Защитные автоматы

Защитные автоматы

Защитные автоматы устанавливаются для того, чтобы свести к минимуму или полностью исключить возможность возникновения опасных факторов. Их задачи – это:

• предотвращение аварийных ситуаций;
• снижение риска получения людьми электротравм.

Существует три вида защитных автоматов:

• УЗО (устройство защитного отключения);
• автоматический выключатель;
• дифференциальный автомат.

Рассмотрим принцип действия и особенности каждого из них.

Устройство защитного отключения

Предназначение УЗО – снятие напряжения с проводов, подходящих к нему, при возникновении утечки тока опасной величины внутри контролируемой схемы. Устройство срабатывает только в том случае, если разница токов достигает определенного значения. Когда отклонение небольшое или величина тока, выходящего из нулевого проводника, соответствует току, входящему в фазный провод, подача электропитания не блокируется.

Отличие УЗО от автомата в том, что оно не защищает проводку и прибор от короткого замыкания, а лишь обеспечивает защиту от поражения током в случае касания токоведущих частей или неисправности оборудования. Оно также предотвращает возможность возгорания проводки вследствие замыканий на землю или при возникновении токов утечки.

Автоматический выключатель

Это устройство не контролирует токи утечки, оно предназначено для ликвидации неисправностей, спровоцированных коротким замыканием или перегрузом проводов. В конструкцию агрегата входят:

• Электромагнитная катушка отключения быстрого действия.
• Система гашения электрической дуги.
• Тепловой расцепитель, работающий с выдержкой времени.

Существует множество моделей автоматических выключателей, рассчитанных для установки на объектах разной направленности.

Автоматический выключатель и УЗО всегда подключаются в схему последовательно.

Выключатель автоматический дифференциальный

Он предназначен для ликвидации всех видов неисправностей (утечка тока, перегруз проводов, короткое замыкание), поэтому его конструкция сложнее, чем у первых двух устройств. В дифавтомат встроено УЗО, защищенное тепловым и электромагнитным расцепителями.

Сравнительная характеристика защитных автоматов

Выбор прибора определяется задачами, которые он призван выполнять. УЗО и автоматический выключатель устанавливают в случае одновременного подключения нескольких электроприборов разной мощности (например – холодильник, стиральная машина, микроволновка и кофеварка). Если хотя бы часть из них работает в один и тот же период времени, их мощность может превысить номинальную величину защит, что приведет к перегрузу по току.

Выключатель автоматический дифференциальный чаще используется для защиты одного прибора, подключенного отдельной линией.

Конструктивное исполнение УЗО и автоматического выключателя проще, чем у дифавтомата, поэтому при настройке последнего требуется больше операций.

С экономической точки зрения дифавтомат менее выгоден, так как, если он выйдет из строя, придется покупать новый. В случае подключения автоматического выключателя и УЗО ломается и требует замены обычно только один из приборов.

Маркировка защитных автоматов

Внешний вид дифавтомата и УЗО идентичен, но для удобства покупателей разработана система маркировки, благодаря которой их легко отличить. Буквы «ВД» (выключатель дифференциальный) на корпусе обозначают УЗО, а буквы «АВДТ» — дифавтомат. На корпусе дифавтомата в схеме показаны токовые защиты автоматического выключателя, в то время как у УЗО – только дифференциальный трансформатор цепи и тока.

Дифференциальные автоматические выключатели

Дифференциальные автоматические выключатели серии 5SU1 – это аппараты, совмещающие в себе функции стандартного модульного автомата и устройства защитного отключения (УЗО), выполненные в одном корпусе. Они используются для защиты людей, имущества и оборудования от перегрузки, коротких замыканий и от поражения током вследствие его утечки, а также для защиты от пожара. Дифференциальные автоматы по УЗО имеются в исполнении с обнаружением токов утечки типа А (переменные и пульсирующие постоянные токи утечки), ранее также и АС (только переменные токи утечки), а по характеристикам автомата с типами В и С для защиты от перегрузки и коротких замыканий. Дифференциальные автоматы Siemens с типом А по УЗО поставляются по ценам дифференциальных автоматов типа АС и поэтому использование дифференциальных автоматов Siemens типа АС нецелесообразно. Дифференциальные автоматы, рассчитанные на токи утечки до 30мА, используются для защиты людей, имущества и оборудования и пожарозащиты, и кроме того, от поражения током при прямом прикосновении к токоведущим частям. Дифференциальные автоматы, рассчитанные на токи утечки 10мА, применяются в основном в зонах с повышенным риском для людей и для установки вне жилых зданий. Дифференциальные автоматы, рассчитанные на токи утечки до 300мА, используются для предусмотрительной пожарозащиты при повреждении изоляции. На дифференциальные автоматы серии 5SU1 могут быть легко установлены различные дополнительные компоненты, общие с модульными автоматами серии 5SY.

Дифференциальные автоматические выключатели серии 5SU1 имеют модульную конструкцию с шириной модуля 18мм и монтируются на стандартные DIN-рейки или имеют винтовое крепление.

Дифференциальные автоматические выключатели серии 5SU1 определяют величину тока утечки, и величину тока перегрузки. Они комплектуются термическим расцепителем на основе биметалла для небольших токов перегрузки и электромагнитным расцепителем для больших токов перегрузки, а также токов короткого замыкания. В контактах применяется специальный материал, обеспечивающий их повышенный срок службы и высокую степень защиты от сваривания.

Дифференциальные автоматические выключатели имеют следующие характеристики:

• — 1-полюсное + N и 2-полюсное исполнения, а на номинальные токи 100А и 125А и 4-полюсное исполнение
• — Токи утечки до 10мА, 30мА и 300мА
• — Тип по токам утечки – тип А (ранее также и АС) и тип В для дифференциальных автоматических выключателей на токи 100А и 125А
• — Номинальные токи от 6А до 40А и 100А, 125А
• — Типы мгновенного расцепления В и С, а на номинальные токи 100А и 125А и тип D
• — Расчетная отключающая способность (стойкость к короткому замыканию) 6кА и 10кА
• — Стандартные дифференциальные автоматические выключатели; селективные дифференциальные автоматические выключатели на номинальные токи 100А и 125А (с маркировкой S) – как предвключенные групповые выключатели для селективного отключения по отношению к послевключенному к нему обычному выключателю; дифференциальные автоматические выключатели с кратковременной выдержкой (с маркировкой К) – для потребителей, которые при включении вызывают кратковременные дифференциальные токи (например, переходные токи, протекающие через помехоподавитель между фазой и землей); дифференциальные автоматические выключатели типа F – повышенной стойкости с кратковременной задержкой и обнаружением токов утечки при смешанных частотах до 1кГц

Преимущества и отличительные особенности дифференциальных автоматических выключателей серии 5SU1: ПРОИЗВОДСТВО В ГЕРМАНИИ; компактный конструктив для защиты людей и линий, простое согласование устройств вследствие исполнения в одном корпусе УЗО и автоматического выключателя, экономия времени при электромонтаже, высокая готовность системы благодаря установки каждого из аппаратов в отдельной электрической цепи, очень сильное ограничение тока и селективность, комбинированная клемма для совместного подключения сборной шины (гребенки) со штифтами и подходящих проводов, простое подключение проводов питания вследствие смещения назад сборной шины, одинаковые клеммы с обеих сторон для возможности подключения питания сверху или снизу, на выбор, блокировка перекидного рычага для надежного предотвращения несанкционированного включения, унифицированные дополнительные принадлежности, свободно монтируемые на аппараты с использованием защелок. Дополнительные особенности диф. автоматов на токи утечки 10кА: зажимы с защитой от прикосновения пальцем и тыльной стороной ладони превышают требования по BGV A3, монтаж и снятие с DIN-рейки без использования инструмента, дополнительная индикация положения коммутации. Дополнительные особенности для диф. автоматов на номинальные токи 100А и 125А заключаются в том, что они имеют функцию дистанционного срабатывания через подключение к зажимам Y1/Y2. Эта возможность позволяет реализовать функцию центрального отключения.

Устройства защиты (УЗО, автоматы)

Защитные устройства, применяемые в электрической сети дома, предназначены для защиты проводки от возможных неисправностей. А значит – и для предохранения человека от поражения электрическим током. Распространенных устройств два — УЗО и автомат . Рассмотрим, какими они бывают и в чем между ними разница.

• 1 из 1

На фото:

Дифференциальный автомат. Он представляет собой симбиоз автомата и УЗО, смонтированных в одном корпусе. Выгода от его приобретения состоит лишь в том, что упрощаются процессы монтажа и подключения, а также незначительно экономится место внутри распределительного щитка. Во всем остальном дифференциальный автомат не имеет никаких преимуществ перед комбинацией автоматического выключателя и УЗО как отдельных устройств.

На фото: блок дифференциальной защиты от фабрики Siemens.

Автоматический выключатель (в просторечии – «автомат») и устройство защитного отключения (УЗО) – два наиболее распространенных типа указанных устройств. В чем между ними разница и и какими бывают «автоматы» и УЗО.

Автоматический выключатель

Контролирует силу тока в цепи. Его задача – не допустить возникновения так называемых сверхтоков, сила которых превышает значение, максимально допустимое для данной проводки.

На практике такая ситуация может произойти при подключении слишком высокой нагрузки (большого количества мощных электроприборов) или вследствие короткого замыкания (соприкосновения фазового и нулевого проводов – в большинстве случаев это происходит из-за нарушения изоляции).

Сила тока в контролируемой автоматом цепи увеличивается, и, когда она доходит до критического значения, устройство мгновенно обесточивает проблемный участок сети.

Разновидности автоматических выключателей:

Автоматический выключатель срабатывает под действием имеющихся в нем расцепителей. Данные устройства бывают двух видов: тепловые и электромагнитные.

На фото: автоматический выключатель ВА63 от фабрики Schneider Electric.

• Тепловые расцепители состоят из биметаллической пластины, способной нагреваться и менять форму под воздействием протекающего по ней электрического тока. Как только его сила достигает определенного значения (порога срабатывания автомата), пластина высвобождает специальную пружину и силовые контакты устройства расцепляются.
• Электромагнитные расцепители срабатывают и выглядят примерно так же. Разница лишь в том, что в этом приспособлении используется индуктивная катушка с магнитным сердечником.

Когда сила тока в цепи достигает порога срабатывания, сердечник приходит в движение под воздействием электромагнитного поля катушки. При этом высвобождается пружина, размыкающая силовые контакты.
Каждый из этих расцепителей обладает собственным запасом надежности, и даже профессионалу сложно судить о том, какой из них лучше справляется с возложенной на него задачей. Поэтому в современных автоматических выключателях применяются сразу оба описанных устройства, работающих параллельно и отлично дополняющих друг друга.

Устройство защитного отключения (УЗО)

контролирует наличие тока утечки (называемого также разностным или дифференциальным). Последний чаще всего появляется из-за нарушения изоляции фазового провода. В результате под напряжением оказываются внешние, нетоковедущие части электроприбора – это называется утечкой тока на корпус. Прикоснувшись к ним либо по неосмотрительности взяв в руки оголенный фазовый провод, человек подвергает свою жизнь и здоровье большой опасности. И здесь на выручку приходит УЗО, которое мгновенно обесточивает подконтрольный участок сети.

• 1 из 3

На фото:

Принцип действия УЗО. Основан на постоянном контроле силы тока в подающем (фазовом) и обратном (нулевом рабочем) проводниках, которые идут, соответственно, к электроприбору и от него. При нормальных условиях сила тока в них будет примерно одинаковой – разумеется, ее значение берется по модулю, без учета математических знаков «плюс» и «минус». Замыкание одного из проводов на корпус прибора или тело человека вызывает нарушение этого баланса, то есть сила тока в фазовом проводе значительно отличается от таковой в нулевом проводнике.Зафиксировав эту разницу, УЗО приводит в действие механизм расцепителя и прекращает подачу напряжения на аварийный участок сети. В данном случае порог срабатывания устройства – это значение силы дифференциального тока, при котором происходит отключение электроэнергии. Проще говоря, это максимально допустимая разница между силой тока в фазовом и нулевом рабочем проводах. Так, например, аппарат, рассчитанный на 30 мА, сработает именно при таком значении возникшего тока утечки.

УЗО+«автомат» Следует отметить, что УЗО, так же как и остальные электроприборы в доме, должно находиться под защитой автомата. Последний не допустит воздействия токов большой силы (токов короткого замыкания) на силовые контакты УЗО, сохраняя тем самым его работоспособность. Поэтому УЗО всегда устанавливается строго после автоматического выключателя.

Монтаж и подключение

автоматического выключателя и УЗО производятся по одинаковой схеме. Специальная защелка на корпусе устройства позволяет прочно закрепить его на предназначенной для этого DIN-рейке внутри распределительного щитка.

Никаких дополнительных инструментов и приспособлений не требуется. Провода подсоединяют при помощи стандартного винтового зажима. Оголенный провод вставляют между шляпкой винта и фиксирующей шайбой (для этого в пластиковом корпусе устройства предсумотрены прорези), после чего винт затягивают обычной отверткой.

Схема подключения УЗО ABB

ABB – один из самых известных в мире производителей оборудования для электрощитов. Автоматические выключатели, УЗО, дифференциальные автоматы этого бренда широко используются на самых разных объектах, включая жилые и офисные помещения. Автоматика ABB – это сочетание высокой надежности и качества сборки с простотой эксплуатации и доступными ценами. Эти приборы будут функционировать надлежащим образом при условии правильного их подключения.

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели ABB – устройства, обеспечивающие надежную защиту электропроводки от перегрузок. Этот вид электрооборудования выполнен в виде стандартизированных модулей, отвечающих за коммутацию электрических цепей и защиту кабелей от критических нагрузок и токов к/з, которые часто становятся причинами выхода из строя бытовой техники и возникновения пожаров. Согласно требованиям ПУЭ, выполнять разводку и эксплуатировать электросеть без автоматических выключателей запрещено. Для жилых помещений хорошо подходят выключатели серии ВА, оснащенные двумя видами защиты – тепловой и электромагнитной. Вначале, как правило, монтируется вводный автомат, после чего цепь распределяется на линии освещения, розетки, мощные электроприборы. Выключатель будет достаточно эффективным, если он выбран с учетом основных параметров – тока срабатывания, номинального тока, числа полюсов. Для осветительных приборов обычно выбирают автомат на 10 А, для розеток – 16 А, в качестве главного выключателя используют АВ на 40 А.

Как подключить автоматический выключатель ABB

Для подключения к сети двухполюсного автомата ABB необходимо выполнить следующее:

• подготовить трехжильный кабель сечением 2,5 мм 2 (ВВГнгП 3*2,5), для которого величина допустимого длительного тока составляет 25 А. Под слоем внешней изоляции кабеля скрываются три провода: черный – фаза, синий – ноль, желтый – земля;
• изучить схему подключения устройства, изображенную на его корпусе;
• отключить напряжение в сети и проверить его отсутствие с помощью мультиметра;
• присоединить провода к входным контактам. Две верхние клеммы автомата – это неподвижные контакты, к которым, как правило, подключается питающий кабель: слева – фаза, справа – ноль;
• подключить заземление и отходящие провода. Две нижние клеммы связаны с подвижными контактами, которые присоединяются к потребителям;
• подать напряжение, перевести рычаг управления в активное положение и проверить работу.

УЗО

Устройства защитного отключения ABB реагируют на появление в сети тока утечки. Такой ток может возникать при замыкании на землю или корпус, а также при случайном прикосновении человека к токоведущим частям. То же самое происходит, когда пользователь касается корпуса неисправного электроприбора, который вследствие поломки находится под напряжением. В этом случае УЗО отключает питание в сети, т. е. устройства защитного отключения (которые называют еще выключателями дифференциального тока ВДТ или устройствами дифференциального тока УДТ) обеспечивают защиту не только от поломок и возгораний, но и от поражения электротоком. В отличие от автоматических выключателей, УЗО не реагирует на возрастание силы электротока и не защищает систему от перегрузок и коротких замыканий. В электрических схемах устройство защитного отключения используют в сочетании с автоматом, подключая эти модули последовательно.

Подключение УЗО

Устройства защитного отключения могут использоваться как в однофазных, так и в трехфазных сетях. Существует несколько вариантов схемы подключения средства защиты в однофазной сети.

С общим УЗО для всего объекта. Устройство размещают между электросчетчиком и выключателями, обслуживающими отдельные контуры. Такая схема привлекает экономичностью: один прибор стоит дешевле и занимает меньше места в электрощите. Но если происходит утечка тока и УЗО срабатывает, выявить причину отключения бывает непросто, т. к. напряжение пропадает во всей сети.

С общим УЗО и групповыми устройствами защиты. В этом случае каждый рабочий контур оснащен дополнительным прибором, благодаря чему защита от токов утечки становится двойной, т. е. эта схема обеспечивает более высокую степень безопасности. Чтобы не происходило одновременного срабатывания двух устройств (общего и частного), необходимо соблюдать селективность, учитывая время срабатывания и токовые характеристики приборов. Главный плюс такого подключения – в аварийной ситуации остается без напряжения только один контур.

Без общего УЗО. Практика показывает, что такая схема включения также способна обеспечить надежную защиту от токов утечки. Страховки от несрабатывания одного из приборов в данном случае нет, но этот минус легко компенсировать, установив надежные устройства от проверенного производителя, например УЗО ABB.

Дифференциальные автоматы

Дифференциальный автомат (АВДТ) – это коммутационный аппарат, который совмещает в себе УЗО (устройство защитного отключения) и АВ (автоматический выключатель). Т. е. в конструкции дифавтомата имеются два разных по назначению модуля, по-разному реагирующих на нарушения в электрической цепи. Блок УЗО защищает человека от прямого или косвенного поражения током, а также контролирует текущее состояние электропроводки: при возникновении повреждений или утечек устройство отключает цепь. Блок АВ защищает элементы электрической схемы от коротких замыканий и перегрузок. Использование дифавтомата бывает особенно полезным, когда места в щитке не очень много и два отдельных устройства туда просто не помещаются. АВДТ может быть одно- или трехфазным, рассчитанным на напряжение 220 В или 380 В соответственно. При выборе дифавтомата обращают внимание прежде всего на номинальный ток и ток утечки, а также на тип УЗИ и наличие защиты от обрыва нуля.

Схемы подключения дифференциальных автоматов

С единственным дифавтоматом. Такая схема предусматривает наличие только одного защитного устройства, которое монтируется сразу после счетчика электроэнергии. К выходу АВТД подключаются все электрические контуры, которые имеются в помещении. Это более бюджетный вариант, но и он может обеспечить вполне надежную защиту от поражения электрическим током. Если есть такая возможность, в начале каждой цепи нужно установить концевой выключатель. Это делается, для того чтобы можно было выполнять ремонт электропроводки в одной комнате без снятия напряжения во всем помещении. Максимальная токовая нагрузка АВДТ должна соответствовать суммарной мощности потребителей и характеристикам электросчетчика. Важно, чтобы в момент перегрузки защитное устройство срабатывало раньше, чем предохранители на счетчике. К недостаткам такого варианта подключения относят неудобство поиска причины выбивания дифавтомата. В этом случае без напряжения остается вся квартира, и нужно последовательно проверять все присоединения.

Двухуровневая система подключения. 2-уровневая система дифавтоматов более надежна и удобна в обслуживании. Под первым уровнем понимают АВДТ, который подключен сразу после электросчетчика. Через него проходит вся нагрузка. К выходу этого дифференциального автомата параллельно подключаются несколько АВДТ (число которых совпадает с количеством электрических контуров в квартире). Устанавливать защитные устройства второго уровня для каждого контура не всегда целесообразно. В большинстве случаев достаточно отдельных дифавтоматов для цепей с наиболее мощным электрооборудованием – стиральной машиной, духовым шкафом, варочной поверхностью и т. п. Главные плюсы такой схемы: надежность и безопасность, простой поиск причин аварийного отключения цепи, возможность обесточить отдельную комнату для проведения ремонтных работ. Использовать 2-уровневую схему имеет смысл для разветвленных сетей с несколькими контурами. Для однокомнатной квартиры с минимальным количеством техники, как правило, достаточно одного дифавтомата.

Одноуровневая система подключения. Такой вариант схемы имеет сходство с предыдущим, но в данном случае отсутствует общий дифференциальный автомат. При таком способе подключения обычно используется коммутирующая шина, которая позволяет упорядочить проводку и упростить монтаж. Т. е. с выхода электросчетчика фазный провод идет на шину и затем на каждый АВДТ. Преимущество одноуровневой системы – в возможности сэкономить на общем дифавтомате, недостаток – в отсутствии дублирующего защитного устройства. Порядок монтажа оборудования и область применения одно- и двухуровневых схем подключения идентичны.

Что следует знать

Для сборки автоматических устройств ABB и их подключения, как правило, используется электрический щиток этого же производителя. Приборы фиксируют на монтажных DIN-рейках, расположенных горизонтально. Модульная конструкция автоматов, дифавтоматов и УЗО позволяет монтировать на одной рейке несколько устройств. При выполнении монтажных работ важно соблюдать определенные правила: не забывать отключать входное напряжение, использовать провода с соответствующей маркировкой, не применять металлические трубы или арматуру в квартире для заземления, в первую очередь устанавливать автоматический выключатель на входе. Если есть возможность, рекомендуется использовать отдельные приборы для линий освещения, розеток, контура стиральной машины и т. д. Чрезвычайно важно соотносить технические характеристики используемых устройств с предполагаемой нагрузкой. Соединять провода между собой лучше с помощью клеммников, а для подключения к приборам использовать специально предназначенные промаркированные клеммы и схему на корпусе.

Если у вас возникли вопросы, вы можете задать их нашим специалистам по контактным телефонам или через онлайн-чат.