Можно ли ставить дифавтомат на вводе: на какой ток выбрать, схема подключения
При проектировании электропроводки и вводного щитка одним из основных вопросов является выбор защитной аппаратуры. Один из типов таких устройств — дифференциальный автомат.
Этот прибор заменяет УЗО и обычный автомат, он защищает от перегрузки, короткого замыкания и поражения электрическим током, но можно ли ставить дифавтомат на вводе или установка такого аппарата допускается только на отдельные линии?
Принцип работы и составные части дифавтомата
Дифференциальный автомат используется как замена сразу двух устройств, поэтому он состоит из двух модулей, выполняющих функцию трёх видов защит — тепловой, электромагнитной и дифференциальной. Наличие большого количества защитных элементов позволяет установить дифавтомат на вводе или на отходящих линиях вместо двух приборов — автомата и УЗО.
Модуль автоматического выключателя
Этот модуль заменяет автоматический выключатель, поэтому, аналогично обычному автомату, отключает питание при перегрузке и коротком замыкании. Этот модуль состоит из двух частей:
Электромагнитный расцепитель. Отключает питание в случае короткого замыкания. Основной частью этого элемента является катушка с подвижным подпружиненным сердечником. При коротком замыкании или достижении силы тока величины уставки сердечник втягивается и отключает автомат.
Выбираем номинальный ток и времятоковую характеристику
При определении, какой дифавтомат поставить на ввод в дом, следует учесть несколько параметров.
Номинальный ток вводного дифавтомата
В отличие от УЗО, номинальный ток которого должен быт равен или больше уставке соответствующего автоматического выключателя, ток дифференциального автомата рассчитывается так же, как и уставка обычного автомата, но для вводного дифавтомата расчёт не производится.
Этот параметр должен быть равен или меньше уставке автомата, установленного перед прибором учёта, номинальный ток которого определяется электрокомпанией. Она использует этот прибор для ограничения потребляемой мощности.
Это необходимо для того, чтобы предотвратить перегрузку линий электропередач и питающих трансформаторов.
Время-токовая характеристика
Этот параметр определяет превышение уставки электромагнитного расцепителя над номинальным током. Он указывается буквами «С» или «D» перед величиной номинального тока автомата, например, C25 или D40.
Аппараты серии D используются для запуска электродвигателей или включения трансформаторов, поэтому если основной нагрузкой являются именно эти устройства, то желательно устанавливать дифавтоматы с этой время-токовой характеристикой. В остальных случаях следует выбирать аппараты серии «С».
На какой ток утечки выбрать дифавтомат
На корпусе дифавтомата, в отличие от простого автоматического выключателя кроме номинального тока указывается ещё один параметр — уставка тока утечки. Он обозначается значком «Δ», а его величина зависит от того, является ли дифавтомат на вводе единственным устройством дифференциальной защиты.
В этом случае уставка должна быть 30мА, но если УЗО или дифавтоматы установлены так же на всех отходящих линиях, то вводной дифференциальный автомат выполняет роль противопожарного УЗО и, в зависимости от места установки, уставка тока утечки повышается до 100-500мА.
Что лучше установить на вводе — автомат или дифавтомат?
Некоторые электромонтёры спрашивают — можно ли ставить дифавтомат на вводе? Может быть лучше смонтировать обычный автоматический выключатель вместе с УЗО? Это зависит от различных факторов.
Установка дифференциального автомата до электросчётчика
Самое первое устройство защиты в квартирной электропроводке — это выключатель, расположенный перед прибором учёта. Его установка обязательна согласно ПУЭ п.1.5.36, однако этот прибор подключается и пломбируется электрокомпанией, поэтому перед его приобретением необходимо узнать, ставят ли дифавтомат на ввод специалисты, обслуживающие данную электросеть.
Кроме того, для ремонта или замены выключателя, находящего перед электросчётчиком в запломбированной коробке, необходимо обращаться в электрокомпанию и приглашать контролёров электросети для повторной опломбировки, что требует дополнительных затрат времени и денег.
Как известно, чем проще аппарат, тем он надёжнее, а дифференциальный автомат устроен сложнее обычного автомата, поэтому перед прибором учёта целесообразнее установить простой автомат, а устройства дифзащиты разместить в щитке после счётчика.
Выбор количества дифференциальных автоматов
Согласно ПУЭ п.1.7.58 установка дифференциальной защиты является обязательной, однако существуют разные варианты замены простых автоматов дифференциальными. Выбор количества устанавливаемых приборов зависит от конкретной ситуации.
Дифавтомат только на вводе
Самый распространённый вариант. Позволяет улучшить защиту людей и электропроводки без замены вводного щитка. Для этого необходимо:
закрыть крышку щитка и включить питание.
При наличии дифференциальной защиты на отходящих линиях установка вводного дифавтомата рекомендуется, но не является обязательной.
Дифавтомат на отходящих линиях
Такая схема используется для экономии места в щитке. В этом случае каждое устройство защищает отдельную линию. Уставка тока утечки этих приборов должна быть 30мА, а для ванной и детской комнаты рекомендуется уменьшить её до 10мА. В некоторых случаях такие приборы могут устанавливаться рядом с защищаемым электроприбором.
Дифференциальный автомат на вводе и отходящих линиях
На электротехнических форумах иногда задаётся вопрос — можно ли ставить дифавтомат на вводе при наличии УЗО на отходящих линиях? Не будет ли такая защита избыточной и будет ли при этом соблюдаться правило селективности?
В этом случае вводной дифавтомат выполняет роль противопожарного УЗО и его основная функция — защита нижестоящей защитной аппаратуры и отключение питания при незначительной утечке сразу в нескольких линиях. Уставка тока утечки этого устройства зависит от места установки:
При выборе таких уставок в аварийной ситуации отключится только ближайшее защитное устройство. Все остальные линии останутся под напряжением.
Вывод
В Правилах Устройства Электроустановок и других нормативных документах не делается различие между дифавтоматами и УЗО, а так же отсутствуют указания на место установки данных защитных приборов. Поэтому на вопрос «можно ли ставить дифавтомат на вводе» ответ однозначный — не только можно, но и нужно.
Выбор параметров и места установки таких приборов производится аналогично обычным УЗО, монтаж которых является обязательным, особенно в домах, не оборудованных контуром заземления.
Автоматические выключатели. Назначение, разные виды, число полюсов, группы «A», «B», «C», «D»
Выключателями называют обширный класс коммутационных аппаратов, способных соединять, разъединять и служить проводниками в электрических цепях в условиях протекания рабочих и аварийных токов.
Именно способность коммутировать повышенные токи, возникающие при отклонениях условий работы электрических сетей от нормального режима, отличает выключатели от других коммутирующих устройств, среди которых:
- разъединители, предназначенные для коммутации только токов холостого хода;
- выключатели нагрузки, способные разрывать номинальный рабочий ток электроустановки.
Назначение
Таким образом, технические свойства, которыми обладают автоматические выключатели (краткое обозначение ВА), позволяют использовать их в следующих целях:
- коммутирование электрических цепей;
- защита электроустановок путём их автоматического отключения при возникновении аварийного значения тока.
ВА используются в электрических сетях и электроустановках всех уровней напряжения, однако, общепринятый термин «автоматические выключатели» подразумевает низковольтные аппараты, работающие в условиях до 1000 вольт.
Часто встречаемые производители: ABB, IEK, Schneider-Electric, Legrand.
Те автоматы, что функционируют в сетях более высокого напряжения, называть «автоматическими» не принято что, конечно же, не вполне логично. Уровень автоматизации работы оборудования высокого напряжения обычно выше, чем низковольтного. Но главное не путаться в терминологии, чтобы понимать, о чём идёт речь.
Габариты на примере ABB (мм) в зависимости от числа полюсов. Размеры могут отличаться от других производителей, например, высота бывает 80, 88, 90, 104 мм.
Устройство и принцип работы
Одним из основных узлов автомата являются его силовые контакты. Включение ВА обычно осуществляется вручную — путём нажатия кнопки включения или поднятием вверх рукоятки управления. При этом производится взвод пружинного механизма, а элементы контактной группы прижимаются друг к другу с определённым усилием. Сохранение взведённого состояния пружинного механизма обеспечивается благодаря фиксирующей защёлке, удерживающей механический привод во включенном положении.
В разрезе, типовой примерный вид.
Отключение может быть произведено как вручную, так и автоматически, при срабатывании органа защиты выключателя. В простейшем случае, защитные функции выполняются двумя компонентами — электромагнитным и тепловым расцепителями.
Электромагнитный расцепитель
ЭР представляет собой токовую катушку (соленоид) с подвижным электромагнитным сердечником — бойком. Через катушку постоянно проходит ток питаемой электроустановки. Срабатывание соленоида происходит при определённом значении тока, протекающего через контакты автомата. Обычно это величина тока, в несколько раз, а то и на порядки превышающая номинальное значение. При возникновении в защищаемой цепи короткого замыкания, под воздействием аварийных значений, стержень соленоида выдвигается и давит на защёлку механического привода расцепителя. В результате ее освобождения, привод выключателя под действием силы пружины разрывает контакт.
Тепловой расцепитель
Тепловой расцепитель обычно состоит из биметаллической пластины, по которой протекает ток. На самом деле, ток может протекать не по самой пластине, а по намотанному на неё высокоомному проводнику, нагреваемому током и передающему тепло пластине. Биметаллическая пластина — это спаянные между собой тонкие полоски двух металлических сплавов. Материалы подбираются таким образом, чтобы коэффициент их теплового расширения имел большое различие. Необходимо это для того, чтобы при нагревании биметалла пластина изогнулась — ведь один из её слоёв расширяется гораздо более активно.
Далее, при достижении некоторого критического изгиба пластина воздействует на фиксатор защёлки, отключая выключатель. СтабЭксперт.ру напоминает, что параметры системы подобраны таким образом, чтобы разогрев пластины начинался при протекании по ней тока, превышающего номинальное значение на величину порядка 20%. При этом, чем больше значение тока, тем активнее происходит нагрев, следовательно, быстрее достигается критический изгиб и инициируется отключение автомата.
Разница расцепителей
Резюмируя описание работы этих двух механизмов, можно отметить, что расцепитель электромагнитного типа представляет собой токовую защиту без выдержки времени, которую называют токовой отсечкой. Токовая отсечка реагирует на сверхтоки, возникающие при коротких замыканиях в защищаемой сети.
Тепловой расцепитель позволяет реализовать интегральную зависимость времени срабатывания защиты от величины тока. Тепловая защита обеспечивает отключение оборудования при его перегрузке, когда потребляемый ток больше номинального на 20% и более. В этих условиях отсечка ещё не срабатывает, но длительное функционирование оборудования в таком режиме недопустимо.
Читайте еще: что такое и зачем нужен автомат диф?
Отличие от прочих коммутационных устройств
Может возникнуть вопрос, в чём заключается отличие автоматического выключателя от других коммутационных аппаратов, не способных коммутировать значительные токи. Дело в том, что коммутация токовых нагрузок, а именно их отключение, сопровождается возникновением электрической дуги. Причём, чем больше значение тока, тем сильнее дуговой разряд при отключении контактов. Горение дуги происходит в ионизированном воздушном пространстве, то есть, воздух становится электропроводящим. В зависимости от разрываемого тока и напряжения сети, дуговой разряд в промежутке определённой величины может вообще не погаснуть после отключения контактов.
Примером может служить дуговая электрическая сварка, где установив между электродом и деталью требуемый зазор, дугу можно поддерживать постоянно. Кроме этого, горящая в разрыве контактов электрическая дуга ионизирует окружающее пространство и вызывает междуфазное короткое замыкание в случае многополюсных коммутационных аппаратов.
Но это относится только к разъединителям. Автоматический выключатель оборудован специальными дугогасительными камерами, типовая конструкция которых содержит ряд параллельно расположенных пластин, они разделяют дугу на отдельные участки, где та и затухает. Также предусмотрен путь отвода образующихся при горении дуги газов. Персональной дугогасительной камерой оборудован каждый полюс автомата, что препятствует распространению ЭД на контакты соседних фаз.
Типы ВА (полюса и четыре группы)
Классифицировать типы автоматических выключателей можно по нескольким признакам, остановимся на некоторых из них.
Число полюсов: 1p, 2p, 3p и 4p
Данная характеристика показывает, какое количество независимых электрических цепей может коммутировать автомат. По этому параметру ВА делятся на однополюсные (обозначение 1p), двухполюсные (2p), трёхполюсные (3p) и четырёхполюсные (4p).
Каждый из полюсов представляет собой обособленный механический контакт, имеющий два вывода для подключения внешних электрических цепей. Иногда полюса называют главными цепями, т.е. это цепи контактов, предназначенных для коммутации токов защищаемой нагрузки.
Количество полюсов (1п, 2п, 3п, 4п) каждого выключателя можно определить без труда.
Понятие главных полюсов или цепей было введено, т.к. некоторые разновидности автоматов имеют до нескольких вспомогательных контактов. Эти контакты не предназначены для коммутации силовой электрической нагрузки и не оборудованы устройствами дугогашения. Есть еще вспомогательные контакты (называемые также блок-контактами), они работают в цепях сигнализации и блокировки.
Время-токовая характеристика
В зависимости от особенностей электрической цепи, автоматический выключатель должен обладать соответствующими свойствами защит. Значение токов короткого замыкания является характеристикой питающей сети, а не подключаемой нагрузки. Нагрузку одной и той же номинальной мощности и напряжения можно подключить к мощным шинам подстанции, либо к длинной линии электропередачи, на большом удалении от источника питания. СтабЭксперт.ру напоминает, что в первом случае ток короткого замыкания будет иметь максимальное значение, во втором, из-за влияния сопротивления линии электропередачи может быть значительно снижен. Таким образом, при выборе подходящего автоматического выключателя недостаточно учитывать только характеристики нагрузки, нужно иметь расчётные значения токов короткого замыкания в месте предполагаемой установки.
Деление на группы A, B, C, D
Для работы в различных сетях выпускаются автоматические выключатели, обладающие различными время–токовыми характеристиками. По этому признаку, в соответствии с ГОСТ Р 50345-99, все автоматы делятся на четыре группы — «A», «B», «C» и «D». К аппаратам каждой из этих групп предъявляются свои требования в части защитных характеристик. Рассмотрим их подробнее.
К расцепителям автоматов с характеристикой типа «A» предъявляется одно требование: при протекании токов, превышающих номинальное значение в 5 раз, его отключение должно происходить за время, меньшее 0,1 с.
Например, выключатель рассчитан на номинальный ток 25 ампер, то есть, Iном = 25А. При токе 5*Iном= 125А, время срабатывания расцепителя должно быть меньше 0,1 с.
Что касается автоматов с характеристиками «B», «C» и «D», существуют как общие для всех трёх групп, так и индивидуальные требования. Они нормируют время отключения при различных уровнях превышения номинального тока:
- при токе 1,13 Iном, то есть, превышающем номинальное значение на 13%, автоматы с номиналом до 63 ампер должны работать до отключения не менее одного часа, выключатели на ток свыше 63 ампер, соответственно не менее двух часов;
- ток 1,45 Iном должен приводить к отключению автоматов с номиналом до 63 ампер менее, чем за один час, автоматов свыше 63 ампер – менее, чем за два часа;
- при превышении номинального тока на 155% (2,55 Iном), автоматические выключатели до 32 ампер отключаются в течение времени от 1 до 60 секунд, автоматы более 32 ампер — от 1 до 120 с.
Характеристики отключения каждой из групп, выглядят следующим образом:
- тип «B» отключается более, чем за 0,1 секунду при троекратном превышении номинального тока и менее, чем за 0,1 сек. при десятикратном;
- отключение выключателей типа «C» — более 0,1 сек. при 5*Iном, менее 0,1 сек. при 50 Iном;
- автомат типа «D» не должен срабатывать ранее 0,1 сек. при десятикратном увеличении номинального тока.
Выключатели с выдержкой времени
Автоматические выключатели, оснащённые механизмом установки времени срабатывания вне зависимости от значения тока, называются селективными. Соответственно аппараты, не обладающие этим качеством относятся к неселективным. Рассмотрим, что такое селективность и зачем она нужна.
Селективность — это одно из основных качеств, которым должна обладать защита. Селективность заключается в необходимом и достаточном объёме защитных отключений повреждённого участка сети. Это означает, что в случае повреждения оборудования (например, короткого замыкания), защита должна отработать так, чтобы отключенным оказался только повреждённый сегмент схемы. Всё остальное оборудование должно при этом по возможности оставаться в работе. Какое отношение к этому имеет выдержка времени выключателя, покажем на примере.
Предположим, на вводе питания секции 0,4 кВ установлен выключатель «1». От этой секции питаются несколько отходящих линий через линейные выключатели. Пусть на одной из отходящих линий установлен выключатель «2».
Теперь предположим, что в самом начале этой линии произошло короткое замыкание. Какой выключатель должен быть отключен защитами, чтобы выделить только повреждённый участок? Конечно же, «2». Но ведь ток короткого замыкания в этой ситуации протекает через два выключателя – «1» и «2» (короткое замыкание подпитывается от источника через выключатель ввода «1»). Каким же образом обеспечить отключение только выключателя «2», ведь значение тока, протекающего через эти выключатели практически одинаково. Вот здесь и приходит на помощь возможность установления искусственной задержки времени отключения на автомате ввода «1». При этом защита просто не успевает сработать, так как линейный выключатель «2» отключит ток короткого замыкания без выдержки времени.
Далее:
- Какие бывают и где применяются ограничители перенапряжения?
- Обзор реле напряжения РН-111, РН-111М, УЗМ-16.
- Лучше или нет инверторные стабилизаторы напряжения остальных подобных приборов?
Источник https://eldom.ventaliya.ru/articles/panel13.html
Источник https://stabexpert.ru/zashita/avtomaticheskie-vyklyuchateli.html
