Подключение дифавтомата: устройство и предназначение, установка, подключение + фото всех электромонтажных работ в щитке

Автор: Инженерная компания "КАПРО"

В современных домах и квартирах повсеместно используется сложная энергоемкая бытовая техника — стиральные и посудомоечные машины, насосы для подкачки воды, полы с электрическим подогревом и т.д.

Суммарная мощность установленного оборудования и электроприборов порой достигает нескольких десятков кВт, в связи с чем, постоянно повышаются требования к средствам защиты внутренней электропроводки от перегрузок и обеспечения ее электро и пожаробезопасности

Содержание

Назначение и работа дифференциального автомата

Дифференциальный автомат – это автоматический выключатель со встроенным УЗО – устройством защитного отключения при снижении или пробое изоляции электрооборудования.

Принцип действия автомата заложен в самом названии: в переводе с английского differential означает «неодинаковый при разных условиях».

Он обладает одновременно тремя видами защит:

От перегрузки с биметаллической пластинкой в качестве чувствительного элемента;
От токов короткого замыкания с электромагнитным расцепителем мгновенного действия;
От воздействия электрического тока на человека при повреждении рабочей изоляции электрических приборов.

Чувствительным элементом, реагирующим на нарушение изоляции, является дифференциальный трансформатор тока, выполненный на кольцевом ферритовом сердечнике. Через кольцо пропускаются фазный и нулевой рабочие провода, они являются первичной обмоткой трансформатора. Вторичная обмотка с большим количеством витков подсоединяется к электромагниту расцепителя.

При исправной изоляции фазный и нулевые токи равны между собой. Магнитные потоки от протекания этих токов также будут равны, но встречно направлены, поэтому результирующий магнитный поток в сердечнике и напряжение на выходе вторичной обмотки будут равны нулю.

При снижении изоляции появится ток утечки, протекающий по цепи: фаза – сопротивление изоляции – земля – нулевая или заземляющая шина в распределительном щите или питающей подстанции.

Фазный ток станет больше нулевого на величину тока утечки, что приведет к разбалансировке магнитного потока трансформатора.

На выходе вторичной обмотки появится напряжение, пропорциональное разности токов, которое отключит автомат. Стандартная чувствительность автоматов к току утечки составляет от 10 до 100 мА.

Применяемые схемы подключения

Выбор схемы зависит от многих условий: количества потребителей, наличия заземления, категории опасности помещений – наличие токопроводящей пыли, влажности, электропроводящих земляных или бетонированных полов, и т.д.

Наиболее часто встречающиеся варианты:

С одним общим дифференциальным автоматом

Выключатель устанавливается после электросчетчика, к его выходу подсоединяются все нагрузки: розетки, освещение, бытовые электроприборы, и т.д.

Это наиболее простой и дешевый вариант, недостаток его заключается в том, что при повреждении любой цепи отключается электропитание и освещение всего помещения сразу.

Такая схема используется в основном лишь при небольшом количестве групп потребителей.

Для удобства ремонта и эксплуатации рекомендуется после автомата на каждое присоединение устанавливать обыкновенные выключатели или автоматические предохранители, это значительно упростит поиск неисправной цепи.

С автоматами первого и второго уровня

Для питания всего помещения в целом устанавливается вводной дифференциальный выключатель первого уровня, к выходу которого подключаются дифференциальные выключатели меньшей мощности, питающие отдельные группы потребителей.

Это наиболее надежная схема, осуществляющая двойной контроль исправности электропроводки и позволяющая путем поэтапного отключения фидеров легко локализовать поврежденную линию.

Недостаток – повышение стоимости устанавливаемого оборудования.

Селективные схемы дифференциальной защиты

Это такая же двухуровневая система, но вводной автомат должен удовлетворять требованиям селективности:

Время отключения защитой выбирается примерно в пять раз выше стандартного – от 0,2 до 0,3 с.
Ток срабатывания защиты должен быть не менее 100 мА, а у выключателей нижнего уровня 10 или 30 мА.

При выполнении этих требований в момент аварии отключается только поврежденный участок, защищаемый более быстродействующим и чувствительным автоматом.

В обозначении селективных выключателей должна присутствовать латинская буква S.

Одноуровневая система

В этом варианте отсутствует вводной автомат, а групповые дифференциальные выключатели подключаются непосредственно к выходу счетчика.

Схема несколько дешевле и, в то же время, обладает достаточной надежностью.

Подключение трехфазных автоматов

Схемы подключения принципиально не отличается от уже рассмотренных, за исключением количества входных и выходных клемм и проводов – по четыре, вместо двух у однофазных аппаратов.

Они применяются для защиты потребителей трехфазных сетей напряжением 380 В: в мастерских, гаражах, магазинах и т.д.

Работа в сетях с заземлением TN – S

Это система с раздельными рабочими и защитными нулями. Заземление производится присоединением защитных проводников PE к металлическим корпусам потребителей.

При пробое изоляции между корпусом электроприбора и заземляющей шиной электрощита возникнет ток короткого замыкания. Величина его будет достаточной, чтобы сработала защита и отключила поврежденный участок электропроводки.

Отключение происходит за очень короткое время 30 – 40 мс поэтому если даже в момент короткого замыкания человек соприкасался с корпусом, то он не успеет ничего почувствовать и никакого ущерба для его здоровья не произойдет.

Работа в сетях без заземления TN – C

Это устаревшая система электропитания, которая ранее повсеместно применялась для электроснабжения жилых домов. Она не имеет отдельных заземляющих проводников.

Нужно рассмотреть два случая:

Корпус электроприбора не изолирован от пола. В этом случае при пробое изоляции возникнет ток утечки (короткого замыкания) через корпус, токопроводящий пол и нулевую шину. Автомат сработает и отключит прибор от сети, обеспечив безопасность человека.

Корпус полностью изолирован от пола. Если прибор установлен на изолированном от земли основании, то защита пробоя не почувствует до момента контакта человека с металлическим корпусом.

При появлении цепи утечки она мгновенно отключит автомат и предотвратит вред, наносимый ударом электрического тока.

Типовые характеристики дифференциальных автоматов

Основные параметры:

Число полюсов – от 1 до 4;
Номинальное напряжение – 220, 380 В;
Номинальный рабочий ток – от 1 до 63 А;
Номинальный дифференциальный ток отключения – 10, 30, 100 мА.
Выдержка времени на отключение для селективных автоматов: 0,2 – 0,3 с;
Времятоковые характеристики.

Кратность тока срабатывания при коротких замыканиях для защит категорий B, C или D: 3 – 5, 5 – 10, 10 – 20 от номинального тока соответственно.

Параметры автоматов должны соответствовать режимам работы и мощности защищаемых участков линий.

Установка дифференциальных автоматов

Как правило, эти аппараты устанавливаются в электрическом щитке, из которого осуществляется ввод электропитания в помещение. Подключаются они после электросчетчика.

При недостатке места в щитке монтируется только выключатель верхнего уровня, а остальные можно разместить в распределительной коробке внутри жилища.

Монтаж ведется только при снятом напряжении питания в следующей последовательности:

Закрепить выключатели на DIN-рейке.
Зачистить концы всех подсоединяемых проводов.
Подсоединить провода согласно схеме электроснабжения помещения.

Входящие провода подключаются к верхним зажимам выключателя, а выходные проводники – к нижним клеммам. Нулевые провода всегда должны иметь синий цвет, заземляющие проводники – желто-зеленый, а фазные проводники могут иметь произвольный цвет.

Далее нужно проверить правильность монтажа, затяжку клемм, после чего подать в схему напряжение.
На заключительном этапе нужно проверить исправность каждого выключателя с помощью тестовой кнопки «Т», имеющейся на каждом аппарате.

При нажатии кнопки через измерительный дифференциальный трансформатор пройдет калиброванный ток, имитирующий утечку и который должен отключить автомат.

Эта последовательность действий распространяется как на однофазные, так и на трехфазные аппараты.