Диф автомат АВВ на 16а: основы работы, контроль дифференциального тока, подключение и маркировка

Обновлено: 18.05.2024

Установка приборов защиты является обязательным элементом безопасного использования электрических сетей. В качестве таковых применяются автоматические выключатели и устройства защитного отключения (УЗО). Приспособление, объединяющее эти два вида устройств, получило название дифференциальный автомат. Для защиты крайне важно использовать продукцию известных компаний, например, диф автомат АВВ 16А. Такой подход надёжно обезопасит при возникновении нештатной ситуации.

История возникновения компании

Датой основания компании ABB считается 1988 год. Образованная объединением шведской фирмы ASEA и швейцарской Brown, Boveri & Cie компания все свои производства направила на изготовление электротехнической продукции. В начале 90-х годов фирма ABB начинает занимать лидирующие позиции в странах восточной Европы и Азии. В 2000 году Asea Brown Boveri Ltd признаётся в третий раз самой перспективной компанией по индексу Доу — Джонса и завоёвывает часть рынка США по выпуску электротехнической продукции.

Главными направлениями в развитии компании являются: производство электрооборудования, автоматизация процессов, изготовление системы защиты. С 2011 года, после приобретения швейцарского предприятия Newave, компания добавляет к своему производству выпуск и обслуживание источников бесперебойного питания.

До начала 80-х годов для защиты электрических линий от возгорания применялись автоматические выключатели. Их назначение было в отключении участка цепи при возникновении на нём высоких значений тока, вызванных коротким замыканием (КЗ) или неисправностью в нагрузке. Совместно с ним в 90-е годы начали применять УЗО, которое оберегало живой организм от пагубного воздействия электрического тока в случае возникновения утечки.

Совмещение этих двух приборов защиты в одном корпусе и привело к появлению дифференциального автомата. Изготовление устройства, способного обеспечить комплексную защиту, не обошла стороной и швейцарская компания, наладившая выпуск дифференциальных автоматов ABB.

Принцип работы

Объединение устройств в одном корпусе позволяет уменьшить занимаемое место в электрическом щитке с сохранением всех возможностей защиты. При этом обеспечив простоту подключения, все устройства, выпускаемые под торговой маркой ABB, изготавливаются из негорючего и прочного пластика. Конструктивно прибор состоит из следующих частей:

расцепитель;
рычаг управления;
дугогасящая камера;
магнитоэлектрическое реле;
дифференциальный трансформатор;
коммутирующие клеммы:
схема тестирования устройства.

Дифференциальный автомат состоит из двух одновременно работающих частей в режимах УЗО и автоматического выключателя. Задача первой части следить за дифференциальным током, выявлять ток утечки. Вторая часть служит для механического разрыва линии электропередачи при появлении больших значений на ней тока.

Основным элементом первой части является дифференциальный трансформатор, состоящий из сердечника тороидальной формы с двумя обмотками. Ток, протекая по обмоткам в разных направлениях, создаёт в них встречно направленные магнитные потоки, равные по величине. В результате чего результирующее магнитное поле в сердечнике равно нулю. Фактически это обозначает, что ток фазового проводника равен току нулевого провода.

Если на линии возникает дифференциальный ток, то через фазовый проводник начинает проходить большее значение тока, чем по нейтральному проводнику. Равновесие магнитных потоков нарушается и под воздействием поля, во вторичной обмотке наводится электродвижущая сила (ЭДС). При возникновении ЭДС появляется ток, воздействующий на реле. С соленоида снимается питание, и он размыкает контакты, к которым подключена нагрузка.

Для проверки дифференциальной части устройства на лицевую поверхность выводится кнопка, которая симулирует появление тока утечки. Такая кнопка имеет надпись «Тест». Если её нажать и устройство исправно, то электрическая цепь разорвётся.

Вторая часть работает на принципе изменения формы биметаллической полоски под действием тепла. Ток попадает на неё через катушку соленоида. Пластина представляет собой два тонких спрессованных металла с разным коэффициентом линейного расширения. Пластина и соленоид вместе образуют узел, называемый расцепителем.

Таким образом, при возникновении больших величин тока, биметаллическая пластинка нагревается и начинает изгибаться, при этом разрывая контакт. Соответственно, разрывая и электрическую цепь. Величина тока, при котором пластина разрывает контакт, настраивается на заводе компании ABB.

При разрыве контакта образуется искра, которая может повредить внутренние элементы. Для избежания этого применяется дугогасящая камера, состоящая из параллельно расположенных пластин, в которых дуга и рассеивается.

Разновидности и рекомендации

Основная классификация устройств защиты ABB происходит по способу управления. Оно может быть с независимым источником питания и не требующим его. Устройства с дополнительным блоком питания позволяют автоматически подключить нагрузку к линии электропередачи при восстановлении работы. Кроме этого, диф автоматы разделяются:

По типу регистрации — электромеханические и электронные. Отличие в том, что электромеханические не требуют дополнительного питания, так как напряжение для его работы берётся из промышленной сети. Трансформатор для достижения величины силы тока, обеспечивающего нужное напряжение, делается большим, соответственно, и само устройство габаритнее, чем электронное. Электронное устройство дополняется усилителем для сигнала, увеличивая значение регистрируемого тока утечки.
По виду монтирования — стационарные и переносные.
По количеству полюсов — двухполюсные и четырёхполюсные. Каждый полюс — это вход для линии электропередачи. Количество зависит от типа сети.
По стойкости к импульсному напряжению — реагирующие или нет на импульсный сигнал.

При этом некоторые серии, например, DS201 и DS202 имеют в своём составе индикатор положения основных силовых контактов. Если устройство сработает в режиме защиты от тока утечки, то специальное красное окошко поменяет цвет и станет зелёным, вне зависимости от положения выключателя. Это позволяет всегда правильно определить состояние устройства, несмотря на то, как оно расположено на din — рейки.

Параметры и характеристики

Технические характеристики дифференциальных автоматов сочетают в себе все параметры автоматических выключателей и УЗО. При этом они бывают селективного типа и неселективного. Селективный тип применяется в качестве вводного устройства для контроля всей электролинии. Из основных характеристик диф. автоматов АВВ выделяют следующее:

Номинальный ток. Величина тока, который проходя через устройство, не вызывает его срабатывания. Выпускаются строго определённого значения от 1 до 63 ампер. Например, диф. автомат на 16 А серии DS951B-16.
Временно-токовая характеристика. Характеризуется соотношение действительной силы тока, пропускаемого через автомат, к его рабочему значению. Обозначает степень чувствительности срабатывания автомата.
Дифференциальный ток. Обозначает величину тока утечки, вызывающего срабатывание защиты устройства. Имеет стандартные номиналы: 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA.
Рабочее напряжение. Значение, обеспечивающее бесперебойную работу устройства.
Отключающая величина. Значение тока, появляющееся на линии и не приводящее к повреждению диф. автомата. Стандартные значения 3000 A, 4500 A, 6000 A, 10 000 А.
Класс токоограничения. Определяется скоростью реакции устройства на появление аварийной ситуации.
Тип управления защитой. Электромеханический или электронный.
Тип дифференциальной защиты. Зависит, с каким типом тока утечки работает автомат. Тип AC работает при синусоидальном сигнале. Тип A при синусоидальном и постоянном сигнале. Тип B для защиты от токов утечки всех форм.
Температурный диапазон. Диапазон температуры, при котором устройство обеспечивает соответствие своих характеристик рабочим.

Из всех характеристик для домашнего применения в первую очередь следует обращать внимание на чувствительность и мощность устройства. Низкая чувствительность более 30 мА обеспечивает защиту при непрямом контакте и возникновения повреждения изоляции. Устройства с чувствительностью 500 мА считается противопожарными, а с величиной 100−300 мА используются как вводный автомат. В качестве групповых приборов применяются автоматы со значением 30 mA, а для отдельных розеток на 10 mA.

Мощность выбирается согласно номинальной силе тока диф. автомата. Она характеризует значение, которое выдерживает электропроводка без повреждения. Определяется сечением провода и материалом, из которого он изготовлен. В домах наиболее популярные для использования автоматы со значением 16 A, они применяются для защиты провода сечением от 1,5 м². Автоматы номиналом 25 A, 32 A используются в квартирах как вводные.

Подключение автомата

Диф. автомат ABB крепится в щитке на din рейку. Установка устройства происходит в разрыв электрической линии, путём зажатия электрических проводов в винтовом зажиме. Рекомендация по подключению фирмы ABB выглядит следующим образом:

Дифференциальный автомат устанавливается выше линии электросети, на din рейку, c возможностью свободного доступа к нему.
Вводная линия подключается к верхним клеммам автомата, а выходная подводится снизу.
Неподвижная часть рычага управления должна быть сверху, то есть выключение устройства производится переключением рычага сверху вниз.
Соединение проводов происходит последовательно. Кабели разных цепей соединять запрещено.
К устройству подключаются провода лишь той цепи, которая защищается. Нельзя объединять нейтральные провода различных цепей.
После выполнения монтажа работоспособность проверяется нажатием контрольной кнопки.

Устройства предназначены для работы на линиях, совместно с которыми используется заземляющая шина. Но при её отсутствии работа также возможна. Отличие заключается в том, что если существует заземление, диф. автомат мгновенно сработает при возникновении тока утечки на землю. А при отсутствии заземляющих контактов для срабатывания устройства понадобится дотронуться до повреждённого места.

В этом случае дифференциальный ток возникнет через орган живого организма, и автомат сработает. Время воздействия тока до срабатывания автомата составляет малые доли секунды, и неопасно для человека.

Маркировка и обозначение

Маркировка устройства поможет увидеть все основные технические параметры, не смотря в описание. Она помогает отличить дифференциальный прибор от УЗО. Для этого на корпусе устройства указывается электрическая схема, содержащая как расцепитель, так и трансформатор.

Рабочий ток наносится без величины измерения в амперах после буквы, обозначающей тип времятоковой характеристики, например, С16. Буквой N обозначается контакт для подсоединения нулевого провода. Значком вида IP 24 обозначается степень защиты, а в прямоугольнике ставится цифра, соответствующая коммутационной способности при КЗ.

Например, вот таким видом обозначается дифференциальный автомат, рассчитанный на номинальный ток 16 А: ABB DS951 1P+N, C 16A, 30мА, тип А134. Расшифровать можно следующим образом:

ABB DS951 — модельный ряд;
1P+N — количество полюсов;
C — характеристика сигнала;
30мА — дифференциальный ток на землю;
16А — номинальный ток;
тип А134 — для переменного напряжения. Отключающая способность 6 кА.

Дифференциальные автоматы компании ABB отличаются высоким качеством корпуса, большим сроком службы и высокой механической прочностью. Качество устройств подтверждается сертификатами и сроком гарантии, которую даёт производитель на свою продукцию. Быстродействие автоматов дифференциального тока позволяет мгновенно прекратить подачу электроэнергии, что гарантирует защиту и безопасность потребителям.

Как подключить дифференциальный автомат в щитке, как проверить дифавтомат на работоспособность, как подключить дифавтомат без заземления, схемы подключения и многое другое.

а. 80 мА; б. 30 мА.

а. защищать несколько потребителей одновременно;

б. защищать только одного потребителя.

а. подключать к потребителю через диф. автомат;

б. подключать непосредственно к нагрузке.

а. проверить работоспособность прибора;

б. узнать заводские характеристики прибора.

4 основных факта о диф. автоматах.

Дифференциальный (неодинаковый, разный). Дифавтомат - это такой электротехнический прибор, который производит постоянный контроль тока, проходящего через нулевой и фазный провод, сравнивает их и при несоответствии друг другу выполняет отключение прибора от сетевого напряжения.
Любой дифавтомат состоит из двух логических частей - автоматический выключатель и дифференциальная защита.
Селективные дифавтоматы - позволяют подключать сразу несколько автономных потребителей.
Дифавтоматы бывают 1- и 3-х фазные на рабочие напряжения 220 и 380 вольт.

Рассмотрим 2 главные части диф-ного автомата.

Рабочая часть. Представляет собой автоматический выключатель, который разъединяет электрические контакты при коротком замыкании - для этого служит электромагнитный разъединитель - и при превышении номинального тока - тепловой расцепитель. Как видим, рабочая часть повторяет своей конструкцией и рабочим назначением обычный автоматический выключатель.

Защитная часть или модуль дифференциальной защиты. Этот блок регистрирует ток утечки (ток на землю) и при его обнаружении, преобразует электрический сигнал в механическое воздействие на специальную планку, которая выполняет разъединяющее действие на силовые контакты. Что бы обеспечить питание защитной части дифференциальный автомат подключают последовательно автоматическому выключателю.

Рис. 1. Дифференциальный автомат

Важно помнить! Для проверки правильности работы дифзащиты, на корпусе прибора есть кнопка «ТЕСТ». При нажатии этой кнопки генерируется искусственный ток утечки и происходит выключение дифференциального автомата.

Дифференциальный автомат. Принцип работы дифавтомата.

3 главных принципа работы.

Прибор устанавливается в разрыв проводов (фазного и нулевого), для этого служат клеммы 1, а выходными или нагрузочными являются клеммы 2. При нажатии на кнопку 3 происходит замыкание контактов 4 и через прибор начинает протекать электрический ток. Чтобы поддерживать контакты замкнутыми после отпускания кнопки служит электромагнитная катушка 5.

Расцепитель прибора подключен к вторичной обмотке дифференциального трансформатора 6. В рабочем состоянии через фазный и нулевой проводники протекает одинаковый ток, который численно равен, но отличается по направлению магнитного потока. Эти 2 потока компенсируют друг друга, и в обмотке отсутствует ЭДС - прибор работает в штатном режиме.

Ток замыкания (ток на землю) приводит к смещению баланса токов, а соответственно и магнитных потоков и выводит систему из равновесия. Объяснить это можно так: через линейный провод протекает общий ток, а через нулевой провод общий ток за вычетом той части, которая уходит через человеческое тело в землю. То есть, ток линейного проводника будет всегда больше тока нулевого проводника, и система всегда будет выходить из равновесия.

ОПАСНО! Прибор регистрирует и реагирует только на ток утечки в землю, и не реагирует на замыкание человеком двух проводников на себя. Это значит, что прибор не произведет необходимых отключений!

При возникновении ЭДС во вторичной обмотке она тут же регистрируется следящим устройством 7 и отключает питание соленоида 5, что приводит к размыканию силовых контактов прибора 4.

Кнопка 8 «ТЕСТ» служит для проверки прибора и пропускает, при нажатии, небольшой ток через проверочный проводник 9, который проходит через сердечник трансформатора и приводит к разбалансировке прибора, а значит и его отключению.

Рис. 2. Устройство дифференциального автомата

2 Типовые схемы подключения диф-ного выключателя.

Первая схема предусматривает включение дифференциального автомата для защиты всех электрических групп и устанавливается на вводе линии. Как видно на рисунке Дифференциальный автомат стоит сразу после вводного выключателя и электрического счетчика. При этом линейный провод подключается к потребителю через промежуточные защитные автоматы, нулевой провод подключается к общей нулевой шине всех потребителей.

Рис. 3. Схема подключения дифавтомата в однофазной сети с заземлением

Важно! Заземляющий контур подключается напрямую к каждому электрическому прибору!

Главным недостатком такой схемы является полное отключение всех потребителей при обнаружении утечки тока на любом из них. Ввиду этого чаще применяют вторую схему, где каждому потребителю соответствует свой дифавтомат. Тогда при отключении одного прибора остальные продолжают работать. Это является бесспорным преимуществом перед предыдущей схемой. Однако подключение по такому типу является более финансово затратной.

Рис. 4. Подключение дифавтомата

3 главные достоинства селективной схемы подключения

Селективная, то есть выборочная, схема позволяет при помощи одного дифференциального автомата подключить и контролировать 3 независимые линии со своими отдельными дифавтоматами. Допустим через один дифавтомат подключено сразу 3 квартиры, расположенные на одной площадке, тогда при возникновении тока утечки на землю в первой квартире селективный автомат отключит только её и оставит включенными две другие. Это выгодно отличает такие автоматы от обычных тем, что снижаются капитальные затраты, упрощается электрическая схема, становится легче монтаж и обслуживание.

Рис. 5. Подключение по селективной схеме

Важно знать еще 3 факта о диф-ных автоматах!

Ток утечки, при котором происходит отключение, можно настроить в пределах 10-40 мА. Если настройка конструктивно невозможно значит, применяется заводской стандарт 30мА.
Существуют дифавтоматы на 1- и 3-фазное напряжение. Выпускаются с 2- и 4-мя клеммами соответственно, для подключения одного (трех) линейных проводников и одного нулевого.
Селективный дифавтомат на схеме обозначается латинской литерой «S», если этого обозначения нет - прибор обычного исполнения.

Как избежать 5 частых ошибок при подключении диф.

Нулевой провод не соединен с нулями потребителей либо соединен не со всеми. Тогда ток нулевого провода будет отличаться от тока линейного, что будет вызывать ложные срабатывания.
Водные проводники подключены к нагрузочным клеммам. Случается при невнимательности подключающего электрика.
Ноль и земля прибора соединены накоротко. Встречается при подключении в старых зданиях без заземляющей линии. Может вызвать ложные срабатывания.
Нулевой провод подключен к прибору напрямую, миную защиту.
Когда в схеме несколько дифавтоматов важно следить, чтобы линейный и нулевой провод подключались от одного, а не разных приборов.

Топ 5 производителей диф-ных автоматов.

Рассмотрим сравнительную таблицу дифавтоматов разных компаний. Мы брали однофазные дифференциальные автоматы на номинальный ток 16 ампер, то есть такой автомат, который чаще всего устанавливается в обычной квартире.

Название компании	Устойчивость к короткому замыканию	Максимальное сечение подключаемого проводника	Дифференциальный ток отключения	Цена
Legrand	6кА	35 мм2	30мА	19$
ABB	6кА	35 мм2	10-40 мА	22$
Eaton	6кА	30 мм2	30мА	25$
Schneider Electric	6кА	25 мм2	30мА	23$
Hager	10кА	35мм2	10мА	48$

Как видно из таблицы средние показатели большинства фирм практически совпадают.

5 часто задаваемых вопросов и ответы к ним.

Чем УЗО отличается от дифференциального автомата?

Устройство защитного отключения (УЗО) производит отключение от сети только при регистрации тока утечки на землю, в то время как дифавтомат еще и обеспечивает защиту от короткого замыкания и перегрузки сети.

Тип «АС» рассчитан только на работу с синусоидальным (переменным) напряжением.

Тип «А» рассчитан на работу с синусоидальным, пульсирующим и постоянным напряжением.

Какие требования к монтажу дифавтоматов вне помещения?

Корпус щита должен быть выполнен из армированного пластика, соответствовать противовандальным требованиям. Должны быть соблюдены температурные диапазоны использования приборов, коррозионная стойкость, пыле- и влагозащита.

В чем разница выключающей способности автомата?

Число 4кА, 6кА, 10кА - показывает, какой ток короткого замыкания ( в килоамперах) способен выдержать дифференциальный автомат и не выйти из строя, то есть «сгореть». Требования для квартир регламентируют установку не менее чем дифавтомата на 6кА. Стоит понимать, что это число характеризует запас прочности прибора.

Что такое нулевая шина дифференциального трансформатора?

Это специальная соединительная клеммная колодка из высокачественного сплава латуни и/или бронзы и служит для соединения в одной точке всех рабочих нулевых проводников цепи.

4 основные причины ложного срабатывания диф.

Проблема возникает при тотальной изношенности изоляции проводки либо при неправильном ее монтаже, механическом повреждении. В таком случае, могут проявиться спонтанные утечки тока, связанные с влажностью воздуха. Чтобы выяснить корень проблемы придется провести ремонт-ревизию проводки. Отключая из распределительной коробки отдельные цепи (розетки, освещение, отдельные комнаты и приборы) ищем неисправный участок.

При замыкании нулевого проводника и заземления.

Не смотря на то, что эти два проводника соединяются в коробке щитовой, увеличивая суммарное сечение проводника, мы как бы разделяем ток на 2 потока и соответственно токи линейного и нулевого провода будут отличаться и дифференциальный трансформатор будет ложно выключаться.

Если при включении приборов постоянно отключается дифавтомат - это свидетельствует о неправильной работе прибора и продолжать его эксплуатацию небезопасно. Скорее всего, в приборе повреждена изоляция токоведущих проводников и это может стать причиной электротравматизма или пожара.

Если дифавтомат выполнен по электронной схеме защиты, то при превышении номинального напряжения, он отключает его от управляющей платы и происходит разрыв цепи.

Читайте также: