Как подключить дифференциальный автоматический выключатель

Как определить место расположения УЗО

УЗО — это устройство защиты от токов утечки. Оно необходимо для отслеживания повреждения фазной изоляции, а также для защиты человека от поражения электрическим током при прикосновении к токоведущим частям. Схема подключения УЗО составляется исходя их имеющейся схемы расположения электроприборов и осветительной техники. При этом уже должны быть известны мощности приборов, рассчитано сечение кабелей, выбраны параметры защитных автоматов.

Начинать надо с расположения на плане всех приборов

Как разработать схему проводки

Сначала рисуется на плане дома или квартиры положение всей планируемой техники и устройств, которые вы собираетесь использовать. Также наносятся светильники, бра и другие осветительные приборы. Возле каждого энергопотребителя проставляется мощность. Далее продумывают разбиение потребителей на группы. Процесс достаточно сложный, учитывать приходится много факторов:

• Освещение и розетки в жилых помещениях желательно разнести в две группы: одна розеточная, другая на освещение.
• Для мощных потребителей проложить отдельные линии питания. К этой категории условно можно отнести все приборы с мощностью выше 4 кВт.
• На розетки и освещение в ванну и кухню — отельные группы. В кухне снова-таки, освещение отдельно от розеток. В ванной можно совместить, но только бойлер и электрический полотенцесушитель должны иметь отдельную линию электропитания.

Теперь разбиваем на группы

При всем при этом, большое количество групп — это накладно на стадии устройства. Потребуется много проводов, защитных устройств, большой распределительный щит для размещения всех автоматов и УЗО. Зато в эксплуатации будет проще.

После того, как потребители разбиты на группы, считают мощности оборудования, которое будет подключатся к каждой из групп. Исходя из этих данных, определяют сечение кабелей для проводки, пути и способы их прокладки. Уже после этого можно разрабатывать схему проводки и защитных устройств. Схема подключения УЗО разрабатывается на основе схемы проводки. Вернее, это составляющая общей проводки.

Принцип построения схем подключения УЗО

Даже в небольших домах групп бывает не меньше пяти:

• Линия на освещение в комнатах  и коридоре.
• Линия на розетки в комнатах и коридоре.
• На ванную комнату.
• На кухню.
• Холодильник.
• Стиральная машина.

Это тот минимум, который не обойти. Такой набор для небольших квартир, в домах обычно значительно больше. В частном доме необходимо освещение на улице, питание насоса и т.д. Каждую из линий нужно защитить. Исключение — линия на освещение в комнатах. Тут допускается без дополнительных устройств защиты.

Схема подключения УЗО в частном доме. Один из вариантов

Схема подключения УЗО разрабатывается на основании разбивки на группы. Теперь группы объединяем. Одно УЗО может защищать несколько групп. Обычно объединение групп проводят по помещениям, но стоит думать и о комфортности поиска повреждений в темноте. Именно поэтому освещение обычно выводят отдельно. УЗО на эту группу часто не ставят, так как прикоснуться к корпусу люстры или встроенного светильника можно только специально.

Схемы подключения дифавтоматов

Схема подключения дифференциального автомата зависит от многих условий: количества фаз в сети, наличия заземления или его отсутствия, места монтажа дифавтомата и особенностей помещения, для защиты которого он предназначено. Все эти факторы влияют на выбор схемы подключения устройства, да и к тому же оно само может иметь разную конструкцию — двухполюсную или четырехполюсную, а также различные технические характеристики. Ниже мы рассмотрим наиболее распространенные схемы подключения дифавтомата к электрическим сетям.

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

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

Это интересно: Частотный преобразователь — устройство, принцип работы, назначение

Схемы подключения

Дифавтомат на вводе

Вне зависимости от схемы подключение автоматов производится на фазу или нейтраль только той цепи, для защиты которой они нужны.

АВДТ на вводе

Прибор устанавливается в щиток и защищает ответвления проводки и группы, к которым подкинут. Вводный автомат нужно подбирать с учетом мощности и рабочих особенностей сети. Вначале ставится счетчик, а потом аппарат. Все электроконтуры подводятся на выход АВДТ. Для каждой цепи монтируется индивидуальный концевой выключатель.

Токовую нагрузку требуется подбирать с учетом мощности единовременно включенной бытовой техники и параметрами электрического счетчика. Автомат должен срабатывать раньше, чем предохранитель учетного устройства.

Данное соединение имеет несколько плюсов:

• экономия средств на покупку одного прибора;
• компактность щитка – автомат не занимает много места.

Недостатки подключения – длительный поиск неисправной ветки, причины сбоя и полное обесточивание помещения при проблемах.

Двухуровневое подсоединение

Двухуровневое подключение

Подключить к разветвленной сети автомат нужно поярусно. На первом уровне после счетчика ставится АВДТ – через него проходит основная нагрузка. Выходные кабели подкидываются на автоматы по количеству контуров помещения.

На втором уровне можно подсоединить маломощные устройства с минимальным порогом токовой утечки. Отдельный контур понадобится выделить под стиральный прибор, джакузи, душевую кабинку с электроподогревом.

Двухуровневая система имеет несколько преимуществ:

• безопасность – сеть защищена от перепадов напряжения и короткого замыкания;
• надежность – аппарат первого уровня дублирует работу последующих УЗО и выключает энергию одновременно с ними;
• быстрое обнаружение неисправного участка;
• обесточивание только одного помещения на время ремонта;
• возможность реализации при многоконтурной разветвленной линии.

Минус схемы – затраты на приобретение дифавтоматов и поиск места для их монтажа.

Одноуровневый тип подключения

Подсоединение похоже на одноуровневое с разницей в том, что общий аппарат не ставится. Для упорядочивания кабелей и простоты монтажных работ используется коммутационная шина. Недостаток способа заключается в отсутствии дублирующего прибора с дополнительной защиты.

Монтаж дифавтоматов без заземления

В домах старой застройки заземление не предусматривалось, поэтому на сегодняшний день существуют риски поражения током жильцов и поломок техники.

Особенность подключения защитного дифавтомата к незаземленной однофазной или трехфазной сети заключается в функциональной замене устройством провода земли. После обнаружения токовой утечки происходит быстрый разрыв цепи. Прибор обеспечивает дополнительную защиту бытовой техники от влияний перепадов напряжения или коротких замыканий.

Особенности схемы для трехфазной линии

Трехфазная сеть с напряжением 380 В организуется в магазинах, гаражах, промышленных помещениях. Чтобы правильно и быстро подключить защитный дифавтомат, необходимо учитывать алгоритм для линии в 220 В.

Подсоединение проводов осуществляется зажимными клеммами по маркировкам на корпусе прибора:

• фазный провод обозначается буквой L;
• нейтральный кабель маркируется как N;
• для обозначения подводящего проводника используется цифра 1;
• отводящий провод обозначается цифрой 2.

Нюансы установки селективных моделей

Селективный дифференциальный автомат

Применение селективного дифавтомата как основного устройства допустимо только в двухуровневой схеме. Аппарат с маркировкой S имеет большее время срабатывания и деактивирует приборы второго уровня без отключения линии.

Селективные приборы могут подключаться так:

• ток утечки фиксируется автоматами двух уровней, срабатывающими по принципу случайности;
• если время срабатывания основного АВДТ больше, аппарат второго уровня срабатывает в первую очередь;
• при поломке обесточивается один контур, остальная линия находится под напряжением.

Принцип работы

Внутри трехфазного дифавтомата расположен трансформатор, катушки которого намотаны на тороидальный сердечник. При намотке катушек используются четыре отрезка провода – 3 фазы и ноль.

При подключении нагрузки в трансформаторе возникают магнитные потоки от фазных и нулевого проводов. При отсутствии утечки суммарный ток в фазных проводниках равен току в нулевом проводнике, но противоположен по значению.

Ia+Ib+Ic-In=0

В результате суммарный магнитный поток трансформатора равен нулю. В случае возникновения в цепи хотя бы в одном из проводов тока утечки, появляется магнитный поток и, воздействуя на обмотку электромагнитного реле, вызывает его срабатывание. В результате трехфазный дифавтомат отключается.

Тепловой расцепитель содержит в конструкции биметаллическую пластину, которая нагревается при возникновении тока заданной величины и, изменяя геометрию, воздействует на механизм.

Электромагнитный расцепитель состоит из соленоидной катушки, сердечник которой втягивается в корпус при повышении значения силы тока в любом из фазных проводов, и в определенный момент происходит срабатывание механизма.

Порядок подключения

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

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

После этого остается включить питание сети и удостовериться, что прибор работает правильно.

Порядок сборки распредщита на дифавтоматах на видео:

Маркировка дифавтоматов

На лицевую панель нанесена схема дифавтомата и другая информация.

Обозначения на лицевой панели дифавтоматов и УЗО

Время реагирования устройства очень важно. Для человека это время должно быть меньше времени начала фибрилляции сердца при поражении током. Время отключения дифавтомата по току утечки

Время отключения дифавтомата по току утечки

Как видим, в селективном дифавтомате время реагирования больше, чем в обыкновенном.

Это правильно, время реакции и ток утечки должны быть больше, это делается для того, чтобы сначала срабатывали дифавтоматы, непосредственно защищающие конкретную подсеть или конкретное устройство.

Времена отключения и пороговые токи утечки

Еще дифавтоматы различаются по токам, в которых предназначены работать.

Типы дифавтоматов по форме рабочего тока

Ток типа АС — обычный переменный ток, который используется в бытовой сети. Тип А — срезанный ток, как это делается в некоторых схемах управления для снижения мощности. Тип В — токи разной непредсказуемой формы. Типы А и В ставят в сетях промышленных предприятий с различными характерами потребляющих устройств возникающих при этом токов.

По каким причинам может сработать дифавтомат?

В процессе эксплуатации защитного устройства важно понимать, в каких случаях оно может сработать. С учетом этих нюансов стоит принимать решение о причине проблемы (короткое замыкание, ток утечки и прочие)

С учетом этих нюансов стоит принимать решение о причине проблемы (короткое замыкание, ток утечки и прочие).

Рассмотрим каждый из вариантов более подробно:

Срабатывание без нагрузки.

В старых домах с плохой проводкой имеют место серьезные проблемы с изоляцией.

Последняя изношена и высок риск появления токов утечки, величина которых может меняться с учетом многих параметров — наличия рядом животных уровня влажности и так далее.

В такой ситуации АВДП может срабатывать ложно.

Причиной проблемы может быть:

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

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

Например, если дифавтомат выбивает при включении лампочки, проблему необходимо искать в осветительной цепи.

Если АВДП срабатывает после подключения какого-то либо устройства в розетку, стоит убедиться, что это устройство исправно.

При замыкании «нуля» и «земли».

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

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

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

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

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

Читайте по теме — как действует электрический ток на организм человека.

Что нужно помнить при подключении дифференциального автомата?

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

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

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

Как вариант – аппарат можно перевернуть на ДИН-рейке, но в этом случае можно запутаться по ходу дальнейшей установки.

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

2 момента работы в двухпроводной сети без заземления

В двухпроводной сети через устройство проходят всего два провода: «ноль» и «фаза». УЗО отслеживает и сравнивает параметры тока на обеих. При появлении неисправности в электросети параметры тока изменяются. После изменений значения тока, контакты размыкаются, отключая повреждённый участок.

УЗО в двухпроводной сети без заземления

Защита не сработает при пробое и попадании фазы на корпус и  при утечке тока напряжением ниже порогового значения. Срабатывание защиты происходит только после замыкания сети.

Например, в работающей стиральной машине повреждена изоляция одного из токоведущих проводов, и этот участок соприкасается с корпусом. Металл корпуса стиральной машины проводит электроток, поэтому приближение к ней становится потенциально опасным, не говоря уже о её касании. При соприкосновении с её корпусом вам грозит удар током. Именно в этот момент, защита размыкает контакт, отключая повреждённый участок и ограждая пользователя от травм. По этой причине установка защиты в однофазной электросети обязательна, именно это изделие при необходимости оградит вас от получения травм.

Понятие дифференциального автомата

Дифференциальный автомат – это комбинированный электрический аппарат, предназначенный для работы в сетях низкого напряжения и совмещающий в себе функции устройства защитного отключения (УЗО) и автоматического выключателя.

Назначение дифференциального автомата

Дифавтомат, называемый также автоматическим выключателем дифференциального тока (АВДТ), служит для защиты участка электроцепи, подключенного посредством данного автомата к питающей сети, от выхода из строя в случае возникновения в данной сети повышенных токов, возникающих при перегрузках и коротких замыканиях. Данная функция идентичная назначению автоматического выключателя.

Кроме того, дифференциальный автомат может предотвратить возгорания и травмы людей и животных (возможно, со смертельным исходом), возникающие по причине утечки электрического тока через повреждения в изоляционном слое проводника либо неисправное энергопринимающее устройство, что совпадает с функционалом УЗО.

Важно! Основное преимущество дифференциального автомата перед этими двумя устройствами в совокупности – его компактность. Особенно это актуально при необходимости установки в распределительном щитке целого ряда защитных автоматов

Дифференциальный автомат

Дифференциальные автоматические выключатели широко применяются для защиты электрических систем как в быту, так и в офисных и производственных помещениях. Они ничем не уступают по своим характеристикам аналогичным УЗО и автоматическим выключателям, следовательно, не имеет каких-либо особенных ограничений в плане сферы применения. Дифавтоматы возможно устанавливать как на вводе в здание, так и на ответвительных кабельных трассах для обеспечения пожарной безопасности, а также безопасности людей и иных живых организмов.

Устройство дифференциального автомата

Основными рабочими элементами конструкции дифавтомата являются:

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

Трансформатор, входящий в состав дифференциального автоматического выключателя, имеет несколько обмоток, количество которых напрямую зависит от числа полюсов устройства. Он предназначен для сравнения токов нагрузки проводников.

В случае их несимметричности на выходе из вторичной обмотки рассматриваемого трансформатора внутри дифференциальногоустройства возникает ток утечки, поступающий на пусковой элемент, который немедленно производит размыкание силовых контактов автомата дифференциального тока.

Электромагнитный расцепитель – это специализированный магнит с сердечником, оказывающий воздействие на отключающий механизм. Срабатывает указанный магнит в случае достижения током нагрузки порога срабатывания (в частности, при коротком замыкании). Электромагнитный расцепитель срабатывает практически мгновенно – за доли секунды.

Тепловой расцепитель предназначен для защиты электрической сети от токовых перегрузок. Конструктивно тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, отличающаяся эффективностью действия именно в подобных режимах. Механизм расцепления при этом срабатывает посредством изгиба пластины как следствия прохождения через нее повышенных токов. Срабатывания теплового расцепителя происходит не мгновенно, а с выдержкой некоторого времени, причем время его срабатывания напрямую зависит от величины тока нагрузки, проходящего через дифавтомат, а также от температуры окружающей среды.

Монтаж

Один раз в месяц рекомендуется осуществлять проверку дифференциального автомата на работоспособность. Для этого в его устройстве предусмотрена кнопка «test», подключаемая последовательно с сопротивлением. При ее нажатии осуществляется подача напряжения на специальный контакт. Если дифавтомат исправен, то в этом случае он должен отключиться.

Важно! Если ваше устройство успешно прошло подобный тест, то вы можете быть уверены только в том, что целостность цепи не нарушена. Но это не дает вам гарантии, что ток утечки отключения и скорость срабатывания дифференциального автомата соответствуют должным требованиям

Помимо прочего, выключатель дифференциального тока может успешно проходить «test»-проверку, но при этом он проигнорирует реальную утечку электроэнергии по причине неверной установки его в сеть.

Производители дифференциальных автоматов

Помимо понятия о том, что это такое, диф автомат, необходимо иметь элементраные знания о фирмах-производителях данных устройств, самыми популярными среди которых на мировом рынке являются ABB, LeGrand, Schneider Electric и Siemens. Среди отечественных производителей можно выделить КЭАЗ, IEK и DEK raft.