Розетка с дифференциальной защитой

Розетка с дифференциальной защитой

Автоматические выключатели с дифференциальной защитой, или, как их еще называют, дифференциальные автоматы (дифавтоматы) представляют собой защитный электротехнический прибор, совмещающий в себе функции автоматического выключателя и устройство защитного отключения (УЗО).

Виды и особенности работы

Дифференциальная защита является одним из видов релейной защиты, которая отличается абсолютной селективностью и очень высокой скоростью срабатывания. Существуют такие виды дифзащиты: поперечная и продольная. Выбор соответствующей дифзащиты зависит напрямую от ситуации, а для того чтобы уметь безошибочно ее применять, необходимо знать, в каких случаях она применяется, принцип действия, а также основные недостатки и ограничения.

Продольная защита

Продольную дифзащиту необходимо устанавливать в роли основной для защиты мощных трансформаторов и автотрансформаторов.

Основные требования:

1. Одиночные трансформаторы и автотрансформаторы с мощностью от 6300 кВА.
2. Параллельно работающие трансформаторы и автотрансформаторы с мощностью от 4000 кВа.
3. Надежная и помехозащищенная линия связи между 2-мя трансформаторами.
4. Трансформаторы и автотрансформаторы с мощность от 1000 кВА (токовая отсечка не может добиться необходимой чувствительности при коротком замыкании на выводах с высоким напряжением, при этом максимальная защита должна быть не более 0,5 секунд).

Схема 1 — Продольная дифзащита трансформатора:

Принцип действия дифзащиты сводится к сравнению значений токов фаз, протекающиех по защищенным участкам соответствующих линий. Применяются трансформаторы тока, которые служат для измерения силы тока на защищенном участке цепи. Вторичные обмотки этих трансформаторов соединены с токовыми реле, в результате на обмотку реле попадает разница токов.

При нормальной работе разность значения токов в цепи токового реле будет равна нулю. Однако при коротком замыкании в обмотку реле поступит не разница, а сумма токов. Контакты реле замыкаются, и выдается команда на полное отключение поврежденного участка цепи.

Однако это все прекрасно работает только в теории. В реальном случае через обмотку токового реле будет протекать ток, который не равен нулю. Этот ток называется током небаланса.

Основные причины появления тока небаланса на обмотке токового реле:

1. Характеристики трансформаторов тока чаще имеют немного разные характеристики. На предприятии-изготовителе их выпускают попарно, предварительно проверяют и подгоняют их характеристики (изменение количества витков обмоток для соблюдения соответствия коэффициента трансформации трансформатора, который необходимо защитить).
2. Возникновение намагничивающего тока, который появляется в обмотках защищенного трансформатора. В нормальном режиме значение этого тока достигает до 5% от номинального . При холостом ходе трансформатора этот ток на непродолжительное время может превышать значение номинального в несколько раз.
3. Разные соединения первичной и вторичной обмоток трансформатора (звезда и треугольник). В этой интерпретации вектора токов в первичной и вторичной обмотках будут смещены на 30 градусов, что затруднит подбор количества витков. Это легко компенсировать с помощью соединения обмоток должным образом (на стороне звезды соединяют треугольником, а на стороне треугольника — звездой).

Необходимо учесть, что современные устройства, построенные на базе микропроцессоров, способны компенсировать самостоятельно и для этого нужно просто указать в настройках этого устройства.

Поперечная защита

Применяется только на высоковольтных линия. Поперечная дифференциальная защита выбирает и обесточивает одну поврежденную линию.

Она состоит из токового реле направления мощности, которое подключается, как и в продольной дифзащите, с соответствующего участка на разность токов.

Ток подается на реле через последовательно соединенные контакты для автоматического вывода защиты при отключении проблемной линии, во избежание ее действия при КЗ (коротком замыкании). Вращающий момент у реле направления мощности зависит напрямую от тока, напряжения, а также от угла между этими векторными величинами.

При коротком замыкании значение тока на одной из линий будет больше, чем на другой, и ток в реле будет иметь такое же направление, как и в первой линии. Следовательно, реле замкнет свой контакт (силы тока будет достаточно для притягивания сердечника), и дифзащита отключит линию с большим значением тока. То же самое произойдет и при повешении значения номинального тока во второй линии, но разомкнется уже другая контакторная группа.

Схема 2 — Поперечная дифзащита трансформатора

Принцип действия поперечной защиты примерно такой же, как и у продольной, но есть главное отличие: трансформаторы тока следует установить на концы отдельных линий, которые подключены к данному участку.

Неотключающий дифференциальный ток, он же ток не срабатывания, значение дифференциального тока, допустимое в данной цепи и не приводящее к отключению УЗО (ВДТ).

На самом деле в цепях, где есть импульсные устройства, выпрямители, цифровые дискретные устройства регулирующие мощность, а это все современные бытовые приборы, есть фоновое значение дифференциальных токов (импульсных). Импульсные дифференциальные токи нельзя относить к токам повреждения, это рабочий фон. Именно поэтому все устройства защитного отключения имеют определенное значение тока срабатывания, ниже которого устройство срабатывать не будет.

Схемы защиты полюсов АВДТ

Кроме того, для автоматического выключателя дифференциального тока важно, как именно организована защита его полюсов. Наиболее распространенным является исполнение 1P+N (или 3P+N в случае четырехполюсного АВДТ), когда защищен от перегрузок и короткого замыкания только проводник нагрузки. Тем не менее, порой возникает необходимость в использовании АВДТ в исполнении 2P (4P), которое предполагает защиту и проводника нагрузки, и проводника нейтрали (например, в случае применения в специфических схемах заземления IT и TT). Именно для таких проектов в нашем ассортименте есть дифавтоматы АД-2 и АД-4 серии PROxima.

В качестве другого специализированного дифавтомата выступает АВДТ-63 М. Это устройство уникально благодаря своей компактной конструкции. УЗО и автоматический выключатель размещены в нем таким образом, что весь аппарат занимает всего один стандартный модуль, т.е. 18 мм. Порой, когда место в электрощите ограничено, а устройств требуется установить много, такое преимущество становится неоспоримым.

Таким образом, при подборе автоматического выключателя дифференциального тока необходимо учитывать условия, в которых будет применено устройство, характеристики и состояние сети, количество подключенных к ней потребителей, а также требования проектной и нормативной документации. Эти и ряд других факторов определяют выбор конкретных характеристик АВДТ. При этом оптимальное решение, которое можно порекомендовать рядовому пользователю – прибегнуть к помощи профессионалов.

Компания EKF предлагает модульные устройства, в том числе и АВДТ, которые отличаются высокой надёжностью и отличными потребительскими характеристиками. Постоянная работа над качеством продукции позволяет предложить пользователям расширенную гарантию на оборудование – 3, 7 и 10 лет в зависимости от выбранной линейки – Basic (эконом-сегмент), PROxima (оптима) и AVERES (премиум) соответственно.

Подобрать нужное устройство от компании EKF можно на сайте с помощью удобных фильтров, в мастер-каталоге или позвонив по номеру 8-800-333-88-15 (по России бесплатно).

Что такое УЗО

УЗО работает как защитник человека от поражения электрическим током и как превентивный механизм по предотвращению случайного возгорания кабелей проводки и подключаемых шнуров электроприборов.

Функциональная идея рассматриваемого устройства основана на законах электротехники, постулирующих равенство входящего и выходящего тока в замкнутых электрических цепях с активными нагрузками.

Это значит, что ток, протекающий через фазный провод, должен быть равен току, протекающему через нулевой провод — для цепей однофазного тока при двухпроводной разводке и что ток в нейтральном проводе должен быть равен сумме токов, которые протекают в фазах для трехфазной четырехпроводной цепи.

Когда в таком контуре из-за случайного прикосновения человека к неизолированным частям токопроводящих элементов цепи или при контакте оголенной части проводки (из-за повреждения) с другими токопроводящими предметами, образующими новую электрическую цепь, происходит так называемая утечка тока — равенство входящего и выходящего токов нарушается.

Это нарушение может быть зарегистрированным и использоваться как команда на отключение всей электрической цепи. На этом процессе и было сконструировано УЗО. А ток «утечки» в рамках электротехники стали называть дифференциальным током. УЗО может регистрировать очень малые токи «утечки» и выполнять функции механизма выключателя.

При выборе УЗО нужно помнить, что внутренней защиты от сверхтоков в нем не предусмотрено, УЗО защищает и реагирует только на ток утечки. Поэтому последовательно с устройством защитного отключения обязательно должен устанавливаться автоматический выключатель. Номинальный ток автомата должен быть меньше или равен номинальному току УЗО.

УЗО предназначено для отключения токового потока при возникновении утечки (нарушение изоляции проводника).

В щитке УЗО монтируется в одной группе с автоматическими выключателями с целью защиты линий от перегрузки или короткого замыкания.

Дифавтомат является комбинированным устройством, в котором объединены в одном корпусе автомат и УЗО.

Выбор между устройством защитного отключения и дифференциальным прибором нужно делать с учетом качества товара, стоимости, номинальных значений.

Каждый вариант имеет свои важные плюсы и заметные недостатки. Поэтому не существует однозначного решения – что лучше выбрать.

В чём разница

Несмотря на некоторую схожесть в назначении, оба прибора имеют отличия.

Отличие по функциональному назначению

УЗО или ВД — это защитный прибор узкопрофильного назначения. Принцип его работы заключается в сравнении тока в фазном проводе, по которому он подаётся потребителю, и нулевом, по которому он возвращается. Если между ними имеется различие, то в цепи есть утечка. В этом случае ВД отключает цепь. Но от перегрузок в линии или короткого замыкания он не защищает.

Дифавтомат выгодно отличается от УЗО большей скоростью срабатывания, обладает большей механической устойчивостью. Кроме защиты людей от поражения током, дифавтомат предохраняет электрические цепи от перегрузок. Благодаря встроенному дифтрансформатору, прибор обнаруживает утечку тока через некачественную изоляцию или в местах, где она повреждена, и отключает электропитание.

Внешние отличия

По внешнему виду УЗО и дифавтоматы весьма схожи. Но между ними есть и существенные отличия, по которым их можно распознать.

Отличие маркировки УЗО и дифавтоматов

Многие параметры устройств можно узнать из надписей, нанесённых на корпус прибора.