Читайте по теме — эффективные способы защиты электроприборов с помощью специальных устройств.

Логика срабатывания построена на принципе действия устройства. Если «ноль» и «земля» объединены, ток разделяется между двумя проводниками. Соответственно, в дифтрансформаторе нет равенства токов, и он воспринимает этот факт, как утечку.

С проблемой часто сталкиваются начинающие мастера, которые не имеют должного опыта в вопросе обслуживания дифавтомата.

  1. В момент включения нагрузки. Если АВДП работает при подключении нагрузки, проблему необходимо искать в изоляции. Использовать проводку при такой неисправности небезопасно, поэтому рекомендуется вызвать специалиста и разобраться с проблемой. Если же ее игнорировать, высок риск попадания под напряжение кого-либо из членов семьи или возникновения пожара.
  2. При скачках напряжения. Логика дифавтомата построена таким образом, что отключение может происходить в случае повышения напряжения. Правда, такой опцией обладают не все устройства, а только имеющие электронную схему. Кроме того, защита может работать при КЗ внутри потребителя, ведь дифавтомат умеет отключаться при таком виде аварии.

Итоги

Дифференциальный автомат — полезное устройство, способное защитить от КЗ и токов утечки в низковольтной сети.

Для его правильного применения важно знать правила подключения и эксплуатации, а также особенности диагностики неисправности в случае срабатывания аппарата. Полезно почитать — как выполнять монтаж электропроводки в деревянном доме.

Источник: https://ElektrikExpert.ru/difavtomat.html

Подключение дифавтомата: схема подключения, как установить

Дифференциальный автоматический выключатель подачи электроэнергии — это модульное устройство, объединяющее в своей конструкции два электротехнических прибора: автомат включения/выключения и УЗО (устройство защитного отключения).

Прибор способен защитить электропроводку от перегрузок и коротких замыканий (КЗ), а также отключить сеть при утечке тока через поврежденную изоляцию или при касании человеком частей электроприборов, находящихся под напряжением.

Следовательно, дифавтомат выполняет две функции: защищает проводку и электроприборы от перегрузок, а человека от поражения электротоком.

Универсальность устройства наделяет его определенными преимуществами перед раздельно установленными автоматом и УЗО. Физически дифференциальный автомат занимает меньше места, стоит дешевле, чем два защитных модуля автомат + УЗО.

Но недостатки у этого электротехнического изделия тоже есть: при выходе из строя одной из составляющих частей устройства, придется полностью заменять весь дифавтомат, а это несколько дороже.

Но достоинства дифференциального автомата, конечно, нивелируют этот несущественный его недостаток!

Все модели дифавтоматов, трехфазные и однофазные, имеют в своей конструкции специальные флажки, которые указывают на причину срабатывания устройства — перегрузка по мощности или ток утечки. Это очень важно при выяснении обстоятельств аварийного отключения.

Дифференциальные выключатели-автоматы устанавливаются в распределительных электрощитах, чаще всего, на специальных DIN-рейках.

В этой статье мы с вами последовательно рассмотрим следующие вопросы: принцип работы и схемы подключения дифференциального автомата, а также как правильно подключить дифавтомат к сети.

Конструкция и принцип работы дифференциального выключателя

Все корпуса дифавтоматов изготавливаются с использованием не проводящих электрический ток материалов. На задней стенке модуля устанавливается защелка для крепления к DIN-рейки. Монтаж устройства выполняется так же, как и простого автоматического выключателя или УЗО.

В однофазных сетях с напряжением 220 В устанавливаются двухполюсные модули с четырьмя контактами, для ввода и вывода фазных и нулевых проводников.

В трехфазных сетях с напряжением в 380 В используются четырехполюсные дифавтоматы с восемью контактами, для подключения входных и выходных проводников трех фаз и нейтрали.

Защиту цепей электропитания в дифференциальном автомате от КЗ и перегрузок по мощности выполняет встроенный блок автоматического выключения, состоящий из механизма расцепления электрических контактных площадок, который срабатывает на выключение подачи электроэнергии при превышении расчетного тока нагрузки.

Кроме этого, модуль дифавтомата снабжен специальной рейкой ручного включения/выключения.

Для защиты людей и животных от удара электрическим током предназначен второй блок дифавтомата, включающий в себя управляющий дифференциальный трансформатор с электромагнитной катушкой выключения устройства, мгновенно обесточивающей сеть при опасной разнице значений между входной и выходной величиной тока.

Дифференциальные автоматические выключатели с успехом используется как в трехфазных, так однофазных линиях передачи переменного электрического тока.

Эти электротехнические изделия в значительной степени повышают безопасность эксплуатации различной бытовой техники и электроприборов.

Но для того чтобы дифавтомат выполнял свои защитные функции, его необходимо правильно подключить к сети, соблюдая нормы ПУЭ (правил устройства электроустановок). Ниже мы рассмотрим схемы подключения дифференциальных защитных автоматов.

Схемы подключения дифавтоматов

Схема подключения дифференциального автомата зависит от многих условий: количества фаз в сети, наличия заземления или его отсутствия, места монтажа дифавтомата и особенностей помещения, для защиты которого он предназначено.

Все эти факторы влияют на выбор схемы подключения устройства, да и к тому же оно само может иметь разную конструкцию — двухполюсную или четырехполюсную, а также различные технические характеристики.

Ниже мы рассмотрим наиболее распространенные схемы подключения дифавтомата к электрическим сетям.

  1. Простая схема подключения к однофазной линии с заземлением. Этот вариант предусматривает защиту всей внутренней электропроводки помещения одним вводным дифавтоматом, установленном в распределительном щите после счетчика электроэнергии. Такая схема проста в реализации, но имеет довольно серьезный недостаток. При возникновении аварийной ситуации дифференциальный автомат обесточивает всю проводку полностью. В этом случае найти причину срабатывания защиты значительно труднее, чем при других схемах подключения дифавтоматов.
  2. Надежная схема подключения к однофазной линии с заземлением. Эта схема подключения дифавтомата является усовершенствованным вариантом. В ней реализуется принцип разделения потребителей электроэнергии на группы, где для каждой из них устанавливается отдельный дифференциальный выключатель. Надежность такого подключения безусловно выше, да и определить где возникла утечка тока или перегрузка в сети намного проще, чем при первом варианте. Недостатком такого подключения дифавтомата является повышение материальных затрат на приобретения дополнительных устройств.
  3. Схема подключения дифференциального автомата без заземления. Данная схема подключения дифавтомата используется в старых многоэтажных домах, частных домовладениях и на дачах, где используется двухпроводная сеть без заземляющего проводника. Такое подключение способно защитить электроприборы от перегрузок и КЗ. Отсутствие заземления повышает риск поражения людей электротоком, но дифференциальный автоматический выключатель и в этом случае способен обеспечить безопасность человеку, мгновенно обесточив сеть при возникновении тока утечки через его тело. И все-таки, следует заменить электрическую проводку на новую, с полноценным заземляющим контактом.
  4. Селективная схема подключения дифавтомата для однофазной сети. Надежную защиту бытовой техники и человека в однофазной сети можно обеспечить используя селективный дифавтомат (имеет маркировку S) в комплексе с обычными устройствами. Селективная схема предназначена для подключения нескольких потребителей. В случае аварийной ситуации связка дифавтоматов отключит от сети только то помещение, где произошла перегрузка или утечка тока. Для других потребителей электроэнергии отключения от  сети не произойдет.
  5. Схема подключения для трехфазной сети с нейтральным проводником. Для реализации этой схемы следует использовать трехфазный дифференциальный автоматический выключатель. Сама схема подключения мало чем отличается от предыдущих если не учитывать то, что на входе и выходе из устройства будут применены по четыре токоведущих жилы. Такой вариант подключения дифавтомата чаще всего используется в коттеджах, гаражах и мастерских, где используется мощная техника и оборудование.

Любая схема с дифференциальным автоматическим выключателем — это отличная защита от КЗ и перегрузок для бытовых электроприборов и самой линии подачи электроэнергии, а также человека от поражения электротоком. Оптимально подобранная схема подключения способна выполнить все свои функции, конечно, если правильно выполнить монтаж дифавтомата.

Монтаж дифференциального автомата в распределительном щите

После выбора схемы подключения дифавтомата необходимо его правильно установить с интеграцией в электрическую сеть.

Чаще всего, дифференциальный выключатель монтируется в распределительном щите, где установлен счетчик электроэнергии, но иногда набор модульных устройств устанавливают в дополнительной распределительной коробке, которая находится внутри помещения.

В обеих случаях, правила и этапы подключения устройства одинаковы. Рассмотрим этот процесс на примере монтажа дифавтомата в дополнительном электрощите:

  • начинать монтаж дифференциального автоматического выключателя следует с проверки целостности его корпуса, так как любое повреждение приведет к нестабильной работе этого устройства;
  • после этого отключаем электроэнергию на объекте и проверяем отсутствие напряжения в сети с помощью индикаторной отвертки или мультиметра и если все в порядке переходим непосредственно к монтажу дифавтомата;
  • устанавливаем дифференциальный автоматический выключатель на специальную DIN-рейку и закрепляем его защелкой, расположенной на тыльной стороне корпуса дифавтомата;
  • снимаем изоляцию со всех подключаемых жил, используя при этой операции специальный инструмент, который не способен повредить металлические проводники проводов;
  • выполняем подключение всех токопроводящих проводников, в соответствии с ранее выбранной схемой подключения дифавтомата, при этом входящие жилы заводятся сверху, а выходящие снизу;
  • на последнем этапе включаем подачу электроэнергии и проверяем работоспособность дифференциального автоматического выключателя доступными способами.

Технология монтажа дифавтомата, на первый взгляд, очень проста! Но даже такие работы можно выполнить с ошибками, о которых мы расскажем ниже.

Традиционные ошибки при монтаже дифавтомата

Если монтаж дифференциального автоматического выключателя выполнен с нарушением правил и норм, то в обязательном порядке возникнут проблемы, такие как ложные срабатывания дифавтомата или даже полный выход из строя всего устройства или отдельных его частей. Виновниками таких негативных событий могут стать следующие основные ошибки, возникающие при подключении дифавтомата к сети.

  1. Нулевой проводник на выходе из дифавтомата соединен напрямую с нулевыми контактами других модульных устройств, расположенных в распределительном электрощите. Такое подключение категорически запрещено! При таком некорректном монтаже обязательно появятся ложные срабатывания устройства, которые возникают за счет разных величин электрического тока в нулевых проводниках каждого модуля.
  2. Входящие в дифавтомат фазные (L) и нейтральные проводники (N) ошибочно заведены снизу корпуса устройства. Такой монтаж способен полностью вывести модуль из строя. Эту ошибку очень часто допускают невнимательные люди. На принципиальной схеме, нарисованной на передней панели самого дифференциального выключателя, точно указано, что входящие провода должны присоединятся к верхним контактам и никак иначе.
  3. Ноль дифавтомата заведен на «землю», что характерно для домов старой постройки, где используется однофазная двухпроводная линия подачи электроэнергии. Такое подключение дифференциального автоматического выключателя также недопустимо, так как этот вариант монтажа будет вызывать постоянные ложные срабатывания защиты.
  4. Нейтральный проводник (N) заведен в квартиру, дом или другое строение напрямую, минуя дифавтомат. При подключении устройства перепутаны фазы с нулем. Эти две ошибки приведут к ложному срабатыванию устройства или выходу его из строя, с необходимостью последующей замены.

Выше мы рассмотрели основные ошибки при монтаже дифавтоматов, которые может совершить человек в результате невнимательности или плохой профессиональной подготовке. Любая из них недопустима, так как приводит к тому, что устройство не способно выполнять свою главную функцию — защиту людей от удара электротоком, а электрическую проводку и бытовые приборы от перегрузок и коротких замыканий!

Заключение

Подключение дифференциального автоматического выключателя к сети своими руками — вполне решаемая задача, но только если вы обладаете навыками выполнения монтажных электротехнических работ.

В противном случае, учитывая сложность этого изделия и необходимость учета многих параметров и характеристик сети, следует обратиться к профессиональным электрикам.

При таком варианте установки дифавтомата можно не сомневаться, что он надежно защитит бытовую сеть от перегрузок, а вас от удара электрическим током!

Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/zaschita/podklyuchenie-difavtomata.html

Подключение дифавтомата – схемы, правила монтажа и особенности установки своими руками. Пошаговая инструкция начинающего электрика!

Что такое дифавтомат? Дифавтомат (полное название – дифференциальный автоматический выключатель) – это устройство, относящееся к электромеханическим приборам, которое обеспечивает функцию защиты электросети. Защита требуется, как от высоких нагрузок в электросети, так и от перепадов напряжения.

Понимание устройства прибора является необходимым для его подключения к электросети. Вне зависимости от использования фото-инструкции подключения дифавтомата, или словесных объяснений, без комплексного понимания конструктивных особенностей не обойтись.

Прибор состоит из двух основных частей:

  • Устройство защитного отключения;
  • Защитный автомат;

  • Устройство защитного отключения представляет собой реле, к которому, при нормальной работе дифавтомата в щитке, применяется одинаковая сила магнитных потоков, тем самым реле не размыкается и продолжает функционировать.

А при воздействии колеблющихся сил магнитных потоков, реле в дифавтомате размыкается, тем самым обеспечивая безопасность в электросети.

Защитный автомат представляет собой сочетание электромагнитной катушки и биметаллической пластины, которые также называют расцепителями. Электромагнитная катушка исполняет функцию отключения питания в случае короткого замыкания. В свою очередь биометаллическая пластина играет функцию обесточивания сети при нагрузках, которые будут превышать расчетную мощность.

  1. Помимо этих основных элементов в дифавтомат входят элемент усиления, а также трансформатор.

Дифавтомат и однофазная сеть: способ подключения

Инструкция, как подключить дифавтомат к однофазной сети имеет ряд особенностей. Так защитный автомат в зависимости от того, к какой сети его подключают, может иметь как два, так и четыре полюса. Но это не все особенности.

Так в обычных, бытовых, домашних электросетях подавляющее большинство составляют именно однофазную составляющую. Тем самым напряжение, которое циркулирует через сеть, составляет всего 220 вольт.

Подключение к однофазной сети лучше доверить электрику, но для тех, кто хочет выполнить данную работу самостоятельно следует действовать следующим образом:

  • Возьмите нулевые провода;
  • Присоединить ноль от нагрузки к контактам в нижней части вашего устройства.
  • Присоединить ноль от питания к контактам в верхней части прибора.
  • Помните о полярности при подсоединении контактов ( на приборах должна быть общая схема подключения)

Осуществляйте подсоединение устройства лишь в обесточенной сети. Заранее убедитесь в этом, а также проверьте корпус на наличие каких-либо повреждений.

Дифавтомат и трехфазная сеть: способ подключения

Подключение автомата к трехфазной сети требует больших мер предосторожности, так как работа ведется с более высоким напряжением в сети. Монтаж такого автомата, который к тому же имеет четыре полюса, осуществляется при работе с напряжением в 380 вольт.

Осуществляется установка схожим образом, что и подключение двуполюсного автомата к однофазной сети. При этом следует принять в расчет, что по своим размерам трехфазное устройство занимает больше места в щитке. Причина банальна и обусловлена безопасностью, так как необходимо установить блок, осуществляющий дифференциальную защиту.

Помимо этого следует упомянуть и о типе дифавтомата, который может осуществлять работу, как в однофазной, так и трехфазной сетях. На них нанесена маркировка – 230/400V.

Но необходимо принять во внимание, что при установке в трехфазную сеть такой дифавтомат будет располагаться не в щитке, к примеру, на отдельной группе розеток, или же на отдельном приборе.

Роль заземления для дифавтомата

Согласно более ранним технологиям строительства зданий, каждое должно было иметь заземление для безопасного функционирования.

Однако, в современном мире щиток с дифавтоматом без заземления не редкость, так как данное устройство берет на себя функцию по защите электросети. Помимо этого в сетях без заземления он также играет роль по прекращению утечки электроэнергии.

Советы для правильного подключения дифавтомата своими руками

Как говорилось ранее, лучше всего доверить установку дифавтомата квалифицированному электрику. Но для тех, кто хочет сделать это самостоятельно, приведем несколько советов для подключения:

Правильно выбрать линию, часть сети, или сеть для защиты, которой предназначен дифавтомат. Так как универсальной схемы для правильного подключения дифавтомата своими руками не существует, необходимо тщательно разобраться, что именно вы хотите защитить, установив дифавтомат. Может быть это группа розеток? Отдельный прибор, или станок?

Или же вся домашняя сеть?

В случае если решили защищать всю сеть сразу и установить дифавтомат в щиток. Устанавливайте дифавтомат на вводном проводе. У данной схемы имеется ряд положительных и отрицательных качеств.

К положительным качествам можно отнести: защиту одновременно всей сети, экономию средств (вы купите только один дифавтомат), занимает мало места. К отрицательным качествам отнесем: зависимость всей сети (при нарушении в какой-либо части сети будут выключены абсолютно все электроприборы дома), невозможно сразу определить, где произошла неполадка.

  • В случае если решили защитить отдельные ветви электросети, производится установка дифавтоматов на каждую ветвь электросети, а также на наиболее энергопотребляющие приборы.

Главной положительной характеристикой является уровень предлагаемой безопасности. Также можно выяснить в какой части сети произошел сбой. При возникновении перепада напряжения в одной части дома, будет обесточена лишь та часть, в которой это произошло.

Очевидным минусом является большая стоимость одновременной покупки нескольких дифавтоматов. Также потребуется больше места для их установки.

  1. В заключении хотелось бы отметить, что в данный момент дифавтомат, представляет собой один из наиболее надежных способов защиты электросети вашего дома!

Источник: https://electrikmaster.ru/podklyuchenie-difavtomata/

Как подключить дифавтомат в однофазной сети — схема и порядок подключения

Дифференциальный автоматический выключатель – это электромеханический прибор, обеспечивающий защиту электросети от повреждений в результате короткого замыкания или высоких нагрузок. Помимо этого, он обеспечивает безопасность людей, не допуская поражения электричеством при касании линии, в которой имеется утечка тока. Таким образом, он объединяет в себе функции двух аппаратов: защитного автомата и УЗО. Подключение дифавтомата – задача не из легких, и чтобы правильно выполнить ее, нужно соблюдать меры безопасности, а также выполнять правила монтажа. О том, как подключить дифавтомат, и пойдет речь в этой статье.

Конструктивные особенности дифференциальных автоматов

Как уже было сказано, установка в сеть дифавтомата позволяет обеспечить защиту от утечек электротока, перегрузок и сверхтоков КЗ. Этот прибор является комбинированным, и в его состав входят две основных составляющих:

  • Защитный автомат с электромагнитным (катушка) и тепловым (биметаллическая пластина) расцепителями. Первый отключает питание линии при возникновении в ней короткого замыкания, а второй обесточивает сеть при появлении нагрузки, превышающей расчетную. АВ в дифавтоматах могут иметь 2 или 4 полюса, в зависимости от того, какую сеть они защищают – однофазную или трёхфазную.

  • Устройство защитного отключения. В состав этого элемента входит реле, на которое при нормальном функционировании сети воздействуют магнитные потоки одинаковой силы, не давая разъединить линию. При возникновении утечки (ухода электричества в землю) равномерность потоков нарушается, в результате чего происходит переключение реле с обесточиванием линии.

Кроме АВ и УЗО, автомат имеет в своем составе дифференциальный трансформатор, а также электронный элемент усиления.

Установка дифавтомата в одно- и трехфазной сети

Прежде чем начать подключение дифференциального автомата, необходимо нажать на его корпусе кнопку «Тест». Таким образом, искусственно создается утечка тока, на которую прибор должен отреагировать отключением. Это позволит удостовериться в исправности устройства. Если при тестовом испытании аппарат не отключился, пользоваться им нельзя.

В бытовых однофазных сетях, где показатель рабочего напряжения составляет 220В, устанавливаются двухполюсные АВДТ.

Подключение дифавтомата в однофазной электрической сети требует правильного подсоединения нулевых проводов: ноль от нагрузки подключается с нижней части прибора, а от питания – с верхней.

Монтаж четырехполюсного диф. автомата, предназначенного для защиты трехфазной сети, рабочее напряжение в которой равно 380В, производится по аналогичному принципу. При этом нужно учитывать, что трехфазный (четырехполюсный) дифавтомат занимает в распределительном щите больше места, чем однофазный. Это обусловлено необходимостью установки блока дифференциальной защиты.

Корпус некоторых типов АВДТ маркируется обозначением 230/400V. Такое устройство может устанавливаться в сети как с одной, так и с тремя фазами. Во втором случае эти приборы монтируются на потребители, использующие только одну фазу – это может быть группа розеток или отдельные аппараты.

Схемы подключения

Основное правило, которое должна учитывать любая схема подключения дифференциального автомата, гласит: АВДТ нужно подсоединять к фазам и нулевому проводнику исключительно той линии или ответвления, для защиты которой предназначен этот прибор.

Вводной автомат

Дифференциальный автомат в щитке в этом случае устанавливается на вводном проводе. Такая схема подключения дифавтомата получила свое название потому, что устройство защищает все группы и ветки сети, к которой оно подсоединено.

При подборе АВДТ для этой схемы необходимо учитывать все рабочие параметры линии, в том числе и потребляемую мощность. Такой способ подключения защитного устройства имеет ряд плюсов, к которым относятся:

  • Экономия, поскольку на всю сеть устанавливается единственный автомат.
  • Компактность, так как одно устройство не занимает в щитке много места.

Минусы этой схемы таковы:

  • При возникновении нарушений в сети обесточивается вся квартира или дом.
  • При любой неисправности на ее поиск и устранение уйдет много времени, поскольку нужно будет найти ветку, на которой произошел сбой, а также установить конкретную причину неполадок.

Наглядные схемы подключения дифавтоматов на видео:

Отдельные автоматы

Этот метод подключения предусматривает установку нескольких дифференциальных АВ. Установка дифавтомата производится на каждую отдельную ветку или мощный потребитель. Кроме того, дополнительный АВДТ ставится перед группой самих защитных устройств. К примеру, на осветительные приборы устанавливается один аппарат, на розеточную группу – другой, а на электроплиту – третий.

Преимуществом этого способа является максимальный уровень обеспечения безопасности, а также достаточно легкий поиск возможных неисправностей. Недостаток его – большие затраты, связанные с покупкой нескольких дифференциальных автоматов.

Дифавтомат в схеме без заземления

Еще не так давно технология строительства любых зданий учитывала обязательное устройство заземляющего контура. Все имеющиеся в доме распределительные щиты подключались к нему. В современном строительстве оборудование заземления не является обязательным.

В таких зданиях и имеющихся в них квартирах дифференциальные АВ должны устанавливаться обязательно, чтобы обеспечить необходимый уровень электрической безопасности.

Дифавтомат в такой схеме не только защищает сеть от неполадок, но и играет роль заземляющего элемента, предотвращая утечку электротока.

Что нужно помнить при подключении дифференциального автомата?

Независимо от того, в однофазную или трехфазную сеть подключается защитное устройство, при его установке должны соблюдаться нижеперечисленные правила:

  • Питающие кабели следует подсоединять к верхней части прибора, а провода, идущие на потребители – к нижней. На корпусной части большинства дифференциальных АВ имеется принципиальная схема, а также обозначение разъемов.

Очень важно правильно подключить дифавтомат, поскольку неверное подсоединение проводников с высокой долей вероятности станет причиной сгорания устройства. Если кабели недостаточно длинны, их нужно заменить или нарастить. Как вариант – аппарат можно перевернуть на ДИН-рейке, но в этом случае можно запутаться по ходу дальнейшей установки.

  • Необходимо соблюдать полярность контактов. Все защитные устройства в соответствии с международными стандартами имеют маркировку разъемов: для фазных – L, для нулевых – N. Подводящий кабель обозначается цифрой 1, а отводящий – 2. Если контакты будут подключены неправильно, то прибор, скорее всего, не сгорит, но при этом не будет реагировать на неполадки в сети.
  • Во многих аппаратах схема подключения предусматривает подсоединение всех нулевых проводников к общей перемычке. Но в случае с дифференциальным АВ этого делать нельзя, иначе питание будет постоянно отключаться. Чтобы не вызвать сбоев в работе, нулевой контакт каждого дифавтомата следует соединять только с той веткой, которую он защищает.

Порядок подключения

Теперь поговорим о том, как правильно подключить АВДТ. После того, как вы определились со схемой монтажа и приобрели все, что нужно для установки, переходим к подключению. Оно производится в следующем порядке:

  • Внимательно осмотрите корпус устройства. На нем не должно быть трещин и других дефектов, поскольку они могут стать причиной некорректной работы прибора.
  • Отключите питание в домашней сети рубильником в распределительном щитке.
  • Тестером или отверткой-индикатором проверьте контакты подключенных потребителей, чтобы убедиться, что к ним не поступает напряжение.
  • Прикрепите к DIN-рейке дифавтомат.
  • Снимите изоляционный слой с концов подключаемого провода (примерно по 5 мм). Для этого удобнее всего использовать бокорезы.
  • Подсоедините фазные и нулевые жилы: от провода питания – к верхним клеммам защитного устройства, а от защищаемой линии – к нижним.

Наиболее распространенные ошибки при подключении АВДТ

Если после подсоединения дифференциального автомата он срабатывает при малейшей нагрузке или не включается вообще, значит, его установка была произведена неправильно.

Существует несколько ошибок, которые чаще всего допускают неопытные пользователи при самостоятельном подключении дифавтомата:

  • Соединение нейтрального провода с кабелем заземления. В этом случае включить АВДТ будет невозможно, так как не получится установить в верхнее положение рычажки устройства.
  • Подключение нуля к нагрузке с нулевой шины. При таком подсоединении рычажки прибора устанавливаются в верхнее положение, но отключаются при подаче малейшей нагрузки. Ноль следует брать только с выхода защитного аппарата.
  • Подсоединение нуля с выхода устройства вместо нагрузки к шине, а с последней – к нагрузке. Если подключение выполнено таким образом, рычажки прибора можно будет установить в исходное положение, но как только будет включена нагрузка, АВДТ вырубит. Кнопка «Тест» в этом случае также работать не будет. Такие же симптомы будут наблюдаться, если перепутать подключение нуля, подсоединив его с шины к нижней, а не к верхней клемме аппарата.
  • Перепутанное подключение нулевых проводов с двух разных АВДТ. В этом случае оба автомата будут включаться, кнопка «Тест» на каждом из них будет работать правильно, но как только будет подключена нагрузка, вырубятся сразу оба устройства.

  • Соединение нулевых проводов от двух АВДТ. Когда допущена эта ошибка, рычажки обоих аппаратов устанавливаются в рабочее положение, но при подключении нагрузки или нажатии кнопки «Тест» на любом дифавтомате отключатся оба одновременно.

Заключение

В этой статье мы рассказали, как правильно подключить дифавтомат, а также разобрались с основными ошибками, которые допускаются при этой процедуре. Учитывая это, вы сможете самостоятельно установить защитное устройство, а если при этом будет допущена ошибка – легко найдете и исправите ее.

Источник: https://YaElectrik.ru/jelektroshhitok/kak-podklyuchit-difavtomat

Подключение дифавтомата в электросети без заземления

В зданиях старой постройки, не подвергавшихся капитальному ремонту, как правило, электропроводка выполнена по двухпроводной схеме. Проводник заземления при этом отсутствует. Если электропроводка не заменяется на трехпроводную, существует угроза безопасности использования различных приборов и устройств, требующих питания от сети переменного тока.

Необходимость в установке

Заземление эффективно срабатывает при пробое фазного проводника на корпуса приборов, оборудования, на токопроводящие части сооружений. Наличие заземления не допустит поражение электрическим током, так как исключит возникновение разности потенциалов между корпусом прибора и землей.

Как же повысить безопасность эксплуатации электрической сети в помещении без заземления, если нет возможности для замены электропроводки? Выход есть.

Нередко собственники или владельцы помещений оказываются в затруднении, задаваясь вопросом, можно ли устанавливать устройства защитного отключения или дифференциальные автоматы в двухпроводной однофазной сети, когда нет заземления?

Устанавливать не только можно, но и нужно. Более того, даже при наличии заземления рекомендуется, а в некоторых случаях обязательно требуется, использование дифференциальных защитных устройств. Такие устройства устанавливаются в однофазной двухпроводной сети сразу на оба проводника.

Защита от поражения током

Работа дифференциального автомата или устройства защитного отключения (иногда его называют дифференциальными реле) основана на определении разницы в фазном и нулевом токах.

Если разница существует, устройство отключает подачу электричества. Разница может фиксироваться при возникновении утечки тока. При исправном электроприборе или оборудовании, утечка в нем не возникает, то есть значение тока, поступающего по фазному проводнику равно значению в нулевом проводнике.

Если происходит повреждение изоляции фазного провода, возникает разность потенциалов между ним и любым заземленным предметом. То же самое происходит при пробое на корпус электроприбора. Заземление в этом случае поможет только снять эту разность потенциалов с корпуса, но сам прибор останется под напряжением.

Если произойдет касание корпуса человеком, последний скорее всего не почувствует воздействие электричества, потому, что сопротивление тела больше сопротивления заземляющего проводника. Можно представить, что случиться, если заземление неисправно или вообще отсутствует.

Дифференциальный автомат, при возникновении подобной ситуации отключит подачу электричества и обесточит прибор. Человек, даже подвергшись воздействию электричества, не почувствует этого, потому что значение тока не превысит 30 миллиампер, а время отключения – 0,3 секунды. Такие параметры для УЗО и дифавтоматов, используемых в жилых помещениях, определены нормами.

Выбор схемы

В трехпроводной сети с заземляющим проводом, допускается подключение дифавтомата или УЗО в отдельных помещениях или на отдельные группы потребителей. Остальные группы защищаются установкой автоматического выключателя с соответствующим нагрузке номинальным током.

В двухпроводной сети, схема подключения должна предусматривать наличие защитного устройства на входе в распределительный щит. Только при соблюдении этого условия вся электропроводка окажется защищенной.

Для правильной и надежной работы электропроводки в двухпроводной сети целесообразно устанавливать дифференциальные автоматы или устройства защитного отключения на каждую группу.

Каждая цепь должна защищаться отдельным устройством. Вводной дифавтомат должен иметь параметры номинального тока не меньше суммарного, который может возникнуть в защищенных цепях.

Дифференциальный ток этого автомата должен быть не менее 100 миллиампер, чтобы автомат не срабатывал одновременно с любым из последующих. Необходимо также, чтобы вводной дифавтомат был предназначен для селективной работы в схемах. В этом случае на корпусе прибора должны быть специальные обозначения в маркировке.

Правила подключения

При использовании в схеме электропроводки нескольких дифференциальных устройств, возможны случаи некорректной работы дифавтоматов. Они могут либо отключаться при подключении нагрузки, либо могут не срабатывать, даже при наличии утечки.

Если знать, как правильно подключать дифавтомат в сети без заземления, можно избежать многих ошибок и сэкономить время на отладке схемы. Простые правила подключения описаны ниже:

  • подключение питания дифавтомата производится сверху к клеммам с винтовыми зажимами. Нагрузка подключается к нижним клеммам. При этом обязательно соблюдается фазность или полярность;
  • дифавтомат должен подключаться в разрыв обоих проводников при однофазной проводке, иначе, если какой-либо проводник минует прибор, он будет срабатывать при подключении нагрузки;
  • фаза и ноль в одной отдельно взятой розетке должны приходить с одного дифавтомата, если в розетке фаза с одного дифавтомата, а ноль – с другого, оба автомата будут отключаться;
  • электроприбор или группа, подключенная к одному автомату, не должны иметь контакта с приборами другой группы. Нередко, для экономии места в распределительном щите, все нулевые проводники от нагрузок подключают к общей шине, соединяя все дифавтоматы по нулевому проводу. В результате каждый дифавтомат фиксирует нуль соседней группы, как проводник с утечкой, так как часть тока возвращается через соседний прибор.

Источник: https://EvoSnab.ru/oborudovanie/avtomatika/podkljuchenie-difavtomata-bez-zazemlenija

схема, видео, фото – Ремонт своими руками на m-stone.ru

 

Одной из ключевых проблем при создании систем электроснабжения является обеспечение безопасности их эксплуатации. Это было понято давно, еще на заре прихода электричества в дома и квартиры – внутренние сети стали защищаться плавкими предохранителями, известными под названием «пробки». Время шло, и системы защиты совершенствовались – они стали оберегать не только от перезагрузки или коротких замыканий, но и от случайного поражения человека электрическим током. В настоящее время основными приборами такой защиты являются автоматические выключатели и устройства защитного отключения. Своеобразным «симбиозом» этих двух приборов является дифференциальный автомат.

Подключение дифавтомата

Но этот прибор защиты лишь в том случае станет корректно выполнять возложенные на него функции, если будет правильно размещен в общей схеме домашней или квартирной электросети. Увы, в этом вопросе многие владельцы жилья, стремящиеся все и всегда делать своими руками, допускают немало ошибок. «Схалтурить» вполне могут и приглашенные «мастера» — в этой сфере частных услуг встречается немало откровенных «шабашников». Поэтому имеет смысл рассмотреть подробнее, по каким принципам осуществляется подключение дифавтомата – такая информация в любом случае будет полезной.

Содержание статьи

1 Предназначение и устройство дифференциального автомата. Его основные характеристики.1.1 Принципиальное устройство и предназначение1.2 Основные параметры дифференциальных автоматов и их маркировка2 Установка и подключение дифавтомата2.1 Электромонтажные работы2.2 Схемы подключения дифференциальных автоматов.2.2.1 Единственный дифавтомат на вводе2.2.2 Дифавтоматы на выделенных линиях2.2.3 Селективная схема с противопожарной дифференциальной защитой2.2.4 Противопожарный дифавтомат в трехфазной сети2.2.5 Видео: Схемы подключения дифавтоматов с пояснениями мастера3 Типичные ошибки при подключении дифференциальных автоматов

Выбираем способ

Для начала разберемся с основными вариантами электромонтажных работ, т.к. домашняя электропроводка может быть однофазной (220 В), трехфазной (380 В), с заземлением и без него. К тому же изделие можно установить только на вводном щитке в квартире либо на каждую отдельную группу проводов. В зависимости от этих условий, схема подключения дифавтомата может быть немного видоизмененной, да и самой устройство будет иметь другую конструкцию (двухполюсный либо четырехполюсный).

Итак, рассмотрим по порядку каждый из способов подключения дифавтомата в щитке.

Простейшая защита

Наиболее простой способ установки – один вводной дифавтомат, обслуживающий всю квартирную проводку. В этом случае необходимо покупать мощное устройство, рассчитанное на токовую нагрузку от всех электроприборов в помещении. Недостаток такой схемы подключения заключается в том, что если защита сработает, самому найти проблемную зону будет проблематично, т.к. пробой может быть где угодно.

Обратите внимание на то, что земляной провод проходит отдельно, соединяясь с заземляющей шиной, к которой подсоединяются все PE-проводники от электроприборов. Также важный момент заключается в подсоединении нулевого проводника. Ноль, который выведен из дифференциального автомата, категорически запрещается соединять с другими нулями электросети. Это связано с тем, что по всем нулям будут проходить разные токи, которые станут причиной срабатывания аппарата.

Надежная защита

Усовершенствованным вариантом подключения дифавтомата в доме является следующая схема:

Как Вы видите, на каждую группу проводов установлено по отдельному устройству, которое сработает только в том случае, если опасная ситуация возникнет у него на «участке». В то же время остальные изделия не среагируют и будут работать в своем обыкновенном режиме. Преимущество такого варианта подключения заключается в том, что при возникновении утечки тока, короткого замыкания либо перегрузки электросети можно сразу же найти проблемный участок и переходить к его ремонту. Недостаток такого способа установки дифавтомата – повышенные материальные затраты на приобретение нескольких аппаратов.

Без заземления

Выше мы предоставили несколько примеров, в которых присутствовал заземляющий контакт. Однако на даче и в старых домах (а соответственно и со старой проводкой) использовалась двухпроводная сеть – фаза и ноль.

В этом случае подключение дифавтомата осуществлялось по следующему принципу:

Если в Вашем случае также отсутствует «земля», обязательно осуществите замену электропроводки в доме на новую, более безопасную.

В трехфазной сети

Если Вы решили установить дифавтомат в коттедже, гараже либо современной квартире, где применяется трехфазная сеть на 380В, в этом случае необходимо использовать 3 фазный автомат. На самом деле схема не будет отличаться от предыдущих, если не учитывать тот факт, что на вводе и выводе из корпуса нужно подключить по четыре жилы.

На схеме показано, как подключить трехфазный дифавтомат к сети:

Вот мы и предоставили существующие способы подключения дифференциального автомата своими руками. Наиболее правильным вариантом является тот, который с заземлением и несколькими отдельно установленными устройствами.

Также советуем просмотреть наглядную видео инструкцию с правильным подсоединением проводов:

Селективная схема

Как подключить дифавтомат

Начнем со способов монтажа и порядка подключения проводников. Все очень просто, никаких особых сложностей нет. В большинстве случаев монтируется он на динрейку. Для этого есть специальные выступы, которые удерживают устройство на месте.

Крепление на динрейку

Электрическое подключение

Подключение дифавтомата к электросети происходит проводами в изоляции. Сечение выбирается исходя из номинала.  Обычно линия (подвод питания) подключается в верхние гнезда — они подписываются нечетными цифрами, нагрузка — в нижние — подписываются четными цифрами. Так как к дифференциальному автомату подключается и фаза и ноль, чтобы не перепутать, гнезда для «ноля» подписаны латинской буквой N.

Схема подключения дифавтомата обычно есть на корпусе

В некоторых линейках подключать линию можно и в верхние, и в нижние гнезда. Пример такого устройства на фото выше (слева). В этом случае на схеме пишется нумерация через дробь — 1/2 вверху и 2/1 внизу, 3/4 вверху и 4/3 внизу. Это и обозначает, что не имеет значения сверху или снизу подключать линию.

Подключение дифавтомата на распределительном щитке

Перед подключением линии с проводов снимают изоляцию примерно на расстоянии 8-10 мм от края. На нужной клемме слегка ослабляют крепежный винт, вставляют проводник, винт затягивают с достаточно большим усилием. ЗАтем провод несколько раз дергают, чтобы убедиться что контакт нормальный.

Проверка работоспособности

После того, как вы подключили дифавтомат, подали питание, необходимо проверить работоспособность системы и правильность установки. Для начала тестируем сам агрегат. Для этого есть специальная кнопка, подписанная «Test» или просто буквой T. После того, как перевели переключатели в рабочее состояние, нажимаем на эту кнопку. При этом устройство должно «выбить». Эта кнопка искусственно создает ток утечки, так что мы проверили работоспособность дифавтомата. Если сработки не было — надо проверить правильность подключения, если все верно, устройство неисправно

Если при нажатии кнопки «Т» дифавтомат сработал, он работоспособен

Дальнейшая проверка — подключение простой нагрузки к каждой розетке. Этим вы проверите правильность расключения розеточных групп. И последнее — поочередное включение бытовой техники, на которую заведены отдельные линии электропитания.

Как устроен дифференциальный автомат

Дифавтоматом называется электрическое устройство, которое необходимо для защиты проводки и подсоединенных к ней изделий от больших перегрузок и утечек тока. Дифференциальный автомат представляет собой специальный аппарат, состоящий из таких функциональных частей:

Устройство защитного отключения, работа которого производится из-за подведения значения обратного тока. При работе значения обратного и входного тока способны создать одинаковые магнитные поля, которые не дают разъединить аппаратуру выключения устройства. Когда в схеме появляется утечка тока, то разница между магнитными полями переключает специальное реле и питание автоматически отключается.
Автоматический выключатель, который оборудован несколькими расцепителями. Тепловой расцепитель отключает подачу тока при обнаружении небольшой перегрузки на потребителях, к которым он подсоединен. Электромагнитный расцепитель отключает питание при возникновении короткого замыкания в сети. В разных дифференциальных автоматах применяются 2 или 4 полюсные выключатели.

Кроме этих узлов, в состав дифференциального автомата входит специальный электронный усилитель и дифтрансформатор.

Перед тем как выбирать дифавтомат, необходимо правильно проверить его работоспособность. Для этой цели в каждом устройстве существует специальная кнопка. При нажимании на нее происходит искусственное моделирование утечки тока, которое приводит к выключению устройства. Когда это условие не выполняется, то использование такого дифавтомата не допускается.

В простой бытовой электрической сети используются двухполюстные дифавтоматы. Подключение устройства выполняется по определенному принципу. Снизу дифференциального автомата подключается ноль от нагрузки, а сверху него необходимо подсоединить провода питания.

Многополюсные автоматы монтируются таким же образом, но применяются лишь в трехфазных электрических сетях напряжением 380 вольт. Их монтаж требует намного больше места на специальной рейке, чем для других модулей, потому что нужно пространство для расположения блока дифференциальной защиты.

Тем, кто серьезно занимается электроникой, будет полезна статья о практическом применении и схемах подключения ОУ LM358.

4

Эксплуатация дифференциального автомата в сети без заземления

В современных новостройках и офисах, а также на других объектах, построенных относительно недавно, чаще всего отсутствует заземление. Сегодня наблюдается постепенное отхождение от традиционных схем. Отказ от заземления связан с появлением более надёжной бытовой техники в домах.

Если в доме нет заземления и присутствует мощная техника, лучше установить УЗО

На практике дифавтомат мгновенно разрывает цепь, если человек прикасается к токоведущим проводам, либо к нетоковедущим, но оказавшимся по каким-то причинам под напряжением. Подача электричества на конкретный участок прекращается сразу же, поэтому предотвращаются риски получения серьёзных травм.

Полной замены заземлению ни одно коммутационное устройство не даёт, поэтому при наличии мощного оборудования лучше устанавливать УЗО.

Если корпус бытового прибора бьёт током, тогда лучше подумать о заземлении. Некоторые специалисты рекомендуют делать «зануление», но в случае перефазировки фаза окажется на корпусе, что крайне опасно.

Установка и подключение дифавтомата

Электромонтажные работы

Здесь, по сути, сложно выделить какие-либо особенности, отличающие установку дифференциального автомата от автоматического выключателя или УЗО. Поэтому – вкратце:

Естественно, все электромонтажные работы проводятся только в обесточенном щите. И в этом нужно убедиться, чтобы быть уверенным в безопасности на все 100%!
(MISSING)С тыльной стороны любого дифавтомата имеет фигурный паз для крепления прибора на стандартной DIN-рейке. То есть АВДТ надевается верхним выступом этого паза не рейку в планируемом месте установки, а затем подается вперед. Снизу имеется подпружиненная защелка, которая при нажатии захватит нижний выступавший край DIN-рейки, и прибор будет зафиксирован на ней.

Установить современные выключатели на стандартную DIN-рейку — минутная задача, не требующая ни специального инструмента, ни приложения больших усилий.

Если в этом имеется необходимость, можно зафиксировать расположение выключателя на самой рейке, чтобы не допустить его смещения вдоль нее. Для этого применяются специальные фиксаторы, металлические или пластиковые, которыми «подпирают» выключатель с одной или обеих сторон, в зависимости от соседства с другими приборами или отсутствии такового.

Металлические фиксаторы положения установленного на DIN-рейку прибора

Производится зачистка подключаемых к дифавтомату проводов. Лучше всего это производить специальным съемником изоляции – не повреждается сам проводник. Зачистка проводится на длину в 8÷10 мм от конца провода.

Провода рекомендуется зачищать с помощью специального съемника изоляции

После очередной тщательной проверки правильности расположения подходящих от сети и отходящих в сторону нагрузки проводов, производится их поочерёдное подключение к клеммам.

Для этого вначале ослабляется, слегка выкручивается винт клеммы. Затем зачищенный конец провода (или обжатый наконечник) заводится в клемму, так, чтобы не снаружи не оставалось открытого участка без изоляции. Затем с приложением должного усилия производите затяжка винта и проверка надежности соединения. Провод должен быть закреплен без малейшего намека на возможный люфт в клемме, не поддаваться на выдергивающее усилие.

После затяжки всех клемм и еще одной визуальной проверки правильности коммутации проводов, можно включить сеть, чтобы провести тестирование дифавтомата. Во-первых, он должен включиться и удерживаться в таком положении. Если он срабатывает сразу, в схеме допущена какая-то ошибка. Во-вторых, при включённом АВДТ нажимают на его кнопку «тест» – это должно сопровождаться мгновенным срабатыванием защиты.

Итак, совершенно очевидно, что сам по себе монтаж дифференциального автомата в щите никакой чрезвычайно большой сложности не представляет. В основном соблюдаются правила, присущие для электромонтажа любых приборов с установкой на DIN-рейку.

Как правильно собрать распределительный щит?

Профессионализм настоящего специалиста-электрика всегда выдает высокое качество, аккуратность и, если хотите, даже эстетичность монтажа электрического распределительного щита. При выполнении этой непростой задачи необходимо придерживаться определенных правил и учитывать многочисленные нюансы. Подробно о монтаже распределительного щита читайте в специальной публикации нашего портала.

Так что главная загвоздка при установке дифференциальных автоматов кроется не в установке их на рейку и подключении проводов к клеммам. Основная проблема — это правильное расположение защитного устройства в самой схеме квартирной электросети.

Схемы подключения дифференциальных автоматов.

При установке дифференциальных автоматов может использоваться несколько схем. Каждая из них обладает своими особенностями и, часто, недостатками.

Посмотрим на основные применяемые варианты.

Единственный дифавтомат на вводе

Схема такова – на вводе до счётчика установлен двухполюсный автоматический выключатель, а после – дифференциальный автомат, который «обслуживает» все линии внутренней проводки в доме или квартире. Других приборов дифференциальной защиты нет – на каждой из линий просто установлен автомат нужного номинала от коротких замыканий и перегрузки.

Единственный дифференциальный автомат установлен на вводе сразу после счетчика.

Схема, безусловно, работоспособная, но к ней сразу возникает ряд вопросов.

Первое. Раз каждая линия защищается автоматическим выключателем, то стоит ли перед ними по иерархии схемы устанавливать АВДТ? Получается, что способности дифавтомата реагировать на перегрузку или на короткое замыкание – остаются совершенно невостребованными. Видимо, здесь бы хватило и просто УЗО, которое при равных номиналах практически всегда дешевле АВДТ.
Второе. Нет никакой ясности с номиналом дифференциального тока. Если поставить, скажем, на 10 или 30 мА, то при нескольких линиях даже совершенно неопасные утечки могут в сумме вызывать частое ненужное срабатывание защиты. Если же номинал завысить, скажем, до 100 мА, то, по сути, линии остаются не защищёнными от уже очень опасных токов утечки.
Третье. Отыскать проблемный участок сети, вызывающий срабатывание защиты, будет очень проблематично.

Одним словом, схема очень далека от совершенства, и использовать ее – вряд ли разумно.

Дифавтоматы на выделенных линиях

В этой схеме, безусловно, более надежной в работе, дифференциальный автомат устанавливается на каждую линию, нуждающуюся в защите от токов утечки. Как уже говорилось выше, некоторые линии не требуют такой защиты, и их можно оставить только «под охраной» автоматических выключателей, на случай КЗ или перегрузки.

Важные линии защищены индивидуальными дифференциальными автоматами

Понятно, что такой подход потребует уже более значительных материальных затрат. Но зато и безопасность на высоте, и локализация участка с неисправностью значительно упрощается. При выбивании одного из дифавтоматов все остальные линии продолжают работать в штатном режиме.

Селективная схема с противопожарной дифференциальной защитой

УЗО или дифавтомат способны не только защищать человека от электротравм при токах утечки. При значительной утечке, измеряемой уже сотнями миллиампер, велика вероятность возникновения пожароопасной ситуации. И такое зачастую случается, причём, как правило, в самих распределительных щитах. Повреждения изоляции проводов и перемычек, нарушение правил или небрежность при выполнении монтажа — все это может привести к возникновению токов утечки, способных вызвать сильный локальный нагрев проводки со всеми вытекающими негативными последствиями.

Поэтому одной из мер по недопущению подобных явлений является установка так называемого противопожарного УЗО (или дифференциального автомата), размещаемого на вводе в «верхушке» всей иерархии схемы, сразу после вводного автомата и счетчика электроэнергии. Здесь разговор идет не столько о защите человека от поражения током, сколько о других задачах:

Это защита вводного кабеля и всей «начинки» распределительного щита от возможных токов утечки.
Защита тех линий, в которых не предусмотрена установка дифференцированных приборов.
Это дополнительная страховка на случай отказа или полного выхода из строя нижестоящих по иерархии схемы УЗО и дифавтоматов.

При использовании в качестве такой защиты АВДТ, общая схема может выглядеть, например, так:

Селективная схема с общим противопожарным УЗО или АВДТ на входе

На схеме не показано, но, как мы видели раньше, некоторые линии могут не нуждаться в дифференциальной защите и иметь только автоматические выключатели в разрыве фазы.

При таком подходе необходимо учитывать, что для корректной работы схемы должны быть выполнены следующие условия:

Номинал дифференциального тока срабатывания противопожарного УЗО или АВДТ должен быть как минимум втрое выше уставки дифавтоматов, расположенных ниже по иерархии. Вот для этих целей и выпускаются АВДТ или УЗО, рассчитанные на ток утечки в 100, 300 или 500 мА.
Время срабатывания тоже должно отличаться в бо́льшую сторону как минимум втрое. А вот это достигается установкой дифавтоматов селективного типа, то есть помеченных символом «S» — об этом говорилось выше.

Если эти условия не соблюсти, то работа схемы может превратить жизнь своих хозяев в постоянное мучение. Кого угодно «достанут» частые срабатывания АВДТ на входе с полным выключением всей домашней сети. И, естественно, с немалыми проблемами поиска повреждённого участка.

А при грамотном подборе дифавтоматов по такой схеме нарушения на одной из линий приведут только к ее отключению – остальные будут работать. Но если сработал селективный автомат, то это станет сигналом о наличии весьма серьёзной причины, поиск которой лучше начинать непосредственно от распределительного шкафа.

Противопожарный дифавтомат в трехфазной сети

Не столь часто, но все же встречается и такое, что в дом заводится трёхфазная линия питания. ее тоже можно и нужно защитить противопожарным АВДТ (УЗО).

Естественно, четырёх полюсный дифавтомат, рассчитанный для установки на трехфазную линию – это куда более сложное устройство, в  котором производится оценка дифференциальных токов и защита от перегрузки и КЗ для каждой из фаз. Но его установка подчиняется тем же правилам – на корпусе указывается расположение фазных проводов и общего нуля. Важно – не перепутать фазы на входе и выходе, чтобы работа была корректной.

Противопожарный дифавтомат на входе трехфазной сети.

Схема приведена в усечённом виде. В дальнейшем фазы распределяются так, чтобы на каждую выпадала примерно равная нагрузка. И затем уже каждая фаза может делиться на отдельные линии, которые по мере необходимости защищаются АВДТ или парой УЗО с АВ. То есть  по том же принципу, что показывался выше.

Расширить информацию по схемам подключения дифференциальных автоматов поможет предлагаемое вниманию читателей видео:

Видео: Схемы подключения дифавтоматов с пояснениями мастера

Устанавливаем изделие

После того как Вы определитесь со способом подключения, нужно переходить к не менее важному этапу – установочным работам. На самом деле установка диф автомата не представляет ничего сложного, главное делать все правильно и согласно инструкции. Чтобы читатели «Сам электрика» смогли быстро и без проблем установить дифавтомат в щитке, предоставляем следующую пошаговую инструкцию:

Осмотрите корпус на наличие дефектов и механических повреждений. Любая трещина в корпусе может стать причиной неправильной работы изделия.
Отключите электроэнергию в доме и убедитесь что напряжение в сети отсутствует, использовав индикаторную отвертку (либо мультиметр). О том, как проверить напряжение в розетке, мы рассказывали в соответствующей статье!
Установите дифавтомат на DIN-рейку, как показано на фото.
Зачистите изоляцию на подсоединяемых жилах, для этого рекомендуется использовать инструмент для снятия изоляции, который не повредит токоведущий контакт.
Подключите фазные и нулевые проводники, согласно схеме, в специальные разъемы на корпусе дифавтомата. Обращаем Ваше внимание на то, что вводные жилы обязательно должны крепиться сверху.
Включите электропитание и проверьте работоспособность устройства.

Вот и вся технология установки дифференциального автомата. Рекомендуем использовать продукцию только от известных производителей: Legrand (легранд), ABB, IEK и Dekraft (декрафт).

Также советуем Вам обязательно ознакомиться с ошибками при подключении, которые мы предоставили ниже.

Назначение, технические характеристики и выбор

Содержание статьи

1 Назначение, технические характеристики и выбор1.1 Характеристики и выбор1.1.1 Номинальный ток1.1.2 Время-токовая характеристика или тип электромагнитного расцепителя1.1.3 Номинальное напряжение и частота сети1.1.4 Номинальный отключающий дифференциальный ток или ток утечки (уставки)1.1.5 Класс дифференциальной защиты1.1.6 Номинальная отключающая способность1.1.7 Класс токоограничения1.1.8 Температурный режим использования1.1.9 Наличие маркеров о причине сработки1.1.10 Тип конструктивного исполнения1.2 Производитель и цена2 Как подключить дифавтомат2.1 Электрическое подключение2.2 Проверка работоспособности3 Схемы3.1 Простая схема3.2 Более надежная защита3.3 Селективные схемы4 Основные ошибки подключения дифавтоматов

Дифавтомат или дифференциальный автомат защиты объединяет в себе функции автомата защиты и УЗО. То есть, одно это устройство защищает проводку от перегрузок, короткого замыкания и тока утечки. Ток утечки образуется при неисправности изоляции или при прикосновении к токоведущим элементам, то есть он еще защищает человека от поражения электричеством.

Дифавтоматы устанавливаются в электрические распределительные щитки, чаще всего на дин-рейки. Они ставятся вместо связки автомат+УЗО, физически занимают немного меньше места. Насколько конкретно — зависит от производителя и типа исполнения. И это — основной их плюс, который может быть востребован при модернизации сети, когда место в щитке ограничено, а необходимо подключить некоторое количество новых линий.

Дифавтоматы служат для защиты проводки от повышенных нагрузок и человека от поражения электротоком

Второй положительный момент — экономия средств. Как правило, дифавтомат стоит меньше, чем пара автомат+УЗО с аналогичными характеристиками. Еще один положительный момент — необходимо определиться только с номиналом автомата защиты, а УЗО встроен по умолчанию с требующимися характеристиками.

Недостатки тоже имеются: при выходе и строя одной из частей дифавтомата менять придется все устройство, а это дороже. Также не все модели снабжены флажками, по которым можно определить, по какой причине сработало устройство — из-за перегрузки или тока утечки — что принципиально важно при выяснении причин.

Характеристики и выбор

Так как дифавтомат объединяет в себе два устройства, имеет он характеристики их обоих и при выборе надо учитывать все. Разберемся что обозначают эти характеристики и как выбирать дифференциальный автомат.

Обозначение дифавтоматов на схемах

Номинальный ток

Это максимальный ток, который может длительное время выдерживать автомат без потери работоспособности. Обычно он указывается на лицевой панели. Номинальные токи стандартизованы и могут быть 6 А, 10 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А, 63А.

Четырехполюсный дифавтомат для подключения в сети 380 В

Малые номиналы — 10 А и 16 А — ставят на линии освещения, средние — на мощных потребителей и розеточные группы, а мощные — 40 А и выше — в основном используют как вводный (общий) дифавтомат. Подбирается в зависимости от сечения кабеля, точно также, как при выборе номинала автомата защиты.

Время-токовая характеристика или тип электромагнитного расцепителя

Отображается рядом с номиналом, обозначается латинскими буквами B, C, D. Указывает на то, при каких перегрузках относительно номинала происходит отключение автомата (для игнорирования кратковременных стартовых токов).

Номинал дифавтомата и его время-токовая характеристика

Категория B — если ток превышен в 3-5 раз, C — при превышении номинала в 5-10 раз, тип D отключается при нагрузках, которые превышают номинал в 10-20 раз. В квартирах обычно ставят дифавтоматы типа C, в сельской местности можно ставить B, на предприятиях с мощным оборудованием и большими стартовыми токами — D.

Номинальное напряжение и частота сети

Для каких сетей предназначен аппарат — 220 В и 380 В, с частотой 50 Гц. Других в нашей торговой сети не бывает, но все равно, стоит проверить.

Напряжение и частота, на которые рассчитан дифференциальный автомат защиты

Дифференциальные автоматы могут иметь двойную маркировку — 230/400 V. Это говорит о том, что данное устройство может работать и в сети на 220 В и на 380 В. В трехфазных сетях подобные устройства ставят на розеточные группы или на отдельных потребителей, там где используется лишь одна из фаз.

В качестве водных дифавтоматов на трехфазные сети необходимы устройства с четырьмя вводами, а они значительно отличаются габаритами. Спутать их невозможно.

 

 

Номинальный отключающий дифференциальный ток или ток утечки (уставки)

Отображает чувствительность устройства к образующимся токам утечки и показывает, при каких условиях сработает защита. В быту используются только два номинала: 10 мА для установки на линии, в которых установлено только одно мощное устройство или потребитель, в котором сочетаются два опасных фактора — электричество и вода (проточный или накопительный электрический водонагреватель, варочная поверхность, духовой шкаф,  посудомоечная машина и т.п.).

Для линий с группой розеток и наружного освещения ставят дифавтоматы с током утечки 30 мА, на линии освещения внутри дома их не обычно ставят — для экономии.

Ток утечки или уставки на диф автомате

На устройстве может быть написан просто значение в миллиамперах (как на фото слева) или может быть нанесено буквенное  обозначение тока уставки (на фото справа), после которого стоят цифры в амперах (при 10 мА стоит 0,01 А, при 30 мА цифра 0,03 А).

Класс дифференциальной защиты

Показывает от токов утечки какого типа защищает это устройство. Есть буквенное и графическое изображение. Обычно ставят значок, но может быть и буква (смотрите в таблице).

Выбор класса дифференциальной защиты дифавтомата происходит исходя из типа нагрузки. Если это техника с микропроцессорами, необходим класс А, на линии освещения или включения питания простых устройств подойдет класс AC. Класс В в частных домах и квартирах ставят редко — нет необходимости «отлавливать» все типы токов утечки. Подключение дифавтомата класса S и G имеет смысл в многоуровневых схемах защиты. Их ставят в качестве входных, если в схеме дальше есть другие дифференциальные устройства отключения. В этом случае при срабатывании одного из нижестоящих по току утечки, входной не отключится и исправные линии будут в работе.

Номинальная отключающая способность

Показывает, какой ток в состоянии дифавтомат отключить при возникновении КЗ и остаться при этом работоспособным. Есть несколько стандартных номиналов: 3000 А, 4500 А, 6000 А, 10 000 А.

Отключающая способность дифавтомата

Выбор дифавтомата по этому параметру зависит от типа сети и от дальности расположения подстанции. В квартирах и домах на достаточном удалении от подстанции используют дифавтоматы с отключающей способностью 6 000 А, близко к подстанциям ставят на 10 000 А. В сельской местности, при подводе электропитания по воздушке и в давно не модернизированных сетях достаточно 4 500 А.

На корпусе эта цифра указана в квадратной рамке. Местоположение надписи может быть разным — зависит от производителя.

Класс токоограничения

Чтобы ток короткого замыкания принял максимальное значение, должно пройти какое-то время. Чем быстрее будет отключено электропитание от поврежденной линии, тем меньше меньше вероятность получения повреждений. Класс токоограничения отображается цифрами от 1 до 3. Третий класс — отключает линию быстрее всего. Так что выбор дифавтомата по этому признаку прост — желательно использовать устройства третьего класса, но они дороги, зато дольше остаются работоспособными. Так что при наличии финансовой возможности, ставьте дифавтоматы этого класса.

Токоограничение дифавтомата

На корпусе эта характеристика изображена в маленькой квадратной рамке рядом с номинальной отключающей способностью. Она может стоять справа (у Legranda) или снизу (у большинства других производителей). Если вы такой отметки не нашли ни на корпусе, ни в паспорте, значит этот автомат не имеет тоокограничения.

Температурный режим использования

Большинство дифференциальных защитных автоматов рассчитаны на работу в помещениях. Они могут эксплуатироваться при температурах от -5°C до + 35°C. В этом случае на корпусе ничего не ставят.

Обозначение повышенной морозостойкости дифавтомата

Иногда щитки стоят на улице и обычные защитные устройства не подойдут. Для таких случаев выпускаются дифавтоматы с более широким диапазоном температур — от -25°C до +40°C. В этом случае на корпусе ставят специальный знак, который немного похож на звездочку.

Наличие маркеров о причине сработки

Дифавтоматы не все электрики любят ставить, так как считают, что связка защитный автомат+УЗО более надежна. Вторая причина — если устройство сработает, невозможно определить, что стало тому причиной — перегрузка, и надо просто выключить какой-то прибор, или ток утечки, и надо искать где и что произошло.

Чтобы решить хотя бы вторую проблему, производители стали делать флажки, которые показывают причину сработки дифавтомата. В некоторых моделях это небольшая площадка, по положению которой определяется причина отключения.

Флажок, который показывает причину отключения

Если отключение вызвала перегрузка, индикатор остается вровень с корпусом, как а фото справа. Если дифавтомат сработал при наличии тока утечки, флажок выступает на некоторое расстояние от корпуса.

Тип конструктивного исполнения

Есть диф автоматы двух типов: электромеханические или электронные. Электромеханические более надежны, так как они сохраняют работоспособность даже при пропадании питания. То есть, если пропадет фаза, они смогут сработать и отключить еще и ноль. Электронные же для работы требуют питания, которое берут с фазного провода и при пропадании фазы теряют работоспособность.

 

Производитель и цена

В электричестве не стоит экономить, тем более на устройствах, которые обеспечивают защиту проводки и жизни. Потому рекомендуют всегда покупать комплектующие известных производителей. Лидирует на рынке Legrand (Легранд) и Schneider (Шнайдер), Hager (Хагер) но их продукция дорога, да и много подделок. Не настолько высокие цены у IEK (ИЕК), ABB (АББ), но и проблем с нм бывает больше. С неизвестными производителями в данном случае лучше не связываться, так как они зачастую просто неработоспособны.

Выбор на самом деле не такой и маленький, даже если ограничиться только этими пятью фирмами. У каждого производителя есть несколько линеек, которые отличаются по цене, причем значительно. Чтобы понять в чем разница, надо внимательно смотреть на технические характеристики. На цену оказывает влияние каждая и них, так что внимательно изучайте все данные перед покупкой.

 

Схема подключения дифавтомата в однофазной сети

После того как выбран способ и приобретены все нужные устройства, стоит начинать монтаж дифференциальных автоматов. Сначала необходимо осмотреть дифавтомат на присутствие сколов и различных дефектов, которые способны повлиять на качество работы оборудования. Помещение отключается от электрической сети путем выключения распределительного щита. Необходимо убедиться в полном отсутствии электричества при помощи измерительного прибора или индикаторного инструмента. Дифавтомат устанавливается на специальную рейку.

При помощи пассатижей или специализированного приспособления снимается лишняя изоляция с подключаемых проводов. Далее, подсоединяются нулевые и фазные провода. На верхние разъемы устройства нужно подключить жилы питающего провода, а на нижние разъемы стоит подсоединить провода от нагрузок. Вот теперь необходимо подать питание от силового провода и проверить работу распределительного щита.

7

Особенности монтажа автоматических выключателей в электросети

От способа подключения и конкретной схемы зависят многие основные аспекты, касающиеся выбора электротехнического оборудования. После этого следует переходить к установочным работам в соответствии с требованиями техники безопасности. Несмотря на то, что дифавтомат играет важную роль, его подсоединение не вызывает особых трудностей.

Необходимо следовать следующей инструкции для правильного подключения:

1. Проверьте само устройство на предмет повреждений, потому что трещины и поломки могут привести к проблемам в дальнейшем.2. Предварительно обесточьте дом, убедитесь в том, что напряжение на проводах отсутствует (с помощью мультиметра или индикаторной отвёртки).3. Прикрепите коробку с DIN-рейкой в горизонтальном положении (воспользуйтесь уровнем для точности).4. Вытащите подключаемые жилы и зачистите изоляционную защиту на концах (используйте специальный инструмент, чтобы не нарушить целостность самой жилы).5. Фазные и нулевые проводники подключаются к специальным разъёмам, обозначенным на корпусе дифференциального автомата (крепление осуществляется сверху).6. Верните питание, проверьте корректность работы подключённых устройств.

Фактически задача сводится к тому, что к разъёмам на дифавтомате должно быть подсоединено несколько проводов. Вводные жилы L и N не должны быть снизу корпуса, а нулевой провод не нужно соединять с остальными нулями, потому что в этом случае могут происходить ложные срабатывания.

Источники:

  • https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/elektroxozyajstvo/podklyuchenie-difavtomata.html
  • https://samelectrik.ru/kak-podklyuchit-difavtomat.html
  • https://stroychik.ru/elektrika/vybor-i-podklyuchenie-difavtomata
  • https://instrument.guru/elektronika/kak-vypolnit-podklyuchenie-difavtomata-v-odnofaznoj-seti.html
  • http://obustroen.ru/inghenernye-sistemy/elektrichestvo/elektroschetchiki/podklyuchenie-difavtomata.html

 

Как правильно подключить УЗО без заземления: схема установки

Электрическая проводка очень важна для каждого дома и квартиры. Она обеспечивает все приборы, бытовую технику, систему освещения и прочие электрокомпоненты электрической энергией, которая нужна им для работы. Никогда не стоит забывать о защите этой самой электросети. Для подобных целей применяют различные приспособления. Наиболее популярным из них является УЗО (устройство защитного отключения). В этом материале рассказано, как происходит установка УЗО в доме без заземления и как это правильно организовать.

Можно ли ставить УЗО если нет заземления

Про важность монтажа УЗО в тех местах, где существует повышенная вероятность поражения электрическим током, говорят все мастера, и этим не стоит пренебрегать. Некоторые опытные специалисты утверждают, что подключение этого прибора без выполнения его заземления в двухпроводных электрических сетях невозможно. Это ведет к тому, что придется модернизировать домашнюю сеть, а стоит это дорого. К тому же придется вообще отказаться от устройств защитного отключения.

Внешний вид УЗО

Обратите внимание! Данное убеждение неверно, так как на устройстве защиты имеются всего два разъема для фазы и нуля, а заземление просто некуда вставить. Более того, конструкционные особенности этих приборов и их принцип работы позволяют им спокойно функционировать и без заземления.

Подтверждением этого факта являются случаи, когда устройство защитного отключения подсоединялось к трехпроводной сети электрического тока и работало долго и безо всяких сбоев даже в тех случаях, когда заземляющий кабель был отключен или оборван.

Популярная схема подключения УЗО без заземления в квартире

Будет ли работать дифавтомат без заземления

Дифференциальный автомат — это устройство коммутации, которое совмещает в себе автоматический выключатель и устройство защитного отключения. Он также спокойно может работать в двухпроводной сети без провода заземлителя. Принцип его работы похож на функционирование анализатора, который сравнивает показатели электрического тока у проводов, ищущих к клеймам «фаза» и «нейтраль». Если вдруг произошло короткое замыкание или любая другая внештатная ситуация, то датчики фиксируют это, и контакты прибора автоматически размыкаются, а проводка обесточивается.

Обратите внимание! В качестве примера можно взять стиральную машину. Если в ней случился обрыв проводов, и один из них контактирует с корпусом, то человека ударит током. Если прибор выявит, что электроэнергия распространяется не так, где нужно, то он выключит сеть, и пользователь не пострадает.

Подсоединение дифавтомата к незаземленной сети производится без проблем

Как работает УЗО с заземлением и без него

УЗО работает следующим образом: когда в проводке или в приборе-потребителе возникает пробой, то УЗО не будет работать, так как корпус девайса не заземлен и не имеет пути для прохождения утечки тока. При этом электроприбор будет под серьезным напряжением, и касаться его ни в коем случае нельзя.

Когда человек дотронется до прибора, то ток будет проходить через его тело в землю. Именно тогда, когда его значение сравняется с пороговой величиной УЗО, и произойдет отключение сети.

Обратите внимание! Сколько именно человек пробудет под напряжением, зависит только от времени и порогового срабатывания устройства защитного отключения. В любом случае это произойдет быстро, но пострадавший даже за такой короткий промежуток времени может получить электрический ожог или другую травму.

Другое дело, когда корпус подключен к заземлению. В этом случае устройство защиты бы отключилось моментально. Из этого можно сделать вывод, что схема подключения дифавтоматов и УЗО без заземления может спокойно работать, но это не даст 100 % гарантии безопасности человека при возникновении аварийных ситуаций

Пример того, как подсоединить дифавтомат к двухпроводной сети

Что лучше: УЗО или заземление

Как уже стало понятно, УЗО способно измерять ток утечки, но при ситуации, когда происходит пробой на корпусе прибора, если он не заземлен, и его никто не касается, то прибор будет думать, что никакой утечки нет. Она появится только при прикосновении, но это и будет фактом поражения электрическим током.

Говоря о том, что лучше, можно сказать, что данные методы защиты одинаково защищают человека от аварийных ситуаций, которые могут случиться в сети, а при совместном использовании еще и предупреждают его о том, что используемая электроустановка неисправна.

Подсоединить УЗО к схеме без заземления вполне реально

Как правильно подключить УЗО без заземления

Процесс подключения таков:

  1. Обесточить место работ.
  2. Закрепить прибор УЗО на ДИН-рейке.
  3. Распределить фазный вывод УЗО по всем автоматам.
  4. Включить автомат ввода.
  5. Проверить правильность соединения.
Схема, демонстрирующая, как установить УЗО в незаземленную сеть

Таким образом, было рассказано, как подключить УЗО в квартире без заземления. Подключать прибор к вводным автоматам можно, но это не будет давать 100 % гарантии безопасности. Лучше всего подсоединять дифавтомат или УЗО к уже заземленным сетям.

Схема подключения УЗО без заземления

 Схема подключения УЗО без заземления

            Про необходимость установки устройств защитного отключения в местах повышенной опасности поражения электрическим током слышали, пожалуй, все. Однако многие электрики, среди которых нередко встречаются и профессионалы, почему-то убеждены, что подключение УЗО без заземления в двухпроводной сети невозможна, что это ведет либо к дорогостоящей модернизации электросети в помещении, либо к отказу от УЗО вовсе.

            Однако такое предубеждение неверно в самой своей сути, ведь на УЗО присутствуют только два контактных разъема, и крепить заземляющий провод попросту некуда! Да и принцип работу подобных устройств вовсе не требует подключения к заземлению.

            Подтверждается - это множеством случаев, когда УЗО подключенное к трех проводной сети, в которой имеется заземление вполне исправно и долго функционировали, даже не смотря на повреждение заземления (например, обрыв заземляющего провода) продолжает выполнять свои защитные функции.

Примечание: УЗО имеет смысл ставить даже при обычной двухпроводной схеме подключений, где присутствуют только фаза и ноль. И, для большей наглядности и лучшего осознания необходимости установки дополнительной защиты, давайте определимся, как работает УЗО, а после - представим типичную бытовую ситуацию.

            Фактически УЗО можно считать своеобразным «калькулятором». Схема подключения УЗО без заземления очень проста – через устройство проходят фазовый и нулевой провод, нагрузка на которых тщательно отслеживается и сравнивается. В случае повреждения проводки или потребителя в электросети появляется так называемый ток утечки – тот самый ток, который утекает через поврежденную изоляцию. Величина этого тока обычно крайне мала – десятки и сотни миллиампер – но достаточна для нанесения серьезного ущерба здоровью человека.

            Устройство защитного отключения - сравнивает ток, прошедший через фазовый и нулевой провода, и, в случае отклонения этих величин – размыкает контакты, тем самым прерывая подачу электричества к поврежденному участку сети. От теории давайте перейдем ко вполне понятной бытовой ситуации.

            К примеру, у Вас дома в ванной комнате установлена стиральная машина. Электропроводка двухпроводная фаза и ноль, заземления нет. УЗО тоже пока не установлено. Теперь представьте, что в машинке повредилась изоляция и фазный провод, стал касаться металлического корпуса машинки, т.е. металлический корпус машинки оказался под напряжением.

            Теперь Вы подходите к машинке и дотрагиваетесь к ее корпусу. В этот момент вы становитесь проводником и через вас будет протекать электрический ток. Электрический ток будет протекать через вас до тех пор, пока не отпустите металлический корпус. А тем временем Вас трясет и колотит от протекающего тока и надежды на защиту, которая отключит поврежденный участок нет. Надежда здесь только на собственную силу воли (либо потеряете сознание и упадете).

            Если бы было установлено УЗО  при касании металлического корпуса, который оказался под напряжением, УЗО моментально бы почувствовало утечку тока и сработало, отключив поврежденный участок.

            При первых признаках «перекоса» тока на фазном и нулевом проводе сработала бы автоматика и машинка просто осталась бы обесточенной. А человек едва успел бы почувствовать легкую щекотку в теле и больше бы озадачился звучным щелчком реле из прихожей, чем необычными ощущениями.

            Причем это время настолько мало, что человек практически не чувствует электрического тока. В интернете есть видео по испытанию УЗО так вот там человек специально берется за оголенный провод который подключен к устройству защитного отключения, человек коснулся провода – УЗО мгновенно сработало (он даже не почувствовал ни какого дискомфорта).

 

Внимание! Польза УЗО очевидна, и в двухпроводной системе энергоснабжения, наличие таких устройств в самых опасных участках электросети просто необходима.

 

            Надеюсь, переубедил Вас, что УЗО обязательно нужно устанавливать, не зависимо от того есть у вас заземление в доме или нет. Кроме того если у Вас система питания двухпроводная, то тем более нужно устанавливать устройство защитного отключения. Не слушайте советов, что мол оно в такой сети работать не будет или будет постоянно срабатывать.

            Перед тем, как произвести подключение УЗО без заземления хотел бы напомнить один важный момент.

 

Примечание: Особенностью устройств защитного отключения является отсутствие защиты от перегрузок. Поэтому их обязательно нужно комбинировать с обычными «автоматами». При этом схема подключения может быть разной.

            Существуют, в общем-то, два варианта. Можно поставить одно общее УЗО на весь дом, тем самым обезопасив даже прикроватные светильники. Но только устройства, способные пропустить через себя 40-60А стоят заметно дороже менее мощных собратьев, да и в случае срабатывания реле выяснить причину будет сложно – придется проверять каждый электроприбор.

            К тому же отключение электричества во всем доме сразу доставляет массу неудобств – несохраненные документы в компьютере, «зависший» кондиционер, отключившийся водонагревательный бак или стиральная машинка – перечислять можно долго.

            Если вы решили установить одно УЗО на всю группу потребителей, то схема подключения УЗО без заземления будет выглядеть следующим образом:

 

 

Второй вариант – установка отдельного, менее мощного УЗО на каждую из «опасных» линий: ванная, подвал, гараж, кухня. В таком случае в щитке потребуется больше свободного места, да и цена трех-четырех устройств будет даже выше, чем одного, но мощного – однако повышается надежность всей энергосистемы, а поиск причины отключения сведется лишь к осмотру одной-двух розеток.

            Опытные электрики советуют так же рассудительно подойти и к выбору мощности УЗО  она должна быть немного выше, чем автомат, который будет стоять с ним в паре.

            Причина простая – автоматический выключатель с защитой от перегрузки срабатывает далеко не сразу (от нескольких секунд до десятков минут), и превышение номинального тока, проходящего через УЗО, может стать причиной его поломки.

Пример: Если у Вас в щитке стоит два автомата, от одного запитывается вся квартира полностью (освещение и розетки), от второго запитывается только бойлер в ванной. Установите на каждую линию в отдельности свое устройство защитного отключения: отдельное УЗО на розетки и отдельное УЗО не водонагреватель. Хотя конечно это немного затратно но все же безопасность превыше всего.

Примечание: Желательно разделить сеть, т.е. подключить на отдельный автомат все розетки в квартире и отдельно освещение. Для освещения нужно будет тянуть отдельный кабель от щитка в квартиру.

            Так как в квартире обычно вся проводка замурована в стенах, максимум, что можно сделать - это протянуть отдельный кабель со щитка в квартиру до первой распределительной коробки и подключить освещение только в прихожей, в других комнатах подключить освещение от этого кабеля не будет возможности. Поэтому освещение и розетки обычно остаются сидеть на одном автомате.

 

 

 

            Для подключения устройства защитного отключения выбираем автоматы серии ВД1-63 с номинальным током 16 А и дифференциальным током 30 мА.

 

Внимание! Объединять нули после УЗО нельзя - это ошибка при подключении УЗО. В щитке выполнить подключение таким образом, чтобы фаза шла через автомат, а ноль взят с корпуса щитка. Для подключения УЗО отсоединяем питающий кабель от автоматического выключателя (фазу) и от металлической части щитка (ноль). 

 

            Установив УЗО в щитке приступаем к подключению. На выходные клеммы устройства сразу подключаем фазу и ноль питающего кабеля (на квартиру к одному УЗО, на бойлер ко второму).

            На вход устройства защитного отключения фазу заводим от выходной клеммы автоматического выключателя, на вход нуля берем ноль от корпуса щитка. Таким образом, нулевые жилы проводов, которые вышли с УЗО и идут в квартиру больше не объединяются с другими нулями (нет связи с корпусом щитка).

 

 

            Подключение выполнено. Для того чтобы проверить само УЗО, как оно ведет себя в работе, не будет ли иметь место ложных срабатываний при неправильном подключении - нужно включить автомат перед устройством защитного отключения и конечно же само устройство, затем создать нагрузку (включить в розетку какой либо прибор). Если отключения не происходит, можно считать, что все подключения выполнены правильно.

 

Внимание! После подключения дифавтомата или УЗО обязательно нужно проверять их на предмет утечки. 

            Как проверить УЗО на срабатывания в таком случае? Конечно же с помощью кнопки ТЕСТ. Для этого при включенном устройстве нажимают на кнопку, если при нажатии на кнопку оно сразу отключится - значит исправно.

 

P. S. Обязательно подпишитесь на новые статьи информационного портала «azbukainfo-tlt.ru» и получайте свежую,  полезную информацию по  ремонту своего жилища - своими руками, по оптимизации бюджета,  полезную информацию по строительству вашего дома, купле-продаже квартир, аренды и всего, что касается недвижимости. Хотите оперативно узнавать о новых статьях — установите Виджет Яндекса.

 

Если Вы неуверенны в своих силах и полученных знаний, опасаетесь за жизнь свою и своих близких, переживаете за безопасность своего жилища Оставить заявку - Специалисты компании, помогут Вам, в решении всех насущных проблем и вопросов.

 

P.S. S. Надеюсь, что смог  объяснить, как самостоятельноподключить УЗО без заземления. Читайте, оставляйте комментарии, спрашивайте, может, что не понятно. Так же не забудьте поделиться со своими друзьями и знакомыми найденной информацией, т. к. она им тоже может понадобится — просто нажмите одну из кнопок социальных сетей, расположенных ниже

На главную

Схема подключение дифавтомата в однофазной сети

Дифференциальный автомат представляет собой электромеханическое устройство, используемое как автоматический выключатель тока и УЗО (устройство защитного отключения). Эти функции сочетаются в одном корпусе, поэтому повышается надёжность и расширяется сфера применения. Подключение дифавтомата обеспечивает долговечность и надёжность электросети при длительной эксплуатации.

1 Предназначение дифференциального автомата

Дифавтомат, или автоматический выключатель, выполняет три основные задачи:

  • предотвращение коротких замыканий,
  • защита от утечек тока на землю,
  • снижение рисков перегрузки сети во время работы.

Автоматический выключатель повышает надёжность электросети

С учётом его основных функций его установка является во многих случаях обязательным требованием. В инструкциях к устройствам указывается, как подключить приобретённый автомат. Сертифицированный дифференциальный автомат отличается рядом характерных преимуществ:

  • высокая скорость взаимодействия, обеспечивающая полную защиту человека от удара электрическим током,
  • устранение сверхтоков в сети, предотвращающих короткие замыкания и перегрузки,
  • повышение надёжности при длительной работе.

В обычных ситуациях используется стандартная схема подключения дифавтомата, хотя также есть несколько вариантов, зависящих от характеристик сети и условий эксплуатации.

2 Принципы работы дифференциального автомата

По технике безопасности необходимо свести к минимуму риски возникновения коротких замыканий или перегрузок. С этой задачей справляется встраиваемый модуль, который моментально прерывает течение тока.

При возникновении коротких замыканий или перегрузок встраиваемый модуль сразу же прерывает течение тока

За выполнение поставленной задачи – автоматического выключения – отвечает механизм независимого расцепления контактов. Как только в электросети формируются условия для перегрузки или короткого замыкания, моментально происходит срабатывание автомата. Помимо этого имеется также специальный рычаг сброса, приводящийся в действие вручную.

Ключевым элементом дифавтомата является дифференциальный трансформатор, через который проходит ток. Он постоянно сравнивает значения на входе и выходе. Если разница превышает минимально допустимые значения, тогда ток перенаправляется на катушку, которая приводит в движение механический рычаг сброса.

3 Схемы подключения и их особенности

Чтобы срабатывания происходили верно, необходимо разобраться, как правильно подключить дифференциальный автомат.  Для этого нужно выполнять ряд условий и использовать правильную схему для подключения. Перед проведением электромонтажных работ необходимо провести предварительную подготовку.

Стандартная бытовая сеть в доме или в небольшом офисе бывает разных видов:

  • однофазная с напряжением 220В,
  • трёхфазная с напряжением 380 В,
  • с заземлением или без него.

Автоматический дифференциальный выключатель устанавливается только в определённом месте – на входе в квартиру в специальном электрощите. Внутри помещения при необходимости установка осуществляется на каждую группу проводов. Видоизменённые схемы обычно используются в тех случаях, если используется много мощного оборудования или присутствует большое количество потребителей тока. В зависимости от этого сам дифавтомат также будет отличаться по своим конструктивным особенностям (двухполосный или четырёхполосный).

Наиболее простой и распространённый вариант – это установка вводного дифавтомата, который потом на протяжении многих лет обслуживает всю домашнюю проводку. Главное требование в этом случае – надёжное и долговечное электротехническое устройство, рассчитанное на большую нагрузку. Со временем потребление тока обычно только растёт, поэтому могут возникать те или иные проблемы.

Существенный недостаток при таком подключении – это отсутствие возможности найти проблемную зону или частично отключить электроснабжение. В связи с этим следует заранее оценить примерную мощность всех потребителей, а также рассмотреть различные варианты эксплуатации.

4 Эксплуатация дифференциального автомата в сети без заземления

В современных новостройках и офисах, а также на других объектах, построенных относительно недавно, чаще всего отсутствует заземление. Сегодня наблюдается постепенное отхождение от традиционных схем. Отказ от заземления связан с появлением более надёжной бытовой техники в домах.

Если в доме нет заземления и присутствует мощная техника, лучше установить УЗО

На практике дифавтомат мгновенно разрывает цепь, если человек прикасается к токоведущим проводам, либо к нетоковедущим, но оказавшимся по каким-то причинам под напряжением. Подача электричества на конкретный участок прекращается сразу же, поэтому предотвращаются риски получения серьёзных травм.

Полной замены заземлению ни одно коммутационное устройство не даёт, поэтому при наличии мощного оборудования лучше устанавливать УЗО.

Если корпус бытового прибора бьёт током, тогда лучше подумать о заземлении. Некоторые специалисты рекомендуют делать "зануление", но в случае перефазировки фаза окажется на корпусе, что крайне опасно.

5 Селективная и неселективная схема подключения

В многоквартирных домах и частных домах предпочтительней использовать схему селективного подключения дифавтомата в однофазной сети , чтобы предотвратить отключение всей сети при перегрузке или КЗ. В этом случае используется специальное устройство, маркируемое буквой S. Это важное условие, потому что без данной модели схема не будет селективной. Она состоит из нескольких основных элементов:

  • специальный селективный (S) дифференциальный автомат в электрощите на лестничной клетке,
  • несколько автоматических выключателей внутри квартиры или иного помещения.

В селективных схемах обязательно используется устройство с маркировкой S

Если внутри одной из комнат случится короткое замыкание или возникнет временная перегрузка, то отключится только один из дифавтоматов, а на площадке переключатель останется в исходном положении. Благодаря этому подача электроэнергии не будет прекращена, а отключится только один аварийный участок. При этом исключаются риски выгорания проводки или возникновения пожароопасной ситуации на объекте.

При выборе неселективного подключения используются обычные дифавтоматы, хотя сама схема может иметь точно такой же вид. Отличительной особенностью является то, что при возникновении пробоя или перегрузки на каком-то отдельном участке отключается главный дифференциальный автомат, установленный на площадке. В результате этого без питания останутся все помещения и даже соседние квартиры.

Чтобы правильно подключить дифавтомат, необходимо оценить различные аспекты:

  • сложность создаваемой электросистемы,
  • потребляемая мощность,
  • количество нагрузочных элементов,
  • особенности помещений и т.д.

Обычно такими вопросами занимаются специалисты, хотя подробные описания, рекомендации и технические характеристики позволяют выбрать оптимальный вариант без всяких проблем.

6 Особенности подключения дифавтоматов в трёхфазных электросетях

В частных домах, крупных коттеджах, гаражах, мастерских и на различных технических площадках используется трёхфазная сеть на 380 В. Она выдерживает необходимый уровень нагрузки, поэтому каждый потребитель получает питание в полном объёме. Для таких ситуациях подключается дифавтомат трёхфазного типа. В целом технология подключения не сильно отличается от предыдущей, но есть ряд своих особенностей.

Трехфазные сети используются в помещениях с большой нагрузкой

Главное отличие заключается в том, что на входе и выходе требуется подключить по две жилы (в общей сложности четыре). Электрики и различные специалисты заявляют, что наиболее правильным вариантом является тот, который предполагает использование дифференциального автомата с заземлением и несколькими отдельными выключателями внутри помещений. В этом случае в процессе эксплуатации возникает гораздо меньше трудностей.

7 Особенности монтажа автоматических выключателей в электросети

От способа подключения и конкретной схемы зависят многие основные аспекты, касающиеся выбора электротехнического оборудования. После этого следует переходить к установочным работам в соответствии с требованиями техники безопасности. Несмотря на то, что дифавтомат играет важную роль, его подсоединение не вызывает особых трудностей.

Необходимо следовать следующей инструкции для правильного подключения:

  1. Проверьте само устройство на предмет повреждений, потому что трещины и поломки могут привести к проблемам в дальнейшем.
  2. Предварительно обесточьте дом, убедитесь в том, что напряжение на проводах отсутствует (с помощью мультиметра или индикаторной отвёртки).
  3. Прикрепите коробку с DIN-рейкой в горизонтальном положении (воспользуйтесь уровнем для точности).
  4. Вытащите подключаемые жилы и зачистите изоляционную защиту на концах (используйте специальный инструмент, чтобы не нарушить целостность самой жилы).
  5. Фазные и нулевые проводники подключаются к специальным разъёмам, обозначенным на корпусе дифференциального автомата (крепление осуществляется сверху).
  6. Верните питание, проверьте корректность работы подключённых устройств.

Фактически задача сводится к тому, что к разъёмам на дифавтомате должно быть подсоединено несколько проводов. Вводные жилы L и N не должны быть снизу корпуса, а нулевой провод не нужно соединять с остальными нулями, потому что в этом случае могут происходить ложные срабатывания.

4 основных схемы защиты от замыканий на землю, о которых вы должны знать

Релейные защиты от замыканий на землю

Хотя схемы защиты от замыканий на землю могут быть тщательно разработаны, в зависимости от изобретательности инженера по релейной защите, почти все схемы в обычной практике основаны на об одном или нескольких методах обнаружения замыкания на землю, обсуждаемых в этой статье.

4 основных схемы защиты от замыканий на землю, которые вы должны знать о

Распределительные цепи, которые надежно заземлены или заземлены через низкий импеданс, требуют быстрого устранения замыканий на землю.Эта потребность в скорости особенно актуальна для низковольтных заземленных звездообразных цепей, которые подключены к шинам или длинным металлическим трубопроводам.

Проблема связана с чувствительностью при обнаружении малых токов замыкания на землю, а также с координацией между устройствами защиты главной и фидерной цепи.

Эта статья в первую очередь предназначена для защиты от замыканий на землю основных частей цепей и оборудования .

Обсуждения относятся к различным формам защиты от замыканий на землю для предотвращения чрезмерного повреждения электрического оборудования с чувствительностью по току от ампер до сотен ампер.

Теперь давайте немного поговорим об этих методах обнаружения замыкания на землю:

  1. Остаточно подключенные реле максимального тока
  2. Измерение баланса сердечника фидерных проводов
  3. Обнаружение обратного тока на землю в цепи заземления оборудования
  4. Дифференциальный реле

1. Остаточное соединение

Остаточно подключенное реле заземления широко используется для защиты систем среднего напряжения . Фактический ток заземления измеряется трансформаторами тока, которые соединены между собой таким образом, что реле заземления реагирует на ток, пропорциональный току замыкания на землю.

Эта схема, использующая отдельные реле и трансформаторы тока, не часто применяется в низковольтных системах. Тем не менее, низковольтные системы доступны со встроенными в них тремя трансформаторами тока и остаточным соединением с твердотельными расцепителями для обеспечения защиты от замыкания на землю.

Термин остаточный в общем использовании обычно зарезервирован для трехфазных системных соединений и редко применяется к однофазному или многосигнальному смешиванию.

Базовая остаточная схема показана на рисунке 1.Каждое фазное реле подключено к выходной цепи соответствующего ТТ, а реле заземления, подключенное в общей цепи или цепи нулевой последовательности, измеряет ток замыкания на землю.

Рисунок 1 - Остаточно подключенное реле заземления

В трехфазных трехпроводных системах ток в остаточной ветви при нормальных условиях не течет, поскольку результирующий ток трех ТТ равен нулю .

Это верно и для межфазных коротких замыканий. Когда происходит замыкание на землю, ток короткого замыкания, возвращаясь через землю, идет в обход фазных проводов и их трансформаторов тока, и результирующий ток течет в остаточной ветви и приводит в действие ее реле.

В четырехпроводных цепях четвертый ТТ должен быть подключен к нейтральной цепи, как показано пунктирной линией тока. Нейтральный проводник переносит как ток несимметрии однофазной нагрузки 60 Гц, так и токи гармоник нулевой последовательности, вызванные нелинейной индуктивностью однофазных нагрузок, таких как люминесцентное освещение.

Без ТТ нейтрального проводника ток в этом проводе будет казаться реле заземления как ток замыкания на землю, и реле заземления должно быть достаточно десенсибилизировано, чтобы предотвратить размыкание в условиях несимметричной нагрузки.

Селективность реле с остаточным соединением определяется коэффициентом ТТ и настройкой срабатывания реле. Коэффициент трансформации трансформатора тока должен быть достаточно высоким для цепей с нормальной нагрузкой.

Также необходимо учитывать несбалансированные первичные токи в каждой фазе, сумма которых может содержать достаточный асимметричный ток, чтобы вызвать отключение во время запуска двигателя.

По этой причине в схемах чувствительной защиты от замыканий на землю не используются мгновенные отключения, когда задействована остаточная цепь .Если требуется защита от замыканий на землю с большей чувствительностью, следует рассмотреть метод балансировки сердечника (см. Следующие параграфы).

Вернуться к содержанию ↑


2. Баланс сердечника

Метод баланса сердечника основан на сложении вектора первичного тока или суммировании потоков. Оставшийся компонент нулевой последовательности, если он есть, затем преобразуется во вторичный.

ТТ или датчик с балансировкой сердечника является основой нескольких низковольтных систем защиты от замыканий на землю.

CT балансировки керна часто называют датчиком нулевой последовательности или оконным CT , но термин балансировка керна предпочтительнее, поскольку он более конкретно описывает функцию CT.

Принцип схемы ТТ с балансировкой сердечников показан на рисунке 2.

Рисунок 2 - ТТ с балансировкой жил, охватывающий все фазные и нулевые проводники

Все несущие проводники проходят через одно и то же отверстие в ТТ и окружены такой же магнитопровод.

ТТ с балансировкой сердечника доступны в нескольких удобных формах и размерах, включая прямоугольные конструкции для использования над сборными шинами.

Этот метод может быть более чувствительным, чем остаточный метод , потому что номинал датчика достаточно велик для возможного дисбаланса, а не для тока нагрузки отдельного проводника.

ТТ с балансировкой сердечника различных размеров (фото предоставлено newelec.co.za)

В нормальных условиях (т. Е. При симметричных, несимметричных или однофазных токах нагрузки или при коротких замыканиях без заземления - если все проводники правильно закрыты), весь ток течет и возвращается через трансформатор тока.Чистый магнитный поток, создаваемый в сердечнике ТТ, равен нулю, и в реле заземления ток не течет.

Когда происходит замыкание на землю, ток замыкания на землю возвращается через провод цепи заземления оборудования (и, возможно, другие пути заземления) и проходит в обход трансформатора тока. Поток, создаваемый в сердечнике ТТ, пропорционален току замыкания на землю, и пропорциональный ток течет от вторичной обмотки ТТ к цепи реле.

Реле, подключенные к ТТ с балансировкой сердечника, могут быть очень чувствительными. Однако необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить ложное размыкание из-за несбалансированных пусковых токов, которые могут вызвать насыщение сердечника ТТ, или из-за замыканий, не связанных с землей.

Если включены только фазные проводники и ток нейтрали не равен нулю, преобразованный ток пропорционален нагрузке нулевой последовательности или току нейтрали.

В системах с заземленными проводниками, такими как экран кабеля, трансформатор тока должен окружать только фазный и нейтральный проводники, если применимо, а не заземленный провод.

При правильном согласовании ТТ и реле обнаружение замыкания на землю может быть настолько чувствительным, насколько это требуется для приложения .

Скорость реле ограничивает повреждение и может регулироваться (по току или времени, или и того, и другого) для получения селективности. Многие системы защиты заземления теперь имеют твердотельные реле, специально разработанные для работы с трансформаторами тока с балансировкой сердечника. Реле, в свою очередь, размыкают защитное устройство цепи.Могут использоваться силовые выключатели, автоматические выключатели с независимыми расцепителями или электрические предохранители.

Последняя категория включает служебные устройства защиты, в которых используются контакты и механизмы автоматического выключателя, но для отключения высоких доступных токов короткого замыкания используются токоограничивающие предохранители.

Контакторы с предохранителями и комбинированные пускатели двигателей могут использоваться, если отключающая способность устройства равна или превышает доступный ток замыкания на землю.

Рисунок 3 - Физическая установка трансформатора тока со сбалансированной жилой для заделки экранированного кабеля

На рисунке 3 показана типовая заделка экранированного кабеля среднего напряжения .После протягивания кабеля через трансформатор тока с балансировкой сердечников оболочка кабеля снимается, чтобы обнажить экранирующую ленту или оплетку. Соединяя экраны вместе, соединение с землей выполняется после того, как этот вывод экрана будет возвращен через трансформатор тока.

Эта мера предосторожности была бы необходима только в том случае, если бы экран был протянут через трансформатор тока.

Между несколькими соединениями заземления экрана на одножильном кабеле существует потенциал, который вызывает циркулирующий ток, часто такой величины, как , что требует снижения допустимой нагрузки кабеля .

При применении ТТ с балансировкой сердечника влияние этого циркулирующего тока должно быть вычтено из измерительной цепи.

Вернуться к содержанию ↑


3. Возврат на землю

Релейный выход на землю показан на рисунке 4. Ток замыкания на землю возвращается через трансформатор тока в шине нейтрали к соединению шины заземления.

Для фидерных цепей изолирующий сегмент может быть введен в шинопровод или кабелепровод, как показано на рисунке 4, и соединительная перемычка, подключенная через изолятор, для пропускания тока замыкания на землю.Затем трансформатор тока с этой перемычкой обнаруживает замыкание на землю.

Этот метод не рекомендуется для фидерных цепей из-за вероятности множественных обратных путей заземления и сложности поддержания изолированного соединения .

Рисунок 4 - Схема реле заземления

Вернуться к содержанию ↑


4. Дифференциал заземления

Общий термин, дифференциал заземления используется для множества схем , которые используют векторное или алгебраическое вычитание или сложение сигналов .Токи могут создаваться любым из методов, обсуждаемых в разделах с 1 по 3.

На рисунке 5, например, показана дифференциальная защита заземления для однофазных нагрузок с отводом от средней точки и аналогична остаточному методу.

Рисунок 5 - Дифференциальная защита нагрузки с центральным ответвлением

Один датчик баланса сердечника может обнаруживать замыкания на землю в множестве нагрузок (см. Рисунок 6). Дифференциальное реле заземления эффективно для защиты главной шины, поскольку оно обладает собственной избирательностью.

Рисунок 6 - Дифференциальная защита нескольких нагрузок

В дифференциальной схеме (см. Рисунок 7) трансформаторы тока с балансировкой сердечника устанавливаются на каждом из отходящих фидеров , а другой трансформатор с более низким коэффициентом передачи помещается в соединение нейтрали трансформатора с землей.

Эту схему можно сделать чувствительной к низким токам замыкания на землю без ложного размыкания при замыканиях на землю за пределами трансформаторов тока фидера.

Все трансформаторы тока должны быть тщательно согласованы, чтобы предотвратить неправильное размыкание из-за серьезных повреждений, возникающих за пределами дифференциальной зоны.

Рисунок 7 - Дифференциальная схема заземления, шина и трансформатор

Дифференциальная защита шины защищает только зону между трансформаторами тока и не обеспечивает резервной защиты от повреждений фидера.

Вернуться к содержанию ↑


Чувствительность цепи

К факторам, влияющим на чувствительность определения замыкания на землю, относятся следующие:

  1. Ток зарядки цепи, потребляемый разрядниками для перенапряжения, экранированными кабелями и обмотками двигателя
  2. Количество шагов координации между ответвленной цепью и источником питания
  3. Первичный номинал и точность самого большого ТТ, используемого для питания реле с нулевым подключением в координации
  4. Насколько хорошо согласованы ТТ, используемые для реле с остаточной связью
  5. Нагрузка на ТТ , в частности нагрузка остаточно подключенного реле (твердотельные реле и некоторые индукционные дисковые реле имеют нагрузку 40 ВА для 0.1 A отвод.)
  6. Максимальный сквозной ток короткого замыкания и его влияние на трансформаторы тока с выбранными реле для фазных и остаточных соединений
  7. Сопротивление контакта при повреждении
  8. Расположение проводников внутри трансформаторов с балансировкой сердечника

Вернуться к содержанию

Ссылка // Рекомендуемая практика IEEE для защиты и координации промышленных и коммерческих систем питания (IEEE Std 242)

Устройства защитного отключения (УЗО) и прерыватели замыкания на землю (GFI)

Устройства защитного отключения (УЗО) и Прерыватели замыкания на землю (GFI) Рекламное объявление

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 5 марта 2021 г.

Электричество невероятно полезно, но оно также может быть невероятно опасным! Знаете ли вы, что для сильного электрического ток течет через твое сердце, чтобы убить тебя? Это должно дать вам сделайте паузу для размышлений, если вы регулярно пользуетесь электроинструментом. Считать о том, если на мгновение: если вы используете электрический кусторез и вы случайно перерубили кабель, электричество должно пойти где-то. Если у инструмента металлический корпус, вы держитесь за него, и вы стоите на земле, очень высок риск, что ваш тело образует «короткое замыкание» - путь наименьшего сопротивления для протекания тока.Занимает просто мгновение ока для тока, который делает вам одолжение, чтобы передумать, проскочить через ваш тело, и убьет тебя. Один из способов снизить риск - использовать умный защитный гаджет под названием УЗО (УЗО) или GFI (прерыватель замыкания на землю) , который автоматически отключает паразитные токи, прежде чем они смогут поразить вас электрическим током, вызвать возгорание или нанести другой ущерб. Давайте подробнее рассмотрим, как это блестящее оборудование может спасти вашу жизнь!

Artwork: Зачем нам нужны УЗО: силовые кабели легко повредить, что может поставить под угрозу вашу жизнь.В случае неисправности или аварии устройство УЗО предназначено для очень быстрого отключения электроэнергии, что значительно снижает риск смертельного исхода. поражение электрическим током.

Зачем нужны УЗО?

Фото: Типичный адаптер RCD с трехконтактной розеткой для электросети Великобритании. Подключите УЗО к розетке, подключите прибор к УЗО, и все готово. Синяя кнопка тестирует устройство: нажмите на нее, и вы вызовете временное короткое замыкание. это должно отключить питание.Зеленая кнопка - это переключатель сброса, который возвращает УЗО к нормальной работе. после теста или настоящей вырезки. В США такое устройство чаще называют как прерыватель замыкания на землю (цепи) (GFI / GFCI), хотя RCD и GFI / GFCI не полностью эквивалентны.

Цифры меняются из года в год, но Статистика правительства США показывает, что смерть от электрического тока является одной из пяти основных причин смерти на работе. Он также убивает и ранит многих людей дома. По данным Американской ожоговой ассоциации (цитируется Британским медицинским журналом), электрические аварии вызывают несколько сотен смертей и несколько тысяч травм каждый год в Только Соединенные Штаты.

Как и почему людей убивают электрическим током? По сути, потому что они случайно касаются высоковольтного оборудования или из-за того, что электрический прибор выходит из строя таким образом, что его открытые металлические части временно становятся «под напряжением» и становятся опасными. Многие электроприборы имеют предохранители для защиты от чрезмерных токов, но они не помогают в такой ситуации. У некоторых устройств также есть «заземляющие» или «заземляющие» кабели, чтобы защитить нас, когда кабели под напряжением касаются вещей, которых они не должны. Земля или земля не являются частью нормальной цепи электропитания: это просто запасной кабель, прикрепленный к оголенным металлическим частям прибора, который в конечном итоге подсоединен к земле через домашнюю проводку через металлический стержень или водопроводную трубу, которая входит в землю за пределами вашего дома.Основная идея заключается в том, что если кабель под напряжением выходит из строя и касается чего-то вроде внешнего металлического корпуса тостера, кабель заземления несет ток безопасно прочь. Но что, если выйдет из строя и заземляющий кабель - например, если вы его перережете? Вот где нам на помощь приходят RCD и GFI.

Рекламные ссылки

Как в УЗО используется электромагнетизм

Если вы читали наши статьи об электричестве и магнетизм, ты знайте, что эти два явления подобны двум сторонам медали - единому Явление называется электромагнетизмом .Электрические токи могут производить магнитные поля, в то время как магнитные поля могут вызвать электрические токи течь. УЗО используют соединение между электричеством и магнетизм особенно остроумным способом.

Предположим, вы используете электроинструмент, например, газонокосилку. Есть два провода, идущие от источника электроэнергии к электродвигателю который вращает режущие лезвия. Один провод называется фазным или живым а другой называется нейтральным. Если тебе не повезло прорезав один из этих проводов, ток должен куда-то течь.Если вы сократите через кабель газонокосилки под напряжением с садовой парой из нержавеющей стали ножницы, например, ножницы, ваши руки, руки и ноги будут образуют часть цепи, по которой протекает электричество. Ты может быть мертв в течение секунды! Но если кабель подключен к УЗО, УЗО обнаруживает резкое изменение тока и размыкает схема примерно за 30–50 миллисекунд. Это должно быть достаточно быстро достаточно, чтобы спасти вашу жизнь в большинстве случаев. УЗО не предохраняет вас от поражения электрическим током: оно означает поражение электрическим током. не должно длиться достаточно долго, чтобы убить вас.

УЗО

чем-то похожи на трансформаторы

Иллюстрация: упрощенная иллюстрация трансформатора. Медные первичный и вторичный кабели соединены магнитным способом через железный сердечник, а не электрически.

УЗО

работают аналогично трансформаторам электроэнергии; если ты не знаком с ними, возможно, вам будет полезно просмотреть наша подробная статья о трансформаторах, чтобы вы понимали, что будет дальше.

В трансформаторе две катушки медной проволоки (называемой первичной и вторичный) обернуты вокруг круглого утюга сердечник (иногда называют тороидом).Используя разные количество провода в двух катушках, трансформатор может преобразовать электрический ток высокого напряжения в низковольтный (или наоборот).

Внутри УЗО, токоведущий и нейтральный кабели от электрического обертка вокруг железного сердечника, очень похожая на ту, что в трансформатор. Кабель под напряжением оборачивается вокруг одной стороны жилы и нейтрали. кабель идет вокруг другого, так что:

  1. Переменный ток течет вперед и назад через провод под напряжением (зеленый).
  2. При этом он индуцирует (создает) магнитное поле в железном сердечнике, как в трансформаторе (синяя стрелка).
  3. Между тем, противоположный переменный ток также течет вперед и назад через нейтральный провод. (апельсин).
  4. Ток нейтрали индуцирует в сердечнике равное и противоположное магнитное поле (красная стрелка).
  5. В нормальных условиях магнитные поля, наведенные токоведущим и нейтральным проводами, нейтрализуются: в сердечнике нет общего магнитного поля, и нет ничего, что могло бы остановить ток, протекающий к устройству, которое вы используете.

Что происходит, когда возникает проблема?

Теперь предположим, что вы перерезали или повредили кабель, ведущий к вашему прибору. Если вы прорежете один из силовых проводов, фактически произойдет утечка тока из цепи, так что будет неравные токи, протекающие в токоведущем и нулевом проводах. Один из проводов будет пропускать больше тока, чем другой, поэтому создаваемые ими магнитные поля больше не будут компенсироваться, и в сердечнике появится чистое магнитное поле.

Как это нам помогает? Железный сердечник имеет третью катушку меньшего размера. проволоки, обернутой вокруг него.Это называется поиском или детектором. катушка, и она подключена к очень быстрому электромагнитному переключателю, называемому реле (транзисторы, тиристоры и даже вместо них можно использовать вакуумные лампы). Когда возникает дисбаланс тока, магнитное поле, индуцированное в сердечнике, вызывает электрический ток течет в поисковой катушке. Этот ток запускает реле, а затем реле отключает питание. Посмотрите, как это происходит в анимации в поле ниже.

Как работают устройства УЗО

  1. При нормальной работе, когда нет магнитного поля в сердечника, через поисковую катушку (серая) или реле (синее) электричество не проходит.
  2. Предположим, вы перерезаете провод под напряжением (зеленый) садовыми ножницами - и предположим, что вам требуется десятая доля секунды, чтобы разрезать насквозь.
  3. В течение этой десятой секунды, когда вы начинаете резать, возникает дисбаланс тока между токоведущим и нейтральным кабелями. Через нейтральный провод (оранжевый) протекает больше тока, чем через провод под напряжением (зеленый), поэтому нейтральный провод создает большее магнитное поле (красная стрелка) в железном сердечнике. чем провод под напряжением (синяя стрелка).
  4. Два магнитных поля больше не компенсируются. Чистое магнитное поле в сердечнике вызывает прохождение электрического тока в поисковой катушке (серый), который активирует реле (синий).
  5. Реле размыкается, разрывая кабели входящей цепи и прекращая подачу всей энергии всего за 30 миллисекунд - быстрее, чем удар током может остановить ваше сердце.

Нужно ли покупать УЗО?

«Менее половины (49%) [домов] имеют устройство защитного отключения (УЗО) в блоке предохранителей, жизненно важное устройство безопасности, которое сводит к минимуму риск возгорания путем отключения электроэнергии в случае неисправности."

Первое направление по электробезопасности, Великобритания, 2012

Фото: Этот современный блок предохранителей (иногда называемый потребительским блоком) имеет встроенную защиту от УЗО, но только в цепях, окрашенных в зеленый цвет (как правило, основные розетки внизу). Другие розетки (и такие вещи, как цепи освещения) не имеют защиты от УЗО и окрашены в красный цвет.

Если вы пользуетесь электроинструментами любого типа, в том числе такими, как мойки высокого давления, бензопилы и газонокосилки, это хорошая идея защитить себя с помощью УЗО, но вы можете быть защищены уже без даже зная это.Современные бытовые блоки предохранителей (распределительные щиты), подобные показанному здесь, имеют встроенные УЗО на некоторых (но не все) бытовые схемы. Это означает, что если вы перережете кабель или намочите его, выключатель на блоке предохранителей отключит питание и спасет вашу жизнь, сделав то же самое Работа как плагин УЗО. Жизненно важно понимать, как устроен блок предохранителей. В этом поле например, только розетки на нижнем этаже имеют защиту УЗО. Итак, если вы используете нижний этаж Подключите вилку к вашей газонокосилке в саду, и вы защищены.Однако, если вы использовали электроинструменты, подключенные к розетке наверху, вам необходимо использовать подключаемое УЗО для защиты сами, потому что в цепях наверху не установлены УЗО.

Кто изобрел RCD / GFCI?

Как и многие другие изобретения, УЗО были изобретены разными людьми, в разных местах, в разное время. Первым, кто разработал прерыватель цепи такого типа, по-видимому, был австрийский производитель. физик Готфрид Бигельмайер (1924–2007), которому 25 апреля 1958 г. был выдан австрийский патент (№ 197 468) на RCD.

Американский инженер-электрик Чарльз Далзил (1904–1986) также спас бесчисленное количество жизней, когда примерно в 1960 году придумал свой собственный прерыватель цепи замыкания на землю. Он начал патентовать эту идею в январе 1961 года (в заявке номер 85364) и, наконец, получил патент в октябре 1965 года. Среди преимуществ изобретения, перечисленных Далзилом, были достаточно высокая чувствительность к току, чтобы защитить людей от поражения электрическим током, низкий рабочий ток и потребление энергии, а также минимальное количество того, что он назвал "неудобствами". отключение.«

Иллюстрация: Как работает прерыватель тока замыкания на землю (с типовой схемой подключения для США). Это оригинальный дизайн Чарльза Далзиэля из его патента начала 1960-х годов. Я раскрасил его для ясности, используя те же цвета, что и выше. Два силовых провода A, B проходят через коричневый трансформатор, как указано выше, а N - это земля. Цепь отключения срабатывает, когда между проводом A или проводом B и заземляющим проводом N протекает ток, создавая чистое магнитное поле в сердечнике, которое индуцирует ток в вторичная / поисковая катушка (обозначенная здесь как NS), активирующая синюю цепь отключения.Цепь отключения прерывает A и B (как показано синей пунктирной линией слева) с помощью реле, транзистор, кремниевый управляемый выпрямитель (тиристор), электронная лампа или аналогичный переключатель. Изображение из патента США 3 213 321: Миниатюрный дифференциальный автоматический выключатель Чарльза Далзила, любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

Рекламные ссылки

Если вам понравилась эта статья ...

... вам могут понравиться мои книги. Мой последний Бездыханный: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги

Общий
Электробезопасность

Статьи

Патенты

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2008/2021) УЗО. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrcdswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте ...

IB32_693A.p65

% PDF-1.6 % 113 0 объект > эндобдж 110 0 объект > эндобдж 112 0 объект > поток Acrobat Distiller 9.4.0 (Windows) 2010-12-08T15: 59: 41-06: 002010-12-08T16: 01: 29-06: 002010-12-08T16: 01: 29-06: 00PageMaker 6.5application / pdf

  • Pentium 233
  • IB32_693A.p65
  • uuid: a6df42f2-d43c-4633-bf88-ffd44bfac695uuid: d4e5c893-3bc8-4137-bb00-c50ee480ca7d конечный поток эндобдж 100 0 объект > эндобдж 63 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 64 0 объект > эндобдж 60 0 объект > эндобдж 66 0 объект > эндобдж 70 0 объект > эндобдж 134 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject >>> / Thumb 142 0 R / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page >> эндобдж 135 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject >>> / Thumb 149 0 R / TrimBox [0 0 612 792] / Type / Page >> эндобдж 74 0 объект > эндобдж 75 0 объект > поток hlVrH} + ْ0> ڒ pe $ h = d ٛ rCO3 ݧ 8 'F W fakJ ~ ڲ pXAs, ۰

    LearnEMC - Заземление

    Правильное заземление - важный аспект проектирования электронной системы как с точки зрения безопасности, так и с точки зрения электромагнитной совместимости.Земля играет решающую роль в определении того, что происходит в случае непреднамеренных неисправностей, электрических переходных процессов или электромагнитных помех. Правильные стратегии заземления также позволяют инженерам более эффективно контролировать нежелательные излучаемые излучения.

    С другой стороны, неправильное заземление может подорвать безопасность и электромагнитную совместимость продукта или системы. За последние несколько десятилетий плохое заземление стало основной причиной сбоев системы, связанных с электромагнитной совместимостью.

    Разработка хорошей стратегии заземления - довольно простой процесс. Итак, можно задаться вопросом, почему так много систем неправильно заземлены. Ответ прост: инженеры часто путают понятие заземления с другим важным понятием - текущей отдачей. Тот факт, что возвратные токопроводы в цифровой электронике часто обозначаются как заземление или GND, может сбивать с толку. Когда токопроводящие обратные токопроводы рассматриваются как заземляющие (или когда заземляющие проводники используются для обратных токов), результатом часто становится конструкция со значительными проблемами ЭМС.

    Определение земли

    Хорошая стратегия заземления начинается с четкого понимания цели заземления. Прежде всего, заземление служит опорным нулевым напряжением цепи или системы. Это хорошо понимали несколько десятилетий назад. В 1992 году Американский национальный институт стандартов (ANSI) определил такое заземление [1],

    4.152 - заземление. (1) Прикрепление корпуса оборудования, рамы или шасси к объекту или конструкции транспортного средства для обеспечения общего потенциала.(2) Подключение электрической цепи или оборудования к земле или к некоторому проводящему телу относительно большой протяженности, который служит вместо земли.

    Было хорошо известно, что земля является опорным потенциалом, а заземляющие проводники обычно не токоведущие.

    Рисунок 1. Розетка на 110 В в США

    В США розетки с заземлением на 110 В имеют три клеммы, как показано на Рисунке 1. Горячая клемма имеет номинальный потенциал 110 В среднеквадратического значения и обеспечивает ток питания.Клемма нейтрали имеет номинальный потенциал 0 В среднеквадратического значения и действует как возврат силового тока. Клемма заземления также имеет номинальный потенциал 0 Vrms, но не пропускает ток при нормальных условиях. Клеммы нейтрали и заземления подключены к проводам, идущим обратно к одной и той же точке в электрической сервисной коробке (точке, которая электрически соединена с землей вне здания).

    Поскольку нейтральный и заземляющий провода идут в одно и то же место, они электрически взаимозаменяемы.Фактически, если бы они были электрически закорочены в розетке с однопроводным подключением обратно к сервисной коробке, было бы трудно обнаружить какую-либо разницу. Так зачем же прокладывать два провода вместо одного? Простой ответ заключается в том, что заземление и возврат тока - это две отдельные функции, которые обычно несовместимы. Значительные токи, протекающие в проводнике, могут помешать тому, чтобы он был надежным опорным потенциалом.

    Возможно, наиболее важным моментом, который следует учитывать при заземлении в целях безопасности и ЭМС, является то, что заземление не является током возврата.Земля и ток - это очень важные концепции, но это не одно и то же. Земля НЕ ЯВЛЯЕТСЯ путем возврата токов к их источнику. Земля - ​​это, по сути, эталон нулевого напряжения для цепей и систем продукта. Концепция заземления играет решающую роль при проектировании с точки зрения безопасности и электромагнитной совместимости.

    Важность заземления для безопасности

    Важной частью разработки безопасных электрических продуктов и систем является знание того, где и когда небезопасные напряжения могут появляться на различных проводящих поверхностях.С точки зрения безопасности, заземление является опорным нулевым напряжением, а напряжение на каждом другом проводе - это разница между его напряжением и землей. Для зданий ориентиром на землю обычно является земля под зданием (или буквально «земля» под зданием). Это удобно, потому что земля относительно велика, и все большие металлические конструкции (например, водопровод и кабели, проходящие через границу здания) легко соединяются или привязаны к заземлению.

    Строительная площадка - это обычно металлические прутья, вбитые в землю возле входа в электроснабжение.Эти стержни подключены к коробке выключателя, от которой заземление распределяется на все электрические розетки через нетоковедущие провода. Они также соединяются с любым металлом, который распространяется по всему зданию, например с водопроводными трубами или строительной сталью.

    Приборы или электрические изделия со значительной открытой металлической поверхностью обычно требуются для заземления металла на провод заземления, чтобы гарантировать, что он не может достичь опасного потенциала по сравнению с любым другим заземленным металлом в здании.Если происходит неисправность, которая вызывает короткое замыкание между силовым проводом и оголенным металлом, заземление коробки выключателя обеспечивает протекание большого количества тока. Это заставляет выключатель размыкаться и обесточивает прибор.

    Рис. 2. Схема, иллюстрирующая базовую работу GFCI.

    Важно отметить, что этот метод обеспечения безопасности продуктов основан на хорошем соединении заземления розетки с блоком выключателя.В старых розетках может отсутствовать клемма заземления, и даже в новых розетках с неправильным подключением может отсутствовать заземление. По этой причине во многих продуктах используются конструкции, в которых для безопасной работы не требуется заземление. Изделия с двойной изоляцией спроектированы таким образом, чтобы гарантировать, что соединение питания не может закоротить на оголенный металл, за счет исключения оголенного металла и / или обеспечения срабатывания автоматического выключателя в случае короткого замыкания.

    Также растет количество электротехнической продукции со встроенными устройствами прерывания цепи замыкания на землю (GFCI).GFCI работают, обнаруживая дисбаланс тока между проводами подачи и возврата питания. При первом признаке того, что дисбаланс тока превышает безопасный порог, GFCI отключает питание.

    Заземление безопасности может совпадать с заземлением ЭМС, а может и не совпадать, но заземление по соображениям безопасности может быть важным фактором, который следует учитывать при проектировании с учетом ЭМС. Например, в медицинских изделиях и промышленных средствах управления заземление цепи часто требуется изолировать от заземления шасси по соображениям безопасности.Это представляет собой уникальную конструктивную проблему для инженеров EMC, которые обычно хотят видеть все большие металлические объекты, хорошо соединенные на высоких частотах.

    Важность заземления для ЭМС

    Проблемы ЭМС часто возникают из-за того, что два больших металлических объекта находятся под разным потенциалом. Потенциальная разница всего в несколько сотен микровольт между любыми двумя резонансными проводниками может привести к превышению допустимого уровня излучаемого излучения. Точно так же напряжения, индуцированные между двумя плохо соединенными проводниками, могут привести к проблемам с помехоустойчивостью.

    Заземление - это в основном искусство определения нулевого опорного напряжения и соединения металлических предметов или цепей с этим опорным сигналом через низкоомное, нетоковедущее соединение. Правильная стратегия заземления ЭМС гарантирует, что большие металлические конструкции не могут двигаться относительно друг друга, что приведет к непреднамеренным излучениям или проблемам с помехоустойчивостью. Склеивание металлических предметов для поддержания на них одинакового потенциала и привязка всех внешних соединений к одному и тому же нулевому заземлению - это ключевой шаг к обеспечению электромагнитной совместимости большинства продуктов.

    Наземные сооружения

    Почти все электронные устройства и системы имеют наземную структуру. В зданиях это заземляющие провода, водопровод и металлоконструкции. В автомобилях и самолетах это металлический каркас или шасси. В большинстве компьютеров это металлическая опорная конструкция и / или корпус.

    Конструкция заземления служит местной опорной точкой нулевого напряжения. Нельзя допускать, чтобы что-либо крупное и металлическое приобретало потенциал, значительно отличающийся от потенциала земли.Обычно это достигается путем прикрепления всех крупных металлических объектов к заземляющей конструкции на интересующих частотах. Это также может быть достигнуто путем достаточной изоляции больших металлических предметов и обеспечения отсутствия возможных источников, которые могут вызвать развитие потенциала между ними.

    Рисунок 3. Спутник с двумя солнечными батареями.

    Например, рассмотрим спутник, показанный на рисунке 3. Его наземная структура представляет собой металлический корпус, в котором находится большая часть электроники.Чтобы передать значительную электромагнитную мощность на спутник или из него, необходимо установить напряжение между наземной структурой и чем-то еще значительного электрического размера. На частотах ниже нескольких сотен мегагерц единственными проводниками значительного электрического размера (кроме конструкции заземления) являются две группы солнечных панелей и, возможно, любые провода, соединяющие эти массивы с цепями внутри спутника.

    Прикрепление массивов солнечных панелей к корпусу в точках, где они находятся в непосредственной близости, гарантирует, что между большими проводниками не возникнет значительного напряжения, которое может служить непреднамеренно передающими или приемными антеннами для шума.Соединительные провода также необходимо прикрепить к заземляющей конструкции. Обычно это достигается с помощью шунтирующих конденсаторов, чтобы установить связь на частотах шума, в то же время позволяя токам мощности и сигнала течь без ослабления.

    Стратегия заземления, примененная к спутнику в этом примере, может использоваться практически с любым другим устройством или системой, имеющей наземную структуру. Основная философия заключается в том, что сама наземная конструкция представляет собой половину непреднамеренной антенны.Излучаемая связь может возникать только в том случае, если между заземляющей конструкцией и другим проводящим объектом значительных электрических размеров возникает напряжение. Прикрепление всех объектов значительного электрического размера к заземляющей конструкции предотвращает их превращение в другую половину непреднамеренной антенны.

    Эта стратегия заземления важна не только для удовлетворения требований к излучению и помехозащищенности, она также играет ключевую роль в соблюдении требований к кондуктивным помехам и помехоустойчивости, когда конструкция заземления является как опорным нулевым напряжением, так и предпочтительным путем для потенциально мешающих шумовых токов.

    Три важных момента относительно наземных сооружений:

    1. Конструкция заземления должна быть хорошим проводником на интересующих частотах, но не должна быть электрически малогабаритной. Иногда вы можете услышать, как кто-то утверждает, что земли не существует на высоких частотах, потому что земля является эквипотенциальной поверхностью, а потенциал в двух точках на расстоянии четверти длины волны на поверхности не одинаков. Этот аргумент необоснован, потому что наземные конструкции не обязательно являются эквипотенциальными поверхностями в этом смысле.Фактически, вся концепция однозначно определяемой разности потенциалов между двумя удаленными точками разваливается на высоких частотах.

      Земля служит защитным заземлением для большинства систем распределения электроэнергии, даже если земля определенно не является электрически малой при 50 или 60 Гц. Неважно, что потенциал Земли в Лос-Анджелесе не такой, как в Нью-Йорке. Наземные конструкции служат в качестве местных источников нулевого напряжения. Они не должны быть электрически маленькими.

    2. Конструкция заземления не должна закрывать электронику.Наземная конструкция не является защитным ограждением. Это просто что-то большое и металлическое, которое служит локальным источником нулевого напряжения для всего остального, большого и металлического.

    3. Конструкция заземления не может пропускать преднамеренные токи (по крайней мере, с интересующими амплитудами и частотами). Токи, протекающие по проводнику или внутри него, заставляют магнитный поток наматывать проводник. Магнитный поток, охватывающий проводник, индуцирует на нем напряжение. На высоких частотах это напряжение потенциально может управлять одной частью конструкции заземления относительно другой части.

    Наземные конструкции могут проводить токи с частотами и амплитудами, которые не влияют на их эффективность как наземные конструкции. Например, в большинстве автомобилей рама используется в качестве пути обратного тока для огней и некритичных датчиков, работающих на очень низких частотах. Это не ухудшает способность рамы служить заземляющей структурой на более высоких частотах.

    Важно отметить, что, хотя конструкция заземления не может пропускать преднамеренные токи, ожидается, что она будет пропускать токи короткого замыкания и токи индуцированного шума.Фактически, правильное использование конструкции заземления зависит от ее способности переносить непреднамеренные токи с достаточно низким импедансом, чтобы контролировать непреднамеренные напряжения.

    Заземляющие провода

    Заземляющие проводники - это соединения (например, винты, болты, прокладки, провода или металлические ленты), которые крепят большие металлические предметы к заземляющей конструкции. Подобно наземным сооружениям, заземляющие проводники не проводят преднамеренных токов. Их функция - поддерживать напряжение между двумя металлическими конструкциями ниже критического значения.

    Заземляющие проводники должны иметь достаточно низкий импеданс (т. Е. Сопротивление плюс индуктивное реактивное сопротивление), чтобы их полное сопротивление, умноженное на максимальный ток, который они могут проводить, было ниже минимального напряжения, которое может привести к проблеме ЭМС. Например, предположим, что экран экранированной витой пары проводов подключен к заземляющей конструкции через 1-сантиметровый контактный разъем, как показано на рисунке 4. Витая пара проводов передает псевдодифференциальный сигнал 100 Мбит / с с синфазным шумом. ток 0.3 мА при 100 МГц. Напряжение, управляющее экраном кабеля относительно платы, примерно равно току, возвращающемуся в экран, умноженному на эффективную индуктивность соединения экрана. Предполагая, что эффективная индуктивность контакта разъема составляет приблизительно 10 нГн (т.е. 1 нГн / мм), напряжение, управляющее экраном кабеля относительно заземляющей конструкции, составляет приблизительно 2 милливольта. Во многих ситуациях этого достаточно, чтобы превысить предел излучаемых излучений на частоте 100 МГц, и необходимо будет предпринять шаги для уменьшения синфазного шума или уменьшения индуктивности соединения заземляющего проводника.

    Рисунок 4. Витая пара с экраном, подключенным к заземляющей конструкции.

    Гальваническая коррозия

    Когда заземляющее соединение выполняется путем скрепления болтами двух плоских металлических поверхностей, сопротивление соединения может быть более важным, чем индуктивность. Это особенно верно, когда поверхность раздела между ними подвергается коррозии.

    Потенциал гальванической коррозии - это мера того, насколько быстро разнородные металлы будут корродировать при контакте.Коррозия зависит от наличия электролита, например воды; а скорость коррозии зависит от многих факторов, включая свойства электролита.

    Рисунок 5. Анодные индексы для обычных металлов.

    На диаграмме на Рисунке 5 указаны анодные индексы нескольких распространенных металлов рядом с их названиями. Этот параметр является мерой электрохимического напряжения, которое возникает между металлом и золотом. Чтобы найти относительное напряжение пары металлов, их анодные индексы вычитаются, как указано в таблице.В зависимости от окружающей среды соединения между материалами с разницей напряжений более 0,95 В обычно требуют покрытия или прокладок для сохранения целостности соединения с течением времени.

    Земля против обратного тока

    Как указано в начале этой главы, заземление и возврат тока - это две очень разные функции. К сожалению, в реальных изделиях многие токопроводы имеют маркировку «заземление». Это создает большую путаницу, поскольку правила, относящиеся к земле, применяются к текущим доходам и наоборот.

    Например, схематическая часть платы на рисунке 6 имеет четыре разных заземления. Один компонент работает с сигналами или мощностью, которые относятся к трем из этих заземлений. Маловероятно, чтобы разработчик этой схемы хотел четыре разных источника нулевого напряжения. Фактически, четыре заземления соединены перемычками, что указывает на то, что разработчик намеревался иметь одну опорную цепь нулевого напряжения.

    Рисунок 6. Частичная схема с четырьмя заземлениями.

    Схема платы, показанная на Рисунке 7, показывает слой с двумя изолированными цепями, помеченными «GND» и «AGND».Изоляция заземления затрудняет поддержание одинакового потенциала всех крупных металлических объектов в системе. Как правило, это следует делать только в случае необходимости из соображений безопасности. Так почему же эти «земли» изолированы?

    Рисунок 7. Один слой разводки платы с двумя заземлениями.

    В двух приведенных выше примерах причина того, что «наземные» сети были изолированы, заключается в том, что они на самом деле не были заземлением. Они были обратными проводниками для силовых или сигнальных токов.Разработчикам не нужны были изолированные источники нулевого напряжения. Они изолируют обратные токопроводы, пытаясь избежать связи по общему сопротивлению.

    Около 50 лет назад, когда цифровые схемы только начинали внедряться в такие продукты, как радиоприемники и высококачественное аудиооборудование, разработчики электроники быстро поняли, что цифровой шум может быть связан со звуковыми цепями, если они используют одни и те же возвратные проводники. . Например, рассмотрим простую доску, показанную на рисунке 8a.Он состоит из двух цифровых компонентов: цифро-аналогового (ЦАП) преобразователя и усилителя для усиления аналогового сигнала перед его отправкой с платы через разъем. Несимметричный цифровой сигнал между двумя цифровыми компонентами использует землю в качестве обратного пути. На частотах килогерц и ниже возвратный по плоскости ток распространяется с распределением, примерно представленным зелеными линиями на рисунке 8b. Низкочастотный ток, возвращающийся от усилителя к цифро-аналоговому преобразователю, следует по пути, примерно представленному синими линиями на рисунке 8b.

    Рис. 8. Простая плата смешанного сигнала слева (а) и примерное распределение обратного тока на заземляющем слое (b).

    В текущем распределении явно много общего. Это приводит к общему сопротивлению, поскольку токи в одной цепи имеют общее сопротивление заземляющей поверхности с токами в другой цепи. Если бы общее сопротивление заземляющей поверхности было порядка 1 мОм, а цифровые токи были порядка 100 мА, то индуцированное напряжение в аналоговых цепях было бы порядка 100 мкВ.

    Пятьдесят лет назад инженеры, проектирующие звуковые схемы, заметили, что напряжения, индуцированные в звуковых схемах из-за связи общего импеданса с цифровыми схемами, часто были неприемлемыми. В акустическом сигнале люди слышали цифровой шум.

    Очевидным решением было изолировать обратные токи цифрового сигнала от обратных токов аналогового сигнала. Платы с более чем двумя слоями не были распространены в то время, поэтому популярным подходом было разделение текущей возвратной плоскости.Пример этого показан на рисунке 9.

    Рис. 9. Плата смешанного сигнала с зазором в плоскости обратного тока слева (а) и приблизительным распределением обратного тока на плоскости заземления (b).

    Поскольку токи низкой частоты не могут проходить через зазор, токи перенаправляются по обе стороны от зазора. Это снижает плотность цифрового обратного тока в области плоскости, используемой в основном для аналоговых токов, и значительно снижает связь по общему импедансу.

    На относительно простых двухслойных платах 1960-х и 1970-х годов зазор между аналоговыми и цифровыми схемами часто был эффективным способом устранения неприемлемых перекрестных помех из-за связи общего импеданса. К сожалению, это сработало настолько хорошо, что люди в конце концов пришли к мысли, что плоскости заземления всегда должны быть разделены между цифровыми и аналоговыми цепями. Так родилось правило дизайна, и дизайнеры досок любят правила дизайна. Пятьдесят лет спустя многие дизайнеры плат по-прежнему придерживаются этого правила дизайна, хотя оно больше не имеет смысла.Фактически, лучшее правило проектирования современных плат - никогда не допускать зазора между аналоговыми и цифровыми схемами между заземляющим слоем.

    Чтобы проиллюстрировать, почему это так, рассмотрим схему платы на рисунке 10. Она имеет те же компоненты, что и в предыдущем примере, и, как и в предыдущем примере, имеет зазор между аналоговой и цифровой схемами. Однако в этом случае зазор окружает аналоговую схему с трех сторон.

    Рис. 10. Ужасно смешанная компоновка сигнальной платы слева (а) и гораздо лучшая альтернативная компоновка справа (b).

    График обратных токов, как это было сделано в предыдущем примере, проиллюстрирует отличную развязку между цифровым и аналоговым обратным токами. Но предыдущие графики обратного тока не учитывали все токи в плоскости. Обратите внимание, что есть четыре цифровых дорожки, соединяющих цифро-аналоговый преобразователь с одним из цифровых компонентов. Для этих сигналов также требуются обратные токи. Эти токи должны поступать от контакта заземления ЦАП на контакт заземления цифрового компонента.Раньше этот путь был коротким и несущественным, но теперь зазор заставляет эти токи делить ту же область плоскости, что и аналоговые токи. Вместо того, чтобы улучшить ситуацию, этот пробел потенциально усугубляет ситуацию.

    Правильное определение зазора между аналоговыми и цифровыми цепями имеет решающее значение. Пятьдесят лет назад часто было трудно определить правильное место для разрыва. В современных платах с высокой плотностью зазоры между плоскостями, как правило, нереально и совершенно ненужно для решения несуществующей проблемы.

    Есть по крайней мере три причины, по которым в современных конструкциях плат нет необходимости в зазоре в заземляющем слое:

    1. Цифровые и аналоговые сигналы, как правило, работают на гораздо более высоких частотах, чем 50 лет назад. На частотах выше примерно 100 кГц обратные токи на заземляющем слое ограничиваются областями непосредственно под дорожками сигнала. Поскольку они не распространяются по плоскости, зазоры между плоскостями не улучшают изоляцию между цепями.

    2. Даже на частотах кГц и ниже сопротивление заземляющих поверхностей печатной платы составляет менее 1 мОм / квадрат . Это означает, что «шумные» схемы, сбрасывающие ток в амперах на заземляющую пластину, способны вызывать только милливольты (наихудший случай) напряжения в других схемах, находящихся в той же плоскости. Существует относительно немного ситуаций, когда такой уровень шумовой связи может стать проблемой.

    3. В тех ситуациях, когда миллиом соединения недопустим, гораздо лучше изолировать возврат на другом слое .Например, лучшим решением проблемы сцепления в нашем предыдущем примере было отсутствие зазора между плоскостью. На рисунке 10b показано, как возврат аналогового тока с помощью дорожки на верхнем слое полностью позволяет избежать общей проблемы связи импеданса. В платах, которые имеют много аналоговых и цифровых возвратов, которые должны быть изолированы на низких частотах, обычно будет необходимо соединить их на высоких частотах, чтобы предотвратить проблемы излучаемого излучения. Маршрутизация изолированных возвратных сигналов на соседних слоях значительно упрощает установление между ними хорошего высокочастотного соединения.

    Обратите внимание, что аналоговая линия возврата тока на рис. 10b подключена к плоскости цифрового возврата тока с помощью одного переходного отверстия, расположенного рядом с выводом заземления ЦАП. Переходное отверстие не несет аналоговых или цифровых обратных токов. Его единственная функция - гарантировать, что аналоговая и цифровая схемы имеют одинаковое опорное напряжение нулевого напряжения. Другими словами, переходное отверстие является заземляющим проводником, тогда как плоскость и дорожка являются токопроводящими проводниками.

    Одноточечное и многоточечное заземление

    Предположим, что аналоговая трасса возврата тока на рисунке 10b имеет два сквозных соединения с цифровой плоскостью возврата тока, как показано на рисунке 11.Теперь аналоговый обратный ток имеет два возможных пути. Он может вернуться по следу или может вернуться в самолете. Ток будет разделен в соответствии с сопротивлением каждого пути, позволяя значительному количеству аналогового тока возвращаться в плоскость. Аналогичным образом, некоторый цифровой ток будет течь по аналоговой обратной линии тока. Изоляция разрушается, и снова вводится связь по общему сопротивлению.

    Рис. 11. Добавление второго соединения между двумя изолированными возвратными токами может означать, что они больше не изолированы на низких частотах.

    Вообще говоря, два пути возврата тока не изолированы на низких частотах, если они соединены более чем в одной точке. Сквозное соединение на рисунке 10b является примером одноточечного заземления. Одноточечное заземление - важная концепция в ЭМС, хотя ее часто неправильно понимают проектировщики, не проводившие должного различия между проводниками с возвратным током и заземляющими проводниками.

    Рисунок 12. Одноточечное заземление.

    Рисунок 12 иллюстрирует концепцию одноточечного заземления.Изолированные цепи или системы связаны с одной точкой через нетоковедущие заземляющие проводники. На рисунке 13 показана другая реализация, в которой заземляющие проводники подключаются более чем в одной точке, но все они по-прежнему привязаны к одной точке. Одним из примеров этого является заземление в зданиях. Каждое заземленное устройство имеет выделенный проводной путь к электросети здания, но параллельные пути создаются водопроводными соединениями или изделиями, внешние металлические поверхности которых находятся в электрическом контакте.Подключение заземляющих проводов более чем в одной точке не снижает эффективности схемы заземления.

    Рис. 13. Еще одна реализация с одноточечным заземлением.

    Хотя одноточечное заземление является важной концепцией для обеспечения того, чтобы изолированные цепи имели одинаковое опорное напряжение нулевого напряжения, оно не работает, если по заземляющим проводам проходят сигнальные или силовые токи. Например, на рисунке 14 средняя и правая цепи не изолированы.Токи, возвращающиеся от нагрузки к источнику средней цепи, теперь имеют возможность вернуться через намеченный синий провод или пройти по дополнительному соединению в правую цепь и обратно в среднюю цепь через «одноточечную» землю.

    Рис. 14. Это НЕ одноточечное заземление.

    Путь на рисунке 14 от одноточечного соединения к средней цепи к правой цепи и обратно к одноточечному соединению иногда называют контуром заземления.Контуры заземления часто считаются несовместимыми с одноточечным заземлением и часто упоминаются как источник связи общего сопротивления; но это неверно. На рисунке 13 показан контур заземления, и он по-прежнему является хорошей реализацией одноточечного заземления. Контур заземления на Рисунке 14 включает в себя сегмент, который вообще не заземлен. Синий провод в средней цепи может называться «землей» на схеме платы, но это проводник обратного тока.

    Как правило, контуры заземления хороши, если все проводники в контуре действительно являются проводниками заземления.Если один или несколько проводников в петле являются проводниками с обратным током низкой частоты, то все проводники в петле будут нести часть этого обратного тока. Это может облегчить связь по общему сопротивлению.

    На рисунке 15 показан еще один пример неправильного применения концепции единой точки заземления. Этот пример взят из инструкции производителя по применению, в которой покупателям рассказывается, как расположить драйвер трехфазного двигателя. Идея заключалась в том, чтобы гарантировать, что все три фазы имеют такое же опорное напряжение нулевого напряжения, что и двигатель.Реализация призвала вернуть все токи переключения и ток двигателя в одну и ту же точку.

    Рисунок 15. Одноточечный возврат по току (плохая идея).

    Конечно, это не одноточечное заземление. Это одноточечный текущий возврат. Хотя все проводники помечены как заземление на схеме и на плате, они не являются заземлением. Это токопроводы с обратным током.

    Отправка всех коммутируемых токов в одну точку схемы в основном гарантирует, что индуктивность соединения будет выше, чем в противном случае.Это обеспечивает высокий общий импеданс, а также взаимную индуктивность между фазами. Это также гарантирует, что ни одна из фаз или двигателя не будет иметь одинакового опорного нулевого напряжения.

    По сути, важно помнить, что одноточечное заземление является важной стратегией для обеспечения того, чтобы изолированные цепи и устройства имели одинаковое опорное напряжение нулевого напряжения. С другой стороны, одноточечные возвратные токи часто являются основной причиной серьезных проблем электромагнитной связи.

    Рисунок 16.Многоточечная земля.

    Альтернативой стратегии одноточечного заземления является стратегия многоточечного заземления. Пример этого показан на рисунке 16. Вместо одной точки земля определяется локально. По сути, это концепция наземной конструкции, описанная ранее.

    Обычно системы, использующие заземляющую структуру, подключают цепи и модули, которые не изолированы от заземляющей конструкции более чем в одной точке. Простой пример этого показан на рисунке 17.

    Рис. 17. Гибридная стратегия заземления.

    В этом случае соединение между средней и правой цепями позволяет низкочастотным обратным токам течь по заземляющей конструкции. На этих частотах структуру правильнее было бы описать как структуру с обратным током. При разработке стратегии заземления важно понимать, что проводящая конструкция может выполнять функцию заземления на одних частотах и ​​функцию возврата тока на других.

    Например, в автомобиле средняя и правая цепи на рисунке 17 могут представлять модуль управления тормозами и датчик скорости вращения колеса соответственно. Каждый из них заземлен на раму автомобиля, чтобы соответствовать требованиям по излучению и эмиссии на высоких частотах, но ни один модуль не позволяет токам высокой частоты возвращаться на раму. Таким образом, на высоких частотах рама представляет собой многоточечную наземную структуру.

    На более низких частотах критически важная связь будет осуществляться с использованием дифференциальных сигналов, чтобы токи сигнала не попадали в кадр (и токи кадра не попадали в сигналы).Тем не менее, основания власти не обязательно будут изолированы. Силовые токи, поступающие в модули по 12-вольтовым проводам питания, возвращаются к батарее по всем доступным путям. Таким образом, на низких частотах (например, постоянный ток - кГц) рама не является наземной структурой, это структура с током возврата. Силовой ток, протекающий по корпусу от одного модуля, может вызвать сотню милливольт на заземляющих соединениях других модулей, но большинство модулей не будут подвержены влиянию сотен милливольт на очень низких частотах.

    Предположим, что схема слева на рисунке 17 представляет распределение мощности на стартер для двигателя внутреннего сгорания. Эта схема может потреблять сотни ампер тока при запуске двигателя. Если позволить этим токам вернуться на раму транспортного средства, это может привести к недопустимому уровню шума в модулях, использующих раму в качестве обратного проводника силового тока. В этом случае можно было бы принять решение изолировать возврат от стартера и подключить его к раме в одной точке.

    Стратегии заземления

    Возможно, самый важный момент, на который следует обратить внимание в отношении стратегий заземления, будь то для электромагнитной совместимости или безопасности, - это то, что разрабатываемый продукт должен иметь его. Проблемы обычно возникают, когда с заземляющим проводом обращаются как с токоотводящим проводником или с токоотводящими проводниками как с заземляющими проводниками.

    Правильные стратегии возврата тока обычно сосредоточены на обеспечении путей с низкой индуктивностью для высокочастотных токов и поддержании контроля над путями низкочастотных токов.

    Правильные стратегии заземления сосредоточены на выявлении и защите опорного нулевого напряжения для каждой цепи и системы.

    Один из способов отследить, выполняют ли проводники в первую очередь функцию заземления или функцию возврата тока, - это соответствующим образом пометить их. Например, назовите соединение с заземляющей структурой «заземление шасси» или «шасси-GND», но используйте термин «цифровой возврат» или «D-RTN» для обозначения плоскости на печатной плате, основная функция которой - возврат цифровых токов. к их источнику.Половина успеха при разработке хорошей стратегии заземления - это правильное признание и сохранение целостности истинных оснований.

    Еще одним важным аспектом любой стратегии заземления является определение конструкции грунта. На уровне системы наземная конструкция всегда представляет собой металлический корпус или каркас, если таковой имеется. На уровне платы, если плата подключается к раме, то заземление платы должно быть там, где это соединение происходит. Если рамы нет или нет близости к раме, заземление платы обычно должно быть определено на одном из контактов разъема (часто вход питания 0 В).

    Вообще говоря, все крупные металлические предметы (например, кабели, большие радиаторы, металлические опоры и т. Д.) Должны быть прикреплены к заземляющей конструкции. Если это невозможно, они должны быть достаточно изолированы от наземной конструкции, чтобы гарантировать отсутствие значительного нежелательного сцепления. Медицинские изделия и многие высоковольтные системы требуют строгой изоляции между корпусом или шасси и любыми токоведущими цепями. К сожалению, для близлежащих высокочастотных цепей относительно легко навести в этих структурах ток в микроамперах, которого достаточно, чтобы вызвать проблемы излучаемого излучения.Предотвращение этого без привязки к корпусу обычно требует ограничения полосы пропускания схемы, экранирования схемы и / или увеличения расстояния между схемой и корпусом.

    Список литературы

    [1] Американский национальный стандартный словарь технологий электромагнитной совместимости (EMC), электромагнитного импульса (EMP) и электростатического разряда (ESD), ANSI C63.14-1992.

    Прерыватели цепи при замыкании на землю (GFCI):

    видео

    Предотвращение поражения электрическим током

    Что такое GFCI

    Прерыватель цепи замыкания на землю (GFCI) может помочь предотвратить поражение электрическим током.Если тело человека начинает подвергаться электрошоку, GFCI чувствует это и отключает питание до того, как он / она может получить травму.

    GFCI обычно устанавливаются там, где электрические цепи могут случайно контактировать с водой. Чаще всего их можно найти на кухнях, в ванных комнатах и ​​прачечных, или даже на улице или в гараже, где могут использоваться электрические инструменты.

    Что такое замыкание на землю?

    Согласно Национальному электротехническому кодексу, «замыкание на землю» - это проводящее соединение (намеренное или случайное) между любым электрическим проводником и любым проводящим материалом, который заземлен или может стать заземленным.Электричество всегда хочет найти путь к земле. При замыкании на землю электричество нашло путь к земле, но это путь, по которому электричество никогда не предназначалось, например, через тело человека.

    Из-за возможности поражения электрическим током используется защита GFCI для защиты жизни человека.

    Как работает GFCI?

    GFCI будет «ощущать» разницу в количестве электричества, протекающего в цепи, и количества электричества, вытекающего, даже при величинах тока от 4 до 5 миллиампер.GFCI быстро реагирует (менее одной десятой секунды) на отключение или отключение цепи.

    Какие бывают типы GFCI?

    Существует три типа GFCI. Наиболее часто используемые GFCI «розеточного типа», похожие на обычные настенные розетки, знакомы большинству потребителей. Кроме того, выключатели GFCI часто используются в качестве замены стандартных автоматических выключателей и обеспечивают защиту GFCI для всех розеток в этой отдельной цепи. Временные или переносные GFCI часто используются в строительстве и на открытом воздухе с электрическими инструментами, косилками, триммерами и аналогичными устройствами.Их не следует использовать в качестве постоянной альтернативы обычным GFCI. Временные GFCI следует тестировать перед каждым использованием.

    Как следует тестировать GFCI?

    Многие потребители не проверяют свои GFCI, чтобы убедиться, что они работают. GFCI - это электронные устройства, которые могут быть повреждены или изношены. Электрическая розетка в GFCI может продолжать работать, даже если цепь GFCI больше не работает. В этом случае как можно скорее обратитесь к квалифицированному электрику для его замены.

    GFCI следует проверять ежемесячно, чтобы убедиться, что они находятся в рабочем состоянии.Независимо от того, есть ли у вас розетка или автоматический выключатель GFCI, нажатие кнопки TEST должно отключить питание цепи. Для GFCI розеточного типа нажатие кнопки TEST должно вызвать всплытие кнопки RESET. (Не забудьте нажать кнопку RESET, чтобы восстановить питание и защиту.) Для выключателя типа GFCI нажатие кнопки TEST должно привести к перемещению ручки в положение срабатывания. (Не забудьте сбросить ручку, чтобы восстановить питание и защиту.)

    Когда следует тестировать GFCI?

    GFCI следует проверять ежемесячно, чтобы определять, правильно ли они работают.Портативный GFCI следует использовать на открытом воздухе с различными электроинструментами (например, дрели, косилки, триммеры) и проверять перед каждым использованием!

    Где следует использовать GFCI?

    Рекомендуется устанавливать GFCI в местах, где используются электроприборы и электроинструменты, в непосредственной близости от воды. Водопроводная вода или влажные предметы могут очень легко проводить электричество и могут соединять ваше тело с потенциалом земли, что увеличивает ваши шансы получить электрический ток от замыкания на землю.Устройства со встроенной защитой GFCI, как сейчас требуется для фенов, могут не нуждаться в дополнительной защите GFCI, но все еще есть много устройств, не оснащенных защитой GFCI.

    Что такое ложное срабатывание GFCI?

    Для срабатывания GFCI требуется всего 5 мА (0,005 А) утечки тока от горячего провода к земле. В некоторых обычных цепях может быть трудно избежать небольшого тока утечки. Ручные электроинструменты не вызывают проблем со срабатыванием, если инструмент содержится в хорошем состоянии.Некоторые стационарные двигатели, такие как вентиляторы для ванных комнат или люминесцентные осветительные приборы, могут давать достаточную утечку, чтобы вызвать неприятное отключение. Другой проблемой может быть длинная цепь с большим количеством стыков. Если возможно, держите цепи GFCI длиной менее 100 футов. Во избежание ложных срабатываний GFCI не должен подавать:

    • Цепи длиной более 100 футов
    • Светильники люминесцентные или другие типы электроразрядных осветительных приборов
    • Электродвигатели стационарные

    Чем GFCI отличается от AFCI?

    Прерыватели цепи дугового замыкания (AFCI) - это устройства безопасности для домов, которые обеспечивают повышенную защиту от пожаров, вызванных небезопасными условиями домашней электропроводки.

    AFCI не следует путать с GFCI. Хотя как AFCI, так и GFCI являются важными устройствами безопасности, они выполняют разные функции. AFCI предназначены для устранения опасностей пожара; GFCI направлены на защиту от поражения электрическим током.

    Автоматический выключатель утечки на землю и устройство остаточного тока

    Автоматический выключатель утечки на землю и устройство защитного отключения
    Автоматический выключатель утечки на землю (ELCB)
    Принцип работы прерывателя цепи утечки на землю (ELCB) и устройства остаточного тока (RCD).

    Автоматический выключатель утечки на землю (ELCB) - это устройство, используемое для непосредственного обнаружения токов, протекающих на землю от установки, и отключения питания и в основном используется в системах заземления TT.

    Есть два типа ELCB:

    1. Утечка на землю Автоматический выключатель (Voltage-ELCB)
    2. Автоматический выключатель тока утечки на землю по току утечки на землю (Current-ELCB).

    A Voltage-ELCB были впервые представлены около шестидесяти лет назад, а Current-ELCB были впервые представлены около сорока лет назад.В течение многих лет ELCB, управляемый напряжением, и ELCB, управляемый дифференциальным током, назывались ELCB, потому что это было более простое имя для запоминания. Но использование общего названия для двух разных устройств привело к значительной неразберихе в электротехнической промышленности.

    Если на установке был использован неправильный тип, уровень защиты может быть значительно ниже предполагаемого.

    Чтобы игнорировать эту путаницу, МЭК решила применить термин устройство остаточного тока (УЗО) к ELCB, управляемым дифференциальным током.Остаточный ток относится к любому току, превышающему ток нагрузки.

    База напряжения ELCB
    • Voltage-ELCB - автоматический выключатель, работающий от напряжения. Устройство будет работать, когда ток проходит через ELCB. Voltage-ELCB содержит катушку реле, которая подключена к металлическому корпусу нагрузки на одном конце, а на другом конце - к проводу заземления.
    • Если напряжение на корпусе Оборудования повышается (из-за прикосновения фазы к металлической части или нарушения изоляции оборудования ), что может вызвать разницу между напряжением земли и нагрузки на корпусе, возникает опасность поражения электрическим током.Эта разница напряжений будет производить электрический ток от металлического тела нагрузки, проходящего через петлю реле, и на землю. Когда напряжение на металлическом корпусе оборудования повышается до опасного уровня, превышающего 50 В, протекающий через петлю реле ток может переместить контакт реле, отключив ток питания, чтобы избежать опасности поражения электрическим током.
    • ELCB обнаруживает токи короткого замыкания от провода под напряжением к заземляющему проводу внутри установки, которую он защищает. Если на измерительной катушке ELCB появится достаточное напряжение, он отключит питание и останется выключенным до ручного сброса.ELCB с функцией измерения напряжения не распознает токи короткого замыкания, идущие от живого к любому другому заземленному телу.
    • Эти ELCB контролируют напряжение на заземляющем проводе и отключают питание, если напряжение на заземляющем проводе превышает 50 вольт.
    • Эти устройства больше не используются из-за их недостатков, например, если короткое замыкание происходит между током и землей цепи, они отключат питание. Однако, если короткое замыкание происходит между током и какой-либо другой землей (например, человеком или металлической водопроводной трубой), они НЕ отключатся, так как напряжение на заземлении цепи не изменится.Даже если короткое замыкание происходит между током и землей цепи, параллельные пути заземления, образованные через газовые или водопроводные трубы, могут привести к обходу ELCB. Большая часть тока короткого замыкания будет протекать по газовым или водопроводным трубам, поскольку одиночный стержень заземления неизбежно будет иметь гораздо более высокий импеданс, чем сотни метров металлических инженерных труб, закопанных в землю.
    • Способ определения ELCB - поиск зеленого или зеленого и желтого заземляющих проводов, входящих в устройство. Они полагаются на напряжение, возвращающееся к отключению через заземляющий провод во время короткого замыкания, и обеспечивают лишь ограниченную защиту установки и не обеспечивают никакой личной защиты.Вы должны использовать подключаемые к розетке УЗО на 30 мА для любых приборов и удлинителей, которые можно использовать как минимум на улице.
    Преимущества
    • ELCB имеют одно преимущество перед УЗО: они менее чувствительны к условиям неисправности и, следовательно, имеют меньше ложных срабатываний.
    • Хотя напряжение и ток на линии заземления обычно представляют собой ток короткого замыкания от живого провода, это не всегда так, поэтому существуют ситуации, в которых ELCB может мешать срабатыванию.
    • Когда установка имеет два соединения с землей, соседняя сильноточная молния вызовет градиент напряжения в почве, подавая на сенсорную катушку ELCB напряжение, достаточное для ее срабатывания.
    • Если заземляющий стержень установки расположен рядом с заземляющим стержнем соседнего здания, высокий ток утечки на землю в другом здании может повысить местный потенциал земли и вызвать разность напряжений на двух заземляющих устройствах, снова отключив ELCB.
    • Если существует накопление или нагрузка токов, вызванная предметами с пониженным сопротивлением изоляции из-за устаревшего оборудования, или с нагревательными элементами, или в условиях дождя, сопротивление изоляции может снизиться из-за отслеживания влажности.Если есть ток, равный номинальному значению ELCB, то ELCB может вызвать ложное отключение.
    • Если какой-либо из заземляющих проводов отсоединится от ELCB, он больше не сработает, или установка часто больше не будет должным образом заземлена.
    • Некоторые ELCB не реагируют на выпрямленный ток короткого замыкания. Эта проблема характерна для ELCB и RCD, но ELCB в среднем намного старше, чем RCB, поэтому у старого ELCB с большей вероятностью будет некоторая необычная форма тока короткого замыкания, на которую он не будет реагировать.
    • ELCB, управляемый напряжением, является требованием для второго подключения и возможностью того, что любое дополнительное заземление в защищаемой системе может вывести извещатель из строя.
    • Неприятное срабатывание, особенно во время грозы.
    Недостатки
    • Они не обнаруживают замыкания, которые не пропускают ток через CPC к заземляющему стержню.
    • Они не позволяют легко разделить единую систему здания на несколько секций с независимой защитой от короткого замыкания, поскольку в системах заземления обычно используется общий заземляющий стержень.
    • Они могут быть отключены внешним напряжением от чего-либо, подключенного к системе заземления, например, металлических труб, заземления TN-S или комбинированной нейтрали и земли TN-C-S.
    • Поскольку электрически негерметичные приборы, такие как водонагреватели, стиральные машины и кухонные плиты, могут вызвать срабатывание ELCB.
    • ELCB
    • вносят дополнительное сопротивление и дополнительную точку отказа в системе заземления.
    Можем ли мы предположить, защищена ли наша электрическая система от защиты от земли, просто нажав на тестовый переключатель ELCB?
    • Проверить работоспособность ELCB просто, и вы можете легко это сделать, нажав кнопку TEST на кнопочном переключателе ELCB.Кнопка тестирования проверяет, правильно ли работает блок ELCB. Можно ли предположить, что если ELCB отключен после нажатия переключателя TEST ELCB, то ваша система защищена от заземления? Тогда ты ошибаешься.
    • Испытательная установка, предусмотренная на домашнем ELCB, только подтвердит исправность блока ELCB, но этот тест не подтверждает, что ELCB сработает при возникновении опасности поражения электрическим током. Это действительно печальный факт, что все это недоразумение оставило многие дома совершенно незащищенными от риска поражения электрическим током.
    • Это заставляет или тревожит нас задуматься над вторым основным требованием к защите земли. Второе требование для правильной работы системы защиты дома от ударов - электрическое заземление.
    • Можно предположить, что ELCB - это мозг для защиты от ударов и заземление в качестве основы. Следовательно, без функционального заземления (надлежащего заземления электрической системы) в вашем доме не будет никакой защиты от поражения электрическим током, даже если вы установили ELCB и его переключатель TEST показывает правильный результат.Одного ухода за ELCB недостаточно. Система электрического заземления также должна быть в хорошем рабочем состоянии, чтобы система защиты от ударов работала. В дополнение к обычным осмотрам, которые должен проводить квалифицированный электрик, это заземление желательно регулярно проверять с более короткими интервалами домовладельцем и необходимо регулярно заливать воду в яму для заземления, чтобы минимизировать сопротивление заземления.
    Токовый выключатель ELCB (RCB)
    • Токовые выключатели ELCB обычно известны как устройства остаточного тока (УЗО).Они также защищают от утечки на землю. Оба проводника цепи (питающий и обратный) проходят через чувствительную катушку; любой дисбаланс токов означает, что магнитное поле не компенсируется полностью. Устройство обнаруживает дисбаланс и размыкает контакт.
    • Когда используется термин ELCB, он обычно означает устройство, работающее от напряжения. Подобные устройства, работающие от тока, называются устройствами остаточного тока. Однако некоторые компании используют термин ELCB, чтобы отличить высокочувствительные трехфазные устройства, работающие по току, которые срабатывают в миллиамперном диапазоне, от традиционных трехфазных устройств замыкания на землю, которые работают при гораздо более высоких токах.

    • Типовая схема RCB :
    • Катушка питания, нейтраль и поисковая катушка намотаны на общий сердечник трансформатора.
    • В исправной цепи такой же ток проходит через фазную катушку, нагрузку и возвращается обратно через нейтраль. Как фазная, так и нейтральная катушки намотаны таким образом, что они создают противоположный магнитный поток. При одинаковом токе, проходящем через обе катушки, их магнитный эффект нейтрализуется при исправном состоянии цепи.
    • В ситуации, когда есть короткое замыкание или утечка на землю в цепи нагрузки или где-либо между цепью нагрузки и выходным соединением цепи RCB, ток, возвращающийся через нейтральную катушку, был уменьшен. Тогда магнитный поток внутри сердечника трансформатора больше не уравновешивается. Общая сумма встречного магнитного потока больше не равна нулю. Этот чистый остаточный поток мы называем остаточным потоком.
    • Периодически изменяющийся остаточный поток внутри сердечника трансформатора пересекает путь с обмоткой поисковой катушки.Это действие создает электродвижущую силу (ЭДС) на поисковой катушке. Электродвижущая сила - это на самом деле переменное напряжение. Индуцированное напряжение на поисковой катушке создает ток внутри проводки цепи отключения. Именно этот ток управляет катушкой отключения автоматического выключателя. Поскольку ток отключения управляется остаточным магнитным потоком (результирующий поток, суммарный эффект между обоими потоками) между фазной и нейтральной катушками , он называется устройством остаточного тока.
    • С автоматическим выключателем, встроенным в цепь, собранная система называется выключателем остаточного тока (RCCB) или устройством остаточного тока (RCD). Входящий ток должен сначала пройти через автоматический выключатель, прежде чем попасть в фазную катушку. Путь обратной нейтрали проходит через второй полюс выключателя. Во время отключения при обнаружении неисправности и фаза, и нейтраль изолируются.
      • Чувствительность УЗО выражается как номинальный остаточный рабочий ток, обозначенный как IΔn .Предпочтительные значения были определены IEC, что позволяет разделить УЗО на три группы в соответствии с их значением IΔn.
      • Высокая чувствительность ( HS ): 6-10-30 мА (для защиты от прямого контакта / травм)
      • Стандарт
      • IEC 60755 (Общие требования к устройствам защиты от остаточного тока) определяет три типа УЗО в зависимости от характеристик тока короткого замыкания.
      • Тип AC : УЗО, отключение которого обеспечивается при остаточных синусоидальных переменных токах
    Чувствительность RCB:
    • Средняя чувствительность ( MS ): 100-300-500-1000 мА (для противопожарной защиты)
    • Низкая чувствительность ( LS ): 3-10-30 А (обычно для защиты машины)
    Типы RCB:

    Тип A : УЗО, для которого обеспечивается отключение

    • для остаточных синусоидальных переменных токов
    • для остаточных пульсирующих постоянных токов
    • Для остаточных пульсирующих постоянных токов, на которые накладывается плавный постоянный ток 0.006 A, с регулировкой фазового угла или без нее, независимо от полярности.

    Тип B : УЗО, для которого обеспечивается отключение

    • как для типа A
    • для остаточных синусоидальных токов до 1000 Гц
    • для остаточных синусоидальных токов, наложенных на чистый постоянный ток
    • для пульсирующего постоянного тока, наложенного на чистый постоянный ток
    • для остаточных токов, которые могут возникнуть в цепях выпрямления
      • трехимпульсное соединение звездой или шестиимпульсное мостовое соединение
      • двухимпульсное мостовое соединение между фазами с контролем фазового угла или без него, независимо от полярности
      • Есть две группы устройств:
    Время отключения RCB:

    1. G (общее использование) для мгновенных УЗО (т.е. без временной задержки)

    • Минимальное время перерыва: сразу
    • Максимальное время отключения: 200 мс для 1x IΔn, 150 мс для 2x IΔn и 40 мс для 5x IΔn

    2. S (селективный) или T (с временной задержкой) для УЗО с короткой выдержкой времени (обычно используется в цепях, содержащих ограничители перенапряжения)

    • Минимальное время отключения: 130 мс для 1x IΔn, 60 мс для 2x IΔn и 50 мс для 5x IΔn
    • Максимальное время отключения: 500 мс для 1x IΔn, 200 мс для 2x IΔn и 150 мс для 5x IΔn

    Fuente de la noticia: портал электротехники.ком

    ibercontrel-KC2019-08-06T10: 40: 01 + 01: 00
    ¿Te ha gustado? ¡Compártelo!

    Защита от замыкания на землю - реле защиты

    Что такое замыкание на землю?

    Замыкание на землю - это случайный контакт между проводником под напряжением и землей или корпусом оборудования. Обратный путь тока короткого замыкания проходит через систему заземления и любой персонал или оборудование, которые становятся частью этой системы.Замыкания на землю часто являются результатом пробоя изоляции. Важно отметить, что влажная, влажная и пыльная среда требует особого внимания при проектировании и обслуживании. Поскольку вода является проводящей, она вызывает разрушение изоляции и увеличивает вероятность возникновения опасностей.


    Какова цель заземления?

    Основная цель заземления электрических систем - обеспечить защиту от электрических неисправностей. Однако этого не произошло до 1970-х годов.До этого большинство коммерческих и промышленных систем не имели заземления. Хотя незаземленные системы не вызывают значительных повреждений во время первого замыкания на землю, многочисленные недостатки, связанные с замыканиями на землю, привели к изменению философии заземления. У заземленной системы есть и другие преимущества, такие как снижение опасности поражения электрическим током и защита от молнии.

    Электрические неисправности можно разделить на две категории: межфазные замыкания и замыкания на землю. Исследования показали, что 98% всех электрических неисправностей связаны с замыканиями на землю (Источник: Woodham, Jack, P.E. «Основы систем заземления» 1 мая 2003 г.). Там, где предохранители могут защитить от межфазных замыканий, для защиты от замыканий на землю обычно требуется дополнительная защита, такая как реле защиты.

    ВЕДУЩИЕ ИНИЦИАТОРЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

    % ВСЕХ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

    Воздействие влаги

    22.5%

    Заготовка орудиями труда, грызунами и т. Д.

    18,0%

    Воздействие пыли

    14,5%

    Прочие механические повреждения

    12.1%

    Воздействие химикатов

    9,0%

    Нормальное ухудшение с возраста

    7,0%

    Таблица 1

    Например, в приведенной ниже схеме тостера черный или горячий провод закорочен на металлический корпус тостера.Когда цепь замыкается, весь или часть тока проходит через корпус тостера, а затем через зеленый провод заземления. Когда протекает достаточный ток (обычно 6 x 15 A = 90 A), автоматический выключатель размыкается. Реле защиты может быть установлено для обнаружения токов до 5 мА, которые откроют автоматический выключатель на значительно более низком уровне, следовательно, намного быстрее, чем традиционный автоматический выключатель.

    Хотя в приведенном выше примере показана однофазная цепь с глухим заземлением, принцип такой же для трехфазных цепей, обсуждаемых ниже.Реле и мониторы специально разработаны для поиска ведущих инициаторов, показанных в таблице 1, путем обнаружения низкоуровневых изменений тока, напряжения, сопротивления или температуры.

    Какие проблемы вызывают случайное срабатывание реле замыкания на землю?

    Гармоники и высокочастотный шум, особенно на третьей гармонике, проявляются как ток короткого замыкания. Электрический шум становится все более серьезной проблемой, поскольку все больше пользователей используют частотно-регулируемые приводы, инверторы, аккумуляторные батареи / ИБП и даже светодиодное освещение.Чтобы избежать ложных срабатываний, выберите высококачественное реле защиты от замыканий на землю, которое удаляет гармонические частоты и другие шумы из результатов измерений.

    Каковы преимущества использования заземленной системы перед незаземленной системой?

    Одной из основных проблем незаземленной системы является риск переходного перенапряжения. Прерывистое или дуговое замыкание на землю может привести к нарастанию напряжения в системе, напряжению и ухудшению изоляции, а также к повышению напряжения в 6 раз по сравнению с номинальным напряжением системы.Еще одно преимущество заземленной системы - простота обнаружения замыкания на землю. Незаземленные системы не допускают протекания тока замыкания на землю при первом замыкании, а вместо этого снижают напряжение на фазе замыкания во всей системе. В заземленных системах могут использоваться токовые реле защиты от замыканий на землю, чтобы точно определить место повреждения.

    Что касается неисправностей, сколько может быть неисправностей?

    Существует 3 различных типа неисправностей: межфазное замыкание, трехфазное замыкание и замыкание на землю.Междуфазные замыкания или «короткие замыкания» обнаруживаются внутри устройства, когда перегруженный электрический ток протекает через провод и сгорает. Согласно учебнику Дунки-Джейкобса 95% коротких замыканий являются замыканиями на землю, 4% считаются замыканиями между фазами и 1% считаются трехфазными замыканиями.

    Что делают реле замыкания на землю?

    В электрических цепях ток возвращается к своему источнику. Токовое реле защиты от замыканий на землю может искать ток замыкания на землю одним из двух способов: 1.) Нулевая последовательность. Здесь реле смотрит на фазные проводники, чтобы убедиться, что все ток, идущий от источника, возвращается по тем же проводникам. Если некоторые из ток возвращается к источнику по другому пути (обычно по земле), реле защиты от замыканий на землю обнаружит эту разницу и, если она превысит заранее установленный количество в течение заранее определенного времени, реле защиты от замыкания на землю сработает. 2.) Прямое измерение. Реле замыкания на землю также может считывать ток в соединение нейтрали трансформатора с землей (даже с заземлением нейтрали) резистор).Замыкание на землю в любом месте системы вернет ток через этот путь.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *