Дифференциальный выключатель узо 4 полюсной

Отзыв: Выключатель дифференциальный (УЗО) IEK ВД1-63 4-х полюсный — Отличное УЗО!

Доброго времени суток всем читателям моего отзыва. Сегодня речь пойдет о незаменимом низковольтном аппарате защиты человека от поражения электрическим током — выключатель дифференциальный (УЗО) ВД1-63 IEK 4-х полюсный от Российского производителя, но с китайской сборкой и начинкой.

Прежде всего стоит сказать, что я по образованию — электрик. И поэтому кому, как ни мне близка тема электробезопасности в промышленных масштабах и в быту.

Человечество довольно бурно развивало электроэнергетику на протяжении нескольких веков. И всегда стоял жестко один вопрос — как сделать электричество безопасным для человека? И что вы думаете дорогие друзья люди придумали, для максимальной защиты человека от электродинамического и термического воздействия поражения электрического тока?

Я вам отвечу: В соответствии с ПУЭ ( Правила Устройств Электроустановок), книга которая является «библией» для электрика: для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции должна быть применена, по крайней мере, одна из следующих защитных мер: заземление, зануление, разделительный трансформатор, малое напряжение, двойная изоляция, выравнивание потенциалов и конечно же ЗАЩИТНОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ, о котором пойдет речь.

О фирме IEK ходит множество легенд, так как она зарекомендовала себя не с лучшей стороны, в отличие от всем известных производителях электрооборудования, например, таких как: Schneider Electric, АВВ, Legrand и так далее. Но сегодня я попытаюсь развеять этот миф!

Глава 2
ЧТО ТАКОЕ УЗО И С ЧЕМ ЕГО ЕДЯТ?

И так дорогие друзья, УЗО — устройство защитного отключения или дифференциальный выключатель — это низковольтный электрический аппарат, предназначенный для защиты человека от поражения электрическим током при касании его прямо или косвенно до токоведущей части, а также для отключения электрической сети при возникновении пожара в связи с поврежденной изоляцией и наконец для редких оперативных коммутаций или по-простому: включить / выключить.

Вот его общий вид:

Теперь, когда мы разобрались, что такое УЗО, перейдем к принципу его работы.

Принцип работы УЗО основан на измерении входящих и выходящих токов через трансформатор тока. Немного масло маслянное, но это действительно так!) УЗО измеряет векторную сумму этих токов, протекающих через контролируемые проводникина пути к трансформатору тока. Когда УЗО находится в нормальном рабочем режиме, то сумма этих токов: входящих и выходящих, равна нулю и срабатывание устройства не происходит. Но!

Когда появляется ток утечки), а именно — прикосновение человека к фазному проводу или уменьшение изоляции этого провода или кабеля падает, вследствие пожара или большой перегрузки, а также при обрыве нулевого проводника, когда мы включаем вилку в розетку. То происходит следующее — сумма векторных токов проходящих через УЗО уже не будет равняться нулю и во вторичной обмотке трансформатора тока наведется напряжение, которое подаст сигнал на электромеханический расцепитель и УЗО сработает отключив пораженный участок.

Казалось бы, понять все это трудно, но срабатывает устройство мгновенно!

КАК ПРОВЕРИТЬ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ УЗО?

Проверять Узо следует 1 раз в месяц, а лучше 1 раз в два месяца, иначе оно может исчерпать свой резерв работы и привести к быстрой поломке. Оно вам надо?! Поэтому лучше 1 раз в 2 месяца.

И так, самым быстрым, но не самым точным и надежным способом проверки является тестовая кнопка. Вот её фото:

Этот способ не является полной проверкой устройства, но при нажатии этой кнопки УЗО должно мгновенно отключиться.

Чтобы полностью проверить исправность УЗО, необходимо создать ток утечки, а это возможно только в лаборатории и только с помощью квалифицированных специалистов!

НЕ ПЫТАЙТЕСЬ ДОМА САМОСТОЯТЕЛЬНО ПРОВЕРЯТЬ УЗО, ПРИКАСАЯСЬ К ТОКОВЕДУЩИМ ЧАСТЯМ — ЭТО ЗАНЯТИЕ ОПАСНО ДЛЯ ВАШЕГО ЗДОРОВЬЯ И ЖИЗНИ.

ОГРАНИЧЕНИЯ РАБОТЫ И ДИАПАЗОН СРАБАТЫВАНИЯ УЗО

УЗО может значительно улучшить безопасность в эксплуатации электроприемников, но не может полностью исключить поражение электрическим током.

И так, на что же не реагирует данное устройство:

— на короткие замыкания;
— на токи перегрузки;
— при касании человеком одновременно фазного и нулевого проводника.

— и наконец при разных видах тока и напряжениях, не входящих в функции защиты устройства, т. е. если УЗО предназначено для цепи переменного тока, а вы подключили его в цепь постоянного и попали под напряжение, то оно не сработает. Увы товарищи увы.

Но УЗО подразделяются на несколько видов по степени срабатывания:

1) УЗО типа — АС — срабатывает при переменном дифференциальном синусоидальном токе;

2) УЗО типа А- срабатывает при синусоидальном переменном и пульсирующем постоянном токе;

3) УЗО типа В — срабатывает при при переменном, постоянном и выпрямленном не сглаженном токе;

4) УЗО типа S — так называемое селективное, с выдержкой времени;

5) УЗО типа G — тоже же как и типа S, но быстродейственнее.

У меня же УЗО типа АС, так как я работаю в основном с переменным током.

ОБЗОР НАШЕГО УЗО

И так дорогие друзья, после того как вы познакомились с этим прекрасным электрическим аппаратом, то перейдем к непосредственному обзору четырехполюсного УЗО от фирмы IEK — ВД1-63 с номинальным током 25 А и током утечки 30 мА, предназначенного для установки в цепях переменного тока.

Вот собственно в какую коробочку оно упаковано:

сейчас я вам покажу эту интересную коробочку со всех сторон:

Например с этой стороны указана компания и завод изготовитель — мой «любимый» Китай.)

Затем другая сторона:

На которой указано, что это УЗО с номинальным током 25 А и током утечки 30 мА, предназначенное для цепей с переменным синусоидальным напряжением 400 В.

ВД1-63 — Выключатель дифференциальный 63 серии, то есть они изготовленны в диапазоне с номинальными токами от 16 до 63 ампер, но у меня 25 Ампер номинальный ток.

Ну а теперь очень интересная сторона нас ожидает, на которой указаны все приемущества данной модели:

Вот фото поближе:

Согласно вышенаписанному на коробке у этого УЗО довольно неплохие параметры, а именно:

— Дугогасительные решетки в каждом полюсе;
— Электромеханический расцепитель не имеет собственного энергопотребления;
— Тестирующая цепь выключателя сохраняет работоспособность в широком диапазоне напряжений:
От 110 до 265 В ( в двухполюсном)
от 200 до 460 В ( в четырехполюсном);
— Обладает высокой механической износостойкостью;
— Сохраняет работоспособность при обрыве нулевого проводника;
— Рассчитано клемы для подключения проводников до 50 мм^2;
— И наконец имеет индикацию положения контактов, кстати вот и она:
— Добавлю от себя, что если утечка дифференциального тока произошла на какой-то из трех фаз, то УЗО сработает, отключив все 3 фазы, дабы втройне обезопасить человека;

Красная полосочка вверху тестовой кнопки гласит тому, что УЗО включено

А вот как выглядит индикатор, когда УЗО находится в положении — «выключено», она зеленого цвета, если кому плохо видно:

Ну наконец открываем коробочку и видим наше УЗО:

Упаковано оно довольно неплохо, но от влаги не спасет, а если вы уронили коробку с небольшой высоты, то УЗО не сломается, как я писал выше, что оно обладает высокой механической прочностью и износостойкостью.

Достаем наконец наше УЗО:

Оно в выключенном положении, оно и понятно, чтобы пружина не просаживалась и тем самым, чтобы преждевременно не срабатывало.

Вот оно во включенном положении:

Ну а теперь обо всем по порядку.
Сам аппарат выполнен в корпусе из белого пластика.
Сверху под циферками указаны вводы фаз, а 4 ввод «N» под нулевой рабочий проводник.
Снизу выводы фаз и нулевого рабочего проводника. Догадаться несложно дорогие друзья.)

Обратим внимание на центральную часть корпуса на которой указано, что это дифференциальный выключатель фирмы IEK серии ВД1-63 с номинальным током 25 Ампер, номинальным напряжением 400 Вольт переменного тока, рассчитанного на ток промышленной частоты равной 50 Герц и током утечки равным 30 мА. 3000 А — это номинальный условный ток короткого замыкания и номинальный условный дифференциальный ток короткого амыкания. Синусоида значит, что УЗО предназначено для установки в цепях переменного синусоидального тока.

Извиняюсь, что возможно я где-то и повторюсь, но повторение не помешает.)

Слева внизу, как я уже писал выше находится индикатор рабочего и нерабочего положения, а чуть ниже тестовая кнопка.

Далее, справа мы видим сам рычажок управления, для коммутации устройства, а ниже его указана его принципиальная электрическая схема, а также класс морозоустойчивости и пожаробезопасности.

Затем стоит отметить, что УЗО является ремонтопригодным, об этом нам видно по залитым пластиком отверстиям — вверху между 3 и 5, а внизу между 4 и 6. Под этим пластиком залиты шурупчики, с помощью которых можно снять крышку УЗО и отремонтировать его. Но так как он на гарантии, не будем этого делать.)

Вид справого бока:

Ну тут как мы видим, написано, что это УЗО серии ВД1-63. Странно, но почему-то производитель решил съэкономить на краске и выбить на корпусе наименование устройства, обычно они пишут черным по белому, но видимо меняется технология изготовления.

Далее вид слевого бока:

Ну, а тут мы ничего особенного не наблюдаем — просто отметки об экологичности и различных проверках, а также ГОСТ.

Вот его задняя часть корпуса:

А тут мы видим различные печати, номер партии и серии. а также я отковырял одно из залитых отверстий, как было на лицевой стороне, чтобы показать вам, что оно разбирается со всех сторон, но потом приклеил его обратно.)

Крепится УЗО довольно легко на DIN рейку шириной в 35 мм в электрощитках со степенью защиты по ГОСТ не ниже IP30. Снимается с рейки оно тоже легко с помощью плоской отвертки, благодаря вот этой черной застежки, которую вы видите.

Также, что касается монтажа, так это то, дорогие друзья, что УЗО я повторюсь, не имеет защиты от сверхтоков и токов перегрузки, и поэтому последовательно вместе с ним должен устанавливаться автоматический выключатель.

Ну а теперь немного о контактной группе Данного устройства. вот его фотография:

Контакты здесь силовые и прижимают довольно достаточно, порядка 25 Ньютонов. И вмещают, как я уже говорил до 50 мм^2.
Закручиваются довольно легко и практически любой отверткой, хоть крестовой, хоть плоской.

А вот материал из которого они сделаны, к великому сожалению не латунь, а оцинкованный черный металл, неизвестно какого состава. Но я думаю с минимальным переходным сопротивлением. Ну сделано это в целях уменьшения нагрева и в целях экономии.

Вот контакты поближе:

Монтаж можно производить как проводом ( кабелем ) с наконечниками или без, держит отлично!

Также к нему прилагается паспорт и руководство по эксплуатации:

Ну тут мы видим его назначение и область применения, описанные мною выше.

Габариты УЗО, как видите не очень большие.

Электрические принципиальные схемы, показывающие принцип действия и устройство УЗО.

Ну что хочется добавить в конце, дорогие друзья. УЗО данной фирмы довольно отлично выполняет свою функцию, как я наблюдал это на практике. Оно очень быстродейственное и надежное. Так что не стоит переплачивать за буржуйские, когда можно поставить нашинские «родные» китайские УЗО. Плюсов у него много, а минусов практически нет.

Кстати, чуть не забыл упомянуть о том, что производитель гарантирует срок службы такого УЗО порядка 15 ЛЕТ! Что несомненно радует нас в плане надежности и защите, ну и конечно же в экономическом плане.

По цене могу сказать, что стоят они по-разному, в зависимости от типа УЗО и вашего применения от 850 рублей и до 3500 рублей. Цена разумеется оправдана.

В общем рекомендую всем электрикам и простым мужикам, которые хоть что-то понимают в электрике.)))

Как выбрать УЗО и дифавтоматы

Скачки напряжения, короткое замыкание, утечка тока – все это может привести к поломке оборудования, травмам и даже пожарам. Поэтому в частном доме, квартире или на даче не обойтись без защитных устройств. Эту функцию выполняют выключатели дифференциального тока (УЗО, ВДТ) и автоматические выключатели дифференциального тока (дифавтоматы, АВДТ).

Чтобы вы смогли правильно выбрать это оборудование и надежно защитить себя и свой дом от проблем с проводкой, мы расскажем, какие функции выполняют УЗО и дифавтоматы, назовем достоинства и недостатки каждого.

УЗО и дифавтомат – в чем разница?

УЗО (устройство защитного отключения) – аппарат, который устанавливают, чтобы избежать удара током и возгорания проводки.

УЗО само не отключает прибор при перегрузке. Поэтому устройство всегда ставят в паре с автоматом. Первый защищает человека от поражения током, второй – проводку от перегрева и УЗО.

Дифавтомат, или дифференциальный автоматический выключатель, – это прибор универсальный. Он защищает проводку от короткого замыкания и перегрузки, а также человека при утечке тока. В случае утечки он отключает подачу энергии и само устройство.

Что такое утечка тока и почему она происходит

Утечка тока – процесс, когда ток протекает от фазы в землю по не предназначенному для этого пути: металлическим частям прибора, трубам, по сырой штукатурке в доме или через тело человека. Случается по двум причинам.

Причины утечки тока

1. Ошибка при подключении проводки в доме. Неопытные электрики или сами жильцы путают последовательность подключения, например соединяют ноль вместо земли или выводят несколько проводов на одну клемму.
2. Испорченная изоляция. Такое часто случается в старых домах, где проводка гниет, потому что ее не меняют десятилетиями. Кроме того, изоляция плавится из-за скачков напряжения или чрезмерной нагрузки, когда к сети одновременно подключают несколько электроприборов.

Чем опасна утечка тока

Безопасное значение тока утечки указано в ГОСТах и техпаспорте оборудования. Например, для стиральной машины с мощностью 2,5 кВт допустимый ток утечки 5,6 мА.

Превышение этого значения в УЗО чревато опасными последствиями. Если человек прикоснется к корпусу прибора, проводу или штепсельной вилке, его ударит током. В зависимости от силы удара это может привести к травме или смерти.

При утечке тока идет перерасход электроэнергии – даже при отключенных приборах ток проходит через счетчик. Например, вы уезжаете на несколько дней в отпуск, возвращаетесь – а один работающий холодильник намотал десятки киловатт. Если с самим холодильником все в порядке, значит, где-то возникла утечка.

Как определить утечку тока в доме

Самый простой способ – индикаторная отвертка. Аккуратно прикоснитесь щупом индикатора к корпусу каждого прибора в доме. Если светодиод загорелся, значит, есть утечка.

Профессионалы проверяют приборы мультиметром. При утечке тока мультиметр показывает сопротивление выше 20 Мом.

Для поиска утечек тока в скрытой проводке можно воспользоваться лайфхаком строителей советских времен:

Теперь рассмотрим, какие бывают УЗО и как они работают.

УЗО: типы и назначение

Типы УЗО

УЗО делят на три типа – по постоянному и переменному току утечки:

Для бытового применения используют УЗО «АС» и «А». Но какой именно выбрать?

В домашних сетях мы имеем дело с переменным синусоидальным током. Получается, что подходящий тип УЗО для нас – «АС». Но не все так просто.

К примеру, у нас установлено УЗО типа «АС» и есть стиральная машина, которая работает от переменного тока с напряжением 220–230 В. Ток по проводу попадает в импульсный блок питания и преобразуется в пульсирующий, необходимый для питания электронных полупроводников. Если произойдет утечка импульсного тока, аппарат ее не зафиксирует и не отключит поврежденный участок электрической цепи. Либо зафиксирует, но намного позже с момента утечки, и ее значение будет критическим для человека. С УЗО типа «А» такого не произойдет.

В каждом электронном бытовом приборе, где есть блок управления, дисплей, регулятор работы двигателя, температуры или времени, стоит импульсный блок питания. Такой компонент можно найти даже в энергосберегающей лампочке. Быстро среагирует на утечку такого тока УЗО типа «А».

Параметры УЗО

УЗО различают по:

• величине номинального тока – 16–100 А
• величине дифференциального тока утечки – 10–500 мА
• времени на срабатывание – 0,06–0,08 / 0,15–0,5 секунд
• роду электросети – 2-полюсные для 1-фазной сети, 4-полюсные для 3-фазной
• принципу срабатывания – электромеханические и электронные

Параметры дифавтомата

Дифавтомат выбирают практически по тем же характеристикам, что и УЗО:

• По значениям дифференциального и номинального тока.
• По максимальному току при коротком замыкании – какую нагрузку выдержит устройство.
• По типу сети – трехфазный или однофазный.

Выбираем УЗО и дифавтомат

Перед покупкой дифавтомата или УЗО нужно рассчитать, сколько энергии (киловатт-часов) потребляют электроприборы в вашем доме. Это поможет выбрать подходящий УЗО или дифавтомат и определить их количество. Если нагрузка большая, стоит поставить несколько защитных устройств, если малая – достаточно одного.

Как рассчитать потребление энергии – 4 способа

За основу расчета берутся показатели напряжения (В, вольты), тока (А, амперы) и мощности (Вт, ватты). Для мощных приборов вроде электроплит или посудомоечных машин мощность указывается в кВт. Характеристики есть в техпаспорте бытового прибора или на его корпусе.

Зная мощность прибора, вы рассчитаете расход электричества, умножив мощность на количество часов. Например, вам нужно узнать, сколько электричества сжигают 2 лампочки на 100 и 60 Вт и электрочайник на 2,1 кВт. Лампочки горят около 6 часов, чайник работает примерно 20 минут в день. Рассчитываем:

100 Вт х 6 ч = 600 Вт/ч

60 Вт х 6 ч = 360 Вт/ч

2 100 Вт* х 1/3 ч = 700 Вт/ч

600 + 360 + 700 = 1 660 Вт/ч

1 660/1 000 = 1,66 кВт/ч – столько энергии в день расходуют 3 прибора.

Если в характеристиках прибора указаны только ток и напряжение, вычислите мощность по формуле P = U х I, где Р – мощность, U – напряжение, I – сила тока.

Например: 220 В х 1 А = 220 Вт.

Измерить с помощью энергометра. Его подключают к розетке, а к нему – бытовой прибор.

Способ 4 – если потеряли техпаспорт прибора

Этот способ хоть и простой, но долгий. Отключите все приборы в квартире, а затем запустите только один, например на час. Через час выключите и посмотрите количество киловатт на электросчетчике. И так с каждым устройством.

Есть еще одно неудобство – не будет единого показателя. Некоторые электроприборы потребляют различную мощность в разных режимах работы. Например, в стиральной машине данные будут разниться при включении и отключении насоса, изменении скорости вращения барабана и при нагреве воды.

Заключение

Выбирать между дифавтоматом и УЗО стоит отталкиваясь от конкретной ситуации. Если вы хотите защитить от перегрузок и короткого замыкания только один прибор, к примеру дорогую посудомоечную машину, – ставьте дифавтомат, так как найти неисправность в этом случае будет просто. Если ваша цель – защитить несколько розеток, на которые подведены различные приборы, – покупайте связку УЗО + автомат.

Устройство дифференциального тока

Устройство дифференциального тока (УДТ) [1] , (англ. residual current device, RCD ) — контактное коммутационное устройство, предназначено для того, чтобы включать, проводить и отключать электрические токи при нормальных условиях эксплуатации и размыкать контакты, когда дифференциальный ток достигает заданного значения при установленных условиях [2] . В качестве УДТ используют автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током, без встроенной защиты от сверхтока (ВДТ) и автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока (АВДТ).

Содержание

• 1 Назначение
• 2 Принцип действия
• 3 Ограничения
• 4 История
• 5 Классификация
  • 5.1 По способу управления
  • 5.2 По виду установки
  • 5.3 По числу полюсов
  • 5.4 По возможности регулирования отключающего дифференциального тока
  • 5.5 По стойкости при импульсном напряжении
  • 5.6 По условиям функционирования при наличии составляющей постоянного тока
  • 5.7 По наличию задержки по времени (в присутствии дифференциального тока)
• 6 См. также
• 7 Примечания
• 8 Литература
• 9 Ссылки

Назначение [ править | править код ]

УДТ с номинальным отключающим дифференциальным током, не превышающим 30 мА, предназначены для дополнительной защиты человека от поражения электрическим током. Используется в составе защиты «автоматическое отключение питания» [3] .

В системах переменного тока дополнительная защита посредством УДТ должна быть предусмотрена для:

• штепсельных и силовых розеток с номинальным током до 32 А;
• передвижного оборудования с номинальным током до 32 А, которое используют вне помещения.

УДТ отключает защищаемую цепь:

• при прямом прикосновении человека или животного к электрооборудованию, находящемуся под напряжением;
• при повреждении основной изоляции и контакте токоведущих частей с открытой проводящей частью.

Требования по установке и применению УДТ приведены в серии стандартов на электроустановки зданий МЭК 60364.

Принцип действия [ править | править код ]

Главным компонентом УДТ является дифференциальный трансформатор, который предназначен для обнаружения дифференциального тока. Если дифференциальный ток превысит значение отключающего дифференциального тока или равен ему, произойдёт размыкание электрической цепи.

На фотографии показано внутреннее устройство одного из типов УДТ. Данное УДТ предназначено для установки в разрыв провода. Линейный и нейтральный проводники от источника питания подключаются к контактам (1), главная цепь УДТ подключается к контактам (2).

При нажатии кнопки (3) контакты (4) (а также ещё один контакт, скрытый за узлом (5)) замыкаются, и УДТ пропускает ток. Соленоид (5) удерживает контакты в замкнутом состоянии после того, как кнопка отпущена.

Вторичная обмотка (6), к которой подключён расцепитель дифференциального тока. В нормальном состоянии ток линейного проводника равен току нейтрального проводника, однако эти токи противоположны по направлению. Таким образом, токи взаимно компенсируют друг друга и в катушке дифференциального трансформатора ЭДС отсутствует.

Ток замыкания на землю приводит к нарушению баланса в дифференциальном трансформаторе: через линейный проводник протекает больший ток, чем по нейтральному проводнику (часть тока протекает через тело человека, то есть в обход трансформатора). Дифференциальный ток в первичной обмотке дифференциального трансформатора приводит к появлению ЭДС во вторичной обмотке. Эта ЭДС сразу же регистрируется следящим устройством (7), которое отключает питание соленоида (5). Отключённый соленоид больше не удерживает контакты (4) в замкнутом состоянии, и они размыкаются под действием силы пружины.

Устройство спроектировано таким образом, что отключение происходит за доли секунды, что значительно снижает тяжесть последствий от поражения электрическим током.

Кнопка проверки (8) позволяет проверить работоспособность устройства путём пропускания небольшого тока через оранжевый тестовый провод (9). Тестовый провод проходит через сердечник дифференциального трансформатора, поэтому ток в тестовом проводе эквивалентен нарушению баланса токонесущих проводников, то есть УДТ должно отключиться при нажатии на кнопку проверки. Если УДТ не отключилось, значит оно неисправно и должно быть заменено.

Ограничения [ править | править код ]

УДТ не сработает, если человек оказался под напряжением, но тока замыкания на землю при этом не возникло, например, при прикосновении одновременно к линейному и нейтральному проводникам защищаемой цепи. Предусмотреть защиту от таких прикосновений невозможно, так как нельзя отличить протекание тока через тело человека от нормального протекания тока в нагрузке. В подобных случаях действенны только механические защитные меры (изоляция, непроводящие кожухи и т. п.), а также отключение электроустановки перед её обслуживанием.

УДТ, функционально зависимое от напряжения сети, нуждается в питании, которое получает от защищаемой цепи. Поэтому потенциально опасной является ситуация, когда выше УДТ произошёл обрыв нейтрального проводника, а линейный остался под напряжением. В этом случае УДТ будет неспособно отключить цепь, так как напряжения в защищаемой цепи недостаточно для функционирования. УДТ, функционально не зависимое от напряжения, свободно от указанного недостатка.

История [ править | править код ]

Первый патент (патент Германии № 552678 от 08.04.28) на УДТ был получен в 1928 году германской фирмой RWE (Rheinisch — Westfälisches Elektrizitätswerk AG). Первый действующий образец устройства защиты был изготовлен этой же фирмой в 1937 году. В качестве датчика использовался маленький дифференциальный трансформатор, а исполнительным элементом служило поляризованное реле с чувствительностью 0,01 ампера и быстродействием 0,1 с [4] .

Чувствительность прототипа устройства была 80 мА [5] — дальнейшее повышение чувствительности тормозилось отсутствием материалов с нужными магнитными свойствами. В 1958 году доктором Биглмайером из Австрии было предложено новое схемное решение конструкции УДТ. Сейчас такие УДТ маркируются буквой G. В конструкции были устранены ложные срабатывания от грозовых разрядов и увеличена чувствительность до 30 мА [5] .

Граничные кривые переменного тока и физиологическое действие тока на организм человека [6] были установлены путём тестов в 1940—1950 годы в университете Berkeley американским учёным Чарльзом Дальцилом. В ходе тестов добровольцы подвергались воздействию электрического тока с известным напряжением и силой тока [4] .

В начале 1970-х годов большинство УДТ выпускалось в корпусах типа автоматических выключателей. С начала 1980-х годов в США большинство бытовых УДТ было уже встроенным в розетки.

В СССР первые эксперименты по проектированию УДТ начались в 1964 году [7] . Первое серийное УДТ для укомплектования трёхфазного электрифицированного инструмента было изготовлено в 1966 г. Выборгским заводом «Электроинструмент» по разработке ВНИИСМИ. Первое бытовое УДТ в СССР было разработано в 1974 году, но в серию не пошло [8] . Серийное бытовое УДТ производилось с 1988 года в значительных количествах (до 200 тысяч штук в год). Типичный вид УДТ того времени — удлинитель с розеткой на шнуре. С 1982 года всё учебное электротехническое оборудование, поступавшее в школы, в обязательном порядке оснащалось УДТ, которое получило наименование «школьное». Серийность изделия доходила до 60 тыс. штук в год. Для нужд промышленности и сельского хозяйства выпускались защиты ИЭ-9801, ИЭ-9813, УЗОШ 10.2 (ещё выпускается), РУД-0,5.

В настоящее время используются преимущественно УДТ для монтажа в электрощите на DIN-рейку, а встроенные УДТ пока широкого распространения не получили.

Классификация [ править | править код ]

По способу управления [ править | править код ]

• УДТ без вспомогательного источника питания
• УДТ со вспомогательным источником питания:
  • выполняющие автоматическое отключение при отказе вспомогательного источника с выдержкой времени и без неё:
    • производящие автоматическое повторное включение при восстановлении работы вспомогательного источника
    • не производящие автоматическое повторное включение при восстановлении работы вспомогательного источника
  • не производящие автоматическое отключение при отказе вспомогательного источника:
    • способные произвести отключение при возникновении опасной ситуации после отказа вспомогательного источника
    • не способные произвести отключение при возникновении опасной ситуации после отказа вспомогательного источника

По виду установки [ править | править код ]

• стационарные с монтажом стационарной электропроводкой
• переносные с монтажом гибкими проводами с удлинителями

По числу полюсов [ править | править код ]

• двухполюсные;
• четырёхполюсные.

По возможности регулирования отключающего дифференциального тока [ править | править код ]

• нерегулируемые;
• регулируемые:
  • с дискретным регулированием;
  • с плавным регулированием.

По стойкости при импульсном напряжении [ править | править код ]

• допускающие возможность отключения при импульсном напряжении;
• стойкие при импульсном напряжении.

По условиям функционирования при наличии составляющей постоянного тока [ править | править код ]

УДТ типа АС: УДТ, срабатывание которого обеспечивается дифференциальным синусоидальным переменным током путём или внезапного его приложения, или при медленном нарастании [9] .

УДТ типа А: УДТ, срабатывание которого обеспечивается и синусоидальным переменным, и пульсирующим постоянным дифференциальным током путём или внезапного приложения, или медленного нарастания [9] .

УДТ типа В: УДТ, которое гарантирует срабатывание как устройство типа А и дополнительно срабатывает:

• при дифференциальном синусоидальном переменном токе частоты до 1000 Гц;
• при дифференциальном синусоидальном переменном токе, наложенном на сглаженный постоянный ток;
• при дифференциальном пульсирующем постоянном токе, наложенном на сглаженный постоянный ток;
• при дифференциальном пульсирующем выпрямленном токе от двух или более фаз;
• при дифференциальном сглаженном постоянном токе, приложенном внезапно или постепенно возрастающем, вне зависимости от полярности [10] .

УДТ типа F: УДТ, которое гарантирует срабатывание как устройство типа А в соответствии с требованиями МЭК 61008-1 и МЭК 61009-1 и дополнительно срабатывает:

• при составном дифференциальном токе, приложенном внезапно или постепенно возрастающем между фазой и нейтралью или фазами и средним заземлённым проводником;
• при дифференциальном пульсирующем постоянном токе, наложенном на сглаженный постоянный ток [10] .

Автоматические выключатели, УЗО и дифавтоматы

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели (ВА) совсем не похожи на обычные, которые устанавливаются в каждой комнате для включения и выключения света. Их задача несколько другая. Автоматические выключатели устанавливаются в распределительных щитах и служат для предохранения цепи от скачков напряжения и непериодического отключения энергии на определенных участках электросети. Автоматы, как их чаще называют, устанавливаются на входе в дом или квартиру и располагаются в специальных боксах, металлических или пластиковых.

Существует множество разновидностей автоматических выключателей ВА. Некоторые из них служат лишь в качестве выключателей цепи и предохранения сети от перегрузки. Таковы, например, старые ВА типа АЕ в черном карболитовом корпусе. В большинстве старых щитков в подъездах жилых домов стоят именно такие. Впрочем, они вполне надежны и эксплуатируются до сих пор. Современные вариации допускают дополнительные функции, например защиту от токов пониженной нагрузки.

Автоматы делятся на 3 вида по времени срабатывания на недопустимое напряжение: селективные автоматы, нормальные автоматы и быстродействующие автоматы. Время срабатывания нормального автомата колеблется от 0,02 до 0,1 с. В селективных ВА это время такое же. Быстродействующие ВА работают проворнее — у них данная величина составляет всего 0,005 с. Все ВА заключены в пластиковый небьющийся корпус со специальным креплением (планкой или рейкой) на задней плоскости.

Устанавливать автомат на такое крепление очень легко — достаточно вставить его на рейку до щелчка. Снять можно при помощи отвертки, слегка потянув за специальное ушко сверху ВА. Это существенно облегчает задачу по установке автомата в шкафу.

Распределительный щит с автоматами

Внутри корпуса располагается «начинка» автомата, его главные предохранительные устройства, которых может быть 2. Речь идет об электромагнитном и тепловом расцепителях — своеобразных механизмах автоматического прерывания цепи. Биметаллическая пластина при нагревании проходящим через нее током недопустимо высокого значения распрямляется и размыкает контакты — это тепловой расцепитель.

Автоматический выключатель серии АЕ

По времени срабатывания он самый медленный. Электромагнитный расцепитель работает по правилу «мертвой руки». Катушка, находящаяся в центре автомата, непрерывно поддерживается на месте стабильным напряжением. Стоит ему выскочить за номинальные пределы, как катушка буквально выскакивает со своего места, разрывая цепь. Такой способ разрыва цепи самый быстрый. У всех ВА есть контакты для присоединения подходящих и отходящих проводов.

Щиток ВА серии АЕ в подъезде

Автоматы различают по степени чувствительности к срабатыванию отключения. В стандартных наиболее распространенных моделях чаще всего применяются ВА с пороговым значением силы тока, примерно равным 140 % от номинального. При повышении напряжения в полтора раза срабатывает электромагнитный (быстрый) расцепитель. При незначительном превышении номинального напряжения работает тепловой расцепитель. Процесс отключения при этом может растянуться на часы, что сильно зависит от температуры внешней среды. Однако автомат среагирует на изменение напряжения в любом случае. ВА различают по количеству полюсов. Что это значит? В одном автомате может быть несколько независимых друг от друга электрических линий, которые соединены между собой общим механизмом отключения.

Автоматы бывают одно-, двух-, трех- и четырехполюсными (это касается бытового применения). У ВА есть различия по другим показателям. Они отличаются по пороговой силе тока, которую пропускают через себя. Чтобы автомат мог сработать и в аварийной ситуации отключить электросеть, он должен быть настроен на определенный порог чувствительности. Такую настройку производит изготовитель, поэтому на автомате сразу пишут числовое значение данного порога.

Внутреннее устройство автоматического выключателя

Провода подсоединяются к контактам ВА при помощи винтовых зажимов

Для бытовых нужд используют автоматы с показателями 6, 3, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 100 и 160 А. Есть автоматы со значениями 1000 и 2600 А, но в быту они не используются. Эти цифры означают суммарную мощность всех потребителей электрического тока, которые будут подключаться к цепи, «охраняемой» автоматом. Чувствительность автомата необходимо рассчитывать не только по суммарной мощности предполагаемых энергопотребителей, но и проводке, и электромонтажным изделиям — розеткам и выключателям.

Двухполюсный автомат в пластиковом боксе в выключенном состоянии

Трехполюсный выключатель: все линии срабатывают одновременно при отключении, они соединены вместе при помощи одной перемычки рычага

Типы автоматов:

• А — для размыкания цепей с большой протяженностью электропроводки и защиты полупроводниковых устройств
• B — для осветительных сетей общего назначения
• C — для осветительных цепей и электроустановок с умеренными пусковыми токами (двигателей и трансформаторов)
• D — для цепей с активно-индуктивной нагрузкой, а также защиты электродвигателей с большими пусковыми токами
• K — для индуктивных нагрузок
• Z — для электронных устройств

Далее рассмотрим соответствие сечения кабеля и автомата, защищающего этот проводник. Максимальный длительный ток кабеля принят для температуры жил +65 и воздуха +25 °C. Количество одновременно прокладываемых проводников — до 4. Ряд автоматов: 0,5 A, 1 A, 2 A, 3 A, 4 A, 6 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50 A и 63 A. Данные подходят и для трехжильного кабеля. В этом случае третья жила должна быть проводом защитного заземления или зануления.

Ряд из однополюсных автоматов на 16 А

Допустим, за отдельный участок в квартире, например кухню, у нас отвечает один автомат на 6,3 А (бывает и такое — электрики пошутили). По известной формуле Ватт = Вольт х Ампер вычисляем, сколько приборов (и каких) может питаться от нашей сети. Получается, что это значение равно 1386 Вт, поскольку напряжение по умолчанию 220 В. Значит, на такой кухне нельзя включить даже мощный чайник, не говоря уже о холодильнике или электроплите — автомат сработает мгновенно и не даст недопустимому, на его взгляд, току проходить на подконтрольную территорию. В данном случае надо срочно менять ВА на 25 или даже 32 А.

Двухжильный проложенный в коробе медный кабель

Двухжильный проложенный в коробе медный провод

Устройство защитного отключения (УЗО) по внешнему виду очень напоминает обычный автомат: те же корпус и рычаг отключения. Собственно, УЗО и может выступать в качестве ВА, то есть как выключатель определенного участка цепи. Помимо этого, у него есть еще несколько функций. Главная из них — это защита человека от электрического тока и случайной утечки из сети. УЗО не может защитить от короткого замыкания, оно просто не прореагирует на него. Принцип работы УЗО — сравнивать входящий из сети ток с показателями, на которые настроен прибор. Допустим, если человек взялся рукой за провод и через него пошел ток, УЗО моментально разомкнет цепь, поскольку сигнал из сети не будет совпадать с нормальными показателями.

Устройство защитного отключения номинальной силой тока 25 А и отсечкой 30 мА

То же произойдет, если случится обрыв провода. УЗО обязательно устанавливается в любом распределительном щите, иногда их там несколько. Особенно это касается помещений с повышенным уровнем влажности — ванной и кухни.

Важно помнить, что УЗО реагирует только на утечку тока из цепи. Любое другое нарушение работы, даже такой случай, когда человек возьмет в руки фазовый и нейтральный провода, то есть сам станет частью цепи, оставит его безучастным. Так что не стоит надеяться на одно лишь УЗО, а лучше укомплектовать распределительный щит дополнительными устройствами защиты от всех видов нарушения работы сети. На лицевой части любого УЗО есть кнопка «Тест», нажав которую можно узнать, в рабочем ли состоянии механизм. Если он исправен, то разорвет цепь (отщелкнется), если же изменений не произойдет — прибор не работает.

По внешнему виду УЗО практически не отличается от автомата, прозрачное окошко предназначено для закладки маркирующей бумажки, обозначающей, к какой зоне сети подключен прибор

Точно так же, как и ВА, УЗО отличаются по чувствительности к значению силы тока и могут иметь несколько полюсов для подсоединения независимых проводников. Ряд числовых значений у них совпадает с автоматами: 6, 3, 10, 16, 25 А и т. д. Однако у них есть и второй показатель — это отклонение величины силы тока по входящему проводнику. В бытовом УЗО, который предназначен в основном для защиты человека, порог чувствительности к отклонению от номинала равен 30 мА.

УЗО НА 40 А/30 мА

УЗО срабатывает очень быстро, в течение 0,05 с. В идеале это должно означать, что человек даже не успеет почувствовать укол тока, как сеть обесточится. Менее чувствительные УЗО используются в электротехнике, в которой порог опасного отклонения много выше, чем в случае поражения человека. Показания такого УЗО — 300 и 500 мА.

Примечание

Если номинальный ток превысит показатель силы тока в УЗО, то он не отключится подобно автомату, а просто сгорит, поэтому прибор нужно ставить с запасом.

Дифференциальный автомат или дифавтомат (АД) — это гибридное устройство, совмещающее в себе УЗО и механизм защиты от перегрузки тока, то есть обычный автоматический выключатель. Дифавтоматы, как их часто называют, различаются по многочисленным показателям. Например, регуляция номинального порогового тока, задержка времени и т. д. Дифавтомат заменяет собой сразу два устройства: автоматический выключатель и УЗО.

Дифференциальный трехполюсный автомат

Это сокращает время монтажа и удобно при обслуживании. Многие АД имеют специальную индикацию, которая при срабатывании показывает, от чего именно произошел разрыв цепи: короткого замыкания или утечки. По внешнему виду АД практически ничем не отличаются от УЗО, только маркировка на нем другая.

УЗО в ряду с обычными автоматами

Продукция российского производства имеет надпись на лицевом щитке «АД» и далее числовые значения.