Трехфазный дифференциальный автомат: Страница не найдена — EvoSnab

Схема подключения дифавтомата в однофазной и трехфазной сети

Однофазная сеть 220 В

В квартирах и частных домах чаще всего используется устаревший вариант электропроводки – с одной фазой. В этом случае номинальное напряжение составляет 220 В, поэтому использовать необходимо двухполюсное изделие. Что касается схемы подключения дифавтомата, она может быть представлена в двух вариантах. Первый – когда защита устанавливается только после электросчетчика, обслуживая всю домашнюю проводку.

В этом случае при срабатывании и отключении автоматики будет сложнее найти причину выхода из строя, поэтому желательно отдавать предпочтение второму, более надежному варианту.

Правильная схема подключения дифавтомата в однофазной сети с заземлением:

Как Вы видите, на каждую группу проводов устанавливается по отдельному аппарату. Если сработает один дифавтомат, второй продолжит свое функционирование.

Трехфазная сеть 380 В

Единственное важное отличие 3-х фазной сети заключается в том, что вместо одного фазного проводника на вводе предоставляется сразу три фазы : L1, L2, L3. В этом случае необходимо использовать 4 полюсный дифавтомат на 380В, схема подключения которого будет выглядеть так:

Такой вариант может использоваться в новом доме, а точнее коттедже, который должен выдерживать высокую токовую нагрузку от электроприборов. Также такой вариант иногда используют при монтаже электропроводки в гараже, т.к. здесь могут применяться мощные сварочные аппараты, компрессоры и другое электрооборудование.

Без заземления

Все предыдущие схемы подключения дифференциального автомата были с заземлением, теперь хотелось бы предоставить устаревшую модель, в которой используется двухпроводная сеть 220В.

Подключать дифавтомат без земли нужно по следующей схеме:

Такой способ электромонтажа можно увидеть в старых домах панельного типа. Он является крайне не безопасным и, поэтому рекомендуем заменить электропроводку в доме на новую, с заземляющим контактом.

Рекомендуем также просмотреть существующие варианты подключения на видео обзорах:

Вот и все, что хотелось рассказать по поводу данной темы. Советуем Вам использовать дифференциальные автоматы только от популярных производителей: abb, legrand (легранд), IEK и Schneider electric, чтобы защита прослужила долго, а главное — на совесть.

Похожие материалы:

3-х полюсный автомат можно применять не только в трехфазной сети

При сборке распределительного щитка для трехфазной сети используются 3-х полюсные автоматические выключатели. При возникновении перегрузки сети или при коротком замыкании такой автомат расцепит сразу три фазы.

Сколько полюсов бывает

Однополюсный, двухполюсный, трехполюсный и четерехполюсные автоматы

В распределительном щитке квартиры или дома наиболее часто используются однополюсные автоматические выключатели. Их задача расцепить фазный проводник, тем самым прервав подачу электричества на контур. Дифференциальные автоматические выключатели и УЗО отключают одновременно и фазу и рабочий ноль, т.к. их срабатывание может быть связано с нарушением целостности проводки. Вводной автомат в таком щитке всегда должен быть двухполюсный.

Трехфазный ток используется предприятиями для питания мощных агрегатов, требующих напряжения в 380 вольт. Иногда четырехжильный кабель (три фазы и рабочий ноль) подводится к жилому дому или офису. В связи с тем, что в этих помещениях не используется оборудование, рассчитанное на такое напряжение, в распределительном щитке три фазы разделяются и получается напряжение 220 между каждой фазой и рабочим нулем.

Для таких щитков используют 3-х полюсные и четырехполюсные автоматические выключатели. Срабатывают они при превышении номинальной нагрузки по любому из трех проводов и отключают их все одновременно, а в случае с четырехполюсным – дополнительно отключается рабочий ноль.

Зачем использовать два и четыре полюса

Вводной автоматический выключатель обязательно должен полностью отключать все фазы и рабочий ноль, т.к. один из проводов вводного кабеля может давать утечку на ноль и если его не отключить, используя однополюсный или 3-х полюсный автоматический выключатель, есть вероятность поражения током.

Утечка при 3-х полюсном автоматическом выключателе

На рисунке видно, что в таком случае весь рабочий ноль в сети оказывается под напряжением. Если использовать вводной автомат, отключающий фазу и ноль, этого можно избежать, следовательно использование четырехполюсного и двухполюсного автоматических выключателей для трехфазных и однофазных электросетей более безопасно.

Схема 3-х полюсного автоматического выключателя

Каждый 3-х полюсный автомат – это три однополюсных, которые срабатывают одновременно. На каждую клемму 3-х полюсного автоматического выключателя подключается одна фаза.

Схема 3-х полюсного автоматического выключателя

Как видно из схемы, на каждый контур приходится отдельный электромагнитный и тепловой расцепители, а в корпусе 3-х полюсного автомата предусмотрены отдельные дугогасители.

3-х полюсный автоматический выключатель разрешается использовать и в однофазной электросети. В этом случае на две клеммы выключателя подключаются фазный и нулевой провода, а третья клемма остается пустой (сигнальной).

Стоимость

3-х полюсные автоматические выключатели, в зависимости от производителя, отличаются и по цене. В таблице ниже вы можете сравнить стоимость таких электроустановочных изделий самых популярных в РФ марок: IEK, Legrand, Schnider Electriс и ABB:

Таблица стоимости 3-х полюсных автоматических выключателей лидеров на рынке РФ

Видео о полюсности выключателей и способах подключения

Ролик будет полезен новичкам, желающим разобраться в вопросах отличия и функциональности однополюсных, двухполюсных, 3-х полюсных и 4-х полюсных автоматических выключателей. Как правильно их подключать и в каких случаях следует использовать тот или иной автомат.

Как подключить дифавтомат к однофазной и трехфазной сети

Дифавтомат – электромеханическое устройство, которое обеспечивает защиту потребителя от удара электрическим током, также он способен оградить линию от перенагрузок, токовых утечек и короткого замыкания. Этот защитный прибор включает в себя совокупность устройства защитного отключения и автомата. А как подключить дифавтомат?

Подключение дифавтомата производится по такому же принципу как автомата и УЗО. Но в отличие от них он имеет отличительные особенности, присущи только ему: увеличенная реакция срабатывания; ограждение электроцепи от сверхтоков; предохранение от утечки тока в грунт.

Изоляция проводов имеет огромное значение. Читайте тут о том, какая изоляция лучше.

Существует несколько способов подключения дифавтоматов: по селективной схеме, по неселективной схеме, методы соединения при помощи заземления или без него.

Условия подключения дифавтомата

Для подключения данного устройства необходимо соблюсти ряд условий. Эти требования также заключаются в инструкции к защитному устройству.

Корпус дифавтомата должен быть целым без механических повреждений в виде трещин или сколов.
При подключении данного устройства необходимо обесточить всю электролинию. Рекомендуется убедиться, что в линии нет напряжения посредством индикаторной отвертки или другого измерительного инструмента.

Дифавтомат должен быть установлен на специальную рейку.

Устанавливая защитное устройство, следует обратить внимание, что входные жилы должны заходить сверху, а отходящие только снизу. Если поменять их местами, то данный прибор может просто перегореть.

На корпусе дифавтомата существуют отверстия, которые предназначены специально для каждого проводника в отдельности. N – для нулевого провода, L – для фазного провода. Отверстия обозначены цифрами: 1 – для присоединения входящей фазы, в гнездо под номером 2 подключается отходящий фазный провод.

Какие провода лучше использовать для проводки в квартире. Большая сравнительная статья тут.

При монтаже защитного прибора правило объединения всех нулевых проводников в этом случае не работает. Поэтому запрещается объединять провода с нулевыми значениями после расположения дифавтомата. При этом фаза и нули входят в устройство, и более не объединяются.

Специалисты в данной области рекомендуют в случае не соответствия длинны проводов и дистанции присоединения лучше их полностью заменить, чем наращивать. Со временем такой контакт придет в негодность и рано или поздно его все равно придется менять, также это может привести к плохим последствиям.

Следует рассчитать количество потребляемой энергии, численность нагрузочных электроприборов, а также особенности конфигурации создаваемой электрической линии.

Схема подключения

Как подключить дифавтомат? Существует несколько видов подключения дифференцированных автоматов:

1. Диффавтомат установлен на входе, защищая всю электрическую цепь, находящуюся в квартире. Положительными чертами такого расположения являются: недорогой способ, имеющий в сети дифавтомат в единственном экземпляре; не занимает много места в главном распределительном щите. К недостаткам можно отнести: при возникновении ситуации для срабатывания обесточит полностью всю линию; осложнит поиск повреждения.
2. Дифавтомат установлен один общий на входе и по одному на каждую линию. Это самая популярная и надежная схема. При этом каждое устройство контролирует свою электрическую линию, а общий – электрическую цепь в целом. В таком варианте соединения необходимо соблюдать селективность. Входной аппарат должен обладать номинальным током утечки от 100-300мА, у остальных ток утечки должен быть 30мА. Этот метод исключит одновременное срабатывание всех устройств сразу. Для лучшего эффекта селективности рекомендуется выбирать защитное устройство типа S, для которой характерный срок срабатывания имеет задержку. Отрицательными свойствами являются: дорогой в использовании; требуется много места в распределительном щитке; многосложность схемы.
3. Отсутствие общего автомата, защитные устройства устанавливаются только на токоведущие линии.

Подключение в однофазной сети

В жилых домах зачастую используется однофазная система электропроводки. При этом в этой системе рабочее напряжение составляет 220 вольт. Для данной величины напряжения рекомендуется применять двухполюсное защитное устройство.

Электромонтаж схемы можно производить двумя способами. Одна из которых — это когда дифавтомат монтируется только после электросчетчика, выполняя свои защитные функции на протяжении всей электрической линии.

В результате такого соединения неполадку, из-за которой вышел из строя аппарат, будет отыскать намного сложнее.

Другой способ более надежный и безопасный. Он представляет собой установку прибора на каждую линию, защищая и контролируя ее по отдельности.

При установке защитного устройства в однофазную сеть следует помнить, что нулевой провод, идущий от источника питания подсоединяют с нижней стороны, а сверху присоединяется нулевой провод, идущий от нагрузки.

Подключение в трехфазной сети

Основное отличие однофазной от трехфазной в том, что в этой системе заходит сразу три проводника фазных проводов – L1, L2, L3. В этой электрической системе вступает в эксплуатацию четырехполюсное защитное устройство на 380 вольт.

Что делать если человека ударило током? Это должен знать каждый, читать всем!

Данный способ электрического соединения подразумевает более мощную нагрузку. Он используется в частных домах, обладающих большой площадью, а также в автомобильных гаражах, где используются мощное электрооборудование.

Подключение дифавтомата без заземления

Как подключить дифавтомат в жилых зданиях старой постройки? Зачастую конфигурация электрической сети заключается в двухпроводной схеме. При этом в таких проводках не имеется проводника заземления. Если не проводится ремонт и не меняется вовремя такая проводка на трехпроводную, то это чревато тяжелыми последствиями.

Такая проводка не способна обеспечить защиту современным бытовым приборам переменного тока. В случаях если нет возможности замены проводки, необходимо устанавливать дифавтоматы.

Лучшие производители розеток и выключателей для вашего дома. ТОП самых покупаемых, по мнению покупателей.     

В этой системе электрической сети господствует напряжение в 220 вольт двухпроводной сети. Электромонтаж данной линии более опасный и ненадежный.

Подключение дифавтомата: схема подключения, как установить

Дифференциальный автоматический выключатель подачи электроэнергии — это модульное устройство, объединяющее в своей конструкции два электротехнических прибора: автомат включения/выключения и УЗО (устройство защитного отключения). Прибор способен защитить электропроводку от перегрузок и коротких замыканий (КЗ), а также отключить сеть при утечке тока через поврежденную изоляцию или при касании человеком частей электроприборов, находящихся под напряжением. Следовательно, дифавтомат выполняет две функции: защищает проводку и электроприборы от перегрузок, а человека от поражения электротоком.

Универсальность устройства наделяет его определенными преимуществами перед раздельно установленными автоматом и УЗО. Физически дифференциальный автомат занимает меньше места, стоит дешевле, чем два защитных модуля автомат + УЗО. Но недостатки у этого электротехнического изделия тоже есть: при выходе из строя одной из составляющих частей устройства, придется полностью заменять весь дифавтомат, а это несколько дороже. Но достоинства дифференциального автомата, конечно, нивелируют этот несущественный его недостаток!

Все модели дифавтоматов, трехфазные и однофазные, имеют в своей конструкции специальные флажки, которые указывают на причину срабатывания устройства — перегрузка по мощности или ток утечки. Это очень важно при выяснении обстоятельств аварийного отключения. Дифференциальные выключатели-автоматы устанавливаются в распределительных электрощитах, чаще всего, на специальных DIN-рейках. В этой статье мы с вами последовательно рассмотрим следующие вопросы: принцип работы и схемы подключения дифференциального автомата, а также как правильно подключить дифавтомат к сети.

Конструкция и принцип работы дифференциального выключателя

Все корпуса дифавтоматов изготавливаются с использованием не проводящих электрический ток материалов. На задней стенке модуля устанавливается защелка для крепления к DIN-рейки. Монтаж устройства выполняется так же, как и простого автоматического выключателя или УЗО. В однофазных сетях с напряжением 220 В устанавливаются двухполюсные модули с четырьмя контактами, для ввода и вывода фазных и нулевых проводников. В трехфазных сетях с напряжением в 380 В используются четырехполюсные дифавтоматы с восемью контактами, для подключения входных и выходных проводников трех фаз и нейтрали.

Защиту цепей электропитания в дифференциальном автомате от КЗ и перегрузок по мощности выполняет встроенный блок автоматического выключения, состоящий из механизма расцепления электрических контактных площадок, который срабатывает на выключение подачи электроэнергии при превышении расчетного тока нагрузки. Кроме этого, модуль дифавтомата снабжен специальной рейкой ручного включения/выключения. Для защиты людей и животных от удара электрическим током предназначен второй блок дифавтомата, включающий в себя управляющий дифференциальный трансформатор с электромагнитной катушкой выключения устройства, мгновенно обесточивающей сеть при опасной разнице значений между входной и выходной величиной тока.

Дифференциальные автоматические выключатели с успехом используется как в трехфазных, так однофазных линиях передачи переменного электрического тока. Эти электротехнические изделия в значительной степени повышают безопасность эксплуатации различной бытовой техники и электроприборов. Но для того чтобы дифавтомат выполнял свои защитные функции, его необходимо правильно подключить к сети, соблюдая нормы ПУЭ (правил устройства электроустановок). Ниже мы рассмотрим схемы подключения дифференциальных защитных автоматов.

Где купить

Схемы подключения дифавтоматов

Схема подключения дифференциального автомата зависит от многих условий: количества фаз в сети, наличия заземления или его отсутствия, места монтажа дифавтомата и особенностей помещения, для защиты которого он предназначено. Все эти факторы влияют на выбор схемы подключения устройства, да и к тому же оно само может иметь разную конструкцию — двухполюсную или четырехполюсную, а также различные технические характеристики. Ниже мы рассмотрим наиболее распространенные схемы подключения дифавтомата к электрическим сетям.

1. Простая схема подключения к однофазной линии с заземлением. Этот вариант предусматривает защиту всей внутренней электропроводки помещения одним вводным дифавтоматом, установленном в распределительном щите после счетчика электроэнергии. Такая схема проста в реализации, но имеет довольно серьезный недостаток. При возникновении аварийной ситуации дифференциальный автомат обесточивает всю проводку полностью. В этом случае найти причину срабатывания защиты значительно труднее, чем при других схемах подключения дифавтоматов.
2. Надежная схема подключения к однофазной линии с заземлением. Эта схема подключения дифавтомата является усовершенствованным вариантом. В ней реализуется принцип разделения потребителей электроэнергии на группы, где для каждой из них устанавливается отдельный дифференциальный выключатель. Надежность такого подключения безусловно выше, да и определить где возникла утечка тока или перегрузка в сети намного проще, чем при первом варианте. Недостатком такого подключения дифавтомата является повышение материальных затрат на приобретения дополнительных устройств.
3. Схема подключения дифференциального автомата без заземления. Данная схема подключения дифавтомата используется в старых многоэтажных домах, частных домовладениях и на дачах, где используется двухпроводная сеть без заземляющего проводника. Такое подключение способно защитить электроприборы от перегрузок и КЗ. Отсутствие заземления повышает риск поражения людей электротоком, но дифференциальный автоматический выключатель и в этом случае способен обеспечить безопасность человеку, мгновенно обесточив сеть при возникновении тока утечки через его тело. И все-таки, следует заменить электрическую проводку на новую, с полноценным заземляющим контактом.
4. Селективная схема подключения дифавтомата для однофазной сети. Надежную защиту бытовой техники и человека в однофазной сети можно обеспечить используя селективный дифавтомат (имеет маркировку S) в комплексе с обычными устройствами. Селективная схема предназначена для подключения нескольких потребителей. В случае аварийной ситуации связка дифавтоматов отключит от сети только то помещение, где произошла перегрузка или утечка тока. Для других потребителей электроэнергии отключения от  сети не произойдет.
5. Схема подключения для трехфазной сети с нейтральным проводником. Для реализации этой схемы следует использовать трехфазный дифференциальный автоматический выключатель. Сама схема подключения мало чем отличается от предыдущих если не учитывать то, что на входе и выходе из устройства будут применены по четыре токоведущих жилы. Такой вариант подключения дифавтомата чаще всего используется в коттеджах, гаражах и мастерских, где используется мощная техника и оборудование.

Любая схема с дифференциальным автоматическим выключателем — это отличная защита от КЗ и перегрузок для бытовых электроприборов и самой линии подачи электроэнергии, а также человека от поражения электротоком. Оптимально подобранная схема подключения способна выполнить все свои функции, конечно, если правильно выполнить монтаж дифавтомата.

Монтаж дифференциального автомата в распределительном щите

После выбора схемы подключения дифавтомата необходимо его правильно установить с интеграцией в электрическую сеть. Чаще всего, дифференциальный выключатель монтируется в распределительном щите, где установлен счетчик электроэнергии, но иногда набор модульных устройств устанавливают в дополнительной распределительной коробке, которая находится внутри помещения. В обеих случаях, правила и этапы подключения устройства одинаковы. Рассмотрим этот процесс на примере монтажа дифавтомата в дополнительном электрощите:

Технология монтажа дифавтомата, на первый взгляд, очень проста! Но даже такие работы можно выполнить с ошибками, о которых мы расскажем ниже.

Традиционные ошибки при монтаже дифавтомата

Если монтаж дифференциального автоматического выключателя выполнен с нарушением правил и норм, то в обязательном порядке возникнут проблемы, такие как ложные срабатывания дифавтомата или даже полный выход из строя всего устройства или отдельных его частей. Виновниками таких негативных событий могут стать следующие основные ошибки, возникающие при подключении дифавтомата к сети.

1. Нулевой проводник на выходе из дифавтомата соединен напрямую с нулевыми контактами других модульных устройств, расположенных в распределительном электрощите. Такое подключение категорически запрещено! При таком некорректном монтаже обязательно появятся ложные срабатывания устройства, которые возникают за счет разных величин электрического тока в нулевых проводниках каждого модуля.
2. Входящие в дифавтомат фазные (L) и нейтральные проводники (N) ошибочно заведены снизу корпуса устройства. Такой монтаж способен полностью вывести модуль из строя. Эту ошибку очень часто допускают невнимательные люди. На принципиальной схеме, нарисованной на передней панели самого дифференциального выключателя, точно указано, что входящие провода должны присоединятся к верхним контактам и никак иначе.
3. Ноль дифавтомата заведен на «землю», что характерно для домов старой постройки, где используется однофазная двухпроводная линия подачи электроэнергии. Такое подключение дифференциального автоматического выключателя также недопустимо, так как этот вариант монтажа будет вызывать постоянные ложные срабатывания защиты.
4. Нейтральный проводник (N) заведен в квартиру, дом или другое строение напрямую, минуя дифавтомат. При подключении устройства перепутаны фазы с нулем. Эти две ошибки приведут к ложному срабатыванию устройства или выходу его из строя, с необходимостью последующей замены.

Выше мы рассмотрели основные ошибки при монтаже дифавтоматов, которые может совершить человек в результате невнимательности или плохой профессиональной подготовке. Любая из них недопустима, так как приводит к тому, что устройство не способно выполнять свою главную функцию — защиту людей от удара электротоком, а электрическую проводку и бытовые приборы от перегрузок и коротких замыканий!

Заключение

Подключение дифференциального автоматического выключателя к сети своими руками — вполне решаемая задача, но только если вы обладаете навыками выполнения монтажных электротехнических работ. В противном случае, учитывая сложность этого изделия и необходимость учета многих параметров и характеристик сети, следует обратиться к профессиональным электрикам. При таком варианте установки дифавтомата можно не сомневаться, что он надежно защитит бытовую сеть от перегрузок, а вас от удара электрическим током!

Видео по теме

что это такое и подключение его к однофазной и трехфазной сети

В состав электрической сети, помимо токоведущих проводников и энергоприемников входит целый ряд устройств, которые обеспечивают как качество электроснабжения, так и его безопасность.

Одним из подобных устройств является дифференциальный автомат, или дифавтомат. Давайте попробуем разобраться, что же это такое – дифавтомат.

Понятие дифференциального автомата

Дифференциальный автомат – это комбинированный электрический аппарат, предназначенный для работы в сетях низкого напряжения и совмещающий в себе функции устройства защитного отключения (УЗО) и автоматического выключателя.

Назначение дифференциального автомата

Дифавтомат, называемый также автоматическим выключателем дифференциального тока (АВДТ), служит для защиты участка электроцепи, подключенного посредством данного автомата к питающей сети, от выхода из строя в случае возникновения в данной сети повышенных токов, возникающих при перегрузках и коротких замыканиях. Данная функция идентичная назначению автоматического выключателя.

Кроме того, дифференциальный автомат может предотвратить возгорания и травмы людей и животных (возможно, со смертельным исходом), возникающие по причине утечки электрического тока через повреждения в изоляционном слое проводника либо неисправное энергопринимающее устройство, что совпадает с функционалом УЗО.

Важно! Основное преимущество дифференциального автомата перед этими двумя устройствами в совокупности – его компактность. Особенно это актуально при необходимости установки в распределительном щитке целого ряда защитных автоматов.

Дифференциальный автомат

Дифференциальные автоматические выключатели широко применяются для защиты электрических систем как в быту, так и в офисных и производственных помещениях. Они ничем не уступают по своим характеристикам аналогичным УЗО и автоматическим выключателям, следовательно, не имеет каких-либо особенных ограничений в плане сферы применения. Дифавтоматы возможно устанавливать как на вводе в здание, так и на ответвительных кабельных трассах для обеспечения пожарной безопасности, а также безопасности людей и иных живых организмов.

Устройство дифференциального автомата

Основными рабочими элементами конструкции дифавтомата являются:

• дифференциальный трансформатор;
• электромагнитный расцепитель;
• тепловой расцепитель.

Трансформатор, входящий в состав дифференциального автоматического выключателя, имеет несколько обмоток, количество которых напрямую зависит от числа полюсов устройства. Он предназначен для сравнения токов нагрузки проводников.

В случае их несимметричности на выходе из вторичной обмотки рассматриваемого трансформатора внутри дифференциальногоустройства возникает ток утечки, поступающий на пусковой элемент, который немедленно производит размыкание силовых контактов автомата дифференциального тока.

Электромагнитный расцепитель – это специализированный магнит с сердечником, оказывающий воздействие на отключающий механизм. Срабатывает указанный магнит в случае достижения током нагрузки порога срабатывания (в частности, при коротком замыкании). Электромагнитный расцепитель срабатывает практически мгновенно – за доли секунды.

Тепловой расцепитель предназначен для защиты электрической сети от токовых перегрузок. Конструктивно тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, отличающаяся эффективностью действия именно в подобных режимах. Механизм расцепления при этом срабатывает посредством изгиба пластины как следствия прохождения через нее повышенных токов. Срабатывания теплового расцепителя происходит не мгновенно, а с выдержкой некоторого времени, причем время его срабатывания напрямую зависит от величины тока нагрузки, проходящего через дифавтомат, а также от температуры окружающей среды.

Монтаж

Один раз в месяц рекомендуется осуществлять проверку дифференциального автомата на работоспособность. Для этого в его устройстве предусмотрена кнопка «test», подключаемая последовательно с сопротивлением. При ее нажатии осуществляется подача напряжения на специальный контакт. Если дифавтомат исправен, то в этом случае он должен отключиться.

Важно! Если ваше устройство успешно прошло подобный тест, то вы можете быть уверены только в том, что целостность цепи не нарушена. Но это не дает вам гарантии, что ток утечки отключения и скорость срабатывания дифференциального автомата соответствуют должным требованиям.

Помимо прочего, выключатель дифференциального тока может успешно проходить «test»-проверку, но при этом он проигнорирует реальную утечку электроэнергии по причине неверной установки его в сеть.

Производители дифференциальных автоматов

Помимо понятия о том, что это такое, диф автомат, необходимо иметь элементраные знания о фирмах-производителях данных устройств, самыми популярными среди которых на мировом рынке являются ABB, LeGrand, Schneider Electric и Siemens. Среди отечественных производителей можно выделить КЭАЗ, IEK и DEK raft.

Как подключить дифференциальный автомат?

Домашняя электрическая сеть может быть как однофазной с напряжением 220 вольт, так и трехфазной с напряжением 380 вольт. Кроме того, как упоминалось выше автоматический дифференциальный выключатель тока можно установить как на вводе в дом, так и отдельно на каждую группу электрических приборов.

В зависимости от исходных условий и задач схема подключения данного устройства может несколько отличаться от стандартной, да и сам дифавтомат может быть предназначен как для работы в однофазной сети (двухполюсный), так и для работы в трехфазной сети (четырехполюсный).

Подключение дифавтомата в однофазной сети

Наиболее простой способ организации защиты локальной электросети посредством дифференциального автомата – установка одного такого устройства на вводе в дом (квартиру). В этом случае необходимо приобрести достаточно мощное устройство, которое сможет обслуживать всю электрическую сеть и включенные в нее энергопринимающие устройства.

Недостаток такого монтажа защитной автоматики заключается в том, что при ее срабатывании достаточно сложно будет самостоятельно обнаружить неисправность в системе, поскольку она может возникнуть, где угодно.

Более совершенным и более надежным способом защиты домашней электросети при помощи дифавтоматов будет их отдельная установка на каждую группу проводников. При такой компоновке элементов электрической схемы в случае возникновения короткого замыкания либо перегрузки сработает только то защитное устройство, на участке, подключенном посредством которого, произошла нештатная ситуация. Другие устройства в это время продолжат функционировать в своем обычном режиме.

Подключение к однофазной сети на несколько линий

Достоинство такого способа монтажа автоматики заключается в оперативности определения участка, на котором возникла неисправность. Очевидным же недостатком выступают высокие трудовые и финансовые затраты на организацию указанной схемы подключения дифференциальных автоматов враспределительном щитке.

Важно! Заземляющая жила токоведущего кабеля подключается к шинке заземления, минуя всю защитную автоматику.

Устаревшая электрическая проводка зачастую лишена заземления. Разумеется, вы можете подключить дифавтомат как к сети без заземления, так и к сети с ним. Однако целесообразно перед его установкой все-таки модернизировать устаревшую электропроводку.Соединение защитных дифавтоматов между собой производится посредством перемычек.

Подключение дифавтомата в трехфазной сети

Во многих частных домах, а также в некоторых современных жилых комплексах можно встретить систему электропитания от трехфазной сети с напряжением 380 вольт. Реализация подключения дифференциального автоматического выключателя в данном случае мало чем будет отличаться от произведения работ в однофазной сети, за тем простым исключением, что на вход и выход устройства вы будете подсоединять не две, а четыре токоведущих провода.

Схема подключения трехфазных защитных автоматов также может предусматривать установку рассматриваемого устройства как на всю локальную электрическую сеть, так и монтаж отдельных автоматов на ее ветки.

Теперь вы имеете полное представления о том, что такое дифавтомат в электрике, а также в курсе принципа его работы и монтажа в электрическую сеть.

схемы и установка своими руками

Дифференциальный автомат сочетает в себе два механизма защиты: защиту от слишком большого тока и защиту от утечки тока.

Как мы знаем, неприемлемо большой ток бывает в двух случаях:

• когда ток потребления устройств в данной цепи превысил некоторый предел;
• когда ток в цепи потребления скачком перешел вообще все мыслимые пределы, как это бывает в случае короткого замыкания.

Эти два случая отличаются, кроме значений тока, еще временем возрастания. Если в цепь поставили слишком мощный электрический аппарат, то не будет скачкообразного изменения, ток возрастет плавно до номинала потребления и остановится на нем, даже и превысив предел автомата. В случае же короткого замыкания все будет наоборот, сначала нормальное потребление, потом скачкообразный выход за пределы.

Такие вопросы решает обычный автоматический выключатель, в нем есть несколько размыкателей, реагирующих как на ток, так и на время изменения. Все это — защита нас от пожара или других действий тока, связанных с его тепловым воздействием: воспламенение, задымление, выход из строя проводки и так далее.

Дифференциальная защита

Защита вторая более «интеллектуальная». Она включается, чтобы защитить нас от поражения, внезапного тока, уходящего из «обслуживаемой» цепи за ее пределы — скорее всего, через нас. На такой ток простой автоматический выключатель может не сработать — ничего не перегорело в схеме и не замкнуло, то есть нагрузка, вообще говоря, нормальная. Просто это случилось при подсоединении к сети еще одной цепочки, через которую ток уходит туда, где потребление не предусмотрено. А это как раз и может быть человек, нечаянно коснувшийся токоведущих частей. Через него и потечет ток в пол или в батарею отопления и далее в землю.

Для обычного установленного автомата этот добавочный ток может оказаться и невелик. Но, начиная с 30 миллиампер, он человеку опасен, такой ток вызывает судорожные сокращения мышц, которые препятствуют, например, высвобождению кисти руки, если она схватилась за провод под напряжением. Вот на такой порог срабатывания и настроены обычно дифференциальные автоматы. 

В них такой ток выявляется сравнением двух токов: текущего в цепь по фазовой линии и вытекающего из нее по нулевой. Эта схема сравнения УЗО и называется «дифференциальная», то есть разностная.

1 – входной контакт фазы дифавтомата
2 – выходной контакт фазы дифавтомата
N – нулевой провод

I₁ – ток в нагрузку
I₂ – ток из нагрузки
I₀ – ток утечки

Ток по фазной линии протекает под вторичной обмоткой дифференциального трансформатора в одну сторону, а по нулевой линии — в противоположную. Когда они равны, то индукция от них во вторичной обмотке взаимно компенсируется, и разностный ток получается нулевой. Если в схеме потребления происходит утечка, то, в соответствии с первым законом Кирхгофа, ток по нулевой линии станет меньше тока по фазовой. Появившаяся разница будет усилена схемой логического управления, и в случае превышения ей некоторого порога произойдет размыкание реле дифавтомата.

Устройство и схема

Дифференциальный автомат сочетает в себе две защиты: защиту от чрезмерного тока в цепи как обыкновенный автомат отключения и защиту от тока утечки. Оби эти схемы включены последовательно.

Есть еще одна особенность. Механизм дифференциального реагирования на расход тока в сети может сам быть запитан от того же напряжения, цепь которого  он контролирует. Это нормально, когда происходит ситуация его реагирования в ней. Тогда отключаются и фазовый провод, и нулевой, и цепь оказывается полностью отделенной от питающего напряжения, что и нужно для защиты.

Но если по какой-то причине на дифавтомат подано фазовое напряжение, а нулевой провод оборван где-то раньше, на дифавтомате не будет полноценного питания, но сам он окажется в замкнутом состоянии. То есть фаза пройдет через него в сеть, и в этом случае возможны утечки — то есть аварийные ситуации в этой цепи, — а он на них не среагирует.

В этом случае два выхода: или сделать так, чтобы дифавтомат был в замкнутом состоянии только при наличии приходящих и фазы, и нуля, а при пропадании любого из них сразу размыкался, или  делать отдельную схему питания дифференцирующего механизма, независимо от напряжения на его входных клеммах.

Устройства, в которых имеется указанный недостаток, — это наиболее простые дифавтоматы, в них ток утечки усиливается операционным усилителем, который сам питается от того же напряжения. Такие дифавтоматы называются электронными, и они более дешевы, чем дифавтоматы без такого недостатка, называемые электромеханическими. Электронные дешевле, электромеханические дороже.

а) – слева, схема, не зависящая по питанию от контролируемого
напряжения
 б) – справа, схема дифавтомата, в которой питание логической схемы А
заведено от L и от N, то есть подконтрольных фазы и нуля.
При обрыве N питание А прекращается, и дифавтомат
перестает выполнять свою функцию (справа – перечеркнуто),
хотя фаза так и будет поступать на выход L2

Схемы автоматов, которые приведены на картинке, рисуются на лицевой панели устройства, и легко выбрать, какой из них вам подойдет больше: дешевый или более точный. Казалось бы, банальный вопрос.

Однако и тут есть нюансы.

Общая и селективная защита

То, что такая защита — вещь, безусловно, хорошая и нужная, спору нет. Только будет ли обеспечена полная безопасность в большой и структурированной схеме потребления? Ведь таких схем теперь стало очень много, и все больше потребителей переходят к развитым системам потребления.

А для таких схем характерно использование множества потребляющих устройств с разными параметрами потребления. Различные мощности, токи, режимы включения и выключения, различная фазность.

Сумеет ли один дифференциальный автомат обеспечить одинаковую безопасность в совершенно разных цепях потребления? А один дифавтомат на распределительном щитке — это и есть самое дешевое решение. Пусть дорогой, совсем лишенный недостатков, но все-таки один?

 Двухполюсный дифференциальный автомат — это и есть самый минимальный вариант общей защиты. Защита сработает при появлении тока утечки в любой из подсетей, хотя какой именно, автомат не скажет. Кроме того, суммарные мощности подсетей (следовательно, и номиналы токов) должны быть примерно равны, это диктует выбор номинала автомата по току.

В случае подключения более мощного потребителя вся картина будет нарушена.

Если у дифавтомата схема подключения именно такая, то стоимость защиты возросла почти вдвое, а защиту нельзя считать надежной. Есть способ выставить свои параметры защиты на каждом из дифавтоматов, обслуживающих конкретные сети потребления — например, сеть мощную и сеть «мокрую». А отдельно поставить еще дифавтомат групповой защиты или селективный дифавтомат. Такие автоматы маркируются символом G или S.

Конечно, сразу получаем скачок роста стоимости такой защиты.

Но вот тут и можно вспомнить о дешевых дифавтоматах. А их уже делали еще в 1970-е и 1980-е годы и в самых компактных исполнениях. Ведь задача перед дифавтоматом не стоит защитить провода, ведущие к нагрузке. При качественном выполнении схемы проводок провода, спрятанные в стену, опасности не представляют. Опасность исходит именно от устройств потребления электроэнергии, от их вставленных в розетки шнуров, от их внутренних казусов, могущих пробить изоляцию, от влаги, проникшей в электроприбор и замкнувшей фазу на корпус. Логично и защиту ставить где-то здесь, совсем близко от прибора.

Для защиты детей выпущены УЗОШ — устройства защитного отключения школьного исполнения

Такие средства защиты недешевы, но бесспорным плюсом является их универсальность и мобильность. Они представляют собой защиту конкретного устройства (стиральной машины или бойлера), не занимают места на щитке питания, а адаптеры, вилки, удлинители не требуют вносить никаких изменений в существующие схемы. Кроме того, процесс «наращивания безопасности» может быть постепенным по необходимости. А некоторые могут быть связаны с производством наружных работ для защиты работающих с дрелью, болгаркой, и так далее — удлинители — и использоваться только в случае необходимости.

Маркировка дифавтоматов

На лицевую панель нанесена схема дифавтомата и другая информация.

Время реагирования устройства очень важно. Для человека это время должно быть меньше времени начала фибрилляции сердца при поражении током.

Как видим, в селективном дифавтомате время реагирования больше, чем в обыкновенном.

Это правильно, время реакции и ток утечки должны быть больше, это делается для того, чтобы сначала срабатывали дифавтоматы, непосредственно защищающие конкретную подсеть или конкретное устройство.

Еще дифавтоматы различаются по токам, в которых предназначены работать.

Ток типа АС — обычный переменный ток, который используется в бытовой сети. Тип А — срезанный ток, как это делается в некоторых схемах управления для снижения мощности. Тип В — токи разной непредсказуемой формы. Типы А и В ставят в сетях промышленных предприятий с различными характерами потребляющих устройств возникающих при этом токов.

Трехфазный вариант

Если в системе потребления используются три фазы, то, если фазы разведены раздельно, можно на каждой из них поставить по дифавтомату — обыкновенному, двухполюсному.

Но когда используется именно трехфазная схема питания, то есть смысл ставить и трехфазный дифавтомат, четырехполюсный.

В нем на дифференциальный трансформатор подается один нейтральный провод и три фазных. Нулевой, так же, как и в двухполюсном дифавтомате, положен в обратном направлении, то есть образуемый им магнитный поток является компенсирующим для остальных трех обмоток. В результате в нормальном состоянии ток утечки равен нулю

Установка дифференциального автомата

Рассмотрим установку дифавтомата в распределительном щите. При наличии дифавтомата в нашей сети потребления нулевая шина не должна объединяться с шиной заземления, так как именно через  заземляющий провод и происходит утечка тока, которую измеряет дифавтомат. Если их объединить, то «фокус не получится» — ток, убегающий в заземление, вернется в ту же самую нулевую шину.

В случае отсутствия заземления вообще, как это часто у нас бывает, утечка при поражении током обычно происходит через какие-то металлические предметы (трубу, батарею), которые и можно считать «плохим заземлением».

Поэтому дифавтомат в сети без заземления работать будет, а в сети с нулевой шиной, объединенной с заземлением, нет.

В щите дифавтомат устанавливаем на DIN-рейку после счетчика, но перед группой автоматов.

Как и у всего остального модульного оборудования, сверху подаются входные провода, снизу отходят выходные. Как правильно подключить АВДТ в трехфазной сети, проблемы не составляет: надо подключать его не к одной фазе, а сразу к трем:

Правильно подключить дифавтомат своими руками — это не просто подать провода к входным и выходным клеммам. После того как автомат в щитке, надо еще проверить его работу.

На нем имеется кнопка «Тест», которая подключает сопротивление, имитирующее ток утечки. При нажатии кнопки дифавтомат должен среагировать — отключиться. Если этого не произойдет, это значит, что в аппарате имеется неисправность и необходимо его заменить.

Схема подключения дифференциальных автоматов

21vek-220v.ru

5-07-2019

5-07-2019

Схема подключения дифференциальных автоматов

21vek-220v.ru

Главное правило установки дифференциальных автоматов заключается в том, что установку должен проводить только квалифицированный мастер, который знает, как правильно выполняется такая работа.

Выделяют два основных варианта возможной установки дифференциального автомата. Он может устанавливаться один на всю электрическую сеть, либо же можно установить несколько изделий, по одному на каждую отдельную линию. При выборочной установке можно установить дифавтомат не на каждую линию, а только на те, где необходимо обеспечить безопасность людей при контакте с токопроводящими частями электрического оборудования.

По правилам установки следует обязательно проверить устанавливаемое устройство на предмет трещин или повреждений. Так как при наличии каких-либо повреждений не сможет обеспечиваться полноценная защита. Это правило касается всех без исключения устройств, даже таких как «Автоматический выключатель дифференциального тока АВДТ 32 С6». Также следует обязательно проверить исправность работы выключающего механизма устройства и наличие соответствующей маркировки на корпусе изделия.

Так как дифференциальные автоматы и устройства защитного отключения являют собою почти одинаковые изделия, то и подключаются они фактически одинаково. Потому рассмотрим следующую схему подключения:
 

Дифференциальный автомат, или УЗО на данной схеме, сравнивает электрический ток, который проходит по фазному проводнику (L) с тем током, который проходит по нулевому проводнику (N). Как правило, эти токи будут равны, если устройство будет полностью исправно и изоляции электропроводки не будет повреждена. Если же в цепи возникает ток утечки, то значения фазного и нулевого токов станут разными. Дифференциальный автомат сразу же зарегистрирует эти изменения и сравнит показатель тока утечки с номинальным током утечки, который предусмотрен для этого устройства. Если показатель тока утечки будет больше, чем показатель номинального тока утечки, то дифференциальный автомат отключит питание на защищаемом им участке электрической сети. Включения питания, как правило, производятся только после того, как устранена причина, по которой произошло отключение. Подобным образом работают все дифференциальные автоматы, даже такие как «Дифференциальный автомат DX 07978 AC 20A-300мА 400В 3Р+N(Legrand)».

Так сложилось, что многие считают, будто дифференциальный автомат и устройство защитного отключения это одно и то же. По сути, в этом есть доля правды, но все же это не совсем так.

Главное отличие этих двух устройств заключается в тех функциях, которые они выполняют. Так устройство защитного отключений это коммутационный аппарат, который защищает человека от возможного поражения электрическим током. А дифференциальный автомат это аппарат, который не только защищает людей от поражения электрически током, но и может произвести автоматическое отключение любой части сети в случае возникновения короткого замыкания или перегрузки. Иными словами, дифференциальный автомат представляет собою все то же УЗО, только со встроенной защитой от сверхтоков.

В соответствии с нормативными постановлениями, рекомендуется устанавливать именно дифференциальные автоматы, так как они способны обеспечить дополнительную защиты от сверхтоков. Более того, в групповых линиях категорически запрещено устанавливать обыкновенные устройства защитного отключения, если не устанавливается дополнительное устройство, которое отвечает за обеспечение защиты от перегрузок и коротких замыканий.

Также отдельно регламентируется установка таких устройств в жилых зданиях. Здесь допускается установка устройств защитного отключения типа «А», которые реагируют на переменные и пульсирующие токи повреждений. Также можно устанавливать устройства защитного отключения типа «АС», которые реагируют исключительно на переменные токи утечки. Одним из таких устройств является «Автомат дифференциального тока Ds941 C16 30 MA тип АС», реагирующий на ток утечки в 30 мА. https://www.21vek-220v.ru/cat/difavtomatabb2polyusnyjdsh941rc1630matipas.htm

Главное правило установки дифференциальных автоматов заключается в том, что установку должен проводить только квалифицированный мастер, который знает, как правильно выполняется такая работа.

Выделяют два основных варианта возможной установки дифференциального автомата. Он может устанавливаться один на всю электрическую сеть, либо же можно установить несколько изделий, по одному на каждую отдельную линию. При выборочной установке можно установить дифавтомат не на каждую линию, а только на те, где необходимо обеспечить безопасность людей при контакте с токопроводящими частями электрического оборудования.

По правилам установки следует обязательно проверить устанавливаемое устройство на предмет трещин или повреждений. Так как при наличии каких-либо повреждений не сможет обеспечиваться полноценная защита. Это правило касается всех без исключения устройств, даже таких как «Автоматический выключатель дифференциального тока АВДТ 32 С6». Также следует обязательно проверить исправность работы выключающего механизма устройства и наличие соответствующей маркировки на корпусе изделия.

Так как дифференциальные автоматы и устройства защитного отключения являют собою почти одинаковые изделия, то и подключаются они фактически одинаково. Потому рассмотрим следующую схему подключения:
 

Дифференциальный автомат, или УЗО на данной схеме, сравнивает электрический ток, который проходит по фазному проводнику (L) с тем током, который проходит по нулевому проводнику (N). Как правило, эти токи будут равны, если устройство будет полностью исправно и изоляции электропроводки не будет повреждена. Если же в цепи возникает ток утечки, то значения фазного и нулевого токов станут разными. Дифференциальный автомат сразу же зарегистрирует эти изменения и сравнит показатель тока утечки с номинальным током утечки, который предусмотрен для этого устройства. Если показатель тока утечки будет больше, чем показатель номинального тока утечки, то дифференциальный автомат отключит питание на защищаемом им участке электрической сети. Включения питания, как правило, производятся только после того, как устранена причина, по которой произошло отключение. Подобным образом работают все дифференциальные автоматы, даже такие как «Дифференциальный автомат DX 07978 AC 20A-300мА 400В 3Р+N(Legrand)».

Так сложилось, что многие считают, будто дифференциальный автомат и устройство защитного отключения это одно и то же. По сути, в этом есть доля правды, но все же это не совсем так.

Главное отличие этих двух устройств заключается в тех функциях, которые они выполняют. Так устройство защитного отключений это коммутационный аппарат, который защищает человека от возможного поражения электрическим током. А дифференциальный автомат это аппарат, который не только защищает людей от поражения электрически током, но и может произвести автоматическое отключение любой части сети в случае возникновения короткого замыкания или перегрузки. Иными словами, дифференциальный автомат представляет собою все то же УЗО, только со встроенной защитой от сверхтоков.

В соответствии с нормативными постановлениями, рекомендуется устанавливать именно дифференциальные автоматы, так как они способны обеспечить дополнительную защиты от сверхтоков. Более того, в групповых линиях категорически запрещено устанавливать обыкновенные устройства защитного отключения, если не устанавливается дополнительное устройство, которое отвечает за обеспечение защиты от перегрузок и коротких замыканий.

Также отдельно регламентируется установка таких устройств в жилых зданиях. Здесь допускается установка устройств защитного отключения типа «А», которые реагируют на переменные и пульсирующие токи повреждений. Также можно устанавливать устройства защитного отключения типа «АС», которые реагируют исключительно на переменные токи утечки. Одним из таких устройств является «Автомат дифференциального тока Ds941 C16 30 MA тип АС», реагирующий на ток утечки в 30 мА. https://www.21vek-220v.ru/cat/difavtomatabb2polyusnyjdsh941rc1630matipas.htm

Трехфазный дифференциальный выключатель Автоматический выключатель УЗО 63A 300 мА Класс A omu systems | ADAJUSA

Электрическая дифференциальная защита Переключатель 63A 300 мА, 4 полюса, электромагнитного типа, для защиты людей от проблем с изоляцией / отводом в установках или электрических элементах . Высокая условная мощность резания (10кА).

Занятость класса «А», высокий уровень связи при наличии нарушений в ЛЭП. Продвинутая нейтросъемка над фазой, нейтральное положение слева.

Дифференциалы этого типа являются электромагнитными, что позволяет не потерять функцию безопасности при изменении напряжения питания или потере нейтрального проводника. Только при выводе в активную фазу возникает дифференциальный пожар.

Изготовлен из умеренно огнестойкого термопласта. Он имеет два визуальных индикатора состояния на передней панели, верхний указывает на состояние дифференциала (ВКЛ / ВЫКЛ), а нижний указывает на сбой тока утечки.Этот дифференциал поддерживает установку дополнительных элементов по бокам.

Технические данные:

• Производитель / Импортер: omu systems
• Модель: OMR104A6303
• Количество полюсов: 4 (3 + N)
• Класс: A
• Тип: электромагнитный
• Занятость в сфере услуг и промышленности
• Рабочее напряжение (Eu): 240/415 В переменного тока.
• Номинальная сила тока (В): 63А
• Чувствительность (I’n): 300 мА (0.3А).
• Мощность резания: 10кА
• Напряжение изоляции (In): 500 В.
• Степень защиты IP20.
• Визуальная индикация положения контакта: красный-ВКЛ, зеленый-ВЫКЛ.
• Нормы: IEC / EN 61008-1
• Маркировка CE
• Размер клеммы: 50 мм2
• Вес нетто (кг): 0,410
• Монтажное положение: вертикальное / горизонтальное.
• Корпус и крышка: Литой термопласт, огнестойкий.
• Возможность двойного подключения кабелем или гребенкой
• Вспомогательные элементы: NO

Размеры:

Три основных принципа дифференциальной защиты, которые вы ДОЛЖНЫ правильно понимать

Генераторы, двигатели, трансформаторы и линии

Три основных принципа дифференциальной защиты, описанные в этой статье, которые были известны в течение десятилетий, по-прежнему применимы и не зависят от конкретного устройства технология.Дифференциальная защита сравнивает измеренные значения по величине и фазе. Это возможно путем прямого сравнения мгновенных значений или векторным (векторным) сравнением.

В каждом случае измерение основано на законах Кирхгофа, которые гласят, что геометрическая (векторная) сумма токов, входящих или выходящих из узла, должна составлять 0 в любой момент времени. .

Условное обозначение, используемое в этом контексте, гласит, что токи, протекающие в защищаемой зоне, положительные, а токи, выходящие из защищенной зоны, отрицательные.

Генераторы, двигатели и трансформаторы часто защищены дифференциальной защитой, так как высокая чувствительность и быстрая работа идеально подходят для минимизации повреждений. На фидерах дифференциальная защита в основном используется для защиты кабелей, особенно на коротких расстояниях, где невозможно легко применить дистанционную защиту.

Содержание:

1. Дифференциальная защита по току
   1. Сравнение тока с цифровой передачей измеренных значений
2. Смещенная (стабилизированная) дифференциальная защита
   1. Пример
   2. Важные примечания
3. Дифференциальная защита с двумя пилотными проводами сердечники
   1. Сравнение напряжений (принцип противоположного напряжения)
   2. Принцип циркулирующего тока
   3. Сравнение принципов измерения

1.Дифференциальная защита по току

Это самый простой и наиболее часто применяемый вид дифференциальной защиты. Принцип измерения показан на рисунке 1. Трансформаторы тока на концах зоны дифференциальной защиты подключены последовательно на вторичной стороне, так что токи циркулируют через трансформаторы тока во время внешнего короткого замыкания (см. Рисунок 1a), и ток не протекает. через дифференциальную измерительную ветвь, где расположено дифференциальное реле.

В случае внутреннего повреждения (рис. 1b) токи повреждения текут к месту повреждения, так что вторичные токи складываются и протекают через дифференциальную ветвь. Дифференциальное реле срабатывает и инициирует отключение.

Рисунок 1 — Принцип измерения: Внешняя ошибка или нагрузка (a), Внутренняя ошибка (b)

Принцип этой простой схемы ( не -смещенная дифференциальная защита по току ) может использоваться на всех нераспределенных объектах защиты, где трансформаторы тока расположены в непосредственной близости друг от друга.

В простейшем случае используются генераторы или двигатели (рис. 2а), в частности, когда трансформаторы тока имеют одинаковое передаточное отношение. Защита трансформатора требует установки трансформаторов тока для векторной группы и коррекции соотношения токов, используемых для сравнения (рис. 2b).

Рисунок 2 — Дифференциальная защита, трехфазный основной принцип

Для защиты сборных шин необходимо суммировать токи от нескольких фидеров (Рисунок 3).В случае нагрузки и внешних повреждений векторная сумма токов фидера равна нулю, поэтому в реле не протекает дифференциальный ток.

Во время внутренних неисправностей , однако, токи в сумме составляют большой дифференциальный ток .

Рисунок 3 — Защита сборных шин (нагрузка или состояние отказа)

Для дифференциальной защиты фидера трансформаторы тока на двух клеммах защищаемого объекта находятся далеко друг от друга.В этом случае используется схема подключения согласно рисунку 4 (трехжильная дифференциальная защита пилот-сигнала). Для соединения между двумя станциями требуются три жилы контрольного провода, которые обычно предоставляются как «витая тройка » через кабель связи.

Дифференциальные реле тока подключены к обоим клеммам в дифференциальном сердечнике, которые в случае внутренней неисправности отключают автоматические выключатели на соответствующих станциях . Следовательно, дальнейшая передача команд отключения между станциями не требуется.

На практике вторичные токи трансформатора тока (1 или 5 А) преобразуются в 100 мА путем установки трансформаторов тока для уменьшения нагрузки на жилы контрольных проводов. Дифференциальная защита по току может использоваться на расстоянии около 10 км благодаря уменьшенной нагрузке на трансформатор тока.

На короткие расстояния от 1 до 2 км можно использовать кабелей управления (изоляция 2 кВ) .

Рисунок 4 — Дифференциальная защита линии

Когда кабели управляющих проводов находятся в непосредственной близости от силовых кабелей или воздушных линий, требуется соответствующее экранирование от токов короткого замыкания через землю .На больших расстояниях в пилотных проводах могут возникать высокие напряжения в несколько кВ. Это влияет на изоляцию контрольных проводов от земли и требует специальных кабелей контрольных проводов с более высокой изоляцией (например, 8 кВ), а также может потребоваться барьерные трансформаторы для предотвращения попадания высокого напряжения на реле защиты.

Для дальнейшего уменьшения количества требуемых жил контрольных проводов промежуточные трансформаторы тока также являются суммирующими трансформаторами, посредством чего фазные токи объединяются в единый (суммированный) составной ток.

1.1 Сравнение тока с цифровой передачей измеренных значений

До сих пор был описан принцип дифференциальной защиты по току, основанный на классическом режиме аналоговой передачи измеренных значений 50/60 Гц через контрольную проводную связь. При числовой защите все чаще применяется последовательная передача данных.

Таким образом, измеренные значения кодируются в цифровом виде и передаются через выделенную оптоволоконную сердцевину или через систему передачи цифровых данных.Несмотря на передачу и обработку числовых измеренных значений, основной принцип остается неизменным. Примерами этого являются цифровая дифференциальная защита фидера 7SD52 компании Siemens и децентрализованная цифровая защита шин 7SS52 .

Описанные выше схемы защиты сравнения также обозначаются как « продольная дифференциальная защита ». Для полноты картины необходимо также упомянуть использовавшуюся ранее поперечную дифференциальную защиту.Он сравнивал ток на выводах двух или более цепей, соединенных параллельно.

Этот тип защиты почти никогда больше не используется с линиями, в частности, потому что цепи должны быть подключены параллельно для этого типа защиты и не могут работать независимо.

Только с генераторами, у которых параллельные (разделенные) обмотки в каждой фазе выведены на отдельные клеммы, поперечная дифференциальная защита по-прежнему используется от коротких замыканий.

Вернуться к таблице содержания ↑

2. Смещенная (стабилизированная) дифференциальная защита

До сих пор, для простоты, для реле, измеряющего ток в дифференциальной цепи, предполагался фиксированный порог срабатывания. Однако на практике необходимо учитывать ложный дифференциальный ток, возникающий из-за ошибок преобразования трансформаторов тока. В линейном диапазоне трансформаторов тока эта ошибка пропорциональна сквозному току.

В случае больших токов короткого замыкания может возникнуть насыщение ТТ, вызывающее быстрое увеличение этого ложного дифференциального тока .Кроме того, переключатели ответвлений трансформатора вызовут ложный ток из-за изменения коэффициента трансформации.

На рис. 6 показан дифференциальный ток, измеряемый реле, относительно сквозного тока (I _— ) во время нагрузки или внешних повреждений.

Рисунок 6 — Ложный дифференциальный ток во время нагрузки и внешних КЗ с адаптированной характеристикой реле

Очевидно, что порог срабатывания должен быть увеличен, когда сквозной ток увеличивается.Это приводит к высокой чувствительности при нагрузке и малым токам короткого замыкания, в то же время обеспечивая улучшенную стабильность против неправильной работы с большими токами, когда ожидается насыщение ТТ.

В первые дни защиты это достигалось увеличением порога срабатывания пропорционально сквозному току. Этот метод был предложен еще в 1920 году как дифференциальное реле смещения . Принцип действия показан на Рисунке 7 — Дифференциальное реле со смещением по МакКроллу.

Рисунок 7 — Дифференциальное реле со смещением в соответствии с McCroll

Электромеханические и статические реле, реализованные этим методом с использованием выпрямительного мостового компаратора Рисунок 7. Измерительный тракт был реализован с помощью поляризованного реле с подвижной катушкой, имеющего высокий чувствительность, а затем с электронной схемой запуска. Смещение (стабилизация) обеспечивалось сигналом I _Bias = k ₁ × (I ₁ — I ₂ ) , что соответствует «сумме» токов ТТ в случае сквозного тока. .

При этом необходимо соблюдать выбранную условность знаков для токов; он обозначает токи как положительные, когда они протекают в защищаемый объект. На работу влияет «разница» токов ТТ I _Op = k ₂ × (I ₁ + I ₂ ) .

Результат следующих состояний:

Таблица 1 — Смещение (стабилизация) и разность »токов ТТ

Критерий подхвата: : I _Op > I _{Смещение}

т.е.k ₂ × | I ₁ + I ₂ | > K ₁ × | I ₁ — I ₂ |

С помощью удерживающей пружины на реле срабатывания можно также установить минимальный порог срабатывания B. Таким образом получается основное уравнение для дифференциальной защиты со смещением:

| I ₁ + I ₂ | > K ₁ × | I ₁ — I ₂ | + B , где k = k ₁ / k ₂

Позже измерительная схема была усовершенствована и дополнена комбинацией дополнительных диодных резисторов .Таким образом, ограничение с небольшими токами устанавливается медленно и только начинает сильно увеличиваться выше порогового значения (переменное ограничение), как показано пунктирной характеристикой на рисунке 8. Затем числовая защита реализовала характеристику, состоящую из нескольких секций.

Это позволяет лучше адаптироваться к области измерения ложного тока , которую необходимо исключить .

Рисунок 8 — Дифференциальная защита с мостовой выпрямительной схемой в измерительном тракте

В более новых устройствах защиты порог B больше не добавляется к сдерживающей стороне, а предоставляется как отдельное значение настройки: I _Op > B .В результате смещенная характеристика I _Op > k × I _Res больше не смещается на начальное значение B, а вместо этого проходит через начало координат.

Следовательно, достигается повышенная чувствительность при малых токах.

Описанный принцип измерения может также применяться к объектам защиты, имеющим более двух выводов (трехобмоточные трансформаторы или защита сборных шин). Таким образом, сумма значений тока (арифметическая сумма) используется для ограничения1, а величина геометрической (векторной) суммы токов используется для работы:

• I _Res = | I ₁ | + | I ₂ | + | I ₃ | +… + | I _n |
• I _Op = | I ₁ + I ₂ + I ₃ +… + I _n |

Условия, указанные выше, применяются в качестве критерия срабатывания: I _Op > k × I _Res и I _Op > B

Коэффициент смещения k (% смещения / 100) , определяющий крутизну характеристики смещения, можно установить в диапазоне от k = 0.От 3 до 0,8, в зависимости от области применения и размеров трансформаторов тока. Порог B может быть установлен на 10% I _N для генератора , в то время как 130% максимального тока фидера типично для защиты сборных шин.

Об этом подробно говорится в разделе о системах индивидуальной защиты. Соответствующая схема, основанная на обработке аналогового сигнала, показана на Рисунке
9 ниже. Расчет величины достигается за счет исправления.

В случае внешней неисправности рабочий ток I _Op должен быть равен нулю, то есть векторы тока должны в сумме равняться нулю . Ток удержания соответствует сумме значений тока.

Где,

• I _Op = | I ₁ + I ₂ + I ₃ +… + I _n | = | ΣI |
• I _Res = | I ₁ + I ₂ + I ₃ +… + I _n | = | ΣI |

В случае внутренней неисправности рабочий ток является результатом суммирования векторов тока.В своей простейшей форме, когда все входные и, следовательно, связанные токи короткого замыкания примерно совпадают по фазе, вектор и суммы величин равны, то есть I _Op = I _Res .

При нормальных условиях (короткое замыкание с низким сопротивлением и подача фазового эквивалента) можно отметить следующее:

Таблица 2 — Внешние и внутренние отказы

В случае внутренних замыканий с относительно большим сопротивлением замыканию однако следует учитывать, что часть тока нагрузки может все еще протекать через защищаемый объект во время повреждения.Сквозной ток нагрузки накладывается на токи короткого замыкания, протекающие в защищаемый объект.

Соответственно уменьшается соотношение I _Op / I _Res .

2.1 Пример

Короткое замыкание с защитой от короткого замыкания (рисунок 10):

• I _Op = 2300-300 = 2000
• I _Res = 2300 + 300 = 2600
• I _{Op / IRes} = 0.77

Рисунок 10 — Внутреннее повреждение с сопротивлением короткому замыканию, распределение тока

В расширенных системах передачи или в случае возникновения скачков мощности или даже несогласованности, неисправность Однако токи, протекающие в месте повреждения, могут иметь существенные разности фазовых углов. В этом случае векторная сумма токов меньше суммы значений тока и, следовательно, I _Op Res .

Для двусторонней подачи будут выполнены условия, показанные на рисунке 11. Если для простоты предполагается, что оба тока имеют одинаковую величину, то применяется следующее:

I _Res = 2 × | I _F | и I _Op = 2 × cos (δ / 2)

При δ = 30 ° получается меньшее отношение I _Op / I _Res = 0,87 .

Рисунок 11 — Внутреннее короткое замыкание со сдвигом фаз между входами