Содержание

Схема подключения дифавтомата

Если вы решили защитить своих близких и имущество с помощью дифавтомата (АВДТ), то правильно делаете, но только подключите его правильно. Сначала изучите схему подключения автоматического выключателя дифференциального тока и только потом занимайтесь его монтажом. Хотя тут ничего сложного нет, но если все равно сомневаетесь как подключить дифавтомат, то ниже я подробно рассказал как это сделать...

Подключение дифавтомата практически похоже на подключение УЗО, но только здесь в схеме отсутствует дополнительный автоматический выключатель. На что тут нужно обратить особое внимание при подключении дифавтомата:

  1. Подключение проводов. Приходящий провод всегда подключается только на верхние контакты, а отходящий всегда на нижние. Не меняйте их местами. От этого может сгореть АВДТ и тогда побежите в магазин за новым. Если вдруг у вас не хватает длины проводов до нужных контактов, то замените провод.
  2. Соблюдение полярности. На дифавтомат заводятся и фаза "L" и нуль "N". У одних производителей нулевой контакт может быть справа, а у других слева. Внимательно смотрите на корпус АВДТ, там все подписано. Буква N - это для подключения нулевого проводника. Цифра 1 - это для подключения приходящего фазного проводника. Цифра 2 - это для подключения отходящего проводника. Соблюдение полярности позволяет исправно выполнять все свои функции АВДТ. Модуль отвечающий за функции автоматического выключателя часто стоит только на фазном полюсе. Если мы перепутаем полярность, то тогда наш любимый дифавтомат не сможет защитить проводку от короткого замыкания и перегрузки.
  3. Следите за нулевыми проводниками. Как мы привыкли "нуль" должен быть везде общим и должен объединять все нулевые проводники. А вот  использование дифавтомата немного нарушает это правило. Запомните, что объединение нулей после АВДТ запрещено. После дифавтомата фаза и нуль ушли только в контролируемую данным АВДТ цепь и на всем ее протяжении ни с чем больше не объединяются.

Схема подключения дифавтомата

Теперь ниже давайте рассмотрим несколько схем подключения дифавтомата, которые могут встретиться в обычных квартирах.

В варианте предложенным ниже предлагается установка общего входного автоматического выключателя дифференциального тока, который будет защищать всю квартиру. Рекомендованные параметры АВДТ приведены на схеме, но учтите что у каждого разная нагрузка и нужно ее считать индивидуально.

Плюсы такой схемы:

  • дешевизна, так как необходим только один АВДТ;
  • необходимо немного места в распределительном щитке.

Минусы:

  • при срабатывании дифавтомата обесточивается вся квартира;
  • затруднен поиск неисправности (В какой линии произошла утечка? А может было короткое замыкание?)

Следующая схема подключения дифавтомата состоит из общего входного АВДТ и дифавтоматов в каждой отходящей линии. Это самый безопасный и надежный вариант схемы распределительного щитка. Тут входной АВДТ контролирует всю сеть, а групповые дифавтоматы контролируют каждый свою цепь.

В данном варианте необходимо соблюсти селективность в выборе автоматических выключателей дифференциального тока. Групповые выбираем с током утечки 30мА, а входное с током утечки 100-300мА. Это нужно чтобы при неисправности к какой-либо цепи не сработали сразу групповой и входной дифавтоматы. Также селективность может быть достигнута с помощью применения АВДТ типа "S" (селективного). Оно имеет задержку в времени срабатывании, что дает возможность сработать только одному групповому АВДТ.

Плюсы такой схемы:

  • надежность и безопасность;
  • при аварии обесточивается только неисправная линия, что облегчает поиск места неисправности.

Минусы:

  • дороговизна, так как дифавтоматы стоят недешево;
  • необходимо много место в распределительном щитке, чтобы все это разместить;
  • сложность схемы (может это и не минус).

Последняя предлагаемая схема подключения дифавтомата является почти аналогичной предыдущей схемы, но только без применения общего входного АВДТ. Многие говорят, что зачем тратить лишние средства на входной дифавтомат, так как каждая цепь уже контролируется автоматическим выключателем дифференциального тока. Плюсы и минусы такой схемы такие же как и в предыдущем варианте.

Если у Вас остались вопросы, то задавайте их в комментариях. Будем вместе разбираться что к чему.

Вот несколько фотографий, где показано наглядно подключение дифавтоматов. Это моя работа по сборке и подключению электрощитов. Для заказа разработки схемы распределительного щита и его сборки пишите запрос в любой форме на адрес Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. . Готовые электрощиты отправляю в любую точку России через транспортные компании. При заказе сборки схему разрабатываю бесплатно.

Специально для Елены ответ на комментарий №2. Схема подключения дифавтомата как делать НЕЛЬЗЯ.

Улыбнемся:

Тост:
Висел на столбе электромонтер, сжимал зубами два куска провода. Бежала мимо лиса:
- Монтер-монтер, а что это ты на проводах раскачиваешься, хоть бы лестницу поставил!

Молчит монтер, сжимает провода пуще прежнего. А лиса не унимается:
- Монтер, ты бы хоть паяльник взял, разве можно зубами?
Молчит монтер. А лиса снова:
- Монтер, ты электричество-то выключи, ведь тебя сейчас током долбанет!
Не выдержал монтер, разжал зубы да как гаркнет во все горло:
- А ну вали отсюда, дура рыжая, ты еще будешь меня учить работать!
А как разжал зубы - вниз брякнулся и ногу вывихнул. А провода разомкнулись, и во всем городе свет погас.
Так выпьем за то, чтобы не обращать внимания на советы дилетантов.

Как подключить дифференциальный автомат: схемы подключения


Электропроводка несет для дома, его жильцов и техники много рисков. Исключить большинство из них способна установка автоматического выключателя дифференциального тока (АВДТ) – дифавтомата.

Это устройство обеспечивает защиту от тока утечки, сетевой перегрузки, короткого замыкания и поражения человека током. Важно знать, как подключить дифференциальный автомат, чтобы максимально защитить оборудование, здоровье людей и имущество.

Содержание статьи:

Принцип работы дифавтомата

В дифавтомат встроено три механизма, каждый из которых отключает напряжение в определенной ситуации:

  • наличие тока утечки;
  • неожиданное короткое замыкание;
  • перегрузка электрической сети по мощности.

Утечка определяется с помощью дифференциального трансформатора, который реагирует на разницу между значениями тока на «нуле» и «фазе».

Отличие может возникнуть при контакте человека с предметами под напряжением или при частичном замыкании электроприборов на окружающие их поверхности. В таких случаях и отключает электричество.

Механизм защиты при обнаружении утечки тока может быть электромеханическим или электронно-механическим. Второй вариант подразумевает наличие управляющей микросхемы

Датчик короткого замыкания реагирует на высокий ток. А подключение избыточной нагрузки определяется по нагреву металлической термопластины, которая размыкает электросеть при повышении собственной температуры.

Таким образом, любая опасная ситуация, связанная с электропроводкой, быстро определяется дифавтоматом и заканчивается защитным отключением напряжения в проблемном контуре.

Возможные схемы подключения

Способы подключения дифавтоматов отличаются не столько вариантами расположения проводов, сколько количеством и характеристиками самих устройств. Поэтому важно разобраться в возможных схемах, узнать особенности их применения и подключения, чтобы обеспечить максимальную защиту себя и бытовой техники за минимальные деньги.

Система с единственным дифавтоматом

Первая схема подключения дифавтомата подразумевает наличие только одного защитного устройства. Оно монтируется сразу после электросчетчика. К выходу АВДТ подключаются все имеющиеся электрические контуры.

Необходимо, если это возможно, установить в начале каждой цепи . Так надо, чтобы можно было проводить ремонт электропроводки в одной комнате без выключения света во всей квартире.

Единственный дифавтомат на всю квартиру – самый бюджетный вариант, но и он способен защитить жильцов от удара током при случайном контакте с поверхностью под напряжением

Максимальная токовая нагрузка защитного устройства должна соотноситься с мощностью одновременно подключенной техники и характеристиками электросчетчика.

Желательно, чтобы АВДТ срабатывал раньше, чем предохранители на приборе учета.

К единственному дифавтомату сверху подключаются питающие провода от электросчетчика, а снизу выходят те, к которым присоединяется внутриквартирная разводка. Плюсом такой схемы является простота, дешевизна и минимальная потребность в месте для размещения АВДТ.

К недостатку описываемого варианта электрозащиты относится неудобство поиска причины выбивания дифавтомата. Так как обесточивается сразу вся квартира, то определить, в какой комнате находится причина срабатывания АВДТ, довольно трудно.

Кроме того, если проблема с электропроводкой возникнет только в одном помещении, то напряжение нельзя будет включить во всей квартире. Чтобы избежать минусов схемы с единственным дифавтоматом, рекомендуется присмотреться к другим вариантам его подключения.

Двухуровневая система подключения

Двухуровневая система дифавтоматов является более надежной и удобной в обслуживании. На первом уровне находится подключенный после электросчетчика АВДТ, через который проход вся нагрузка.

Выходящие из него провода параллельно подключаются к нескольким дифавтоматам, число которых равно количеству электрических контуров в квартире.

Для установки нескольких дифавтоматов продаются специальные щиты, которые позволяют экономить место на стене, сохраняя удобство подключения электропроводов

Устройства второго уровня могут быть менее мощными и иметь меньший пороговый ток утечки. Это позволит сэкономить, сохранив эффективность оборудования.

Теоретически отдельное защитное устройство можно подключить к каждому бытовому прибору, но на практике это нецелесообразно. Иногда в отдельный контур выделяют наиболее мощное оборудование в ванной – стиральную машину, электрифицированную душевую кабину, джакузи.

К преимуществам двухуровневой схемы подключения дифференциального автомата относят:

  1. Надежность и безопасность. Дифавтомат первого уровня, по сути, является дублирующим и способен отключать электроэнергию одновременно со следующими за ним защитными устройствами.
  2. Легкость поиска электроконтура, в котором возникла неисправность.
  3. Возможность отключения лишь одной комнаты от электричества на период ремонтных работ.

К недостаткам такого варианта защиты электросети можно отнести лишь необходимость покупки нескольких дифавтоматов и сложность в выделении места для их установки.

Двухуровневую схему рационально использовать при разветвленной сети с несколькими электрическими контурами. Если же к электросчетчику подключено минимум техники, то будет достаточно установки единственного дифавтомата.

Одноуровневая система дифавтоматов

Одноуровневая схема подключения дифавтоматов напоминает двухуровневую. Отличие заключается лишь в отсутствии общего АВДТ. Сторонники этого варианта подчеркивают, что он позволяет сэкономить деньги и место за счет исключения одного защитного устройства из схемы.

В одноуровневой схеме подключения дифавтоматов рекомендуется использовать коммутирующую шину, которая упорядочивает электрические провода и упрощает их монтаж

Минусом такого способа монтажа является отсутствие в цепи дублирующего устройства, которое бы обеспечивало дополнительный уровень защиты.

Что касается особенности установки и сфер применения распределенной одноуровневой схемы, то они идентичны таковым в двухуровневом варианте.

Установка дифавтоматов без заземления

Принципиальная схема подсоединения дифавтоматов при отсутствии заземления практически не отличается от рассмотренных выше одноуровневых и двухуровневых вариантов. Разница заключается лишь в отсутствии специальной жилы, которая должна подходить к каждой электроточке, обеспечивая съем тока с корпуса прибора при нарушении его электроизоляции.

Отсутствие заземления в квартире значительно облегчает монтаж электрической проводки, но создает дополнительные риски при эксплуатации бытовой техники

В старых многоэтажках и частных домах просто не была предусмотрена. В результате такой непредусмотрительности возникал риск поражения человека током при контакте с техникой и конструкциями, которые случайно оказались под напряжением.

Дифавтомат функционально замещает провод заземления, разрывая электрическую цепь за сотые доли секунды после определения утечки тока. За это время электроудар не успевает навредить человеку, а воздействие ограничивается максимум легким испугом.

Дополнительно АВДТ защищает оборудование от перегрузок и короткого замыкания, чем выгодно отличается от обычного заземления.

Отличия в действии дифференциальных автоматов и УЗО перечислены и , посвященной вопросам сравнения двух типов защитных устройств для электропроводки.

Схема при трехфазной сети

Иногда возникает необходимость установить дифавтомат в здании, куда подведена сеть 380В. Это может быть гараж, магазин или небольшое промышленное помещение. В таком случае применяются те же схемы, что и в сети 220В. Отличается только сама конструкция дифавтомата.

Подключение проводов трехфазной сети к клеммам дифференциального автомата проводится в строгом соответствии с маркировкой на его корпусе

АВДТ для трехфазного напряжения имеет четыре входных клеммы и столько же выходных, от которых идут провода к электроприборам. Желательно, чтобы в электрическом контуре была жила заземления. Но при отсутствии таковой на ток утечки обязательно среагирует дифавтомат и обесточит помещение.

Преимущества и недостатки разных вариантов подключения АВДТ к трехфазной сети такие же, как и при напряжении 220В.

Особенности монтажа селективных дифавтоматов

Большинство селективных дифавтоматов имеют в названии индекс S. Эти устройства отличаются от обычных АВДТ увеличенным временем срабатывания при обнаружении тока утечки.

Селективные дифавтоматы применяются только в качестве главного прибора в двухуровневых схемах. Они обеспечивают индивидуальное срабатывание устройств второго уровня без отключения электропитания во всей сети.

Селективный дифаппарат рационально покупать только при монтаже двухуровневых схем. Если он будет единственным в квартире, то задержка срабатывания станет, наоборот, его недостатком

Их особенность заключается в следующем. При появлении тока утечки его могут обнаружить дифавтоматы обоих уровней. Какой из них сработает первым, отдается на откуп случайности, но обычно отключают электричество оба.

Увеличение времени срабатывания центрального АВДТ позволяет дифавтомату второго уровня сработать первым. Таким образом, в результате неисправности отключается только один электроконтур, а остальная квартира продолжает оставаться под напряжением. Использование селективности позволяет использовать дифавтоматы с одинаковым пороговым током утечки.

Существует и другая схема подключения, без селективного устройства, которая позволяет добиться избирательного отключения АВДТ второго уровня при появлении тока утечки.

Для этого центральный аппарат выбирается с пороговым значением параметра в 100мА, а второстепенные – 30 мА. В таком случае первыми будут срабатывать дифавтоматы второго уровня, избирательно отключая только один электроконтур. Однако 100% работоспособность такой схемы не гарантируется.

Приоритет при покупке необходимо отдавать селективным дифавтоматам, которые обеспечивают большую надежность и удобство.

Пошаговая инструкция по установке дифавтомата

Установка дифавтомата не представляет сложностей и может быть произведена самостоятельно без специального обучения.

К месту с блоком дифавтоматов должен быть свободный доступ. Вокруг него желательно не размещать легковоспламеняющиеся и взрывоопасные предметы

Последовательность действий при этом следующая:

  1. Проверить целостность АВДТ и работоспособность его тумблеров.
  2. Зафиксировать дифавтомат на специальной металлической DIN-рейке в месте его постоянного расположения.
  3. Отключить напряжение в квартире и проверить его отсутствие индикатором.
  4. Зачистить питающие жилы в кабеле и подсоединить их к двум верхним клеммам дифавтомата. Синий цвет обычно подключается к «нулю» АВДТ, желтый или коричневый – к контуру заземления, а третий цвет – к «фазе» прибора.
  5. К нижним клеммам дифавтомата подключить провода, подающие напряжение в квартиру или на последующие защитные устройства.
  6. Подать напряжение на АВДТ и проверить работоспособность прибора.

Для тестирования дифавтомата на нем предусмотрена специальная кнопка «Т».

При её нажатии в электрической цепи появляется ток утечки, который должен привести к срабатыванию аппарата и отключению напряжения. Если АВДТ не отреагировал, значит, он неисправен и подлежит замене.

В деревянных домах обязателен огнестойкий щит для дифавтомата. Он защитит стены дома от огня в случае возгорания защитных устройств

В дифавтомат является лишь промежуточным звеном, обеспечивающим дополнительную защиту, поэтому его монтаж не вызовет затруднений.

Полезные монтажные советы

Монтаж дифавтомата имеет множество мелких нюансов, которые помогут сделать работу оборудования эффективной и надёжной.

«Ноль» к нагрузке обязательно должен идти от дифавтомата, иначе возникнет разница значений токов, и защитное устройство сразу сработает. В результате подключить электроприборы не удастся

В электрике не следует пренебрегать советами, поэтому к приведенным рекомендациям следует отнестись внимательно:

  1. При подключении проводов к дифференциальному автомату обязательно нужно соблюдать полярность. Клемма «нуля» обозначается как N, а «фазы» – 1 или 2.
  2. Работы по подключению необходимо производить при полном обесточивании всех проводов.
  3. Наилучшую безопасность обеспечивает двухуровневая схема с селективным дифавтоматом первого уровня.
  4. Стоит подбирать мощность дифавтоматов второго уровня в соответствии с предполагаемой нагрузкой на электроконтур в каждой комнате.
  5. Нельзя объединять выходящие «ноль» и «фазу» дифавтомата с неподключенными к нему электропроводами, даже если они идут от параллельно подключенных АВДТ.
  6. Выходящий из дифавтомата «ноль» не должен соприкасаться с жилой заземления.

При фиксации провода в клемме нужно следить, чтобы в разъем не попала изоляция. Плохой контакт может привести к перегреванию дифавтомата и его поломке.

При несоблюдении большинства вышеописанных рекомендаций АВДТ просто не будет функционировать должным образом. Он может «выбивать» при подключении нагрузки или вообще не срабатывать на утечку тока. Поэтому к электрической схеме подключения нужно отнестись со всей серьёзностью.

Выводы и полезное видео по теме

С какими трудностями можно столкнуться при подключении защитных устройств, вы узнаете из следующих видеороликов.

Тестирование двухуровневой селективной и неселективной схемы:

Внутреннее устройство дифавтомата:

Разбор различных схем подключения дифавтоматов (3 части):

Подключение защитного дифференциального автомата – процесс несложный. Главным условием быстрого монтажа является четкое соблюдение рекомендованных электрических схем. В этом случае самостоятельная установка защитных устройств удастся с первого раза, а сами АВДТ будут надежно служить долгие годы.

Хотите поделиться собственным опытом в подключении дифференциального автомата? Знаете тонкости установки прибора, не приведенные в статье? Пишите, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, публикуйте фото  в расположенном ниже блоке.

схема подключения и особенности, видео

Дифференциальный автомат – это устройство, состоящее из двух функциональных узлов, и предназначенное для защиты электросети. Первый узел – автоматический выключатель, а второй – модуль дифзащиты. Основное назначение дифференциального автомата – защита человека от поражения электротоком. Защита обеспечивается быстрым срабатыванием автомата, который размыкает электрическую цепь (для устройства с пределом срабатывания 20 мА, скорость срабатывания — 0,04 секунды).

Разница дифавтомата и УЗО

Многие считают, что существенной разницы между устройством защитного отключения и дифатоматом нет. Они похожи внешне и имеют практически аналогичный принцип действия. Но все же характерные различия между ними есть:

1.УЗО – это коммутационный аппарат, который используется для защиты человека от прямого или косвенного поражения электрического тока. Также он осуществляет контроль за состоянием проводки и отключает подачу питания при наличии ее повреждений. Таким образом, УЗО не защищает электрическую сеть от коротких замыканий – для этого требуется автоматический выключатель.

2. Дифференциальный автомат – это коммутационное устройство, который является, и УЗО, и автоматическим выключателем. То есть его функционал гораздо шире.

Внешние отличия этих устройств:

  • название – указывается сбоку или на лицевой стороне корпуса;

  • маркировка – если на корпусе указывается только значения номинального тока, при этом буквенные обозначения перед числом отсутствуют, то перед вами УЗО; если перед маркировкой имеется буква B, Cили D, то это – дифавтомат.

Более старые модели имеют еще и различие в габаритах. А вот современные устройства никаких существенных отличий по этому показателю не имеют.

Схема подключения дифавтомата

По способу подключения дифференциальные автоматы делятся на два типа:

  • вводные;
  • отдельные.

В обоих вариантах устройство подключается к нулю и фазе той цепи, которую оно будет защищать. Рассмотри оба варианты более подробно.

Подключение вводного дифавтомата

Эта схема подразумевает использование одно дифференциального устройства на вводе для защиты нескольких групп электрических потребителей. Основной недостаток такого метода – при возникновении аварийной ситуации на одной группе, автомат отключает электрическую сеть для всех потребителей.

Подключение отдельного дифавтомата

Отдельный дифавтомат применяется для защиты одной электрической группы. Как правило, такая схема используется в помещения, где предъявляются высокие требования к электрической безопасности. Эта схема более надежная, так как в аварийной ситуации отключается только поврежденная сеть, а остальные группы продолжают работать в штатном порядке.

Правила подключения дифференциальных автоматов к сети

Все устройства поставляются с подробной инструкцией по установке, но несмотря на это, многие испытывают определенные сложности при их монтаже.

Во всех случаях аппараты подключаются следующим образом:

1.Вход дифференциального автомата обозначается цифрой «1», либо буквой латинского алфавита «L». К входу подсоединяется фаза.

2.Рядом с фазой находится вход для нуля. Он обозначается латинской буквой «N».

3.В нижней части корпуса находится выход дифавтомата. Под цифрой «2» или буквой «L» находится фаза.

4.Рядом с выходом фазы находится выход нуля. Он обозначается буквой «N».

Следующим моментом является правильность определения фазы и нуля на проводах. Для этого понадобиться индикаторная отвертка. Провода обычно имеют цветовую маркировку, позволяющую определить принадлежность каждой жилы.

Дифференциальные автоматы используются, как в однофазных, так и трехфазных электрических сетях с переменным током. Подключение этого устройства производится только с заземлением. В сетях, где заземление отсутствует, дифавтомат будет единственным устройством для защиты от утечки тока.

При нарушении изоляции дифавтомат, конечно, не сработает, но если появится утечка, то есть человек возьмется за часть оборудования с фазой, то дифавтомат отключит питание. Это возможно благодаря принципу работы устройства, основанном на разности потенциалов и дифференциальной разбалансировке.

Подключение дифавтомата - назначение, основные схемы с заземлением и без заземления

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.

Предназначение и устройство дифференциального автомата. Его основные характеристики.

Принципиальное устройство и предназначение

Чтобы правильно понять принцип подключения дифференциального автомата, необходимо разобраться, что же он из себя представляет и как работает.

  • К основным опасностями в домашних электросетях можно отнести вероятность короткого замыкания и превышение предельно допустимых параметров тока (превышение нагрузки на линию). Оба этих случая приводят к опасному нагреву проводов, разрушению их изоляции, оплавлению проводников или корпусов подключенных приборов, возникновению электрической дуги. При отсутствии или несрабатывании защиты все это приводит к очень серьезным последствиям, вплоть до масштабных пожаров.

От таких аварий предохраняет автоматический выключатель (АВ). В нем предусмотрено два уровня защиты.

Два уровня защиты, предусмотренные в автоматическом выключателе

Не вдаваясь во все тонкости конструкции автомата, просто остановим свое внимание на защитных устройствах.
При включении прибора специальная механическая система тяг, рычагов, пружин и подвижных контактов замыкает цепь между входной и выходной клеммами. Если в подключенном через автомат участке сети все в норме, он остается в таком положении сколь угодно долго. Но строение механизма таково, что для размыкания цепи достаточно довольно небольшого, но определенным образом приложенного усилия от так называемых расцепителей.

Под номером 1 показан электромагнитный расцепитель. Это катушка-соленоид с размещенным внутри подпружиненным металлическим сердечником. При нормальных токах, проходящих через выключатель, создаваемое катушкой электромагнитное поле слишком слабо, чтобы преодолеть усилие пружины. Но в случае короткого замыкания сила тока возрастает в сотни и даже тысячи раз, соответственно резко возрастает и напряженность электромагнитного поля катушки. Сердечник перемещается, сжимая пружину, и приводит в действие механизм расцепления.

Под номером 2 – тепловой расцепитель. Это – биметаллическая пластина, являющаяся участком цепи прохождения тока через выключатель. Если нагрузка нормальная, то есть показатели силы тока в пределах указанного номинала, то она не меняет своей конфигурации. Но если токи пошли с превышением номинала, начинается ее нагрев. За свет биметаллической структуры (два металла с заметно отличающимися показателями линейного температурного расширения) пластина начинает изгибаться и в определенный момент воздействует на механизм расцепления. Автоматический выключатель разрывает цепь.

Автоматы обычно ставятся на различные участки домашней (квартирной) электрической сети на разрыв фазы. Они имеют однополюсное исполнение и занимают в коробке (щите) на DIN-рейке одно модуль-место. Исключение – автоматы на вводе, где используются двухполюсные (для трехфазной сети – четырехполюсные). То есть в выключенном положении одновременно размыкается и фаза (фазы) и ноль.

  • Еще одна опасность, от которой тоже требуется защита – это утечка тока. Износ изоляции, механические поломки бытовой техники, некоторые другие причины могут привести к тому, что фаза пробивается на металлический корпус приборов. Чтобы не допустить поражения током в таких ситуациях, используются устройства защитного отключения (УЗО). Другое их название – дифференциальный выключатель (ДВ).

Через УЗО всегда проходит и фаза, и ноль. Дело в том, что основным «рабочим органом» этого прибора является дифференциальный трансформатор. Он имеет характерный сердечник (поз. 3) в форме тора (замкнутое кольцо) а обмотками служат фазный провод и нулевой. Причем они расположены так, что создаваемые электромагнитные поля – противонаправленные, то есть компенсируют друг друга. Кроме того, имеется контрольная обмотка (поз.4), связанная с электромеханическим (реле) или электронным (электронный ключ) устройством размыкания.

Устройство УЗО – главным элементом является дифференциальный трансформатор. Хорошо видны его обмотки фазой и нулем – толстые провода белого и красного цвета.

Если в сети и подключённой нагрузке нет неполадок, то какой ток прошел в сторону нагрузки по фазному проводу, такой же должен вернуться и по нулевому в обратном направлении. Результирующего магнитного потока в сердечнике нет – он полностью компенсирован. Но если возникла утечка тока на землю, или же при пробое фазы на корпус прибора его коснулся рукой человек, равновесие нарушается. В сердечнике возникает магнитный поток, который приводит к возникновению тока в контрольной обмотке. А это, в свою очередь, вызывает выключение УЗО – цепь разрывается.

Про это долго приходится писать, но на деле время срабатывания УЗО измеряется миллисекундами. А уставка (показатель утечки тока, вызывающей срабатывание защиты) в УЗО, устанавливаемых в бытовых сетях – всего 0,01 или 0,03 ампера. То есть главные задачи – не допустить опасных для жизни показателей силы тока и свести к возможному минимуму длительность опасного контакта.

Никогда не забывайте об опасности электрического тока!

Не следует думать, что напряжение 220 вольт относится к малоопасным. Это дикое заблуждение стоило многим жизни! Некоторые читатели будут просто шокированы, когда узнают, сколь незначительные показатели силы тока предоставляют для человека, безо всякого преувеличения, смертельную угрозу. Обязательно найдите время и прочитайте статью нашего портала, специально посвященную опасности электрического тока.

Для чего все это говорилось? А лишь для того, чтобы привести к следующему – рассматриваемый в нашей статье дифференциальный автомат – это не что иное, как автоматический выключатель и УЗО, скомпонованные в одном корпусе.

Все удалось уместить в одном корпусе – и электромагнитную защиту от сверхтоков КЗ, и тепловую от перегрузки, и дифференциальный трансформатор для выявления тока утечки

Внешне дифференциальный автомат (или, если правильнее – автоматический выключатель дифференциального тока, АВДТ) очень схож с УЗО – такой же корпус на два модуль-места, такие же рычажок включения и кнопка «Тест». Но отличить несложно даже беглым взглядом по маркировке. У УЗО номинал подписан по принципу «цифры – буква», например, 16 А. А у дифавтомата – «буква – цифры», например, С 16. Это тоже номинальный ток, а буква впереди имеет уже несколько иное значение. Об этом и поговорим в следующем подразделе статьи.

Основные параметры дифференциальных автоматов и их маркировка

Чтобы дифференциальный автомат работал корректно, необходимо правильно подобрать его по основным характеристикам. Конечно же, это лучше поручить специалистам-электрикам. Но и «рядовому» пользователю, стремящемуся к пониманию всего того, что имеется в его жилых владениях, такая информация будет полезна.

Как правило, основные характеристики АВДТ указываются цифрами, буквами и условными значками на его корпусе. Есть, правда, исключения, но в основном производители придерживается если не совсем единого, то очень схожего стандарта маркировки.

Лучше всего это рассмотреть на примере.

Основные внешние элементы автоматического выключателя дифференциального тока (АВДТ) и маркировка, содержащая немало полезной информации.

1 – логотип и название компании-изготовителя дифавтомата. Кстати, коль затронуть вопрос бренда, то можно сразу отметить следующее. АВДТ — прибор в достаточной степени дорогостоящий, и каждому владельцу хочется, чтобы он служил как можно дольше. К сожалению, приходится констатировать, что в этой сфере производства электротехнических устройств не все обстоит благополучно – в продаже немало изделий явно невысокого качества. Поэтому есть смысл приобретать модели проверенных, давно заслуживших непререкаемый авторитет компаний, например, «Legrand», «ABB», «General Electric», «Schneider Electric», «Moeller», «Siemens». Естественно, убедившись при покупке в оригинальности изделия и получив на него гарантию. А вот массово заполнивший рынок отечественный бренд «IEK», как это не прискорбно, в один ряд с указанными фирмами поставить пока никак не получается.

2 – наименование модели. В этом названии может сразу скрываться указание на то, что это именно дифференциальный автомат (аббревиатура АД или АВДТ). Может быть и латинская аббревиатура – полного единства в этом вопросе нет.

3 – сочетание буквы и числа, например, как на иллюстрации – С25. Число обозначает максимальные номинальный ток, то есть такой, какой прибор может выдерживать сколь угодно долго без аварийного срабатывания и без потери своей работоспособности.

Показатели номинального тока стандартизированы и ограничены следующими значениями: 6 А, 10 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А и 63 А. Небольшие номиналы (до 16А) обычно используются для систем освещения или для розеток, в которые не предполагается включения мощной техники. Средние номиналы – для розеточных групп или даже для выделенных под мощную бытовую технику линий. Дифавтоматы с номиналом 40 А и выше обычно устанавливаются на вводе.

Буква перед номиналом – это так называемая время-токовая характеристика выключателя. Дело в том, что при пуске многих приборов кратковременное значение пускового тока может значительно превышать номинальное значение. И если АВДТ станет при этом постоянно срабатывать, то это станет мучением для хозяев. Поэтому для игнорирования кратковременных пусковых скачков установлены пороги срабатывания электромагнитного расцепителя, которые как раз и обозначаются категориями В, С или D.

  • B – превышение тока относительно номинала в 3÷5 раз.
  • С – в 5÷10 раз.
  • D – в 10÷20 раз.

То есть при пуске и сопровождающем его скачке тока электромагнитный расцепитель не сработает. Но если превышение номинала оказывается длительным, то нагревается биметаллическая пластина и сработает тепловой расцепитель.

Для квартир чаще всего выбирают АВДТ категории С. Для небольшого загородного дома, в котором нет мощной техники с высокими показателями пусковых токов лучше взять дифавтомат с время-токовой характеристикой В. Ну а приборы с индексом D обычно устанавливаются на линиях с мощным оборудованием, как правило, в производственных условиях.

Гораздо реже, но все же встречаются дифавтоматы с категорией А. Предел тока срабатывания электромагнитного расцепителя у них превышает номинал всего в 2÷3 раза.

Кроме того, попадаются дифференциальные автоматы категории К и Z. Эта градация устанавливается самими производителями, и особенности эксплуатации таких приборов должны быть указаны в паспортах изделий.

4 – это номинал дифференциального тока, то есть именно то значение тока утечки, которое вызовет срабатывание защиты. Указывается или в миллиамперах (например, 30 mA), или в амперах (0,03 А).

Обычно в бытовых условиях применяют дифференциальные автоматы с номиналом 10 или 30 миллиампер. Для тех приборов или розеточных линий, где наблюдается постоянный или вероятный контакт с водой или повышенной влажностью, устанавливают АВДТ на 10 мА. Такой же дифавтомат можно предусмотреть и на линии, идущей в детскую комнату – для большей безопасности. На остальных линиях – розеточных группах или внешнем освещении достаточно «тридцатки». Некоторые линии, например, внутреннее освещение, зачастую и вовсе не защищают дифавтоматами или УЗО, просто из соображений экономии. Хотя, многие осветительные приборы имеют металлические корпуса, и подобные мера предосторожности все же не видится лишней.

5 – указывается класс дифференциальной защиты. Это может быть символьное обозначение (чаще), но иногда оно дополняется и буквенным. А говорит показатель о том, на какой тип токов утечки способен реагировать дифавтомат.

  • Самыми доступными по стоимости являются приборы класса АС. Они срабатывают при появлении (мгновенной или нарастающей) утечки только синусоидального переменного тока.
Дифференциальный автомат класса АС – реагирует на утечку исключительно переменного тока
  • Более совершенными, но и более дорогими являются приборы класса А. Они способны реагировать на утечку как переменного, так и постоянного пульсирующего тока. Об этом красноречиво говорит пиктограмма с плавной синусоидой и пульсирующей «пилой».
При современной насыщенности быта приборами с микропроцессорным управлением именно дифавтоматы класса А считаются наиболее предпочтительными к установке.

Такие дифавтоматы для условий дома или квартиры можно считать оптимальными. Особенно для тех линий, к которым подключена бытовая или офисная техника с мультипроцессорным управлением, с импульсными блоками питания.

  • Самыми чувствительными являются АВДТ класса В – они способны отслеживать утечку еще и выпрямленного постоянного тока. В рамке их пиктограммы – уже три символа. Встречаются такие дифавтоматы нечасто, используются обычно в специфических производственных условиях. Применение их для домашней сети выглядит избыточным, тем более что стоимость подобных приборов – наиболее высокая.

6 – номинальная отключающая способность. Обычно показывается в прямоугольнике с указанием одного из стандартных значений:3000 А, 4500 В, 6000 А и 10000 А.

По сути, это величина тока короткого замыкания, которая не приведет к выходу дифавтомата из строя – он останется пригоден для дальнейшего применения.

АВДТ с максимальными показателями в 10000 ампер обычно устанавливаются в производственных условиях на линиях с мощным оборудованием. Иногда применяют их и для жилых домов, расположенных в непосредственной близости к подстанциям. Номинал в 6000 А подойдет для домов с качественной новой проводкой, способной выдерживать значительные кратковременные скачки тока. Для домов со старой изношенной проводкой, для сельской местности, для частного сектора городов с проложенными воздушными линиями электроснабжения лучше установить дифавтомат с номиналом 4500 А.

7 – в маленькой квадратной рамке, обычно под номинальной отключающей способностью или рядом с ней указывается цифрой класс токоограничения. Это очень важный параметр, говорящий о том, сколько времени займет срабатывание защиты от КЗ, начиная от размыкания контактов и до полного гашения возникающей при этом электрической дуги. Понятно, что чем быстрее это произойдет, тем короче и менее разрушительным будет воздействие короткого замыкания на электропроводку.

Различают три класса:

  • 1 класс – гашение дуги занимает более 10 миллисекунд. Про такие АВДТ говорят, что они не имеют токоограничения, и этот показатель на корпусе, как правило, вообще не указывается.
  • 2 класс – гашение электрической дуги происходит за 6÷10 мс.
  • 3 класс – 2.5÷6 мс. Такие приборы – самые совершенные, но и наиболее дорогие. Но при наличии финансовой возможности предпочтение все же лучше отдавать именно им.

8 и 9 – клеммы для подключения проводов. Важно – должны соблюдаться два условия.

  • Во-первых, фазе и нулю отведены свои позиции, и нарушать это правило – недопустимо. Ноль всегда будет обозначен буквой N, фаза может указываться как буквенным обозначением, так и цифрами.
  • Во-вторых, обязательно соблюдается направление подключения, то есть вход со стороны линии электропитания и выход в сторону нагрузки. Это может указываться текстом, или, для фазы – цифрами. Например, 1 – вход, 2 – выход в сторону нагрузки.

А вот «правило», например, что вход всегда сверху, а фаза, скажем, слева – это полнейшее заблуждение. Можно встретить массу примеров с совершенно противоположным размещением по обоим критериям. Так что оценивать правильность нужно исходя из конкретных особенностей приобретенного прибора.

В подтверждение сказанному – различные варианты размещения клемм для подключения проводов

Обратите внимание на иллюстрацию:

1 – вход со стороны сети сверху, фаза расположена слева.

2 – при верхнем входе фаза должна подключаться справа.

3 – провода со стороны сети подключаются снизу, фаза – слева.

4 – допускается подключение подводящих проводов как сверху, так и снизу.

Но в любом варианте имеется и жёсткое правило: если фаза от сети подключается сверху, то и ноль также в обязательном порядке должен быть подключён с той же стороны. И наоборот. В противном случае дифференциальный трансформатор, оценивающий наличие тока утечки, просто не станет работать, а дифавтомат будет постоянно выбивать.

Узнайте, почему выбивает автомат, а также ознакомьтесь с причинами при включении и в щитке, из нашей новой статьи на нашем портале.

10 – клавиша (рычаг) включения дифавтомата. Дополнительно может иметься световой или цветовой индикатор его рабочего или выключенного положения (поз. 11).

12 – кнопка «тест». После установки и подключения АВДТ в обязательном порядке проводится проверка его работоспособности в плане реакции на ток утечки. При нажатии на кнопку тестирования внутри замыкается цепь, имитирующая указанный номинал тока утечки. Если прибор исправен, то это вызовет его отключение. Подобные проверки рекомендуют проводить с определенной периодичностью, например, раз в месяц.

13 – индикатор причины срабатывания дифференциального автомата. Такая опция, к сожалению, имеется далеко не во всех моделях. Именно эта причина зачастую становится определяющей при выборе – установить ли АВДТ или связку УЗО+АВ. Там все ясно – сработало УЗО – ищи место и причину утечки. Вырубило автомат – значит, или перезагрузка, или короткое замыкание. А вот с АВДТ провести диагностику и выявление причин срабатывания бывает сложнее.

Поэтому приборы со  встроенным индикатором причины отключения выглядят предпочтительнее. Обычно это флажок, положение которого относительно корпуса скажет о причине. Например, остался утопленным – выключение вызвано перегрузкой. Вышел за уровень корпуса наружу – АВДТ отреагировал на утечку тока.

14 – на корпусе АВДТ обычно наносится его принципиальная электрическая схема. При желании в ней несложно разобраться. Кстати, она же может подсказать, является ли прибор электронным, или в нем применена электромеханическая схема. Например, если тестовой подсказки на корпусе нет (а она зачастую используется), то о том, что прибор электронный, скажет треугольник (знак усилителя) в схеме.

Электронные АВДТ – более компактные и чувствительные. Но зато электромеханические – значительно надежнее, так как не требуют источника питания.

Еще несколько важных обозначений, на которые порой приходится обращать внимание.

15 – символ «S» говорит о том, что прибор – селективного типа. То есть, в отличие от обычных дифавтоматов его срабатывание осуществляется с определенной задержкой. Это бывает важным для установки дифавтомата на вводе, когда в иерархической схеме за ним будут располагаться другие приборы дифференциального типа. То есть при возникновении утечки на одной из линий, оснащённой собственным АВДТ или УЗО, сработает защита только на ней, а селективный просто «не успеет» отреагировать на это. В итоге отключится только линия с неполадкой, а остальные участки домашней сети останутся в рабочем состоянии.

16 – значок в форме стилизованной снежинки говорит о том, что прибор может размещаться в уличном распределительном щитке. Число внутри шестиугольника – это предельно допустимое значение отрицательной температуры.

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%.
  • 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

Типичные ошибки при подключении дифференциальных автоматов

Имеет смысл обратить внимание читателей на те ошибки при установке дифавтоматов, которые допускаются довольно часто и приводят или к неработоспособности схемы, или даже к выходу прибора защиты из строя.

Описание ошибкиИллюстрацияХарактерные симптомы
При подключении дифавтомата нарушено указанное расположение проводов ввода и выхода на нагрузку (если модель не отличается универсальностью в этом вопросе)Оценка дифференциального тока проводится некорректно.
Бессистемное срабатывание, некорректная работа, отказ включаться.
Перепутано направление подключения проводов – фаза в одну сторону, ноль – в другую.Вместо взаимной компенсации, магнитные потоки на сердечнике дифференциального трансформатора накладываются, и контрольная обмотка определяет дифференциальный ток даже тогда, когда его нет.
Кнопка «тест» может работать нормально, но при включении нагрузки происходит мгновенное выключение АВДТ.
На каком-то участке схемы (неважно, каком) допущено объединение рабочего нуля с контуром заземленияУтечка тока заложена «по умолчанию».
АДВТ вообще невозможно включить – сразу срабатывает защита.
Ноль на нагрузку пущен не из АВДТ, а с общей шины, расположенной по схеме выше дифавтоматаОценка дифференциального тока некорректная.
АДВТ включается, тест проходит нормально, но при включении нагрузки происходит моментальное срабатывание защиты.
После дифавтомата нулевой провод не идет непосредственно на нагрузку, а возвращается на общую нулевую шину. И только потом идет на линию нагрузкиОценка дифференциального тока некорректная — по нулевому проводнику АВДТ ток практически не проходит.
Прибор включается, но тест не работает, а при попытке включить нагрузку мгновенно срабатывает защита
При использовании двух дифференциальных автоматов допущена ошибка – перепутаны нулевые провода разных линийОценка дифференциального тока на обеих линиях становится некорректной.
Дифавтоматы включаются, на прохождение теста реагируют нормально. Но любое подключение нагрузки хотя бы на одной линии приводит к срабатыванию защиты на обоих АВДТ.
Опять же при использовании двух (или более) дифференциальных автоматов – ниже по схеме допущено, ошибочно или намеренно, объединение нулей отдельных линийОценка дифференциального тока в обеих линиях выполняется некорректно.
АВДТ включаются, но при нажатии кнопки «тест» на любом из них – выключаются сразу оба. И при подключении нагрузки к любой линии сразу происходит срабатывание дифференциальной защиты на обоих приборах.

*  *  *  *  *  *  *

Итак, были рассмотрены устройство и классификация автоматических выключателей дифференциального тока, основные схемы их включения домашней или квартирной электросети, часто допускаемые ошибки при их коммутации.

Напоследок можно добавить, что дифавтоматы все же не пользуются особой любовью электриков. Многие мастера предпочитают обходиться установкой защиты, собираемой из УЗО и автоматических выключателей. Схема получается более гибкой и ремонтопригодной, а учитывая высокую стоимость АВДТ – еще и более рентабельной.

Подробнее об этом можно почитать в специальной статье нашего портала, которая так и называется – «Что лучше, УЗО или дифавтомат?»

Характеристики, схема подключения дифавтоматов

Купить Дифавтоматы

Характеристики дифавтоматов
Установка дифавтомата
Подключение дифавтомата
Дифавтомат схема подключения

Характеристики дифавтоматов

Основными характеристиками этих электротехнических устройств является:

  1. Номинальный рабочий ток, (А)- ток при котором прибор может оставаться включённым длительное время.
  2. Быстродействие (M/с)- время срабатывания аварийного срабатывания электромагнитного расцепителя.
  3. Номинальное напряжение (В)- ток, при котором устройство способно работать длительное время.
  4. Уставка по токовой утечке (мA)- ток отключения схемы, обозначается значком «дельта» с числом соответствующим току утечки.
  5. Тип тока утечки. В соответствии с этим параметром любой из дифавтоматов может иметь следующие обозначения:
  • «A» – реагирующие на утечки синусоидального переменного (пульсирующего постоянного) тока;
  • «AC» – дифавтоматы, рассчитанные на срабатывания от утечек, содержащих постоянную составляющую тока;
  • «B» – комбинированное исполнение, предполагающее обе указанные ранее возможности.

Также устройства защиты могут работать по селективному принципу, предполагающему наличие задержки по времени срабатывания. Указанная возможность обеспечивает определённую выборочность отключения прибора от сети и электродинамическую устойчивость системы защиты, обзначаетса аббревиатурой "S".

АВДТ - автоматические выключатели дифференциального тока, это устройства, включающие в себя и автоматический выключатель, и УЗО, объединенные в одном корпусе. Дифавтоматы обладают высоким быстродействием срабатывания, защищают от поражения электрическим током в случаях соприкосновения с токопроводящими частями или с электрооборудованием, части которого, вследствие повреждения изоляционного слоя, оказались под напряжением.
Также дифференциальные выключатели применяются для отключения участков электрической сети, которые подверглись повреждениям в случаях коротких замыканий или механических воздействий.

АВДТ оснащены системой размыкания при касании токоведущих частей, которая обесточивает находящуюся ниже по цепи систему при нарушении изоляции или случайном контакте человеком находящихся под напряжением элементов. B этих случаях ток через один из проводников питания на землю через тело человека или поврежденную изоляцию, превышающий порог срабатывания, будет вызывать отключение цепи. Очевидно, что таким образом будут защищены только те электроустановки, которые находятся ниже по цепи.

Дифавтоматы с порогом срабатывания IΔn=30мA защищают пользователя от случайного контакта с фазным проводом или другими токоведущими элементами цепи.
Следует помнить, что когда защита от контакта осуществляется с использованием устройств защитного отключения, средний провод (нейтраль) должен быть изолирован так же как и фазный и не должен соединяться с землей ниже по цепи чем само устройство или с нейтральным проводом другой цепи.

Устройства защитного отключения с защитой от перегрузки обеспечивают:

  • защиту от поражения электрическим током путем контроля разностных токов
  • защиту от перегрузки
  • защиту от короткого замыкания
  • противопожарную безопасность

Уровень защиты данных автоматов должен быть следующим (CEI EN 60529):

  • IPXXB/IP2X с лицевой стороны: при наружном монтаже пространство вокруг клемм должно быть закрыто крышкой.
  • IPXXD/IP4X для монтажа в соответствующих держателях или панелях .
  • При установке в промышленных помещениях и при наличии особенностей в окружающей среде соответствующий уровень защиты IP должен обеспечиваться за счет установки в корпусах, отвечающих стандарту CEI 64-8/IEC 364.

Примечание: Устройство защитного отключения АВДТ не устраняет ощущений удара электрическим током, однако оно ограничивает промежуток времени, в течение которого ток проходит через тело человека, до уровня, существенно снижающего вероятность летального исхода.

Индикация и причины срабатывания дифавтоматов

  • Черный рычажок управления в нижнем положении (положение О): срабатывание из-за перегрузки, короткого замыкания или защитного отключения (утечка тока на землю).
  • Черный рычажок управления в нижнем положении (положение О) и метка видна через окошко: срабатывание устройства защитного отключения из-за утекания тока на землю.

Повторное включение АВДТ после срабатывания

В случае срабатывания, черный рычажок находится в положении О и метка видна через окошко. Устранив причину срабатывания, восстановите работоспособность диф автомата, переведя черный рычажок в положение I. В случае срабатывания из-за перегрузки, черный рычажок находится в положении О и метка не видна. Устранив причину срабатывания, восстановите работоспособность дифференциального выключателя, переведя черный рычажок в положение I.

Защитное заземление дифавтоматов

Защитное заземление должно выполняться в соответствии cо стандартом CEI64-8/IEC 364. Все металлические каркасы электрического оборудования должны быть заземлены. Cечение проводника заземления не должно быть меньше сечения проводников электропитания.

Примечание: Широко распространено мнение, несмотря на то, что оно неправильно, что для защиты корпусов электроустановок от напряжения электропитания необходимо подключать средний провод непосредственно к металлическому корпусу или к контакту заземления вилки электропитания. При таком соединении, если будет нарушена изоляция, растекающийся ток поврежденного оборудования будет стекать обратно на средний провод (нейтраль), подключенный к соответствующему контакту дифавтомат. При этом нарушения баланса токов происходить не будет и устройство не сработает. Поэтому соединение среднего провода (нейтрали) с металлическими корпусами или контактами защитного заземления вилок недопустимо.

Данное оборудование должно использоваться в соответствии с требованиями стандарта CEI 64-8/IEC 364. Оно оснащено встроенной системой защиты от перегрузки и короткого замыкания, номинальные значения которых указаны на шильдике прибора, и гарантированно защищают от перегрузки выходные проводники системы.
B системах защиты, использующих непосредственное заземление металлических частей, дополнительная установка устройств защитного отключения обеспечивает дополнительную защиту от растекания тока на землю, что обеспечивает повышенную безопасность при электрическом контакте.
Электропитание может подключаться к диф автомату как сверху, так и снизу.


Установка дифавтомата

  • на монтажных рельсах, соответствующих стандарту EN 50022, установка осуществляется с помощью двойной быстродействующей защелки на задней стенке прибора;
  • на настенных панелях с герметизируемыми вводами, и на панелях для встроенной установки .

Пример установки

Инструкции по установке

  • Помните, что при установке АВДТ с малой чувствительностью IΔn 0.03A защита от непрямого контакта обеспечивается только при использовании заземления, выполненного в соответствии с требованиями стандарта CEI 64-8/IEC 364.
  • Если диф автомат обладает высокой чувствительностью IΔn 0.03A, при этом обеспечивается также защита от прямого контакта.
  • Установите устройство на панели или в корпусе, обеспечивающем уровень защиты IРЕ, соответствующий конкретным условиям применения в соответствии с требованиями CEI 64-8 (IEC 364).
  • Подключите оборудование в точном соответствии со схемой.
  • Включите все нагрузки, подключенные к защищаемой цепи. Если АВДТ срабатывает, выясните, какое устройство является причиной срабатывания, путем последовательного включения нагрузок. При обнаружении такого устройства его необходимо отключить от сети и проверить исправность.
  • Нажмите кнопку тестирования. Если устройство установлено и запитано правильно, оно должно сработать.
  • Если электрическая система распределена на очень большом пространстве, обычные токи утечки на землю могут быть достаточно велики. B этом случае имеется вероятность ложных срабатываний. Чтобы избежать этого, необходимо разделить систему, по крайней мере, на два контура, каждый из которых будет защищаться своим дифавтоматом.
  • Электрические помехи внешнего (грозы) и внутреннего (мощные реактивные нагрузки) характера могут вызывать значительные броски напряжения, которые, в свою очередь, могут, в худшем случае, повредить электронные элементы данных автоматов, а в лучшем - вызывать ложные срабатывания. Поэтому необходимо защищать потребителей электроэнергии с помощью устройств защиты от бросков напряжения и, при необходимости, использовать АВДТ с задержкой отключения (противопомехового типа AP).
  • Еще больший уровень безопасности достигается, когда каждый пользователь, подключенный к общему заземлению, индивидуально защищается собственным устройством защиты.
  • Установка автомата должна производиться профессиональным электромонтером в соответствии с требованиями стандарта СЕ! 64-8 (!ЕС 364).

Установка дифференциального автоматического выключателя существенно повышает уровень безопасности при работе на электроустановках. Кроме того, если на шильдике устройства имеется обозначение IΔn 0.03A или IΔn 0.01A, обеспечивается защита при случайном контакте с токоведущими частями оборудования. Тем не менее, установка автоматического дифференциального автомата не означает отказа от выполнения всех обычных мер предосторожности при работе на электроустановках. B частности:

  • Не забывайте ежемесячно нажимать кнопку "Т", при этом устройство защиты должно сработать. Если этого не происходит, необходимо немедленно вызвать электрика, поскольку безопасность системы не обеспечивается.
  • При использовании персональных компьютеров, электронных пишущих машинок, электронных кассовых аппаратов или другого оборудования с электронными компонентами, оснащенного вилками с контактом заземления, убедитесь в том, что на шильдике УЗО имеется символ "N". Только в этом случае будет обеспечиваться наилучшая защита, которую предоставляет современный уровень развития техники. Если такое обозначение отсутствует, проконсультируйтесь с электриком.
  • Перед заменой ламп или предохранителей убедитесь в том, что электропитание всей установки отключено, разомкнув главный рубильник.
  • Не пользуйтесь проводами с нарушенной изоляцией, примите немедленные меры к их замене.
  • Для выполнения любых работ на стационарных или мобильных электроустановках вызывайте квалифицированного электрика.

Подключение дифавтомата

АВДТ обеспечивают безопасность даже при случайном обрыве среднего провода (нейтрали).
Oни могут использоваться в однофазных электроустановках, питающихся от двух фазных проводов или от фазного провода и нейтрали. Также данные устройства защиты могут устанавливаться в системах, имеющих один из перечисленных ниже видов защиты:

  • подключение к нейтрали или металлоконструкциям выше места установки
  • непосредственное заземление металлических частей
  • активная защита против аварийных токов утечки на землю.

На всех устройствах защитного отключения могут устанавливаться следующие принадлежности:

  • Вспомогательные контакты
  • Контакты сигнализации
  • Катушки с броском тока
  • Катушки минимального напряжения
Дифавтомат схема подключения


для чего нужен, схема подключения (в том числе в однофазной сети)

Развитие технологии защиты в электрических сетях различного назначения привело к появлению удобного и практичного устройства — дифференциального автоматического выключателя тока. Статус практичного прибора дифавтомат заслуживает благодаря объединению нескольких защитных функций. В отличие от устройств узкого профиля, использующихся для осуществления защиты от конкретных явлений в электрической сети, дифавтоматы обеспечивают комплексную защитную технологию. Принцип действия и условия работы защиты описаны далее.

Для чего нужен дифавтомат в электропроводке

Прежде всего, дифавтомат — это защитное устройство. Как и обычный автоматический выключатель, дифавтомат защищает участок цепи, на котором он установлен, от перегруза и короткого замыкания. При возникновении таких явлений в цепи, дифавтомат отключит участок, находящийся под его защитой аналогично обычному автоматическому выключателю.

Дополнительно дифавтомат оснащён функцией защиты человека от поражения электрическим током при случайном прикосновении человека к токоведущим частям. В этом смысле дифавтомат выполняет функцию УЗО.

Такое сочетание необходимых видов защит делает дифавтомат востребованным в процессе монтажа и эксплуатации электрических сетей различного назначения.

Универсальность этого устройства подтверждается его размерами, которые особо не увеличились при объединении функций двух других устройств. Дифавтомат устанавливается на дин-рейку аналогично другим приборам.

Объединение функций УЗО и автоматического выключателя

Сохранность и работоспособность электрической сети во многом зависит от используемых устройств защиты. Но самой большой ценностью во все времена остаётся человеческая жизнь. Защита людей, обслуживающих и эксплуатирующих электрические сети, всегда должна оставаться в приоритете. В этом смысле дифавтомат является оптимальным решением в оборудовании защищаемой электросети.

При несомненных практических преимуществах, дифавтоматы ещё и несколько экономичнее, чем отдельная установка УЗО и автоматического выключателя.

Об особенностях подключения перекрёстного выключателя можно прочитать в данном материале: https://aqua-rmnt.com/ehlektrosnabzhenie/perekryostnyj-vyklyuchatel-dlya-chego-nuzhen-i-kak-ego-podklyuchit.html

Принцип работы и методы срабатывания

Принцип работы дифавтомата также объединяет принципы работы автоматического выключателя и УЗО. Для защиты от токов короткого замыкания и перегрузки в сети дифавтомат оснащён электромагнитным и тепловым расцепителями, а для защиты от тока утечки — дифференциальным трансформатором и отключающей катушкой.

В случае попадания человека под действие тока на участке цепи, защищаемом дифавтоматом, сработает отключение от появления тока утечки. В дифференциальном трансформаторе нарушиться баланс магнитных потоков и отключающая катушка на это отреагирует мгновенно.

Возникновение тока утечки

В случае же перегруза электрической цепи работу по отключению выполнит тепловой расцепитель, конструктивно и номинально не отличающийся от тепловых расцепителей обычных автоматических выключателей. А при возникновении в цепи тока короткого замыкания, свою работу выполнит магнитный расцепитель, который также не отличается от магнитных расцепителей автоматических выключателей.

Расположение магнитного и теплового расцепителей

В зависимости от схемы монтажа дифавтоматов, различают селективный и неселективный методы срабатывания.

Селективность — это избирательность в процессе защиты. При возникновении аварии селективная защита должна отключить минимальное количество потребителей, находящихся на защищаемом участке.

В качестве примера: при возникновении неисправности в бытовом электроприборе, предохранитель должен сработать в самом приборе, а не в распределительном щите всего здания.

Селективная схема предусматривает использование дифавтомата с обозначением S на передней панели, что собственно и обозначает «селективный».

Селективная схема монтажа реализовывается за счёт установки одного дифавтомата (селективного) на вводе (центральный распределительный щит, электрощит на лестничной клетке и т. п.) и нескольких неселективных дифавтоматов в отходящей цепи. По одному на каждый участок.

Вводной дифавтомат и три отходящих участка цепи

Такая схема монтажа предпочтительнее из-за того, что при возникновении аварии на любом из трёх защищаемых участков, отключение выполнит неселективный дифавтомат, а основной останется включённым. Такой способ срабатывания обеспечивает существенное снижение риска отключения всех потребителей одновременно.

Неселективная схема монтажа реализована аналогично предыдущей, но с существенным отличием. Вводной дифавтомат не селективного исполнения, а такого же, как и отходящие дифавтоматы. В случае возникновения аварии на любом из участков цепи отключится дифавтомат, защищающий этот участок, а также вводной дифавтомат, что, в свою очередь, приведёт к отключению всех групп потребителей.

Функционально неселективная схема выполняет защиту правильно, но в плане эксплуатации она непрактична.

Монтаж селективной схемы защиты более предпочтителен.

Об обозначении розеток и выключателей на строительных чертежах и электрических схемах можно прочитать здесь: https://aqua-rmnt.com/ehlektrosnabzhenie/oboznachenie-rozetok-i-vyklyuchatelej-na-stroitelnyx-chertezhax-i-elektricheskix-sxemax.html

Схема подключения дифференциального автоматического выключателя тока

Схема подключения дифавтомата рассмотрена на примере бытовой электросети 220 В.

Схему можно реализовать по-разному, в зависимости от бюджета и личных предпочтений в формировании защиты домашней электрической сети.

Относительно экономичный вариант предусматривает установку одного дифференциального автомата на вводе в квартиру или дом, а на каждый защищаемый участок установку обычного автоматического выключателя. При такой схеме защита от перегруза и короткого замыкания осуществляется на каждом из участков благодаря работе автоматических выключателей. А защита от тока утечки реализована во всей цепи за счёт дифавтомата на вводе.

Подключение вводного дифавтомата в бытовой сети 220В

Следующий вариант подключения предусматривает установку дифавтоматов на каждый участок цепи. В этом случае нет необходимости устанавливать вводной дифавтомат. Каждый из защищаемых участков обеспечен защитой от перегруза, короткого замыкания и тока утечки. Следует заметить, что такой вариант дороже чем предыдущий. Хотя и более правильный, с точки зрения формирования защиты, в электросети.

Схема без вводного дифавтомата в электросети 220 В

Второй вариант схемы подключения предпочтительнее для помещений с повышенной влажностью. В таких помещениях возрастает риск появления токов утечки на землю из-за влажной среды. Для защиты людей необходимо максимально эффективно сформировать защиту от токов утечки. Установка дифавтоматов на каждую группу электроприборов обеспечит высокую степень защиты.

Как правильно подключить

Схема подключения дифавтоматов в сети 220 В рассмотрена выше.

Схема подключения дифавтоматов в сети 380 В имеет существенные отличия. Прежде всего, для такой схемы нужен четырёхполюсный дифавтомат. Такой дифавтомат предназначен специально для трёхфазной сети, имеет более крупные габариты, но также устанавливается на дин-рейку.

Исполнение для трёхфазной сети

Схема установки такого дифавтомата предусматривает его монтаж после счётчика. Такой тип установки можно реализовать селективным способом, если вводной дифавтомат использовать селективного исполнения.

Установка в сети 380 В

При отсутствии заземляющего проводника в схеме питания помещения (дома), установка дифавтомата является обязательной.

Самым уязвимым местом у лампы накаливания является вольфрамовая спираль, которая чувствительна к резким перепадам напряжения. Для того чтобы сгладить эти каскады используют специальные приспособления. Подробности: https://aqua-rmnt.com/ehlektrosnabzhenie/plavnoe-vklyuchenie-lamp-nakalivaniya-220.html

Защита людей от электрического тока прежде всего.

Схема подключения в такой сети реализовывается следующим образом.

Простейшая схема установки в сети 220 В

При такой схеме сам дифавтомат будет выполнять функцию заземлителя, мгновенно реагируя на появление в сети тока утечки на землю. Это обеспечит защиту людей использующих бытовые электроприборы или просто находящихся в защищаемом помещении.

Независимо от вида электрической сети, в которой монтируется дифавтомат, существует ряд правил, обеспечивающих правильность эксплуатации:

  • Питающие провода всегда нужно подводить к устройству сверху, а отходящие вниз. Практически на всех моделях дифавтоматов нанесено обозначение присоединений проводов и положение входа и выхода. При случайном подключении нагрузки не стой стороны, можно вызвать аварию, вызывающую выход из строя дифавтомата. Иногда приходится работать в условиях, требующих установки дифавтомата в перевёрнутом положении. На эффективность его работы такое положение не повлияет, главное, не перепутать клеммы подключения.
  • Важно соблюдать правильность подключения фазных и нулевого провода. В стандартной международной маркировке клемма подключения фазного провода имеет обозначение L, а клемма подключения нулевого проводника N. Приходящий проводник имеет обозначение — 1, а отходящий обозначение — 2.
  • Для нормальной корректной работы дифавтомата, его нулевой проводник должен быть соединён лишь со своей цепью. Запрещено объединять нули всех групп в общую цепь.

Важно помнить, что неправильное подключение устройства защиты не всегда вызовет его поломку. Неправильное подключение всегда не обеспечит должного уровня защиты и правильности её работы.

Видео: устройство и принцип работы устройства

Обеспечение своего жилого пространства защитой — это всегда актуальный вопрос. А обеспечение защитой близких — ещё более актуальный. Автоматические выключатели дифференциального тока помогают решить одну из наиболее важных задач — задачу безопасного использования электроэнергии. Важно, что решение вопроса построено комплексно. Это позволяет оптимально использовать средства монтажа, пространство и время работы, потраченное на оборудование схемы защиты.

Дмитрий. 29 лет. Образование - инженер-механик. Работаю в горнодобывающей промышленности. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Подключение дифавтомата в щитке после счетчика, схемы и правила для автоматов и УЗО

При монтаже электропроводки всегда возникает вопрос: как подключить дифавтомат, где его установить, сразу после счетчика или перед ним, на каждую группу ставить или один на несколько? Это естественно, так как хочется безопасности и надежности в доме.

Сейчас все больше людей начинают использовать дифавтоматы в качестве средств защиты от токов утечки и короткого замыкания. Многие производители стали выпускать приборы с индикаторами, показывающими, какой из автоматов отключил линию, дифференциальный или обычный.

Становится понятна причина отключения и упрощается поиск неисправности. Остался еще один аргумент, мешающий повсеместному замещению автоматических выключателей и УЗО дифференциальными автоматами. Это цена, но при недостатке места в электрощитке, он становится не таким значимым.

Покупка защитных устройств

Прежде, чем приступать к монтажу и подключению дифавтоматов, нужно определиться с их видами. Внешне они все одинаковы, но характеристики различаются очень сильно, даже при одинаковом номинальном токе. В однофазной электрической сети используются двухполюсные автоматические выключатели дифференциального тока, в трехфазной цепи применяют четырехполюсные приборы.

При покупке дифавтомата обращайте внимание на целостность корпуса. Даже незначительные механические повреждения могут сместить положение внутренних элементов устройства, что может привести к его неисправности.

Обязательно проверьте его работоспособность на месте. Обычно в магазинах по продаже электрооборудования имеются специальные стенды для проверки.

Приборы должны быть приобретены именно те, которые указаны в схеме или вычислены специалистом с учетом всех возможных нагрузок. Это не провода, которые можно установить большего сечения, здесь все связано с чувствительностью устройства к токам утечки или короткого замыкания. Маркировка дает полную характеристику прибора.

Некоторые люди покупают дифавтоматы с учетом вроде бы всех требований по номинальному току, отключающему, по току мгновенного отключения, но упускают такой момент, как максимальный ток короткого замыкания, который способен выдержать прибор.

Цифры в прямоугольнике на передней панели, как раз об этом и говорят. Если в старых домах с алюминиевой проводкой допустимо подключение дифавтоматов на 3000 или 4500 А, то в новых с медными проводами, хорошей изоляцией токи короткого замыкания в 6000 А не редкость.

Поэтому на этот параметр тоже обращайте внимание. Если вместо запланированных по проекту медного провода сечением 2,5 мм2 решили заменить на более надежный, как может показаться, сечением 4 мм2, то нужно учесть это при приобретении автомата, выбирайте с большим максимальным током короткого замыкания. Иначе возможен скорый поход в магазин за новым автоматом.

Как подключать

Установка УЗО и дифавтоматов производятся одинаково. При подключении проводов к приборам надо следовать старому правилу.

Начиная от вводного автомата и до последнего надо подсоединять все, что является для данного устройства нагрузкой к нижним контактам. Его выходные контакты, находящиеся сверху, подсоединяют к входным контактам устройства расположенного в схеме, выше его по иерархии, если считать от вводного автомата.

Хотя у некоторых производителей приборы могут работать при любом подключении, соблюдение этого порядка соединения позволяет уменьшать количество ошибок при монтаже устройств.

На дифавтоматах всегда указывается, куда нужно подключать нулевой или фазный провод. Обозначение на схеме, изображенной на передней панели всех контактов, позволяет безошибочно провести подключение.

Путать провода нельзя, так как может случиться так, что автоматический выключатель от токов перегрузки и короткого замыкания будет контролировать нулевой вместо фазного провода.

Последовательность монтажных действий при подключении дифавтомата такая:

  • перед установкой приборов в щитке выключите вводной автомат;
  • индикаторной отверткой проверьте отсутствие напряжения в сети, если есть мультиметр, перепроверьте им, здесь перестраховываться полезно;
  • установите на DIN-рейку первым слева селективный (противопожарный) дифавтомат. Ставить автомат легко, просто защелкните его на рейке, если необходимо, сдвиньте его к краю;
  • откусите необходимой длины куски провода и зачистите от изоляции их концы, примерно по 1 см. Для этого используйте специальный инструмент, если его нет, то можно применить бокорезы. При зачистке изоляции старайтесь не повредить сам провод. Он должен быть монолитный.

Концы входных проводов подсоединяйте к верхнему разъему дифавтомата. Подключение противоположных концов происходит к счетчику, ноль к нолю, фаза к фазе.

Следите, чтобы не зажималась изоляция. По возможности для монтажа используйте разноцветный провод. В дальнейшем это облегчит поиск неисправностей, да и при установке упрощаются работы.

Последний этап монтажных работ

Если необходимо, установите дополнительные клеммные колодки для подключения нулевого или земляного проводников. Сами провода прокладывайте по горизонтали или по вертикали. Это облегчает чтение схемы соединений.

После противопожарного дифавтомата по схеме стоят устройства, контролирующие несколько или только одну электрическую группу. Это могут быть две, три розеточные или отдельная группа на стиральную машину.

Когда закончите подключение внутри электрического щита, можно заводить провода, которые идут от распределительных коробок. Внимательно следите, чтобы нулевой и фазный провод от одной группы попали на один дифавтомат.

Прозвоните всю цепь от розеток до дифавтомата. Особенно будьте внимательны при монтаже и прозвонке в распределительной коробке. Туда обычно подходят несколько нулевых, заземляющих и фазных проводов. Если перепутаете соединения, то автоматы будет постоянно выбивать.

Когда полностью закончите монтаж, проверьте, что вся нагрузка отключена от сети. Затем вводный автомат и все последующие надо включить. Смотрите, не сработает ли какой-нибудь из них.

Если все нормально, проверьте с помощью тестовой кнопки работоспособность всех дифавтоматов. Убедившись в их работоспособности, начинаете подключать последовательно на каждую линию нагрузку. Если все нормально, то автоматы не сработают.

Ошибки при монтаже

Монтаж дифференциального автомата прост, это иногда вводит в заблуждение и приводит к ошибкам, вызывающим постоянные отключения оборудования или, наоборот, к полному его «молчанию».

Дифавтомат ни на что не реагирует кроме тестовой кнопки, иногда, и на нее тоже. В основном это связано с невнимательностью при подключении или неисправностью прибора.

Наиболее распространенная ошибка совершается при подключении к дифавтомату проводов от разных линий. При подаче напряжения после монтажа дифавтомат сразу же отключается, и потом его невозможно включить, флажок не держится во включенном состоянии.

Иногда все собрано правильно, но устройство не встает на охрану, постоянно выключается. Начав разбираться, оказывается, что при подключении в клеммнике зажат не зачищенный конец, а защитный изоляционный слой провода. При подключении контролируйте, чтобы зажимался именно провод, а не его изоляция.

Бывает такое, что в электрическом щитке подключение правильное, прозвонка ничего не показывает, а дифавтомат все время отключается. Надо проверить линию, скорее всего где-то происходит соединение нулевого и земляного проводников. Для этого отключите в щитке нулевой и земляной провода данной линии и проверьте их на короткое замыкание.

Когда нулевые провода от двух дифавтоматов меняют местами, происходит мгновенное их выключение при подаче напряжения. Тест работает на обоих приборах.

Если к приборам нулевые провода подсоединили верно, а где-то на линии они закорочены, то при включении оба автомата нормально встают на контроль, при отсутствии нагрузки. Но стоит подключиться любому прибору, и срабатывают оба дифавтомата. При проверке кнопкой тест любого из них срабатывают оба.

Иногда нулевой провод с нижерасположенных по схеме устройств подключают не к нулевому контакту дифавтомата, а нулевой шине напрямую, минуя его.

В этом случае устройство становится на контроль, но при включении нагрузки или тестовой кнопки сразу срабатывает.

Бывает, что нулевой провод с выхода автоматического выключателя дифференциального тока подключают не к нагрузке, а к нулевой шине. При включении дифавтомат становится на контроль, подсоединение устройств к линии приводит к срабатыванию дифференциального выключателя.

Когда затрудняетесь определить ошибку в монтаже, лучший вариант, начать все с начала. Промаркировать каждый провод и после каждого подсоединения очередной группы проверять дифавтоматы. Это плата за невнимательность.

% PDF-1.7 % 70 0 объект > эндобдж xref 70 80 0000000016 00000 н. 0000002404 00000 н. 0000002576 00000 н. 0000003274 00000 н. 0000003823 00000 н. 0000004206 00000 н. 0000004691 00000 н. 0000004727 00000 н. 0000004773 00000 п. 0000004819 00000 н. 0000004932 00000 н. 0000005329 00000 н. 0000006767 00000 н. 0000008228 00000 п. 0000009647 00000 н. 0000009735 00000 н. 0000010352 00000 п. 0000010950 00000 п. 0000011198 00000 п. 0000011655 00000 п. 0000012293 00000 п. 0000012404 00000 п. 0000012954 00000 п. 0000013040 00000 п. 0000013556 00000 п. 0000014167 00000 п. 0000015870 00000 п. 0000015897 00000 п. 0000017551 00000 п. 0000018656 00000 п. 0000018790 00000 п. 0000019218 00000 п. 0000019245 00000 п. 0000019543 00000 п. 0000020913 00000 п. 0000022477 00000 п. 0000025779 00000 п. 0000028429 00000 п. 0000028817 00000 п. 0000028914 00000 п. 0000029059 00000 н. 0000029129 00000 п. 0000029214 00000 п. 0000032560 00000 п. 0000032827 00000 н. 0000032992 00000 п. 0000037850 00000 п. 0000042067 00000 п. 0000042572 00000 п. 0000043146 00000 п. 0000044327 00000 п. 0000044674 00000 п. 0000045029 00000 п. 0000045802 00000 п. 0000046106 00000 п. 0000046434 00000 п. 0000050048 00000 н. 0000050500 00000 н. 0000051009 00000 п. 0000053716 00000 п. 0000054096 00000 п. 0000054544 00000 п. 0000054655 00000 п. 0000054767 00000 п. 0000054879 00000 п. 0000054989 00000 п. 0000055101 00000 п. 0000055215 00000 п. 0000057057 00000 п. 0000073194 00000 п. 0000075044 00000 п. 0000080064 00000 п. 0000082151 00000 п. 0000088421 00000 п. 0000091146 00000 п. 0000091937 00000 п. 0000093787 00000 п. 0000098017 00000 п. 0000100088 00000 н. 0000001896 00000 н. трейлер ] / Назад 325792 >> startxref 0 %% EOF 149 0 объект > поток hb``

проводка - Какая схема (по сравнению с другими схемами)?

Схема показывает соединения в цепи ясным и стандартизованным образом.Это способ сообщить другим инженерам, какие именно компоненты включены в схему, а также как они связаны. Хорошая схема покажет имена и значения компонентов, а также предоставит метки для разделов или компонентов, чтобы помочь донести до предполагаемой цели. Обратите внимание, как соединения на проводах (или «цепях») показаны точками, а несоединений показаны без точки.

Блок-схема показывает более высокий уровень (или организационную структуру) функциональных единиц в цепи (или устройстве, машине или их совокупности).Он предназначен для демонстрации потока данных или организации между отдельными функциональными единицами. Блок-схема дает вам обзор взаимосвязанной природы схемных узлов или компонентов.

Схема соединений иногда помогает проиллюстрировать, как схема может быть реализована в прототипе или производственной среде. Соответствующая электрическая схема будет помечена и показывать соединения таким образом, чтобы избежать путаницы в том, как выполняются соединения.Обычно они предназначены для конечных пользователей или установщиков. Они ориентированы на соединений , а не на компонентов .

Схема PCB Layout является результатом взятия схемы с конкретными компонентами и определения того, как они будут физически размещены на печатной плате. Чтобы создать макет печатной платы, вы должны знать соединения компонентов, размеры компонентов (посадочные места) и множество других свойств (таких как ток, частоты, излучения, отражения, высоковольтные промежутки, соображения безопасности, производственные допуски и т. Д.)).

Fritzing - популярная программа с открытым исходным кодом, предназначенная для помощи в создании прототипов электроники. Он использует визуальный подход, позволяющий подключать компоненты к Arduino с помощью виртуального макета, и даже предоставляет способы проектирования печатной платы. Его сила в легкости, с которой к нему могут подойти новые пользователи. Одним из основных рабочих представлений является виртуальный макет:

.

Однако, как вы можете видеть, может потребоваться много времени, чтобы точно сказать, как компоненты подключены, даже если вы хорошо знакомы с принципами работы макетных плат (как и большинство инженеров-электронщиков).По мере усложнения схемы визуализация становится более загроможденной.

Fritzing позволяет создать схему:

Обязательно используйте его для создания схемы, если вам нужно задать вопросы о вашей схеме. Это поможет другим быстро понять компоненты и соединения, задействованные в вашем дизайне.

Иногда фотография может помочь инженерам устранить неполадки в конструкции. Особенно, если есть подозрения на проблемы качества, такие как надежность пайки, неправильные соединения, неправильная полярность и другие проблемы, которые могут быть обнаружены на фотографии.Однако помните, что , большинство из фотографий не сразу пригодятся, и если ваш проект сложен, картинка будет лишь показывать, что вы потратили много времени и усилий на свой проект! Подсказка: бесполезно!

Изображения были получены с помощью поиска изображений в Интернете с лицензией, установленной как общественное достояние, или бесплатной для использования в некоммерческих целях.

% PDF-1.4 % 544 0 объект > эндобдж xref 544 107 0000000016 00000 н. 0000003155 00000 п. 0000003337 00000 н. 0000003364 00000 н. 0000003414 00000 н. 0000003491 00000 н. 0000003540 00000 н. 0000003580 00000 н. 0000004203 00000 н. 0000004299 00000 н. 0000004396 00000 н. 0000004491 00000 н. 0000004588 00000 н. 0000004684 00000 п. 0000004781 00000 н. 0000004877 00000 н. 0000004974 00000 н. 0000005070 00000 н. 0000005167 00000 н. 0000005263 00000 п. 0000005360 00000 п. 0000005456 00000 н. 0000005553 00000 н. 0000005648 00000 н. 0000005745 00000 н. 0000005840 00000 н. 0000005937 00000 н. 0000006033 00000 н. 0000006130 00000 н. 0000006226 00000 н. 0000006323 00000 н. 0000006418 00000 н. 0000006515 00000 н. 0000006611 00000 н. 0000006708 00000 н. 0000006805 00000 н. 0000006902 00000 н. 0000006999 00000 н. 0000007096 00000 п. 0000007193 00000 н. 0000007290 00000 н. 0000007387 00000 н. 0000007484 00000 н. 0000007581 00000 п. 0000007660 00000 н. 0000007737 00000 н. 0000007817 00000 п. 0000007896 00000 н. 0000007975 00000 п. 0000008054 00000 н. 0000008132 00000 н. 0000008210 00000 п. 0000008288 00000 н. 0000008366 00000 н. 0000008444 00000 н. 0000008522 00000 н. 0000008600 00000 н. 0000008678 00000 н. 0000008756 00000 н. 0000008834 00000 н. 0000010011 00000 п. 0000011111 00000 п. 0000012261 00000 п. 0000012311 00000 п. 0000012361 00000 п. 0000013087 00000 п. 0000013165 00000 п. 0000013591 00000 п. 0000019029 00000 п. 0000019583 00000 п. 0000020009 00000 п. 0000021203 00000 п. 0000031237 00000 п. 0000032511 00000 п. 0000032905 00000 п. 0000045772 00000 п. 0000046289 00000 п. 0000046696 00000 п. 0000049600 00000 п. 0000049654 00000 п. 0000050513 00000 п. 0000050703 00000 п. 0000050826 00000 п. 0000058011 00000 п. 0000061868 00000 п. 0000061925 00000 п. 0000062123 00000 п. 0000062201 00000 п. 0000062245 00000 п. 0000062356 00000 п. 0000062471 00000 п. 0000062587 00000 п. 0000062709 00000 п. 0000062829 00000 п. 0000062947 00000 п. 0000063063 00000 п. 0000063251 00000 п. 0000063405 00000 п. 0000063531 00000 п. 0000063655 00000 п. 0000063815 00000 п. 0000063971 00000 п. 0000064084 00000 п. 0000064213 00000 п. 0000064331 00000 п. 0000064461 00000 п. 0000002436 00000 н. трейлер ] / Назад 2644647 >> startxref 0 %% EOF 650 0 объект > поток hb```b`b`2D @ (a6! J | gw0u6, w (2qwhrkC (rgC FelU = kl * C ѹTH '\ V] J $ Z.R = F "מ g˾3 ~ npM; s ִ SrR (z {Wo.o; cb] 1Hnɚw˦ ܿ & btHÃ = H ة sʻĖ է Hu9ʩf> .l 흣 Q]; J9?! La ڳ r! a @ "LT xHj% l0 [\ mBn / # \ (((($ @

2-, 3- и 4-проводные РДТ: в чем разница?

Цепи РДТ

работают, передавая ток известной величины через Датчик RTD, а затем измеряет падение напряжения на этом резисторе при заданной температуре. Поскольку каждый элемент Pt100 в цепи, содержащей чувствительный элемент, включая подводящие провода, разъемы и сам измерительный прибор, будет вносить дополнительное сопротивление в схему, это важно чтобы иметь возможность исключить нежелательные сопротивления при измерении падения напряжения на чувствительном элементе RTD.

От того, как сконфигурирована схема, зависит, насколько точно можно рассчитать сопротивление датчика и насколько показания температуры могут быть искажены из-за постороннего сопротивления в цепи. Поскольку подводящий провод, используемый между резистивным элементом и измерительным прибором, сам имеет сопротивление, мы также должны предоставить средства компенсации этой неточности.

Материалы проволоки

При указании материалов для проводов RTD следует позаботиться о том, чтобы выбрать правильные подводящие провода для температуры и окружающей среды, в которых датчик будет находиться в процессе эксплуатации.При выборе выводных проводов в первую очередь учитывается температура, однако физические свойства, такие как сопротивление истиранию и характеристики погружения в воду, также могут быть важны. Три самых популярных конструкции:
    Зонды с изоляцией из ПВХ
  • работают в диапазоне температур от -40 до 105 ° C, обладают хорошей стойкостью к истиранию и подходят для погружения в воду.
  • Зонды pt100 с изоляцией из PFA
  • работают в диапазоне температур от -267 до 260 ° C и обладают отличной стойкостью к истиранию.Они также отлично подходят для погружения в воду.
  • Хотя зонды pt100 с изоляцией из стекловолокна обеспечивают более высокий диапазон температур от -73 до 482 ° C, их характеристики при истирании или погружении в воду считаются не такими эффективными.
Поскольку подводящий провод, используемый между резистивным элементом и измерительным прибором, сам имеет сопротивление, мы также должны предоставить средства компенсации этой неточности.

Устойчивость к температурным преобразованиям


RTD - более линейное устройство, чем термопара, но все же требует подгонки кривой.Уравнение Каллендара-Ван Дюзена использовалось в течение многих лет для аппроксимации кривой RTD:

Где:

R T = Сопротивление при температуре T
R o = сопротивление при T = 0ºC
α = Температурный коэффициент при T = 0ºC ((обычно + 0,00392Ω / Ω / ºC))
δ = 1,49 (типичное значение для платины 0,00392)
β = 0 T> 0 0. 11 (типичное) T <0

Точные значения коэффициентов α, β и δ определяются путем тестирования RTD при четырех температурах и решения полученных уравнений.Это знакомое уравнение было заменено в 1968 году полиномом 20-го порядка, чтобы обеспечить более точное соответствие кривой. График этого уравнения показывает, что RTD является более линейным устройством, чем термопара.

Конфигурации проводки RTD

Существует три типа конфигураций проводов: 2-проводная, 3-проводная и 4-проводная, которые обычно используются в цепях датчиков RTD. Также возможна двухпроводная конфигурация с компенсационным контуром.

2-проводные соединения RTD

Двухпроводная конфигурация RTD является самой простой из схем RTD.В этой последовательной конфигурации одножильный провод соединяет каждый конец элемента RTD с устройством контроля. Поскольку сопротивление, вычисленное для схемы, включает сопротивление в подводящих проводах и разъемах, а также сопротивление в элементе RTD, результат всегда будет содержать некоторую степень погрешности.

Круг представляет собой границы элемента сопротивления до точки калибровки. 3- или 4-проводная конфигурация должна быть расширена от точки калибровки, чтобы все неоткалиброванные сопротивления были скомпенсированы.

Сопротивление RE снимается с резистивного элемента и представляет собой значение, которое обеспечивает точное измерение температуры. К сожалению, когда мы измеряем сопротивление, прибор покажет RTOTAL:

Где

RT = R1 + R2 + RE

Это приведет к тому, что показание температуры будет выше, чем фактически измеренное. Многие системы можно откалибровать, чтобы устранить это. Большинство RTD имеют третий провод с сопротивлением R3. Этот провод будет подключен к одной стороне резистивного элемента вместе с выводом 2.

Хотя использование высококачественных измерительных проводов и соединителей может уменьшить эту ошибку, полностью устранить ее невозможно. Провод большего сечения с меньшим сопротивлением минимизирует ошибку. Конфигурация 2-проводного RTD наиболее полезна для датчиков с высоким сопротивлением или в приложениях, где не требуется высокая точность.

3-проводные соединения RTD

Конфигурация 3-проводного RTD является наиболее часто используемой схемой RTD и может использоваться в промышленных процессах и приложениях для мониторинга.В этой конфигурации два провода соединяют чувствительный элемент с устройством контроля на одной стороне чувствительного элемента, а один соединяет его с другой стороны.

Если используются три провода одинакового типа и их длины равны, то R1 = R2 = R3. Измеряя сопротивление на проводах 1, 2 и резистивном элементе, измеряется общее сопротивление системы (R1 + R2 + RE).

Если сопротивление также измеряется через выводы 2 и 3 (R2 + R3), мы получаем сопротивление только выводных проводов, а поскольку сопротивления всех выводных проводов равны, вычитая это значение (R2 + R3) из общей системы. сопротивление (R1 + R2 + RE) оставляет нам только RE, и было выполнено точное измерение температуры.

Поскольку это усредненный результат, измерение будет точным только в том случае, если все три соединительных провода имеют одинаковое сопротивление.

Ошибки измерения 3-проводного моста

Если мы знаем V S и V O , мы можем найти R g и затем решить для температуры. Напряжение небаланса V O моста, построенного с R 1 = R 2 , составляет:

Если R g = R 3 , V O = 0 и мост уравновешен.Это можно сделать вручную, но если мы не хотим выполнять балансировку моста вручную, мы можем просто рассчитать для R г через V O .

Это выражение предполагает, что сопротивление проводов равно нулю. Если R g расположен на некотором расстоянии от моста в 3-проводной конфигурации, сопротивление выводов RL появится последовательно с R g и R 3 .

Снова решаем для R г .

Член ошибки будет небольшим, если V o мало, т.е.е., мост близок к равновесию. Эта схема хорошо работает с такими устройствами, как тензодатчики, которые изменяют значение сопротивления всего на несколько процентов, но RTD резко меняет сопротивление в зависимости от температуры. Предположим, что сопротивление RTD составляет 200 Ом, а мост рассчитан на 100 Ом:

Поскольку нам неизвестна стоимость рупий , мы должны использовать уравнение (а), поэтому мы получаем:

Правильный ответ конечно 200 Ом. Это температурная погрешность около 2,5 ° C.

Если вы не можете фактически измерить сопротивление RL или уравновесить мост, базовая 3-проводная методика не является точным методом измерения абсолютной температуры с помощью RTD.Лучше использовать 4-проводную технику.

4-проводные соединения RTD

Эта конфигурация является наиболее сложной и, следовательно, наиболее трудоемкой и дорогой в установке, но она дает наиболее точные результаты.

Выходное напряжение моста является косвенным показателем сопротивления RTD. Для моста требуются четыре соединительных провода, внешний источник и три резистора с нулевым температурным коэффициентом. Чтобы не подвергать три резистора завершения моста воздействию той же температуры, что и датчик RTD, RTD отделен от моста парой удлинительных проводов:

Эти удлинительные провода воссоздают проблему, которая была у нас изначально: сопротивление удлинительных проводов влияет на показания температуры.Этот эффект можно минимизировать, используя конфигурацию трехпроводного моста:

В 4-проводной конфигурации RTD два провода соединяют чувствительный элемент с контрольным устройством с обеих сторон чувствительного элемента. Один набор проводов подает ток, используемый для измерения, а другой набор измеряет падение напряжения на резисторе.

При 4-проводной конфигурации прибор пропускает постоянный ток (I) через внешние выводы 1 и 4.

Мост Уитстона создает нелинейную зависимость между изменением сопротивления и изменением выходного напряжения моста.Это усугубляет и без того нелинейную характеристику термостойкости RTD, требуя дополнительного уравнения для преобразования выходного напряжения моста в эквивалентное сопротивление RTD.

Падение напряжения измеряется на внутренних выводах 2 и 3. Таким образом, из V = IR мы узнаем сопротивление только элемента, не влияя на сопротивление провода выводов. Это дает преимущество перед 3-проводной конфигурацией только в том случае, если используются разные подводящие провода, а это случается редко.

Эта четырехпроводная перемычка полностью компенсирует все сопротивления проводов и соединителей между ними.Конфигурация 4-проводного термометра сопротивления в основном используется в лабораториях и других местах, где требуется высокая точность.

2-проводная конфигурация с замкнутым контуром Еще одна конфигурация, теперь редко встречающаяся, представляет собой стандартную двухпроводную конфигурацию с замкнутым контуром проводов рядом (Рисунок 5). Это функционирует так же, как и 3-проводная конфигурация, но для этого используется дополнительный провод. Отдельная пара проводов предусмотрена в виде петли для компенсации сопротивления проводов и изменений сопротивления проводов в окружающей среде.

Техническое обучение Техническое обучение Схема подключения материнской платы

Duet 3 6HC

щелкните изображение для увеличения

Duet 3 Mainboard 6HC имеет следующие разъемы:

6-сторонняя барьерная планка: два контакта для основного VIN и GND; два контакта для питания VIN и GND для клемм OUT_0; положительный и отрицательный выводы OUT_0.OUT_0 предназначен для привода нагревателя станины. Сторона заземления OUT_0 переключается с помощью МОП-транзистора, а положительная сторона защищена предохранителем на 15 А.

4-контактный JST VH DRIVER_0 - DRIVER_5: Соединения шагового двигателя. (см. примечание ниже)

2-контактный JST VH OUT_1 - OUT_3: предназначены для нагревателей или вентиляторов экструдеров. Максимальный рекомендуемый ток 6А каждый. Если к этим выходам подключаются индуктивные нагрузки, необходимо использовать внешние обратные диоды.

4-контактные разъемы KK со смещенным патрубком OUT_4 - OUT_6: предназначены для вентиляторов с ШИМ-управлением.Разъем подходит для стандартного 4-контактного ШИМ-вентилятора ПК. В качестве альтернативы, 2-контактный вентилятор может быть подключен между контактом V_OULCn (+ ve) и контактом OUT_n_NEG (-ve). Положительный вывод на эти разъемы - это центральный контакт 3-контактного блока перемычек с маркировкой OUT4-OUT6_Select. Перемычка в верхнем положении запитает их от источника VIN с предохранителем. В качестве альтернативы вы можете подключить 3-контактный понижающий стабилизатор к 3-контактной перемычке для подачи необходимого напряжения на центральный контакт.

2-контактные разъемы KK с маркировкой OUT7 - OUT9: предназначены для вентиляторов.Максимальный рекомендуемый ток 2,5А каждый. В эти выходы встроены обратные диоды.

5-контактные разъемы KK с маркировкой от IO_0 до IO_8: предназначены для концевых выключателей, Z-датчиков, датчиков накаливания и других функций низковольтного ввода-вывода. Каждый разъем обеспечивает питание как 3,3 В, так и 5 В. Входы выдерживают до 30 В. Выходы представляют собой сигналы уровня 3,3 В с резисторами серии 470R.

Осторожно! Распиновка 5-контактных разъемов отличается от 5-контактного разъема Z-щупа для Duet Maestro! Он был изменен, чтобы снизить риск короткого замыкания с + 5В до +3.3В.

2-контактный разъем KK с пометкой RESET_EXT: для внешнего нормально разомкнутого переключателя сброса.

3-контактный KK с маркировкой PS_ON: выход на МОП-транзистор с открытым стоком для управления источником питания в стиле ATX или SSR. Вывод + 5V также можно использовать для подачи внешнего питания 5V. Небольшое количество энергии 5 В может быть получено с этого вывода (через внутренний резистор 220 Ом), так что управляющие клеммы SSR могут быть подключены непосредственно между выводами + 5V и PS_ON. Примечание: на версии v0.На плате 5 этот разъем повернут на 180 градусов по сравнению с предполагаемой ориентацией на платах более поздних версий.

2-контактный KK с маркировкой GND и V +: Это для питания постоянно включенного вентилятора или аналогичного устройства. Внимание! На платах v0.5 надписи GND и V_FUSED на нижней стороне платы неверны! Те, что наверху, правильные. Примечание: на плате v0.5 этот разъем повернут на 180 градусов по сравнению с предполагаемой ориентацией на платах более поздних версий.

2-контактный разъем KK с маркировкой от TEMP_0 до TEMP_3: разъемов для термистора или датчиков PT1000.

2-контактный разъем KK с маркировкой GND 12 В: Всегда под напряжением 12 В. Обратите внимание, что этот источник питания используется совместно с 12 В, который можно выбрать для out4-out6 и out 7-out9, поэтому общий потребляемый ток 12 В не должен превышать 800 мА.

3-контактный KK с маркировкой Laser / VFD: out9 Уровень сигнала ШИМ сдвинут на 5 В, что позволяет использовать лазерный / частотно-регулируемый привод или сервопривод для хобби. Обратите внимание, что управляющий сигнал out9 распределяется между этим заголовком и 2-контактным выходом OUT9.Используйте только один или другой, а не оба.

Заголовок 2x5: Предназначен для подключения интерфейсных плат PT100 и термопар (те же платы, что и в серии Duet 2).

4-контактный разъем для светодиодных лент DotStar : предназначен для подключения и питания светодиодных лент DotStar. В прошивке 3.01 также есть экспериментальная поддержка светодиодных лент NeoPixel. При использовании NeoPixel подключите вывод Duet DO к Neopixel DI и оставьте вывод Duet CLK неподключенным. Можно управлять максимум 50 светодиодами NeoPixel. Внимание! Общий ток, потребляемый Raspberry Pi (включая любые подключенные USB-устройства), светодиодами DotStar и другими устройствами, питающимися от шин 5 В и 3,3 В на Duet, не должен превышать 3,0 А.

6-контактный разъем SWD : предназначен для отладки микропрограмм, а также обеспечивает резервный механизм для программирования плат расширения.

Диагностический светодиод : постоянно мигает, когда основная плата работает нормально, примерно на полсекунды горит и полсекунды не горит.На плате расширения также есть диагностический светодиод. Когда плата расширения запускается, этот светодиод быстро гаснет. Если плата расширения подключена к основной плате с совместимой прошивкой, светодиод на плате расширения переключится на мигание синхронно со светодиодом основной платы, как только будет установлена ​​временная синхронизация по шине CAN.

  • 4-проводной двигатель и OUT1, OUT2 и OUT3 - это разъемы серии JST VH. Для них требуется как минимум провод 22AWG (рекомендуется 20AWG или 0,5 мм 2 .Большинство проводов шаговых двигателей размера NEMA17 будет недостаточно толстым для использования в обычном режиме; но вы можете удвоить оголенную часть провода на себя, чтобы набухнуть, и надеть на изоляцию небольшой отрезок термоусадочной трубки, чтобы увеличить изоляцию. Вам понадобится подходящий инструмент для обжима обжимных штифтов, например Engineer PA21 (используйте отверстие губки 2,2 мм, чтобы обжать оголенный провод, и 2,5 мм, чтобы обжать изоляцию). В качестве альтернативы вы можете припаять провод к обжимному штырю
  • Конфигурация питания 5 В по умолчанию - внутреннее - 5V-EN с перемычкой, 5V-> SBC с перемычкой (Duet питает SBC), SBC-> 5V без перемычки.Если вы хотите, чтобы SBC подал 5V на Duet, снимите перемычку с Internal-5V-EN и установите перемычку на SBC-5V (оставив перемычку 5V-> SBC на месте). ПРИМЕЧАНИЕ это обходит защиту 5 В, и отказ SBC может повредить Duet.
  • Два банка слаботочных выходов (OUT4-6, OUT7-9) могут быть отдельно выбраны для питания от VIN или внутреннего 12V. Общий ток, потребляемый вентилятором на 12 В, не должен превышать 800 мА.
  • Отдельный вход питания OUT0 позволяет подавать другое напряжение для сильноточного выхода OUT0 (например,g для обогревателя большой кровати) Если это не требуется, необходимо подать питание по VIN как на POWER IN, так и на OUT0 POWER IN, чтобы OUT 0 был запитан.
  • SBC_3.3V предназначен исключительно для обеспечения одинаковых логических уровней между Duet и SBC, не пытайтесь использовать этот вывод для подачи или вывода 3.3V

щелкните изображение для увеличения

Осторожно! На платах v0.5 надписи GND и V_FUSED на нижней стороне платы неверны! На приведенной выше схеме подключения правильные.То же самое для блока перемычек OUT7 - OUT9, который обеспечивает питание этих разъемов соответственно (см. Ниже).

Осторожно! На платах v0.5 не подключайте ничего к выводу OUT разъема IO_5, потому что на платах прототипов этот вывод используется для передачи сигналов на Raspberry Pi. Вывод IO_5_OUT будет доступен на платах более поздних версий.

щелкните изображение, чтобы увеличить его.

Схема электрических соединений панели

Схемы электрических соединений используются для обозначения каждого устройства, а также соединения между устройствами, находящимися в электрической панели .Поскольку электрические панели - это то, что будет содержать системы управления, технические специалисты и инженеры ПЛК обычно сталкиваются со схемами подключения панелей. Хотя электрические панели на первый взгляд могут быть не слишком сложными, для выбора подходящих устройств, определения размеров проводки и проектирования компоновки панели, которая документируется схемами электрических соединений панели, уходит много инженерных усилий.

Важно отметить, что электрические схемы панели должны соответствовать местным властям, которые диктуют стандарты , которые должны соблюдаться внутри панели.В США этим органом является Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA), а кодекс называется Национальным электротехническим кодексом (NEC). Кроме того, каждое государство может выбрать разные версии кода в зависимости от выпуска. Перед проектированием панели важно ознакомиться с кодом, который применяется в вашем регионе.

Электрическая панель - основные компоненты

В этом разделе мы хотели бы начать с рассмотрения стандартной электрической панели, обзора компонентов и понимания вариантов выбора, лежащих в основе определенных компонентов и решений по компоновке.

Электрическая панель - система управления на основе MicroLogix

Электрическая панель выше включает в себя ПЛК MicroLogix, защитные устройства (предохранители), соединительные устройства (неуправляемый переключатель, преобразователь EtherNet в RS232), клеммные блоки и источник питания.

Конструкция электрической панели - силовые устройства

Силовые устройства внутри электрической панели используются для подачи необходимого тока на каждое устройство и защиты их от ситуаций перегрузки по току.

  • Автоматический выключатель | Обычно это точка входа внешнего тока в панель.Выключатель электрической панели аналогичен тому, что вы можете найти в домашних условиях, но с гораздо более высокими характеристиками. Это устройство используется для отключения всего питания от электрической панели и автоматически срабатывает при превышении определенного уровня тока (в зависимости от номинала выключателя).
  • Предохранители | Предохранитель - это статическое устройство, которое защитит оборудование и персонал от скачков тока. В зависимости от кода предохранитель может использоваться отдельно или в сочетании с автоматическим выключателем. При срабатывании предохранителя его необходимо заменить перед возобновлением работы.
Схема электрических соединений панели - Электропроводка частотно-регулируемого привода

На приведенной выше схеме электрических соединений показан пример автоматического выключателя, а также нескольких предохранителей, защищающих частотно-регулируемые приводы. Обратите внимание, что на чертеже автоматического выключателя есть значок, который указывает, что цепь размыкается во время скачка тока.

Конструкция электрической панели - трансформаторы и источники питания

Регулировка напряжения - важный процесс в каждой панели.Трансформаторы и блоки питания используются для преобразования одного уровня напряжения в другой. Это создает уникальную проблему для электрических чертежей: разные уровни напряжения должны управляться отдельно. Кроме того, для разных уровней напряжения потребуются отдельные клеммы, предохранители и электрические щупы. Как правило, размеры проводки указываются в начале набора чертежей. На отдельной странице напряжение будет указано в источнике, но редко на каждом проводе. Следовательно, важно отследить проводку, чтобы подтвердить местоположение и характеристики источника.Схема электрических соединений

- Падение напряжения на трансформаторе

На приведенной выше схеме показан трансформатор, который принимает напряжение 575 В переменного тока и преобразует его в 115 В переменного тока. 115 В переменного тока является стандартным напряжением в Северной Америке и используется для многих устройств, включая ПЛК, HMI, переключатели и многое другое.

Блок питания выполняет ту же функцию, но на чертеже обозначается другим символом.

Как упоминалось выше, преобразование напряжения приведет к созданию новой шины питания. Поэтому чрезвычайно важно следить за маркировкой и этикетками на чертежах, чтобы отслеживать уровень напряжения, о котором идет речь.

Конструкция электрической панели - Устройства управления

Устройства управления - это компоненты, которые будут управлять процессом. В их число входят программируемые логические контроллеры, частотно-регулируемые приводы, датчики веса и т. Д. На панели, о которой мы упоминали выше, мы можем идентифицировать ПЛК серии MicroLogix вместе с массивом внешних модулей ввода / вывода. Давайте посмотрим на пример их представления на чертеже электрической панели. Схема подключения электрической панели

- пример трансформатора и источника питания

На приведенной выше схеме подключения электрической панели показан пример трансформатора и источника питания, используемых в системе ПЛК.Важно отметить, что источник питания может быть отдельным блоком (как обсуждалось в предыдущем разделе) или модулем в стойке ПЛК. Помимо питания ПЛК, на схеме подключения будет показан массив IO, связанный с ПЛК; давайте посмотрим на пример ниже.

Базовый провод - соединение между двумя компонентами.

На рисунке выше показана первая карта ПЛК Allen Bradley CompactLogix. Основываясь на модели карты (1769-IQ16), а также на характере устройств, привязанных к каждой точке на карте, мы можем сразу сделать вывод, что карта представляет собой 16-точечную входную карту 24 В постоянного тока.На рисунке показаны следующие устройства:

  • Вход 0: «ИЗ СТРОКИ 1219» | Устройство, нарисованное на другой странице набора чертежей.
  • Ввод 1: «PB4028» | Кнопка нормально разомкнутого типа
  • Вход 2: «PB4029» | Нормально закрытая кнопка
  • Вход 3: «PB4030» | Кнопка нормально разомкнутого типа
  • Вход 4: «PB4031» | Кнопка нормально разомкнутого типа
  • Ввод 5: «CR1503» | Реле управления
  • Вход 6: «CR1504» | Реле управления
  • Вход 7: «190-MC01» | Моторный контактор
  • Вход 8: «905-MC01» | Моторный контактор
  • Вход 9: «906-MC01» | Моторный контактор
  • Вход 10: «030-MC02» | Моторный контактор
  • Вход 11: «030-SE01» | Трехпозиционный селекторный переключатель
  • Вход 12: «035-MC01» | Моторный контактор
  • Вход 13: «030-ZS01» | Трехпозиционный селекторный переключатель
  • Вход 14: НЕТ
  • Вход 15: «Контакт ЗАПУСК СИСТЕМЫ РАЗРЯДА»

На электрическом чертеже каждая карта будет разделена на страницу.Другими словами, внешние модули, которые мы видели на панели, будут иметь отдельную страницу, на которой показаны компоненты, подключенные к каждой точке.

Конструкция электрической панели - символы электрических устройств

Мы не рассмотрели все основные компоненты в приведенном выше разделе. Однако, поскольку мы углубились в точки ввода и вывода, привязанные к внешним устройствам, важно охватить их, прежде чем мы продолжим. В этом разделе мы представим символ устройства, который вы можете найти на электрической схеме панели, и дадим краткое описание устройства, а также несколько примеров для справки.

Символы проводки на электрических чертежах

Провода - это то, что связывает устройства вместе. Линии используются для обозначения разводки панели. Вы увидите следующие основные линии:

Basic Wire - соединение между двумя компонентами.

Примечание: провод становится пунктирной линией, когда проводка выходит за пределы панели, описанной на чертеже.

Соединение проводов - Соединение между несколькими проводниками.

Wire Bypass - Байпас без тока двух проводов.Между горизонтальным и вертикальным проводниками нет соединения.

Обозначения кнопок и переключателей на электрических чертежах

Кнопки и переключатели играют важную роль в автоматизации производства. Они используются для получения данных, вводимых пользователем, а также состояния оборудования. Важно отметить, что переключатель не всегда приравнивается к кнопке на машине. Переключатель также включает в себя широкий набор концевых выключателей, используемых в процессе. Этикетка над устройством обычно указывает на его характер.

Переключатель - [левый] - нормально разомкнутый | [Центр] - нормально закрытый | [Справа] - однополюсный двухпозиционный переключатель (SPDT)

Электрический переключатель - это базовое устройство, которое проводит ток, когда он замкнут, и блокирует прохождение тока, когда он разомкнут. Сигнал, который передается через коммутатор, может быть прочитан полевым устройством или входом ПЛК, как мы видели выше.

В промышленном производстве используется широкий спектр переключателей. Мы написали подробное руководство о том, как работают некоторые из этих переключателей и где они используются в производстве, в следующей статье: Концевой выключатель.

Кнопка - [Левая] - Нормально открытый | [Вправо] - нормально замкнутый

Нажимная кнопка - это мгновенный электрический переключатель, который будет проводить ток, когда он замкнут, и блокировать прохождение тока, когда он разомкнут. Разница между переключателем и кнопкой заключается в том, что кнопка автоматически вернется в исходное состояние, в то время как переключатель будет поддерживать это состояние до тех пор, пока не будет переключен.

Свет - [Слева] - Красный | [Справа] - зеленый

Свет обычно используется как индикатор процесса.Это может быть светодиодный индикатор на панели или индикатор на машине или технологическом оборудовании.

Контакт катушки двигателя

Контакт катушки двигателя - это вход контактора или частотно-регулируемого привода. Подавая напряжение на катушку, привод замыкает необходимые контакты и запускает двигатель. Обратите внимание, что на катушке также указаны клеммы, на которые должны быть заземлены соединения. Ориентация (+24 В постоянного тока против 0 В постоянного тока) важна и будет указана на электрическом чертеже.

Контакт двигателя или реле - [левый] - нормально разомкнутый | [Справа] - нормально замкнутый

Контакт отображает состояние определенного устройства. Когда реле находится под напряжением, контакт либо замыкается, либо размыкается в зависимости от начального состояния. Когда контакт замкнут, ток течет; когда он открыт, ток прекращается. Когда дело доходит до контактора двигателя, рекомендуется отправлять сигнал обратно на ПЛК в качестве подтверждения того, что устройство находится под напряжением. Таким образом, ПЛК получит сигнал от контакта и подтвердит его логикой.

Другие устройства на электрических чертежах

Мы рассмотрели несколько основных устройств, которые могут встретиться на электрических чертежах. Этот список ни в коем случае не является исчерпывающим. Существует ряд вариаций основных устройств, а также символов для других, с которыми вы столкнетесь. Мы рекомендуем вам обращаться к техническим примечаниям производителя, когда речь идет о соответствующих символах. В большинстве случаев они указаны в паспорте.

Конструкция электрической панели - Сетевые устройства

Сети являются важным компонентом большинства современных панелей.Они поддерживают ряд различных протоколов, таких как EtherNet, DeviceNet, ProfiBUS, ControlNet, Serial и другие. Разница между представлениями типовых схем электрических панелей для нормальной проводки и сетевых устройств заключается в том, что в них часто не используется многожильный кабель. Другими словами, стандартный кабель EtherNet, который может содержать 8 проводов, будет представлен как один провод. Давайте посмотрим на пример ниже. Схема подключения электрической панели

- сетевые устройства

На приведенной выше схеме показано соединение между неуправляемым коммутатором и рядом периферийных устройств, использующих протокол EtherNet.Как упоминалось выше, для простоты предполагается, что читатель понимает использование стандартного кабеля EtherNet RJ45 для этой цели.

Обратите внимание, что на этой странице описаны только сетевые подключения к этим устройствам. Те же устройства будут перечислены на другой странице, так как им требуются дополнительные сигналы. Пример: частотно-регулируемый привод (VFD) «030-SC01 конвейерная платформа» будет подключен к источнику питания, двигателю, ПЛК и цепям безопасности. Это будет описано на отдельной странице электрической схемы панели.

Анализ монтажной схемы электрической панели

В этом разделе мы рассмотрим серию страниц из электрических схем, обозначим ключевые элементы, раскроем, какая информация может быть получена с каждой страницы, и прокомментируем, как конкретную страницу можно использовать для устранения неисправностей. система. Схема подключения электрической панели

- цепь пускателя двигателя

Схема панели управления двигателем

На приведенном выше чертеже мы видим 4 ключевых элемента:

  1. Точка входа электрической шины указана на предыдущей странице.Если мы перейдем к первой странице наших электрических чертежей, мы сможем найти спецификацию напряжения на шине: 460 В переменного тока, 3 фазы, 60 Гц.
  2. 195-MC01 - это контактор двигателя, который включает автоматический выключатель, плавкий предохранитель и контакт. На чертеже указана установка автоматического выключателя: 5А.
  3. 195-HSS01 - выключатель двигателя. Обратите внимание, что отключение обеспечивает средство отключения высокого напряжения от двигателя, а также обратную связь с ПЛК. На чертеже указано «LOCAL: I: 4/08» в качестве входа отключения в ПЛК.
  4. 195-M01 - трехфазный двигатель мощностью 0,75 л.с.
Возможные действия по поиску и устранению неисправностей
  • Контактор электродвигателя срабатывания | См. Устройство 192-MC01. Измерьте входящее в устройство напряжение 460 В переменного тока, 60 Гц. Убедитесь, что уставка выключателя составляет 5 А.
  • Двигатель не работает | См. Устройство 195-M01. Убедитесь, что выключатель двигателя (195-HSS01) находится в положении ВКЛ. Это можно сделать, измерив выходное напряжение и проверив сигнал ПЛК, указанный выше.Убедитесь, что контактор двигателя (195-MC01) не сработал. Убедитесь в исправности обмоток двигателя, измерив сопротивление, когда он отключен с помощью выключателя двигателя.
Схема электрических соединений панели - цепь безопасности

Схема цепи безопасности Панель управления

Схема электрических соединений, приведенная выше, содержит пример цепи безопасности, которую можно найти в промышленной среде. Здесь показаны следующие компоненты:

  1. MSR304 - это реле безопасности Allen Bradley.Он отправляет сигнал через серию предохранительных выключателей и аварийных остановов и считывает полученный сигнал в конце цепочки. Если все переключатели замкнуты, реле подтверждает, что цепь безопасности исправна, и подает питание на нагрузку, к которой оно привязано.
  2. 090-ZSS11 - это предохранительный выключатель, который является частью цепи безопасности устройств. Как показано на схеме, устройства безопасности подключаются одно за другим.
  3. Световой индикатор кнопки аварийной остановки - это устройство, которое указывает на нажатие кнопки аварийной остановки.Обратите внимание, что этот сигнал поступает непосредственно от кнопки через нормально разомкнутый контакт. Другими словами, этот свет загорится только при нажатии кнопки E-Stop; ни какой другой элемент в цепи цепи безопасности.
Возможные действия по поиску и устранению неисправностей
  • Неисправность цепи аварийного останова | См. Устройство «MSR304». Начните с проверки сигнала аварийной остановки. Отожмите кнопку аварийной остановки, если она нажата. Проверьте напряжение на каждом устройстве, связанном с безопасностью. Цепь должна возвращать сигнал 24 В постоянного тока на каждую линию.Если это не так, сузьте круг схемного элемента (переключателя), который вызывает проблему.
  • Цепь безопасности не сбрасывается | См. Устройство «MSR304». Необходимо будет выполнить те же действия, что и выше. Реле сбрасывается только при получении правильного сигнала от полевых устройств. В противном случае реле не сработает.

Схема электрических соединений панели - программные инструменты

В этом разделе мы опишем различные инструменты, которые инженеры и техники используют для создания схем электрических соединений панели.Некоторые из этих инструментов дороги и продаются только через дистрибьюторов. Однако большинство этих поставщиков предоставляют пробные версии, которые вы можете использовать с ограниченными возможностями, чтобы оценить, подходит ли их решение для вас.

AutoCAD Electrical от Autodesk - один из наиболее часто используемых инструментов в отрасли. AutoCAD - это полнофункциональный набор инструментов с широким набором функций для многих приложений. Это дорогая лицензия, но она поставляется с обширной библиотекой устройств, которая постоянно пополняется предложениями большинства поставщиков.

EPLAN - Этот инструмент специализируется на программном обеспечении для проектирования панелей и промышленного дизайна. Вы не найдете обширного списка функций, которые вы можете увидеть в AutoCAD, но функции, которые вы найдете, исключительно хорошо разработаны и поддерживаются командой. EPLAN приобрел популярность в последние годы и стал предпочтительным инструментом для многих инженеров и электриков.

SkyCAD - Этот «недорогой» инструмент имеет меньше наворотов, но имеет огромную скидку по сравнению с чем-либо другим на рынке.Это отличное решение для небольшого предприятия, частного пользователя или подрядчика.

Схема электрических соединений панели управления Заключение

Электрические чертежи являются обязательными в соответствии с Национальным электротехническим кодексом (NEC) в США и другими органами власти в разных регионах мира. Они предоставляют список спецификаций, по которому электрики и инженеры будут проектировать и собирать панель управления, используемую на производстве и в промышленности.

На каждой странице чертежа будет отображаться схема, которая будет содержать некоторые элементы панели вместе со ссылками на другие страницы.Используя схему, можно идентифицировать элементы на панели, проверять соединения и устранять неполадки на местах, когда они возникают.

Основные соединения аналогового входного сигнала (Часть 1)

Цель
Обеспечить базовое понимание следующих концепций и практик подключения аналоговых входных сигналов:
  • Несимметричные входы
  • Дифференциальные входы
  • Синфазное напряжение
  • Диапазон синфазного сигнала
  • Заземление и изоляция системы

Целевая аудитория
Пользователи DAQ-устройства, отвечающие за подключение аналоговых входных сигналов для точных измерений.Если вы уже знакомы с этими концепциями, вы можете перейти непосредственно к Технической подсказке: Основные подключения аналоговых сигналов (часть 2).

Теория
Конфигурации несимметричного и дифференциального входа
Типичное устройство сбора данных обеспечивает выбор несимметричных или дифференциальных аналоговых входных каналов.

Несимметричные входы
Несимметричные входы измеряют напряжение между входным сигналом и аналоговой землей (AGND) (см. рисунок 1).Поскольку для каждого входа требуется только одно физическое соединение, несимметричная конфигурация может контролировать в два раза больше каналов, чем дифференциальная конфигурация с двумя соединениями, использующая тот же разъем и встроенный мультиплексор.


Рисунок 1.
Базовая конфигурация несимметричного входа

Дифференциальные входы
Дифференциальные входы измеряют напряжение между двумя различными входными сигналами (см. Рисунок 2).Дифференциальный вход лучше сопротивляется электромагнитным помехам (EMI), чем несимметричный вход. Большая часть шума EMI, индуцированного в одном отведении, также индуцируется в другом. Вход DAQ измеряет только разницу между двумя выводами, а общие электромагнитные помехи для обоих игнорируются. Этот эффект является основным преимуществом проводки на основе витой пары - скручивание обеспечивает практически одинаковое внешнее воздействие на оба провода.


Рисунок 2.
Базовая конфигурация дифференциального входа

Диапазон синфазного напряжения и синфазного режима
Основное различие между несимметричным или дифференциальным входом заключается в общем подключении или синфазном напряжении для аналоговых входов напряжения.

Односторонние многоканальные измерения требуют, чтобы все напряжения были привязаны к одному и тому же общему узлу, чтобы предотвратить определенные типы ошибок измерения. Для большинства несимметричных систем сбора данных общим эталоном должно быть заземление, установленное компьютером, что делает измерение уязвимым как для электромагнитных помех, так и для любого шума заземления в источнике сигнала.

На рисунке 3 показана несимметричная конфигурация с синфазным напряжением (В см ). Любая разница напряжений между землей g1 и g2 проявляется как сигнал ошибки на входном усилителе.Если идеальная общая точка недоступна для несимметричных входов, необходима конфигурация дифференциального входа.


Рисунок 3:
Конфигурация несимметричного входа с синфазным напряжением

Конфигурация дифференциального входа более устойчива к электромагнитным помехам, чем несимметричная конфигурация, поскольку дифференциальные соединения отменяют или игнорируют синфазные напряжения и могут измерять разницу между двумя подключенными точками. Отклоненные синфазные напряжения могут быть постоянными уровнями постоянного тока или всплесками шума.


Рисунок 4.
Конфигурация дифференциального входа с синфазным напряжением

Всм игнорируется в конфигурации дифференциального входа, но только в пределах диапазона, называемого синфазным диапазоном . Обычно усилитель устройства в дифференциальном режиме имеет диапазон синфазного сигнала ± 10 В. Напряжение синфазного сигнала в сочетании с напряжением сигнала - В см + В с - должно оставаться в этом диапазоне.

Диапазон синфазного напряжения ± 10 В графически показан на рисунке 5.


Рисунок 5.
Синфазное напряжение = +4 В

Входной сигнал не может быть измерен, если он больше 10 В от устройства AGND, даже в дифференциальном режиме. Например, устройство не может измерить разницу между 13 В и 14 В как 1 В из-за ограничения диапазона синфазного напряжения ± 10 В.

Заземление и изоляция системы
При принятии решения о том, как подключить сигнал к вашему DAQ-устройству, необходимо рассмотреть три случая относительно заземления:

  • Если вход устройства и источник сигнала имеют общую землю, то источник сигнала можно подключить непосредственно к устройству.
  • Если вход устройства и источник сигнала имеют напряжение смещения между их заземлением (переменного и / или постоянного тока), то это смещение является синфазным напряжением. В зависимости от величины этого напряжения вы можете подключить устройство напрямую к источнику сигнала (этот сценарий описан в разделе «Системы с синфазным напряжением (смещение заземления)».
  • Если у устройства и источника сигнала уже есть изолированные заземления, то вы можете подключить источник сигнала напрямую к устройству.

Системы с общей массой
В простейшем случае источник сигнала имеет тот же потенциал земли, что и устройство. Обычно это происходит при подаче питания или возбуждения на источник сигнала непосредственно от DAQ-устройства. Если вы настраиваете систему , предполагая, что имеет общее заземление, любое напряжение между землей устройства и сигнальной землей является напряжением потенциальной ошибки.

Если источник сигнала или датчик не подключен напрямую к выводу AGND на вашем устройстве, предположим, что у вас нет общего заземления, даже если ваш вольтметр показывает 0.0 В. Настройте систему так, как если бы между источником и устройством было напряжение смещения земли, особенно если вы используете высокие коэффициенты усиления. Потенциалы заземления в субмилливольтовом диапазоне достаточно велики, чтобы вызывать ошибки, но их нельзя измерить портативным вольтметром.

Системы с напряжениями общего заземления (смещения земли)
Наиболее вероятный сценарий заземления включает заземления, которые каким-то образом связаны, но имеют смещение напряжения между заземлением устройства и источника сигнала.Это напряжение смещения может быть переменным, постоянным или обоими. Смещение может быть вызвано различными факторами, такими как наводки на электромагнитные помехи или резистивные падения напряжения в заземляющей проводке и соединениях. Напряжение смещения заземления - это более описательный термин для этого типа системы, но термин синфазный сигнал используется чаще (и поэтому используется в этой статье).

Малые синфазные напряжения: Если напряжение между землей источника сигнала и землей устройства мало, комбинация напряжения земли и входного сигнала не превышает допустимого диапазона синфазного напряжения ± 10 В.В частности, когда вы добавляете напряжение между землями к максимальному входному напряжению, результат находится в пределах ± 10 В. Этот вход совместим с устройством, и вы можете подключить систему в дифференциальной конфигурации без дополнительной обработки сигнала. К счастью, большинство систем попадают в эту категорию и имеют небольшие перепады напряжения между землями.

Большое синфазное напряжение: Если напряжение между землей источника сигнала и землей устройства достаточно велико, комбинация напряжения земли и входного сигнала превышает допустимый диапазон синфазного напряжения ± 10 В.В этом случае не подключайте устройство напрямую к источнику сигнала. Измените конфигурацию заземления вашей системы или добавьте преобразование сигнала изоляции.

Свяжитесь с нашей группой технической поддержки, чтобы обсудить варианты преобразования сигнала (см. Дополнительную информацию в конце этой статьи).

Внимание! Избегайте использования заземляющего штыря розетки переменного тока для подключения заземления сигнала. Различные заземляющие вилки могут иметь большие и потенциально опасные перепады напряжения.Помните, что контакты заземления на розетках 120 В переменного тока с разных сторон комнаты можно подключать только к панели автоматического выключателя. Это оставляет возможность того, что контакты заземления могут иметь значительный перепад напряжения, особенно если две розетки на 120 В переменного тока находятся на разных фазах линии.

Устройство и источник сигнала уже имеют изолированное заземление
Некоторые источники сигнала уже электрически изолированы от устройства. На рисунке 6 показана типичная изолированная система заземления.Эти источники сигналов часто работают от батарей или представляют собой сложное оборудование. Изолированные системы заземления обеспечивают отличную производительность, но требуют осторожности для обеспечения оптимальной производительности. См. Техническую подсказку: Основные подключения аналоговых сигналов (часть 2) для получения дополнительных сведений.


Рисунок 6. Источник сигнала
и устройство AI DAQ имеют общую землю, подключенную к несимметричному входу

Дополнительная информация
Пожалуйста, свяжитесь с Measurement Computing Corporation, если у вас есть какие-либо вопросы или если вам нужна дополнительная информация.

Дополнительные TechTips доступны на нашей веб-странице технических статей по сбору данных.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *