Wyłącznik różnicowy jest jednym z najczęstszych urządzeń znajdujących się w prawie każdym panelu elektrycznym. Przeznaczony jest do ochrony sieci elektrycznej przed prądami zwarciowymi, przeciążeniami, a także przed występowaniem prądów upływowych w przewodach uziemiających. Prądy te powstają w wyniku uszkodzenia izolacji odbiorników lub przewodów łączących. Innymi słowy, wyłącznik różnicowoprądowy łączy funkcje RCD i wyłącznika.
Cechy projektu difavtomatu
Ponieważ difavtomat jest przeznaczony do wykonywania kilku różnych funkcji, jego konstrukcja obejmuje stosunkowo oddzielne elementy, których zasada działania i cel są nieco inne. Wszystkie części składowe urządzenia są zmontowane w kompaktowej obudowie dielektrycznej, która posiada mocowania do montażu na szynie DIN w panelu elektrycznym.
Część robocza maszyny różnicowej obejmuje:
- Niezależny mechanizm zwalniający.
- Wyzwalanie elektromagnetyczne. To urządzenie składa się z cewki indukcyjnej wyposażonej w ruchomy metalowy rdzeń. Rdzeń jest połączony ze sprężynowym mechanizmem powrotnym, który zapewnia niezawodne zamknięcie styków wyłącznika podczas normalnej pracy obwodu elektrycznego. Wyzwalacz elektromagnetyczny jest aktywowany w przypadkach, gdy w obwodzie płynie prąd zwarciowy.
- Uwalnianie termiczne. To urządzenie otwiera obwód elektryczny, gdy przepływa przez niego prąd, który nieznacznie przekracza wartość nominalną.
- Zresetuj szynę.
Część ochronna urządzenia zawiera moduł zabezpieczenia różnicowego, który działa w przypadku występowania prądu w przewodach uziemiających instalacji elektrycznej. Jeśli prąd ten przekroczy określoną wartość, urządzenie wydaje polecenie otwarcia głównych styków, a także sygnalizuje przyczyny działania ochrony maszyny różnicowej.
Elementy konstrukcji modułu ochronnego to:
- Transformator różnicowy.
- Wzmacniacz elektroniczny.
- Cewka resetowania elektromagnetycznego.
- Urządzenie do monitorowania stanu części ochronnej difavtomatu.
Z przodu obudowy produktu znajduje się specjalny przycisk, który służy do sprawdzania działania części ochronnej urządzenia. Aby sprowokować działanie kontrolne difavtomatu, wystarczy nacisnąć przycisk, a obwód zamyka się, powodując prąd upływowy, na który reaguje ochrona.
Aby zapewnić normalne działanie modułu ochronnego, jest on połączony szeregowo za częścią roboczą difavtomatu.
Zasada działania
Prąd upływu w systemie zasilania mieszkania może wystąpić, jeśli izolacja urządzeń elektrycznych jest uszkodzona. Jeżeli w tym przypadku zostanie zastosowany przewód uziemiający, to na obudowie instalacji elektrycznej nie występuje wzrost napięcia w stosunku do uziemienia. Przepływ prądu przez przewód uziemiający prowadzi do jego nagrzewania i ewentualnego wzrostu rezystancji lub nawet przerwania przewodu uziemiającego. W przypadku braku uziemienia instalacji elektrycznej istnieje duże prawdopodobieństwo porażenia prądem.
Istotną wadą uziemienia ochronnego jest brak możliwości kontrolowania integralności izolacji i przepływu prądów różnicowych. Zasada działania maszyny polega na przeprowadzeniu takiej kontroli z odłączeniem obwodu elektrycznego w przypadku, gdy prąd upływu przekroczy wartości dopuszczalne.
Działanie części ochronnej difavtomatu opiera się na zasadzie indukcji elektromagnetycznej. Transformator pomiarowy służy jako czujnik, który reaguje na różnicę prądów w przewodach przychodzących i wychodzących.
Konstrukcja tego urządzenia obejmuje dwa uzwojenia typu back-to-back, z których każde wytwarza własny strumień magnetyczny w rdzeniu. Dopóki przepływy te są sobie równe, prąd w uzwojeniu wtórnym transformatora wynosi zero. Jeśli w rdzeniu pojawi się strumień magnetyczny, powoduje to pojawienie się prądu w uzwojeniu wtórnym, co uruchamia mechanizm ochronny, który otwiera główne styki difavtomatu.
Zakres difavtomatov
Korzystanie z tych urządzeń jest uwarunkowane ich przeznaczeniem funkcjonalnym. Prawidłowo podłączona maszyna różnicowa pozwala na:
- Aby osiągnąć niezbędny poziom bezpieczeństwa elektrycznego w przypadku uszkodzenia izolacji instalacji elektrycznej lub zwarcia przewodu fazowego do obudowy.
- Zapobiegaj przegrzaniu i zapłonowi uszkodzonych punktów izolacji, przez które może płynąć prąd upływowy przez długi czas.
- Zapewnić ochronę przed porażeniem prądem elektrycznym w przypadku niezamierzonego kontaktu z otwartymi częściami instalacji elektrycznej przewodzącymi prąd.
- Niezawodnie chronią układ zasilający przed awarią jego elementów w przypadku zwarć i przeciążeń.
- Jeśli istnieje potrzeba zmniejszenia wskaźników wagi i wielkości rozdzielnic, zastosowanie difavtomatov pomoże rozwiązać ten problem. Łącząc wyłącznik i RCD w jednej obudowie, możesz znacznie zaoszczędzić miejsce w panelu elektrycznym.
Wybór automatu różnicowego
Duża liczba producentów sprzętu elektrycznego, a także szeroka gama automatów na rynku utrudnia wybór tych urządzeń. Aby dobrać odpowiedni wysokiej jakości wyłącznik prądu upływu do konkretnego systemu zasilania, należy zwrócić uwagę na jego następujące cechy:
- Liczba słupów. Każdy biegun zapewnia niezależną ścieżkę prądową i można go odłączyć za pomocą wspólnego mechanizmu odłączającego. Dlatego do ochrony sieci jednofazowej należy stosować dwubiegunowe automaty różnicowe, a do instalacji w sieci trójfazowej czterobiegunowe.
- W zależności od napięcia znamionowego dostępne są maszyny na 220 i 400 V.
- Ponieważ difavtomat spełnia funkcje ochrony przed prądami zwarciowymi i przeciążeniami, przy jego wyborze należy kierować się tymi samymi zasadami, co w przypadku wyłącznika. Najważniejszymi parametrami tych urządzeń są prąd znamionowy, którego wartość określana jest na podstawie mocy znamionowej podłączonego obciążenia oraz rodzaj charakterystyki czasowo-prądowej. Parametr ten pokazuje zależność prądu płynącego przez wyłącznik od czasu zadziałania wyzwalacza. Do instalacji w domowych sieciach elektrycznych zaleca się stosowanie automatów o charakterystyce czasowo-prądowej typu C.
- Znamionowy prąd upływu. Pokazuje maksymalną wartość różnicy prądów (w celu określenia tego parametru na korpusie urządzenia nadrukowany jest specjalny symbol Δ), przy której difavtomat nie otwiera obwodu elektrycznego. Z reguły w domowych sieciach elektrycznych wartość nominalna prądu upływu wynosi 30 mA.
- Istnieją automatyczne wyłączniki różnicowoprądowe przeznaczone do pracy w sieciach prądu stałego (A lub DC) lub przemiennego (AC).
- Niezawodność urządzenia. Ten parametr w dużej mierze zależy od producenta. Wybierając i kupując maszynę różnicową, musisz uważać na podróbki, kupując sprzęt elektryczny w wyspecjalizowanych sklepach, które posiadają wszystkie niezbędne dokumenty i zezwolenia.
Należy zauważyć, że w przypadku przerwy w przewodzie neutralnym ochrona zapewniana przez maszynę różnicową nie będzie mogła działać z powodu braku zasilania.W większości modeli difavtomatov zapewniona jest ochrona przed uszkodzeniem przewodu neutralnego, który otwiera obwód, gdy występuje w nim spadek napięcia.
W przypadku pęknięcia przewodu uziemiającego może dojść do sytuacji, w której difavtomat nie zareaguje na pojawienie się na obudowie instalacji elektrycznej zwiększonego potencjału względem ziemi. Jednak w tym przypadku urządzenie będzie działać, jeśli osoba dotknie takiej instalacji elektrycznej i w ten sposób wytworzy ścieżkę prądu upływowego.
Połączenie
Obwód do podłączenia maszyny różnicowej jest dość prosty. Wskazane jest rozważenie tego na przykładzie jednego z najpopularniejszych modeli tego urządzenia VD1 - 63.
Aby obsługiwać ten difavtomat w sieci jednofazowej, należy użyć przewodów neutralnych i fazowych, które są podłączone do odpowiednich zacisków urządzenia VD1 - 63. Zaciski wejściowe przełącznika prądu różnicowego VD1 - 63 znajdują się w górnej części część jego obudowy i są oznaczone „N” i „1”, odpowiadającym przewodowi neutralnemu i fazowemu.
Połączenie difavtomatu VD1 - 63 odbywa się zgodnie ze schematem pokazanym na rysunku.
Takie urządzenie chroni jednocześnie kilka grup odbiorców przed występowaniem prądów w obwodzie uziemiającym. Jeśli w jednym z elementów sieci elektrycznej wystąpi prąd upływowy, wszyscy odbiorcy zostaną natychmiast wyłączeni przez maszynę VD1 - 63. Zaletą takiego schematu jest jego prostota, a także niewielka ilość elementów, które nie zaśmiecają przestrzeni w panelu elektrycznym. Ten schemat można zastosować w przypadkach, gdy konieczna jest ochrona niewielkiej liczby konsumentów.
Aby wyeliminować wadę związaną z bezkrytyczną ochroną zapewnianą przez VD1-63 difavtomat, stosuje się połączenie podobnych urządzeń z każdą grupą konsumentów. Zakres prądów znamionowych dla automatów VD1 - 63 jest dość szeroki i obejmuje wartości standardoweod 16 do 100A. Schemat połączeń rozgałęzionych jest droższy i trudniejszy do zainstalowania, połączenie jego elementów wymaga znacznie więcej miejsca w rozdzielnicy. Jednak zastosowanie takiej ochrony znacznie zwiększa jej niezawodność i selektywność.
Wady
Podłączenie maszyny różnicowej ma znacznie więcej zalet niż wad. Jednak oprócz dość wysokich kosztów tych urządzeń, ich negatywne cechy obejmują niemożność określenia miejsca uszkodzenia izolacji obwodu elektrycznego, dzięki czemu difavtomat działał.
Kolejnym minusem jest względna złożoność tych urządzeń, która po pierwsze prowadzi do spadku ich niezawodności, a po drugie wymaga wymiany całego produktu w przypadku awarii któregoś z jego elementów.
