Электрическая энергия отличается универсальностью, так как она легко превращается в тепловую, механическую и другие виды. Несмотря на то, что действия электрического тока хорошо известны, но до сих пор не определена его сущность. Многие его свойства лишь отчасти согласуются с общепринятыми теориями и выдвинутыми гипотезами.
В связи с тем, что электрический ток незаметен, он представляет особую опасность для живых организмов. Она проявляется в первую очередь в виде тока утечки. Например, по разным причинам у того же утюга или другого оборудования не исключено повреждение изоляции. Прикасаясь к нему, человек замыкает электрическую цепь на себя, что нередко приводит к печальным последствиям.
Поэтому важным направлением обращения с электричеством заключается в ограждении человека от его утечки, иначе дифференциального тока. Защитные устройства дифавтомат и УЗО призваны решать эту задачу. Чем же отличается УЗО от дифавтомата простыми словами, что выбрать и что лучше?
Заказать выделенный хостинг TimeWeb
Отличие УЗО от дифавтомата: характеристики
В текущий период защитные устройства от дифференциального тока представлены в виде дифавтомата и УЗО. Отличие УЗО от дифавтомата, относительно ограждения дифференциального тока практически не заметно. Дополнительно в дифавтомате как в единой конструкции встроена возможность автоматического выключения, защищающая от перегрузки и короткого замыкания (кз) в электрической цепи.
Числовые значения технических характеристик защитных устройств позволяют сравнить их и сделать грамотный выбор того или иного. В таблице представлены основные технические характеристики дифавтомата и УЗО.
По внешнему виду отличия УЗО от дифавтомата не так ярко выражены. Тогда в чем разница и как отличить? Необходимая информация о предназначении устройств, их характеристиках и электрической схеме обычно наносится на корпус прибора. Как отмечено в таблице, на УЗО указывает аббревиатуры ВДТ, а дифавтомат обозначается как АВДТ.
ДЛЯ ЧЕГО УСТАНАВЛИВАЮТ ДИФАВТОМАТЫ И УЗО? 2 причины.
Современная проводка чаще всего содержит три провода. Например, розетки (Рис.1) помимо фазового и нулевого контакта имеют третий – защитное заземление. Этот вывод обычно подключается через вилку и шнур к металлическим корпусам электроприборов.
Рис. 1. Современная розетка имеет третий провод – заземление.
Если на корпус попадает напряжение, то электричество «стекает» в землю, появляется так называемый дифференциальный ток или ток утечки. Из-за чего, во-первых, возникает вероятность электротравмы
(при прикосновении к такому прибору), а во-вторых, возможно
возгорание
. Для предотвращения подобных случаев служат устройства защиты — УЗО или диф автомат.
УЗО и дифавтомат: выбор
Выбирая то или иное устройство защиты, в первую очередь следует учитывать наличие однофазной или трехфазной электросети, величину ее напряжения и место размещения УЗО или дифавтомата. Отталкиваясь от этих условий, согласно маркировке на внешней части прибора и в паспорте необходимо уже подбирать требуемые значения соответствующих технических характеристик.
В однофазной электросети с напряжением 220 В используются, как правило, двух полюсные устройства, а в трехфазной сети 380 В 4-полюсные. Для размещения их в силовом щите потребуется как минимум 2 и 4 модуля соответственно. Если принято решение о выборе УЗО, то дополнительно нужно еще одно место для размещения вместе с ним автоматического выключателя.
УЗО и дифавтоматы производятся двух типов: электромеханические и электронные. Если габаритные размеры не существенны, то предпочтение следует отдать выбору электромеханическим защитным устройствам. Электронные приборы обычно используются при установке на обособленную единицу электрооборудования, к примеру, в электроудлинитель либо в розетку.
Однозначного ответа на вопрос что лучше дифавтомат или УЗО нет. С одной стороны, дифавтомат позволяет сберегать место в электрическом щитке. Его эффективность проявляется в простой электросети, рассчитанной на одного потребителя с небольшим числом электроприборов. Тогда нетрудно найти участок цепи, где, например, возникла перегрузка или превысил номинальную величину ток утечки. Он также оправдывает себя при монтаже электросети «с нуля».
При выборе защитных устройств важное значение приобретают такие технические характеристики как напряжение сети, номинальный ток и ток утечки. Так, например, для бытовой сети общеупотребительны приборы с номинальным током утечки 30 мА, а для влажных помещений (ванная, баня, кухня) его величина не должна превышать 10 мА. На остальные параметры также следует обратить внимание, но они не столь существенны.
Дополнительно дифавтоматы различают по типу электромагнитного расцепителя. По значению пускового тока они обладают разной чувствительностью:
- B — приборы срабатывают, когда превышение нормы по току составляет 3-5 раз. Они предпочтительны на даче, когда нагрузка на электросеть минимальная.
- С — промежуток максимальной перегрузки колеблется в диапазоне от 5-10 раз. Установка приборов распространена в жилых домах и квартирах.
- D — отключение электросети наблюдается, когда номинальный ток превышает свою величину в 10-20 раз. Устройства устанавливаются, как правило, на объектах с большими энергозатратами (предпрятия, фабрики, офисные помещения).
Эти характеристики учитываются при выборе вкупе с классом ограничения силы тока. Резкие перепады напряжения или максимальная нагрузка сети могут вызвать нештатную ситуацию, поэтому различаю три класса токоограничения дифавтомата. Как самые быстродействующие популярностью пользуются дифавтоматы 3 класса. Однако у них высокая стоимость.
Обсуждение принципов функционирования УЗО и дифавтомата позволяет в некой степени понять, чем отличается УЗО от дифавтомата простыми словами. Для понимания впору иметь элементарные познания в сфере электротехники.
Принцип действия УЗО
Согласно международной классификации и действующим стандартам УЗО считается выключателем, управляемым дифференциальным током (ВДТ). Следует всегда помнить, что УЗО не в состоянии оградить от кз замыкания в электросети и прикосновения людей одновременно к фазному и нулевому проводу.
Принцип действия УЗО опирается на фиксацию токов утечки обычно трансформатором дифференциального тока (1) на основе тора. В конструкции двухполюсного УЗО используется ферритовое кольцо с двумя силовыми и одной контролирующей обмотками.
В исходном положении электроток, поступающий на оборудование I1 и выходящий из него I2 создают магнитные потоки Ф1 и Ф2 разного направления. Векторная сумма величин протекающих токов в фазной и нулевой жиле соответствует нулю, так как наводимые магнитные поля Ф1 и Ф2 взаимообразно компенсируются и в контрольной обмотке не создается разность потенциалов.
В основе принципа действия УЗО используется разбалансировка токов и магнитных полей, вследствие чего наблюдается возникновения тока утечки I0 фазного провода на землю (прикосновение, искрение, нарушение изоляции и т.д.). Тогда в контрольной обмотке трансформатора (2) возникает разность потенциалов.
Если значение тока утечки выше номинального порога, то срабатывает исполнительный механизм (3), расцепляются силовые контакты и напряжение электросети отключается. Проверка работоспособности УЗО осуществляется кнопкой «Тест» (4). При ее нажатии посредством подключения сопротивления между фазной и нулевой жилой имитируется превышение величины тока утечки.
Принцип действия УЗО электромеханического и электронного одинаков, но во втором случае устройства работает в активном режиме и только при наличии напряжения. Дополнительно в электронном УЗО используются электронная схема с усилителем А, повышающая разность потенциалов контрольной обмотки трансформатора для нормального срабатывания реле К.
На заметку. При отсутствии напряжения одной из фаз, от которой питается трехфазное УЗО, либо или при отрыве нейтрального провода, оно не в состоянии отключить две другие фазы электросети.
УЗО, или дифференциальный автомат? Что выбрать?
03.06.2021
Электроприборы давно вошли в наш повседневный обиход, и далеко не всегда мы воспринимаем их, как источник повышенной опасности. Самое известное устройство защиты электросетей, как бытовых, так и промышленных, это, конечно, автоматический выключатель. Его назначение – отключать питание электроцепи при возникновении короткого замыкания, или перегрузки в сети. Но опасности не ограничиваются лишь перегрузками и коротким замыканием. Существует еще масса причин, которые могут привести к пожарам, или даже к поражению человека электрическим током. К ним можно отнести дисбаланс токов в фазном и нулевом проводах, снижение сопротивления изоляции провода, нарушение изоляции провода в месте соединения проводов, прикосновение к токоведущим частям приборов и т.п. Во всех этих случаях автоматический выключатель просто не сработает.
Для обеспечения электробезопасности при возникновении подобных ситуаций служат устройства защитного отключения (УЗО), и автоматические выключатели дифференциального тока (АВДТ), или «дифавтоматы».
Прежде чем определить, чем же мы должны руководствоваться при выборе того, или иного прибора, давайте разберемся – в чем отличие УЗО от автоматического выключателя? В отличие от обычного автоматического выключателя, устанавливаемого только на фазный провод, УЗО подключается к обоим проводникам – и к фазному, и к нулевому. В конструкцию УЗО входит схема, сравнивающая ток в фазном и нулевом проводниках. Если эти токи равны — утечка тока отсутствует. Как только появляется разница между токами фазного и нулевого проводов – срабатывает устройство и разрывает обе линии – и фазную, и нулевую.
Основным параметром устройства защитного отключения является «Номинальный отключающий дифференциальный ток» (IDn). Для человеческой жизни опасность представляют токи свыше 30мА. Поэтому УЗО с номинальным током утечки 30мА возможно считать универсальными, т.к. они защищают от поражения электрическим током, возгорания, и позволяют подключать достаточно большие нагрузки без ложных срабатываний. УЗО с номинальным значением менее 30мА отлично обеспечивают защиту людей от поражения электрическим током, но не обеспечивают пожаробезопасность, и могут отключаться при больших нагрузках. В отдельную группу можно вывести т.н. «противопожарные» УЗО, имеющие значения тока утечки от 100 до 300мА, которые устанавливаются на вводе в квартиру, или дом. Его основная функция – защита от пожаров, вызванных током утечки, но не защита от поражения электрическим током. Для этой группы существует два главных критерия выбора – селективность устройства (возможность установки задержки отключения) и большое значение номинального тока утечки.
После того, как мы разобрались, что такое УЗО и для чего оно нужно, можно перейти к автоматам дифференциального тока. Тут все гораздо проще. По сути, такое устройство представляет собой решение «два в одном» — автоматический выключатель и УЗО в общем корпусе. Подбор дифавтомата по номинальному току и время-токовой характеристики, практически, полностью соответствует подбору обычного автоматического выключателя. Единственное отличие – добавляется необходимость подбора автомата по току утечки и классу дифференциальной защиты. Что касается тока утечки, то в быту используются, как правило, только два номинала:
- 10мА для установки на линии, в которых установлено только одно мощное устройство, или потребитель, в котором сочетаются два опасных фактора: электричество и вода (посудомоечная машина, электрический водонагреватель и т.п.).
- 30мА для линий с группой розеток и наружного освещения.
Класс дифференциальной защиты показывает от утечек токов какого типа защищает это устройство. Выбор класса защиты определяется от типа нагрузки. Так, если это техника с микропроцессорами, то используется класс А. Для линий освещения, или включения простых устройств подойдет класс АС. Подключение автоматов класса S и G имеет смысл для многоуровневых систем защиты. Обозначения и расшифровка классов защиты находятся в таблице:
Буквенное обозначение | Графическое обозначение | Расшифровка | Область применения |
АС | Реагирует на переменный синусоидальный ток | Ставят на линии, к которым подключена простая техника без электронного управления | |
А | Реагирует на синусоидальный переменный ток и пульсирующий постоянный | Применяется на линиях, от которых запитывается техника с электронным управлением | |
В | Улавливает переменный, импульсный, постоянный и сглаженный постоянный. | В основном применяется на производстве с большим количеством разнообразной техники | |
S | С выдержкой времени отключения 200-300 мс | В сложных схемах | |
G | С выдержкой времени отключения 60-80 мс | В сложных схемах |
Теперь можно вернуться к главному вопросу – что же выбрать? Как такового прямого ответа на этот вопрос нет… Основное отличие УЗО от АВДТ состоит в их функциях, стоимости, способе подключения и занимаемого места в щитке. Однако есть один момент – надежность устройства. Чем устройство проще, тем выше его надежность. И в этом смысле дифавтомат проигрывает УЗО. А что использовать – каждый потребитель решает самостоятельно.
Принцип работы дифавтомата
Согласно действующим документам дифференциальный автомат обозначается сокращенно АВДТ (Автоматический Выключатель, управляемый Дифференциальным Током с защитой от токовой перегрузки). Он совмещает операции автоматического выключателя и УЗО, защищая контролируемую цепь и от кз и перегрузки, а также от дифференциальных токов.
Принцип работы дифавтомата в отношении токов утечки аналогичен работе УЗО. Модуль дифавтомата, ограждающий дифференциального тока, как и в УЗО, также может быть электромеханическим или электронным.
Узел автоматического выключателя дифавтомата, как правило, размещается в фазной цепи и его принцип работы основан на свойствах электромагнитного и теплового расцепителя. Конструктивно они выполнены в виде соленоида с катушкой и биметаллической пластины соответственно.
Когда возникает кз быстровозрастающий ток дросселя создает магнитное поле, приводящее в действие подвижный сердечник, и контролируемая цепь размыкается. В момент перегрузки протекающий ток нагревает биметаллическую пластину, она изгибается и разрывает контакты электросети. Имеющаяся дугогасительная камера обеспечивает их сохранение от электрической дуги.
Дифавтоматы ряда компаний оснащены внутренней сигнализацией, указывающей на отключения сети от тепловой защиты, кз или от превышения величины тока утечки. Индикаторы позволяют определить причину срабатывания дифавтомата, что создает оперативность при эксплуатации.