Особенности применения устройств защитного отключения и дифференциальных автоматических выключателей в электрических схемах

Сальников Андрей Александрович¹, Кузнецов Алексей Иванович^1
1Уральский государственный университет путей сообщения, аспирант

Аннотация
В данной статье рассматривается принцип работы устройств и защитного отключения и дифференциальных автоматических выключателей, рас-смотрены плюсы и минусы каждого устройства и предложена специфика выбора аппаратов.

Ключевые слова: автомат, дифференциальный автомат, схема, ток утечки, узо, характеристики отключения

Библиографическая ссылка на статью:
Сальников А.А., Кузнецов А.И. Особенности применения устройств защитного отключения и дифференциальных автоматических выключателей в электрических схемах // Современные научные исследования и инновации. 2019. № 9 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka. ru/issues/2019/09/90268 (дата обращения: 24.01.2023).

Со времен создания электричества вопрос о защите человека от поражения его электрическим током всегда оставался актуальным. Опуская эволюцию создания различных защитных автоматов, стоит отметить, что в настоящее время все чаще используются такие элементы, как устройства защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматические выключатели (дифавтомат).

Учитывая то, что в современном мире люди сами пытаются при ремонте налаживать проводку в квартире, ограничиваясь поиском определенной информации в интернете, вопрос выбора устройств защиты всегда остается открытым. У многих людей возникают сложности с выбором этих аппаратов, поэтому разберем, в каком случае выбирается УЗО, а в каком дифавтомат .

Для решения этого вопроса рассмотрим для начала принцип действия  УЗО и дифавтомата.

УЗО предназначено для защиты электрической цепи от токов утечки, то есть выполняет дифференциальную защиту [1]. Схема УЗО представлена на рисунке 1.

Фазный провод с протекающим по нему входным током помещен в тороидальный магнитопровод, нейтральный провод с протекающим по нему выходным током также помещен в этот магнитопровод. В нормальном режиме работы входной ток (фазный) равен выходному (нулевой), разница между ними равна нулю, в этом случае УЗО находится в своем рабочем режиме. При возникновении тока утечки появляется разница между входным и выходным токами. Показанная на рисунке 1 логика сравнения входного и выходного токов обнаруживает эту разницу и посылает сигнал на исполнительный элемент, который  разъединят силовые контакты, защищая при этом цепь от токов утечки [1].

 

Рисунок 1 ‒ Схема работы УЗО

Важной особенностью УЗО является то, что это устройство используется лишь для защиты от токов утечки, при этом не защищая от токов перегрузки и токов короткого замыкания [2].

Для защиты от приведенных выше факторов последовательно с УЗО в цепь включается автоматический выключатель (рисунок 2).

Автоматический выключатель содержит тепловой и электромагнитный расцепители, выполняющие защиту, соответственно, от перегрузок и токов короткого замыкания [3].

Дифференциальный автомат же объединяет в себе функции УЗО и автоматического выключателя, обеспечивая полноценную защиту цепи от токов утечки, перегрузок и токов короткого замыкания.

Возникает вопрос: если дифавтомат включает в себя вышеперечисленные функции, то зачем использовать УЗО с автоматическим выключателем?

Для этого рассмотрим преимущества и недостатки каждого элемента с учетом требуемых задач.

QD ‒ условное обозначение УЗО [4];

QF‒ условное обозначение автоматических выключателей [4].

Рисунок 2 ‒ Защитная часть электрической цепи с применением (УЗО+ автоматический выключатель)

Рассмотрим самую распространенную схему (рис.3) применения устройств защиты: установка дифавтомата на каждую группу потребителей. Преимуществом будет то, что аппарат будет занимать меньшее место в электрощите относительно использования УЗО и автомата, так как включает в себя данные функции защит. К недостаткам стоит отнести малый выбор и дороговизну дифференциальных автоматов, если существует необходимость в нетиповых характеристиках оборудования. Также стоит отметить, что в бюджетных моделях нет индикации по виду срабатывания. Например, требуется подобрать дифавтомат с отключающей характеристикой D и током утечки 100мА типа АС, что будет весьма проблематично не только финансово, но и физически найти такой аппарат, так как все производители делают упор на отключающую характеристику С с током срабатывания по утечке 30мА. Но выход из этой ситуации есть: используем отдельно УЗО с током утечки 100мА и автоматический выключатель с характеристикой D (рис.2).

Таким образом, получаем преимущество использования УЗО: широкий выбор требуемых защитных функций, а также визуальное определение, какая из защит сработала, так как УЗО и автоматический выключатель находятся в разных корпусах. При этом к недостаткам можно выделить то, что использование совместно (QF+QD) приведет к увеличению площади занимаемого пространства в щите, также потребуется дополнительное монтаж проводов между QF и QD.

QFD‒ условное обозначение дифавтоматов 1-4 [4];

Рисунок 3 ‒ Защитная часть электрической цепи с применением дифавтоматов

Представленные выше схемы, в основном, используются для ответственных потребителей с установкой защитного устройства на каждую группу (холодильные установки). Если есть задачи в бюджетной установки устройств защит на неответственные потребители (розетки в частном доме), то можно использовать оптимизированные схемы с применением одного группового УЗО (рис. 4). Такое применение экономически более целесообразно, однако при возникновении тока утечки больше порога срабатывания произойдет отключение всех групп. Данное схемное решение применимо для неответственных потребителей.

Рисунок 4 ‒ Защитная часть оптимизированной схемы с применением одного группового УЗО

 

Проанализировав все выше изложенное, можно сказать, что выбор устройств защиты будет зависеть от поставленных целей и задач.

Использование дифференциального автомата целесообразно, если требуется защита каждой группы потребителей отдельно (рис.3) при условии типовых характеристик, либо стоит задача в минимизации размеров электрощита. Использование УЗО (рис.2) с автоматическим выключателем приемлемо, когда потребуются нетиповые характеристики теплового и электромагнитного расцепителя или предполагается использование группового УЗО для неответственных потребителей (рис.4).

Библиографический список

1. Устройства защитного отключения /Учебно-справочное пособие/ Душкин Н.Д., Монаков В.К., Старшинов В.А./ ЗАО “Энергосервис”, 2004г. – 232с.
2. Правила устройства электроустановок: Общие правила – 7-е издание. – М.: «Издательство ДЕАН», 2002, – 304 с.
3. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. – СПб.: Издательство ДЕАН, 2003 – 304 с.
4. ГОСТ 2.702-2011 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Правила выполнения электрических схем

---

Количество просмотров публикации: Please wait

Все статьи автора «Сальников Андрей Александрович»

Выключатель нагрузки и автомат в чем разница

Администрация2022-01-31T20:31:40+03:00

Статьи автоматический выключатель, Выключатель нагрузки 0 Комментариев

Некоторые пользователи электроэнергии, покидая помещение, обесточивают его, щелкая рычажками вводных автоматов на электрическом щитке. Согласитесь, это позволяет чувствовать себя намного увереннее, например, покидая рабочее место в конце дня, таким образом, отключают нагрузку, иногда это даже выделено отдельным пунктом в должностной инструкции. Однако стоит ли это делать, рассмотрим ниже. Ответ на поставленный вопрос однозначен – конечно, нет! Обесточивание электрической цепи обычным автоматическим выключателем, возможно, но оно не предусмотрено:

• назначением самого автомата, который срабатывает при перегрузках или от токов КЗ;
• ограниченным ресурсом (количеством циклов срабатывания).

Зачастую цепь отключают при работе электрических приборов и дуга, возникающая в момент разрыва контактов, способствует их подгоранию. Нагрузку отключают с помощью специального коммутационного устройства – выключателя нагрузки (ВН), аналога древнего рубильника, который так и называют «мини-рубильником».

Устройство выключателя нагрузки, особенности выбора и подключения

Выключатель нагрузки представляет собой обыкновенный модульный выключатель, выполненный в корпусе аналогичном автоматическому выключателю и производящий коммутацию электрических линий вручную.

Внутри корпуса предназначенного для установки на DIN-рейку расположена мощная контактная группа с одинарным или двойным разрывом цепи. Контактные группы в модульных выключателях рассчитаны на коммутацию номинальных токов от 16 до 125 А (9 ступеней). Ресурс контактов модульных выключателей нагрузки значительно превышает аналогичный показатель автомата и составляет не менее 10 тыс. циклов.

По количеству коммутируемых линий выключатели нагрузки выпускаются 1, 2, 3 и 4-х полюсными. Это позволяет их использовать в любых схемах электрической сети с номинальным напряжением 230/400 В:

• однофазной;
• трехфазной;
• с разрывом нулевого провода;
• без разрыва нуля.

В зависимости от производителя, корпуса выключателей нагрузки могут быть глухими, а могут быть оснащены прозрачным окошком, позволяющим визуально определять положение контактных групп. Кроме того они оснащены блокировкой, которая предотвращает возможность его случайного включения.

Выбор выключателя нагрузки производится согласно номиналу вводного автомата, лучшим вариантом будет, если номинальный ток ВН будет на 1 – 2 ступени выше номинала автоматического выключателя. К примеру, при 40-ка амперном автомате лучше использовать выключатель номиналом 63А.

Поскольку в выключателях нагрузки токовая защита не предусмотрена использовать их следует только последовательно с автоматикой защитного отключения, в цепи входных или дифференциальных автоматов. Допускается установка ВН перед счетчиком электроэнергии.

Отличия ВН от автомата

Теперь мы видим разницу между выключателями нагрузки и вводным автоматом. Наверно проще говорить о сходствах, поскольку их объединяет всего лишь внешний вид. Но и здесь имеются отличия:

• мини-рубильник имеет более мощный рычаг;
• на корпусе приведена аббревиатура «ВН» с указанием номинального тока;
• нанесена схема включения.

Кроме того в сравнении с автоматом коммутатор нагрузки имеет:

• более мощные контактные группы, рассчитанные на высокие нагрузки, превышающие ограничения автоматикой;
• повышенную износоустойчивость;
• менее подвержены разрушительному воздействию дуги.

Применение этого устройства позволит корректно отключать нагрузку и продлит жизнь автоматике.

Остались вопросы?

Заполните форму обратно связи ниже, наши специалисты свяжутся с Вами, проконсультируют, расскажут про возможные способы решения Вашей задачи.

заказать консультацию

Ваше имя (обязательно)

Ваш e-mail (обязательно)

Телефон

Сообщение

Прикрепить файл

Даю согласие на обработку данных

---

Circuit автоматический выключатель — Illustrationen und Vektorgrafiken

Grafiken

• Bilder
• FOTOS
• GRAFIKEN
• VEKTOREN
• Videos

Durchstöber SIE 388

Durchstöber SIE 388

Durchstöber SIE 388

.

Oder starten Sie eine neuesuche, um noch mehr faszinierende Stock-Bilder und Vektorarbeiten zu entdecken.

Sortieren nach:

Am beliebtesten

sicherungskarton. электрическая стромшальтер-панель. стрёмгерате. вектор — автоматический выключатель сток-графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Sicherungskarton. Elektrische Stromschalter-Panel. Stromgeräte….

Sicherungskasten der Platine. Elektrische Leistungsschalttafel. Elektrizitätsausrüstung. Векторная иллюстрация

leistungsschalter im elektrischen steuerkasten. — графика на складе автоматического выключателя, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Leistungsschalter im elektrischen Steuerkasten.

Elektrische Leistungsschalter sind in der elektrischen Schalttafel installiert. Drähte werden mit Fehlerstromschutzschaltern und Spannungsüberwachungsrelais verbunden.

sicherung verbessert символ flash grafik design — автоматический выключатель сток-графика, -клипарт, -мультфильмы и -symbole

sicherung verbessert символ flash Grafik Design

sicherungsbox. электрическая стромшальтер-панель. стрёмгерате. вектор — автоматический выключатель стоковой графики, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Sicherungsbox. Elektrische Stromschalter-Panel. Stromgeräte….

Sicherungskasten. Elektrische Leistungsschalttafel. Elektrizitätsausrüstung. Vektor-Illustration

набор иконок в dünne linienstil wechseln — графика на складе выключателя, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Icon-Set in dünne Linienstil wechseln

verteiler für elektrische komponenten — автоматический выключатель stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole -clipart, -cartoons und -symbole

Sicherungskasten, Schalttafel mit Ein-Aus-Schaltern

Sicherungskasten, Schalttafel mit Ein- und Ausschaltern, Automaticischer Leistungsschalter isoliert auf weißem Hintergrund. Schalttafelausrüstung für die Leistungsregelung und -verteilung, Realistische 3D-Vektorillustration

Ingenieur mann arbeitet mit brecher und sicherungskasten — схема автоматического выключателя, графика, -клипарт, -мультфильмы и -symbole Elektro-Service-Panel Schaltschrank Stromzähler. Wartungsauftrag für die Schalttafelverkabelung. Flache Vektortechniker-Charakterillustration

satz von 32 elektriker-tools und dünne umriss-symbole wie usb, lkw, bohrer, трансформатор, spannung, haus, lampe, steckdose, werkzeugkasten — схема выключателя, -графика, -мультфильмы и -символ

Satz von 32 Elektriker-Tools und dünne Umriss-Symbole wie USB,… Reparatur Schwarz & weißen icon-

установка фонового коллектора и солнечного коллектора для wohnhaus. — графика на складе автоматического выключателя, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Установка Sonnenkollektoren und Solarstromanlage für…

festlegen von liniensymbolen für elektrizität — stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole

Festlegen von Liniensymbolen für Elektrizität

Legen Sie Leitungssymbole der Elektrizität auf Weiß isoliert fest. Kabelverlängerung, Anschlusskasten, Sicherungskasten, Beleuchtungstechnik, Wandschalter, Zähler, Leistungsschalter. Vektor-Illustration

festlegen von liniensymbolen für elektrizität — графика запаса автоматического выключателя, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Festlegen von Liniensymbolen für Elektrizität

Professional elektriker bei der Arbeit Abstraktes konzept — графика, -clipart, -cartoons und -symbole

Professionelle Elektriker bei der Arbeit abstraktes Konzept

Männer in Uniformen und Helmen installieren Steckdosen, entwerfen Verkabelungen, Schrauben Glühbirnen und rüsten elektrische Schilde aus. Мультяшный современный флаш Vektorillustration

Symbole für bautechnologien — графика запаса автоматических выключателей, -clipart, -cartoons und -symbole брейк-данс-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole

Вектор eines Команды фон Elektrikern, умирают в einem neuen Haus…

isometrische schalttafel mit sicherungen und schütze. sicherungsautomaten, isoliert auf weißemhintergrund. электрическое питание. — автоматический выключатель — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Изометрические измерения с Sicherungen und Schütze….

Изометрические измерения с Sicherungen und Schützen. Automatische Leistungsschalter, isoliert auf weißem Hintergrund. Elektrische Sicherung

sicherungsfeld vektorsymbol isoliert auf weißem undergrund. gliederung, dünne linie sicherungsbox символ для веб-дизайна и мобильных устройств, app-entwicklung. dünne linie sicherungsfeld umriss символ векторной иллюстрации. — автоматический выключатель — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Sicherungsfeld Vektorsymbol isoliert auf weißem Hintergrund. …

elektrischer schalter — автоматический выключатель на складе-графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ und -symbole

Setzen Sie Glyphensymbole für Elektrizität

Legen Sie Glyphensymbole von Elektrizität isoliert auf Weiß fest. Kabelverlängerung, Anschlusskasten, Sicherungskasten, Beleuchtungstechnik, Wandschalter, Zähler, Leistungsschalter. Вектор-иллюстрация

hausgerätebetrieb: symbolatz zum ein- / ausschalten der stromversorgung — автоматический выключатель, графика, -клипарт, -мультфильмы и -symbole

Hausgerätebetrieb: Symbolsatz zum Ein- / Ausschalten der… Ausschalten der Stromversorgung

vektorsatz schalttafelemente für sicherungssteuerkasten — sicherheitsleistungsschalter, relais, fehlerstromschutzschalter — схема автоматического выключателя, графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Vektorsatz schalttafelemente fürka Sicherungstenssteuerkasten

Иконки баутехнолоджи для трокенбау, инфузионных, форфертигунг, verfüllung и т. д. — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символы для автоматических выключателей -grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole

Электронные Изометрические Векторные Пакеты

Электронные изображения Изометрические Векторные Упаковки, а также Анфордерунген дер современный Мир zu erfüllen. Laden Sie diese Vektoren für Ihr Projekt sofort herunter. Viel Spaß beim Herunterladen!

Elektrischer Service und Installationslogo icon vektor — автоматический выключатель сток-графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Elektrischer Service und Installationslogo Icon Vektor -clipart, -cartoons und -symbole

Symbole für Bautechnologien

isometrische schalttafel mit sicherungen und schütze. sicherungsautomaten, isoliert auf weißemhintergrund. электрическое питание. — автоматический выключатель — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Изометрические измерения с Sicherungen und Schütze….

Изометрические измерения с Sicherungen und Schützen. Automatische Leistungsschalter, isoliert auf weißem Hintergrund. Elektrische Sicherung

stellen sie liniensymbole der elektrizität ein — автоматический выключатель стоковой графики, -clipart, -cartoons und -symbole

Stellen sie liniensymbole der Elektrizität ein

Legen Sie Leitungssymbole der Elektrizität aufert Weißest. Kabelverlängerung, Anschlusskasten, Sicherungskasten, Beleuchtungstechnik, Generator, Wandschalter, Zähler, Steckdose, Leistungsschalter. Вектор-иллюстрация

электрические сообщения. telefonzentrale — автоматический выключатель — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Elektrisches Messgerät. Telefonzentrale

Stromzähler, Vektorabbildung

Symbole für bautechnologien — графика, -клипарт, -мультфильмы и -symbole

Символ для Bautechnologien

24 x 24 Pixel hochwertige editierbare Strichliniensymbole. Diese 25 einfachen modernen Ikonen handeln von Bautechnologien.

männliche elektriker, die den plan prüfen schalttafelanschluss isometrische vektorillustration — автоматический выключатель — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Männliche Elektriker, die den Plan prüfen Schalttafelanschluss…

schwarz elektronische geräte und geräte symbole — stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole — автоматический выключатель Stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole

Festlegen von Liniensymbolen für Elektrizität

vektorsatz schalttafelemente für sicherungssteuerkasten — sicherheitsleistungsschalter, relais, fehlerstromschutzschalter — автоматический выключатель стоковой графики, -symbold 9, -cartoons0016 Vektorsatz schalttafelelemente für Sicherungssteuerkasten -…

gebäude- und konstruktionstechnologien bearbeitbare strichliniensymbole — circuit breaker stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole

Gebäude- und Konstruktionstechnologien Bearbeitbare…

leistungsschalter nahaufnahme — circuit breaker stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole

Leistungsschalter Nahaufnahme

Stilisierte Vektordarstellung eines Leistungsschalters in Nahaufnahme

Схема подключения автоматического выключателя и процедура подключения

Автоматический выключатель представляет собой электрическое защитное устройство, обеспечивающее функцию ручного замыкания цепи и ручного или автоматического разрыва цепи. С помощью автоматического выключателя мы можем вручную включать и выключать источник питания. Но когда возникает неисправность, он автоматически разорвет цепь или отключит питание. Его нельзя включить снова, пока неисправность не будет устранена. Доступны различные типы автоматических выключателей в зависимости от их работы и средства защиты.

Здесь мы увидим подключение и проводку MCB, MCCB и RCCB. Автоматические выключатели — это передовые электрические защитные устройства, используемые в современных электрических цепях. Основными преимуществами использования автоматического выключателя являются то, что он более чувствителен и эффективен, им легко управлять, с помощью автоматического выключателя возможно дистанционное управление.

Миниатюрный автоматический выключатель Схема проводки и подключения

Миниатюрный автоматический выключатель или MCB представляет собой защитное устройство, обеспечивающее защиту от перегрузки и короткого замыкания. MCB используется в электрических цепях низкого и среднего напряжения и токоведущих цепях. Он в основном используется в бытовых целях и некоторых промышленных приложениях. MCB поставляется с номинальным напряжением и током, но номинальный ток MCB очень важен.

При подключении к цепи необходимо учитывать номинальный ток MCB. Если вы выберете MCB с номинальным током меньше, чем ток нагрузки, MCB будет часто отключаться. Если вы выберете MCB с номинальным током, значительно превышающим ток нагрузки, то он не сработает при возникновении неисправности из-за перегрузки. Таким образом, номинальный ток MCB следует выбирать в соответствии с нагрузкой.

Все MCB имеют идентификацию для подключения входа и выхода. На самом деле, большинство автоматических выключателей работают правильно, когда входной источник питания подключен к нижней стороне, а выход берется из верхних клемм. В любом случае, прежде чем подключать MCB, вы должны проверить его идентификацию входа и выхода.

См. также:  

Автоматический выключатель в литом корпусе, электрическая схема и схема подключения

Автоматический выключатель в литом корпусе представляет собой усовершенствованную версию автоматического выключателя. Он специально разработан для сильноточных и высоковольтных электрических цепей. MCCB также обеспечивает защиту от короткого замыкания и перегрузки. Дополнительная функция регулировки тока короткого замыкания MCCB. Да, мы можем предварительно установить или отрегулировать уставку тока короткого замыкания, при которой MCCB сработает. Кроме того, мы можем отключить MCCB дистанционно, поместив катушку независимого расцепителя в MCCB.

Здесь представлена ​​схема подключения четырехполюсного автоматического выключателя в литом корпусе. Как правило, нейтраль подключается к первой левой клемме MCCB. Здесь также вы можете видеть, что входной источник питания подключен к нижним клеммам MCCB, а выходной — к верхним боковым клеммам.

Устройство защитного отключения и схема подключения

Устройство защитного отключения или ВДТ представляет собой устройство, обеспечивающее защиту от тока утечки. Когда в цепи протекает ток утечки, он обнаруживает и отключается, поэтому основное питание отключается.