Подключение автоматов защитыи реле напряжения

Что такое автомат защиты от перепадов напряжения сети?

Андрей Кмецинский Андрей Кмецинский

Сравнительно мало людей в современном мире могут обходиться без использования электрических приборов. Это касается не только различных производств, но и повседневного быта. Значительно расширяют человеческие возможности и берут на себя рутинную домашнюю работу такие привычные сегодня устройства, как холодильник, пылесос, утюг, стиральная машина и т. д., не говоря уже об осветительных приборах, скрашивающих человечеству темное время суток.

Автомат защиты от перенапряжения Барьер-60А
Автомат защиты от перенапряжения Барьер-60А

Все это работает благодаря присутствию в жилищах электросети. Но, как известно, она несет в себе и потенциальную угрозу безопасности. Снизить риск причинения ущерба имуществу и урона здоровью помогает внесение в схему подключения сети дома пары дополнительных приборов. Неприятности с внешней части должны сглаживаться автоматом защиты от перенапряжения, в то время как для решения внутридомовых (внутриквартирных) проблем требуется автомат защиты, предохраняющий от известных воздействий.

Работа последнего заключается в свободном пропускании тока. Но это – только при условии нормального функционирования сети. В случае же начала протекания в ней определенных процессов, он проявляет свое защитное свойство. Обесточивание электросети происходит в следующих ситуациях:

  1. Короткое замыкание.
  2. Достижение предельной нагрузки.
  3. Возникновение тока утечки.

При последнем отключение возможно лишь при наличии современного оборудования – УЗО или дифавтомата. Впрочем, теперь это не такая уж редкость. Помимо перечисленных обстоятельств, при наличии которых исправный прибор обеспечивает отключение сети автоматически, обычно существует возможность ручного размыкания ее пользователем (например, для безопасного выполнения ремонтных работ, внесения изменений в схему подключения и т. п.).

Классификация

Обратив взор на витрины магазинов электротоваров, можно наблюдать великое множество разновидностей рассматриваемых приборов. Все защитные устройства сети по ключевым отличиям условно подразделяются на несколько групп. Это:

  1. Изделия однократного применения (плавкие предохранители), выполняющие функцию защиты от коротких замыканий и перегрузок путем «самоуничтожения»;
  2. Приборы, обеспечивающие защиту от коротких замыканий и перегрузок, но уже многоразового использования (электромеханические);
  3. Лишь с недавних пор вносимые в схему подключения домашних сетей изделия, реагирующие на ток утечки (так называемые УЗО);
  4. Дифференциальные автовыключатели (дифавтоматы), представляющие собой автомат защиты с интегрированным УЗО.

Виды защитных устройств сети

Постепенно на смену когда-то широко применявшимся плавким предохранителям пришли (по крайней мере, в жилых домах) электромеханические защитники сетей. До недавнего времени эти последние оставались основными приборами, используемыми в данной области. Такие изделия классифицируются по многим конструктивным особенностям в соответствии с ГОСТ 9098–78 (см. таблицу).

Показатель, характеристика Значение, описание
1 Назначение 1.1 Защита при перегрузках и коротких замыканиях, а также нечастые (от 6 до 30 в сутки) оперативные включения и отключения электрических цепей (кроме пуска и защиты электродвигателей)
1.2 Пуск, защита и отключение электродвигателей
2 Род тока главной цепи 2.1 Постоянный
2.2 Переменный
2.3 Постоянный и переменный
3 Число полюсов главной цепи 3.1 Один
3.2 Два
3.3 Три
3.4 Четыре
4 Наличие токоограничения 4.1 С токоограничением
4.2 Без токоограничения
5 Виды расцепителей 5.1 Максимальный расцепитель тока
5.2 Независимый расцепитель
5.3 Минимальный или нулевой расцепитель напряжения
6 Характеристика выдержки времени максимальных расцепителей тока 6.1 Отсутствие выдержки времени
6.2 Выдержка времени, независимая от тока
6.3 Выдержка времени, обратно зависимая от тока
6.4 Выдержка времени, сочетающая указанные характеристики
7 Наличие свободных контактов 7.1 С контактами
7.2 Без контактов
8 Способ присоединения внешних проводников 8.1 Заднее
8.2 Переднее
8.3 Комбинированное
8.4 Универсальное
9 Вид привода 9.1 Ручной
9.2 Двигательный
10 Степень защиты оболочки Согласно ГОСТ 14255–69. Предпочтительные степени: IP00, IP20, IP30, IP54
11 Способ установки 11.1 Стационарный
11.2 Выдвижной

Подобный прибор хорошо защитит вашу электросеть от случайного или преднамеренного короткого замыкания, а также от перегрузки, если вы, к примеру, решите запитать через одну розетку одновременно утюг, холодильник и стиральную машину.

Автомат защитит вашу электросеть от случайного или преднамеренного короткого замыкания
Автомат защитит вашу электросеть от случайного или преднамеренного короткого замыкания

Однако, в определенных обстоятельствах он бессилен. Скажем, если вследствие повреждения изоляции вашей любимой стиральной машины часть тока начнет «утекать» на ее корпус, и при прикосновении к нему вас станет немного «потряхивать», данный защитный прибор не сработает.

Предупреждая такие случаи, производители более-менее сложных бытовых электрических устройств помещают соответствующие предостережения и требования к схеме подключения в эксплуатационных документах. В частности, в инструкции к любой стиральной машине (если вести речь о достаточно современных экземплярах) сказано о недопустимости ее использования без защитного заземления, об обязательности организации электропитания от отдельной линии, оснащенной УЗО (либо оборудования специальной розетки с автоматом защиты) и т. п.

Отсюда становится понятно, что схема подключения домашней сети, кроме устройств предохранения ее самой от перегрузки и короткого замыкания, должна включать оберегающие человека от поражения током и предотвращающие угрозу пожара из-за нарушения изоляции приборы. Таковыми являются: УЗО, устанавливаемое в дополнение к защитному автомату, и дифференциальный выключатель (дифавтомат).

При расчете схемы подключения конкретной сети, упомянутые приборы подбираются по нескольким количественным характеристикам. ГОСТ Р 50345–2010 устанавливает правила маркирования данных изделий, ряды стандартных значений основных показателей, конструктивные и многие др. требования. Из интересных для потребителя характеристик можно выделить следующие:

  • номинальный ток;
  • ток мгновенного расцепления;
  • дифференциальный ток отключения (для УЗО и дифавтоматов).
Єлектрическая схема подключения автомата
Єлектрическая схема подключения автомата

Номинальный ток определяет допустимую нагрузку на электропроводку, превышения которой требуется избегать. При выборе прибора по этому показателю должны учитываться два момента. Во-первых, следует рассчитать суммарный ток всех устройств-потребителей на данной линии. К примеру, если от нее будут запитываться посудомоечная и стиральная машины, на 10 А каждая, и кофе-машина на 2 А, то общая нагрузка составит 22 А. Во-вторых, для собственно электропроводки также существует ограничение по току, за превышением которого последует перегревание кабелей.

Значение номинального тока защитного автомата, с одной стороны, должно быть не менее тока суммарной нагрузки, а с другой – не более, чем способны выдержать применяемые провода. Как итог, в нашем случае с кофе-, посудомоечной и стиральной машинами подходящим будет являться устройство на 25 А.

Из сказанного можно заключить, что подбор защитных автоматов и сечений соединительных проводов для схемы подключения конкретного дома (или квартиры) следует вести совместно. Здесь принято дробление на группы, представляющие собой параллельно запитанные от вводного щита линии. Одна из них может охватывать все устройства освещения, другая – розетки в гостиной, третья – кухонное оборудование (посудомоечную машину, кофемолку, СВЧ-печь), четвертая – устройства в ванной (фен, электробритву, стиральную машину) и т. д.

Таким образом, при условии правильного подбора сечения проводов и защитного устройства (где-то достаточно простого автомата, где-то обязательно наличие дифференциального) на каждую ветвь, достигается их сбалансированность и надежность системы электроснабжения в целом.

По току мгновенного расцепления все защитное оборудование делится на типы A…D (в СНГ – без A). Каждая буква подразумевает определенное соотношение между действующим током в сети и номинальным, при котором прибор срабатывает на отключение. Эти кратности таковы:

  • A – 2–3;
  • B – 3–5;
  • C – 5–10;
  • D – 10–20.

 

Схема подключения автомата в квартире
Схема подключения автомата в квартире

 

Применительно к бытовым электроприборам подходящими являются автоматы типов B (устройства освещения и обогрева) и C (изделия с электродвигателями).

Принцип работы

Разобраться с устройством рассматриваемых приборов удобнее всего на примере дифавтомата. Как отмечалось, его отличием от остальных является предохранение и от коротких замыканий, и от перегрузок, и от тока утечки. Т. е. это автомат защиты, вобравший в себя все актуальные для современной сети функции.

Внешне дифференциальный автовыключатель ничем не примечателен: корпус из диэлектрика с защелкой для монтажа на DIN-рейку. Прибор, предназначенный для бытового применения (220 В), выпускается двухполюсным. Он имеет две пары клемм (сверху и снизу) для подсоединения фазного и нулевого проводов от централизованного (локального) источника питания и таких же, но идущих к нагрузке, соответственно. Промышленный вариант (380 В) выпускается четырехполюсным (три фазы и ноль).

Схема дифавтомата включает последовательно соединенные:

  1. Автоматический выключатель.
  2. Блок дифференциальной защиты.

Первый, в свою очередь, также имеет в составе два элемента. Один из них – тепловой расцепитель. Он обеспечивает защиту от перегрузки. Другой – электромагнитный расцепитель. Последний срабатывает в случае короткого замыкания.

Защита от перепадов напряжения

Если чуть глубже вникнуть в конструкцию, то суть такова:

  • При достижении определенной нагрузки температура биметаллической пластины повышается до уровня, вызывающего ее деформацию. Сохранение такого положения в течение нескольких секунд задействует расцепляющий механизм, который обесточивает сеть;
  • Короткое замыкание вызывает резкое повышение тока, отчего соленоид за доли секунды воздействует на расцепляющий механизм через сердечник.

Электрическая дуга нейтрализуется специально для этого предназначенной гасительной камерой.

Блоком дифзащиты является дифференциальный трансформатор. Через одну из двух его обмоток пропускаются сетевые проводники. Роль второй – регулирующая. Пока в сети все в порядке, токи, текущие в фазном и нулевом проводниках, равны. Результирующий магнитный поток в обмотке – нулевой. При появлении «утечки» баланс смещается: через фазный провод начинает протекать больший ток.

Результирующий магнитный поток в обмотке также становится отличным от нуля. В свою очередь, это приводит к появлению тока уже в регулирующей обмотке. При достижении им порогового значения (оно обычно маркируется на корпусе прибора, как и др. основные характеристики) задействуется механизм расцепления.

Автомат защиты отключает электропитание

Некоторые изготовители оснащают дифавтоматы специальными индикаторами, чтобы пользователь мог точно установить причину срабатывания защиты. При отсутствии же таковых нельзя определить, что именно не в порядке (произошло короткое замыкание, перегрузка или утечка). Проверка работоспособности дифференциального блока может осуществляться нажатием специальной кнопки для тестирования. Это искусственно создает «утечку», на которую реагирует автомат в случае исправности.

Предохраняя свою домашнюю электросеть от известных стихийных бедствий, обязательно оснастите ее автоматом защиты от перепадов напряжения. Но не забудьте и про угрозы, таящиеся внутри нее самой. Комплексная защита прибавит вам уверенности в безопасности собственной и своего имущества.

Похожие статьи
Добавить комментарий