Как выполнить подключение дифавтомата в однофазной сети с разными схемами заземления: инструкция в картинках

Современные электрические защитные модули требуют точного соблюдения условий эксплуатации. Если при монтаже и настройке эти условия нарушены, то они не отработают при аварии либо ложно среагируют на малейшие возмущения.

Поэтому необходимо учитывать их конструктивные особенности, правильно осуществлять подключение дифавтомата в однофазной сети, учитывать конкретную схему безопасного заземления.

Иначе дорогое сложное устройство, сочетающее функции УЗО и автоматического выключателя, вместо пользы доставит огромные неприятности.

Общая схема подключения дифавтомата в однофазной сети: на что обращать внимание

Дифференциальный автомат создан для замены двух других модульных защит: автоматического выключателя и одновременно устройства защитного отключения (УЗО). Место его установки и схему врезки в цепи бытовой проводки нужно выбирать так, чтобы обеспечить надежную ликвидацию любых аварийных токов:

  • коротких замыканий (КЗ);
  • перегрузок;
  • утечек через нарушенную изоляцию.

Обратите внимание, что модуль защищает только то оборудование, которое подключено к его выходным клеммам. На другие цепи он не реагирует.

Для обеспечения условий надежного срабатывания его устанавливают в квартирном щитке на входе питания одного или нескольких потребителей, обеспечивая небольшой воздушный зазор с корпусами других защитных устройств.

Даже небольшая дистанция между модулями обеспечивает отвод тепла от них за счет естественной вентиляции, а очень плотный монтаж впритирку повышает взаимный нагрев, что приводит к преждевременному срабатыванию уставок.

Сразу надо хорошо представлять, что дифференциальный автомат — это защитное устройство, созданное по одному из двух принципов работы на основе:

  1. аналоговой электромеханической базе;
  2. или электронных компонентов.

Эти конструкционные особенности производитель показывает схемой прямо на корпусе своего изделия.

Дифавтомат электромеханический
Дифавтомат электронный

Обеспечение правильной работы защиты возможно при строгом соблюдении полярности подключения проводов питания и нагрузки на свои клеммы. Они обозначаются прямо на корпусе и приведенной схеме для:

  • входной цепи «1» — фазный провод, «N» — нулевой;
  • выходной цепи «2» — фазный провод, «N» — нулевой.

Вход и выход ноля обозначен одинаково, но его подключение должно выполняться по направлению включения фазного провода.

Конструктивные отличия электронных и электромеханических модулей по-разному влияют на надежность срабатывания защиты при возникновении не ординарных аварийных ситуаций.

Основной недостаток электронных защит

Электронный дифавтомат, благодаря массовому внедрению роботов на производстве, проще в изготовлении и дешевле, что привлекает массового покупателя. Но надо учитывать его особенность: для надежной работы схемы электроники требуется оперативное питание.

Электронный дифавтомат

Оно берется от сети 220 вольт. От него работает встроенный электронный усилитель и реле. При обрыве или отгорании рабочего нуля в трехфазной схеме оперативное питание пропадает, а наш защитный модуль утрачивает работоспособность.

Это значит, что опасный перегруз бытовой сети или огромный ток короткого замыкания будут продолжать свое губительное воздействие на все подключенное электрооборудование квартиры.

Поэтому подобные электронные модули должны резервироваться независимыми чисто механическими защитами.

В чем преимущество электромеханического дифавтомата

Этот тип дифференциального выключателя немного сложнее в производстве. На его выпуск тратится больше усилий. Он стоит дороже. Однако надежность его срабатывания однозначно выше.

Ему не нужно оперативное питание для работы логической схемы. Она срабатывает за счет изменения текущих аналоговых сигналов.

Электромеханический дифавтомат

Отгорание ноля в трехфазной схеме никак не повлияет на отключение аварийных токов КЗ и перегрузок этим устройством.

К тому же часть этих защит обладает дополнительной функцией контроля максимального значения напряжения сети. При достижении величины 265 вольт переменного тока автоматически обесточиваются все подключенные потребители.

Другими словами, часть современных электромеханических дифавтоматов наделена возможностями реле контроля напряжения. А это еще один способ экономии рабочего места в квартирном щитке, либо дополнительное резервирование защиты РКН.

Дифавтоматом можно защищать:

  1. ввод в жилище;
  2. группу приборов ответственного электрооборудования;
  3. единичную опасную линию потребления, например, электрический котел, водонагреватель, посудомоечную или стиральную машину.

Защита ввода: что влияет на правильное подключение

Через дифференциальный автоматический выключатель на вводе будет протекать ток суммарной нагрузки от всех подключенных потребителей. Это скажется на выборе его номинальных параметров и защитных характеристик.

Как учитывать уставки максимально токовой защиты и отсечки

Вводной диф придется подбирать по номинальной величине тока как обычный автомат с учетом подбора конструкции по типу защищаемой нагрузки и требований срабатывания по времятоковой характеристике.

Времятоковая характеристика

Потребуется обязательно учесть предельную коммутационную способность его контактов.

Предельная коммутационная способность

В общей цепи токовых защит, которые будут использоваться с вводным дифавтоматом, должен четко просматриваться принцип их избирательной работы — селективность.

Возникшую аварийную ситуацию вначале должен отключать ближайший к месту повреждения автомат и, только при его отказе работает очередная ступень токовой защиты.

Селективность автоматического выключателя

Например, если не справился со своей задачей АВ3 квартирного щитка, показанный на картинке, то его работу страхует очередной прибор: АВ2 щитка в подъезде.

По этому же принципу все другие автоматы, расположенные ниже по схеме после вводного дифавтомата, должны иметь более очувствленные уставки и срабатывать раньше его. Тогда будет отключаться не вся квартира, а только тот участок, где возникла неисправность.

Как подбирать уставки тока утечки дифференциального органа

На вводе дома имеет смысл ставить диффавтомат с загрубленной до 100-300 миллиампер уставкой срабатывания органа сравнения фаз.

В качестве примера могу привести АД12MS 2Р компании IEK. Но, это только один из вариантов исполнения подобных защит. На самом деле их ассортимент большой. Надо подбирать модуль под свои потребности с учетом суммарного тока утечек сети.

Ток утечки

Только в этом случае он исключит ложное снятие питание со всей схемы при случайных и незначительных повреждениях изоляции во многих местах разветвленной бытовой проводки.

А искать их в темноте без привычного освещения, да еще и часто — занятие не из приятных, да и бесполезное. Проще сделать разделение потребителей на группы и правильно настроить под них уставки защит.

Одновременно вводной диф будет наделен функцией противопожарного УЗО, предотвращать возгорание здания от перегрева проводки, что важно представлять и выполнить.

Противопожарное УЗО

Схему построения иерархии уставок токов утечек показываю на примере подключения трехфазного УЗО. Все ее принципы идентичны для использования дифавтоматов и однофазной бытовой проводки.

4 особенности подключения диф модуля для защиты группы потребителей

Групповой дифференциальный автоматический выключатель необходимо подключать так, чтобы его уставки (токовой отсечки, теплового расцепителя и утечки) были минимум на ступень меньше, чем у вводного модуля.

Тогда он предотвратит ложное срабатывание вводного автомата, а сам дополнительно будет выполнять функции селективности.

Подключенная к групповому дифавтомату суммарная нагрузка всех потребителей не должна превышать его номинальный ток. Иначе он будет отключаться. Этот вопрос продумывайте заранее.

Здесь действуют другие принципы, чем при выборе и подключении группового УЗО. Для него выбор по номинальному току может быть даже больше, чем у вводного автомата.

УЗО на несколько линий

С уставками же токов утечек особых сложностей нет. Дифференциальный орган должен настраиваться на срабатывание в 30 миллиампер для электрических приборов, работающих в сухих помещениях и 10 или 6 — для влажных.

Длинные магистрали из проводки с изношенной изоляцией могут вызывать частые отключения защиты. В этой ситуации более безопасным решением будет полная замена старой кабельной системы, чем загрубление уставок, к которому чаще всего прибегают.

Схема подключения группового дифавтомата к потребителям в однофазной сети приведена ниже.

Групповой дифавтомат

Этот метод подключения позволяет экономить на количестве защитных модулей для помещений с повышенными требованиями безопасности, например, объединять детскую комнату, кухню, стиральную машину в группу по токам утечек.

Недостатком этого способа является то, что при возникновении тока утечки на любой отходящей линии дифференциальный орган отключит их все. Придется искать повреждение методом исключения всех нагрузок из работы и поочередным включением каждой.

Та линия, которая отключит дифавтомат, и будет с неисправностью. С ней придется разбираться подробнее.

Защита и подключение одиночного потребителя: на что обратить внимание

Использование одного дифа на каждый подключенный электрический прибор — идеальное решение с точки зрения электробезопасности, а также поиска неисправности.

Однако это затратный по деньгам метод. К тому же каждый модуль занимает определенное место. Когда их набирается много, то приходится создавать большой квартирный щит, а его тоже где-то надо располагать, привести в соответствие с дизайнерским замыслом, вписать в интерьер помещения.

Поэтому владельцу стоит хорошо просчитать будущую схему подключения, выбрать оптимальное решение.

Любой вариант подключения дифавтомата в качестве вводного, группового или индивидуального защитного модуля требует строгого расчета его электрических возможностей и точного учета экономической целесообразности.

Как подключение дифавтомата в однофазной сети с заземлением повышает электрическую безопасность человека

Под заземлением бытовой проводки понимается способ ее электрического соединения с контуром земли питающей трансформаторной подстанции. Для этого используются различные технические решения передачи электроэнергии.

Общепринятая современная система заземления, обозначаемая индексами TN-S, предусматривает выделение отдельной магистрали PE индивидуальной линией от трансформаторной подстанции до каждого электрического потребителя в любой квартире.

Система заземления TN-S

Другие системы заземления, например, TN-C-S или ТТ тоже работают по этому принципу, но являются модификацией старой схемы TN-С с созданием дополнительного защитного контура для протекания аварийного тока по земле.

Этот РЕ проводник выполняет отдельную, чисто защитную функцию. При появлении потенциала фазы на корпусе любого бытового прибора из-за повреждения сопротивления изоляции создается замыкание на землю. Аварийный ток большой величины быстро отключается автоматическим выключателем вводного щитка.

Однако не всегда пробой изоляции сопровождается металлическим коротким замыканием. Сопротивление пробитого участка может ограничивать этот потенциал фазы и по закону Ома, создать ток утечки меньшей величины, чем выбранный номинал.

Такую нагрузку автомат просто не почувствует, а поврежденное оборудование останется в работе.

Если же вместе с обычным выключателем будет стоять дополнительное УЗО или эту схему заменит дифференциальный автомат, то ситуация изменится.

Уставки диф органа вполне достаточно для того, чтобы выявить утечку тока из цепи фаза-ноль на защитный контур. Такой модуль сработает, отключит неисправность, прекратит опасную ситуацию.

Поэтому подключение дифавтомата в однофазной сети с заземлением способно защитить человека от воздействия электрического тока через образовавшийся пробой изоляции.

Владельцу квартиры после этого просто надо будет выяснить причину отключения дифавтомата и устранить ее.

Отдельные хозяева при срабатывании защиты не ищут неисправность, а идут по пути наименьшего сопротивления: блокируют или выводят из работы защитный орган. Этим создается опасная ситуация: напряжение подается на участок с поврежденной изоляцией, а дифавтомат не способен отработать. Человек может попасть под действие тока и получить электротравму.

Почему подключение дифавтомата в однофазной сети без заземления может работать не корректно и надо ли его ставить

С советских времен бытовая проводка всех старых зданий работает по системе заземления TN-C.

Система заземления TN-C

Она основана на том, что в квартирах прокладывались не три, а всего два провода для работы электрических приборов. При передаче электроэнергии по кабельным и воздушным ЛЭП тоже не создавалась магистраль для защитного отключения.

При этом экономили на материалах и времени выполнения монтажных работ.

Для обеспечения безопасности в некоторых случаях использовали зануление или применяли разделительные трансформаторы в помещениях повышенной опасности и рисками получения электротравм.

Система заземления TN-C все еще действует в большинстве жилых зданий нашего государства. Ее опасность состоит в том, что при пробое изоляции бытового прибора, например, стиральной машины опасный потенциал фазы проникает на корпус и никуда не стекает.

Стиралка стоит на диэлектрическом полу, изолирована от земли. Когда человек, имеющий контакт с контуром заземления, случайно дотронется до ее корпуса, то через его тело начнет стекать опасный аварийный ток к нейтрали трансформаторной подстанции.

Отключит ли его автоматический вводной выключатель — еще тот вопрос, на который нет однозначного ответа. Да, если и отключит, то неприятностей хватит с избытком.

Теперь разберем ситуацию, что происходит, если к системе TN-C в квартирный щиток дополнительно подключен дифференциальный автомат или УЗО.

При пробое изоляции и проникновении потенциала фазы на корпус ток утечки может и не возникнуть из-за высокого диэлектрического сопротивления корпуса. Это худший случай. А в лучшей ситуации диф орган его почувствует и отключит напряжение.

Разбираем дальше опасную ситуацию, когда уставка дифавтомата не обеспечивает отключение создавшегося аварийного режима. Представим, что человек притронулся к корпусу с потенциалом фазы и через его тело пошел ток замыкания на землю.

В этом случае подключение дифавтомата к сети TN-C однозначно оправданно. Он почувствует утечки и отключит питание, чем спасет человека от дальнейшего воздействия опасного тока.

Только здесь пострадавший какое-то время будет находиться под напряжением. Этот период связан с техническими возможностями защитного модуля. Ему требуется:

  • выявить момент возникновения стекания тока фазы на контур земли;
  • обработать информацию логической схемой;
  • отключить питание разрывом силового контакта.

Суммарное время всех этих необходимых процессов происходит не мгновенно, а занимает порядка двух периодов синусоиды, зависит от конструкции защитного модуля и степени его быстродействия.

Опять же надо понимать, что самые быстрые и надежные защиты дешево стоить не могут по определению.

Выполняя подключение дифавтомата в однофазной сети без заземления, мы полностью не исключаем риски попадания человека под действие электрического тока во время возникновения аварийной ситуации. Однако защитный диф орган резко ограничивает время протекания аварийного процесса.

Приходим к простому выводу.

Дифференциальный автоматический выключатель, установленный в бытовой проводке, работающей по системе заземления TN-C, способен спасти жизнь человека и уменьшить вредное воздействие электрического тока.

Как вы будете решать этот вопрос: ставить дополнительный модуль защиты в старую проводку или не пользоваться им зависит только от вас. Никто из посторонних людей не станет заботиться о вашей судьбе.

На всякий случай рекомендую посмотреть видеоролик владельца Советы электрика, в котором он наглядно объясняет, как УЗО работает без заземления и стоит ли его использовать в системе электроснабжения по схеме TN-C.

Напоминаю, что сейчас самое удобное время для того, чтобы задать вопрос в комментариях или высказать свое мнение по этой теме.

Рейтинг статьи

Просмотров страницы: 1434

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о