Автомат захисту: пристрій, принцип роботи і схема підключення

Порівняно мало людей в сучасному світі можуть обходитися без використання електричних приладів. Це стосується не тільки різних виробництв, але й повсякденного побуту. Значно розширюють людські можливості і беруть на себе рутинну домашню роботу такі звичні сьогодні пристрої, як холодильник, пилосос, праска, пральна машина і т. д., не кажучи вже про освітлювальних приладах, скрашивающих людству темний час доби.

d6581a55a1a0f655a1710b7ee9bd6921 Автомат захисту: пристрій, принцип роботи і схема підключення

Автомат захисту від перенапруги Бар’єр-60А

Все це працює завдяки присутності в оселях електромережі. Але, як відомо, вона несе в собі потенційну загрозу безпеці. Знизити ризик заподіяння шкоди майну, та шкоди здоров’ю допомагає внесення в схему підключення мережі будинку пари додаткових приладів. Неприємності з зовнішньої частини повинні згладжуватися автоматом захисту від перенапруги, в той час як для вирішення внутрішньобудинкових (внутрішньоквартирних) проблем потрібно автомат захисту, що оберігає від відомих впливів.

Робота останнього полягає у вільному пропущенні струму. Але це – лише за умови нормального функціонування мережі. У разі ж почала протікання в ній певних процесів, він проявляє свою захисну властивість. Знеструмлення електромережі відбувається в наступних ситуаціях:

  • Коротке замикання.
  • Досягнення граничного навантаження.
  • Виникнення струму витоку.
  • При останньому відключення можливо лише при наявності сучасного обладнання – УЗО або дифавтомата. Втім, тепер це не така вже рідкість. Крім перерахованих обставин, за наявності яких справний прилад забезпечує відключення мережі автоматично, зазвичай існує можливість ручного розмикання її користувачем (наприклад, для безпечного виконання ремонтних робіт, внесення змін в схему підключення тощо).

    Класифікація

    Звернувши погляд на вітрини магазинів електротоварів, можна спостерігати безліч різновидів розглянутих приладів. Всі захисні пристрої мережі з ключових відмінностей умовно поділяються на кілька груп. Це:

  • Вироби одноразового застосування (плавкі запобіжники), що виконують функцію захисту від коротких замикань і перевантажень шляхом «самознищення»;
  • Прилади, що забезпечують захист від коротких замикань і перевантажень, але вже багаторазового використання (електромеханічні);
  • Лише віднедавна вносяться в схему підключення домашніх мереж вироби, що реагують на струм витоку (так звані УЗО);
  • Диференціальні автовыключатели (дифавтомати), що представляють собою автомат захисту з інтегрованим УЗО.
  • 8ba35046f8b05832a2d13956da2724dd Автомат захисту: пристрій, принцип роботи і схема підключення

    Поступово на зміну колись широко застосовувалися плавких запобіжників прийшли (принаймні, в житлових будинках) електромеханічні захисники мереж. До недавнього часу ці останні залишалися основними приладами, використовуваними в даній області. Такі вироби класифікуються за багатьма конструктивними особливостями згідно з ГОСТ 9098-78 (див. таблицю).

    Показник, характеристика
    Значення опис

    1 Призначення
    1.1 Захист при перевантаженнях і коротких замиканнях, а також нечасті (від 6 до 30 в добу) оперативні включення і відключення електричних ланцюгів (крім пуску і захисту електродвигунів)

    1.2 Пуск, захист і відключення електродвигунів

    2 Рід струму головного ланцюга
    2.1 Постійний

    2.2 Змінний

    2.3 Постійний і змінний

    3 Число полюсів головною ланцюга
    3.1 Один

    3.2 Два

    3.3 Три

    3.4 Чотири

    4 Наявність струмообмеження
    4.1 З токоограничением

    4.2 Без струмообмеження

    5 Види розчіплювачів
    5.1 Максимальний розчіплювач струму

    5.2 Незалежний розчіплювач

    5.3 Мінімальний або нульовий розчіплювач напруги

    6 Характеристика витримки часу максимальних розчіплювачів струму
    6.1 Відсутність витримки часу

    6.2 Витримка часу, незалежна від струму

    6.3 Витримка часу, обернено залежна від струму

    6.4 Витримка часу, що поєднує зазначені характеристики

    7 Наявність вільних контактів
    7.1 З контактами

    7.2 Без контактів

    8 Спосіб приєднання зовнішніх провідників
    8.1 Заднє

    8.2 Переднє

    8.3 Комбінований

    8.4 Універсальне

    9 Вид приводу
    9.1 Ручний

    9.2 Руховий

    10 Ступінь захисту оболонки
    Згідно ГОСТ 14255-69. Кращі ступеня: IP00, IP20, IP30, IP54

    11 Спосіб установки
    11.1 Стаціонарний

    11.2 Висувною

    Подібний прилад добре захистить вашу електромережу від випадкового або навмисного короткого замикання, а також від перевантаження, якщо ви, наприклад, вирішите живити через одну розетку одночасно праска, холодильник та пральну машину.

    cec87e954d9797053f0f761b879f6eda Автомат захисту: пристрій, принцип роботи і схема підключення

    Автомат захистить вашу електромережу від випадкового або навмисного короткого замикання

    Проте, в певних обставинах він безсилий. Скажімо, якщо внаслідок ушкодження ізоляції вашої улюбленої пральної машини частина струму почне витікати на її корпус, і при дотику до нього вас стане трохи «трусити», цей захисний прилад не спрацює.

    Попереджаючи такі випадки, виробники більш-менш складних побутових електричних пристроїв поміщають відповідні застереження і вимоги до схеми підключення в експлуатаційних документах. Зокрема, в інструкції до будь пральній машині (якщо вести мову про досить сучасних примірниках) сказано про неприпустимість її використання без захисного заземлення, про обов’язковість організації електроживлення від окремої лінії, оснащеної УЗО (або обладнання спеціальної розетки з автоматом захисту) і т. п.

    Звідси стає зрозуміло, що схема підключення домашньої мережі, крім пристроїв запобігання її самої від перевантаження і короткого замикання, повинна включати оберігають людину від ураження струмом і запобігають загрозу пожежі через порушення ізоляції прилади. Такими є: УЗО, встановлюване в доповнення до захисного автомата, і диференційний вимикач (дифавтомат).

    При розрахунку схеми підключення конкретної мережі, згадані прилади підбираються за кількома кількісними характеристиками. ГОСТ Р 50345-2010 встановлює правила маркування даних виробів, ряди стандартних значень основних показників, конструктивні та багато ін. вимоги. З цікавих для споживача характеристик можна виділити наступні:

    • номінальний струм;
    • струм миттєвого розчеплення;
    • диференціальний струм відключення (УЗО і дифавтоматов).

    5d5c74844549aa183c5cc16f96aef6f7 Автомат захисту: пристрій, принцип роботи і схема підключення

    Єлектрическая схема підключення автомата

    Номінальний струм визначає допустиму навантаження на електропроводку, перевищення якої потрібно уникати. При виборі приладу за цим показником повинні враховуватися два моменту. По-перше, слід розрахувати сумарний струм всіх пристроїв-споживачів на цієї лінії. Приміром, якщо від неї будуть живитися посудомийна і пральна машини, на 10 А кожен, і кава-машина на 2 А, то загальне навантаження складе 22 А. По-друге, для власне електропроводки також існує обмеження по струму, за перевищення якого буде перегрівання кабелів.

    Значення номінального струму захисного автомата, з одного боку, має бути не менше струму сумарною навантаження, а з іншого – не більше, ніж здатні витримати застосовуються дроти. Як підсумок, у нашому випадку з кавою-, посудомийною і пральною машинами підходящим буде пристрій на 25 А.

    З сказаного можна укласти, що підбір захисних автоматів і перерізів з’єднувальних проводів для схеми підключення конкретного будинку (або квартири) слід вести спільно. Тут прийнято поділ на групи, що представляють собою паралельно живити від ввідного щита лінії. Одна з них може охоплювати всі пристрої освітлення, інша – розетки у вітальні, третя – кухонне обладнання (посудомийну машину, кавомолку, НВЧ-піч), четверта – пристрої у ванній (фен, електробритву, пральну машину) і т. д.

    Таким чином, за умови правильного підбору перерізу проводів і захисного пристрою (де-то досить простого автомата, де обов’язково наявність диференціального) на кожну гілку, досягається їх збалансованість і надійність системи електропостачання в цілому.

    По струму миттєвого розчеплення всі захисне обладнання поділяється на типи A…D (в СНД – без A). Кожна буква має на увазі певне співвідношення між чинним струмом в мережі і номінальним, при якому прилад спрацьовує на відключення. Ці кратності такі:

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

     

    354aed726c4881600a9b4aeca6a80bff Автомат захисту: пристрій, принцип роботи і схема підключення

    Схема підключення автомата в квартирі

     

    Стосовно до побутових електроприладів придатними є автомати типів B (пристрої освітлення і обігріву) і C (вироби з електродвигунами).

    Принцип роботи

    Розібратися з пристроєм розглянутих приладів найзручніше на прикладі дифавтомата. Як зазначалося, його відмінністю від інших є захист від коротких замикань, і від перевантажень, і від струму витоку. Тобто це автомат захисту, що увібрав у себе всі актуальні для сучасної мережі функції.

    Зовні диференціальний автовыключатель нічим не примітний: корпус з діелектрика з засувкою для монтажу на DIN-рейку. Прилад, призначений для побутового застосування (220 В), випускається двополюсним. Він має дві пари клем (зверху і знизу) для підключення фазного і нульового проводів від централізованого (локального) джерела живлення і таких же, але йдуть до навантаження, відповідно. Промисловий варіант (380 В) випускається четырехполюсным (три фази і нуль).

    Схема дифавтомата включає послідовно з’єднані:

  • Автоматичний вимикач.
  • Блок диференціальної захисту.
  • Перший, в свою чергу, також має в складі два елемента. Один з них – тепловий розчіплювач. Він забезпечує захист від перевантаження. Інший – електромагнітний розчіплювач. Останній спрацьовує в разі короткого замикання.

    211f7ce44fbdd82fb60e00c00844ee97 Автомат захисту: пристрій, принцип роботи і схема підключення

    Якщо трохи глибше вникнути в конструкцію, то суть така:

    • При досягненні певної навантаження температура біметалевої пластини підвищується до рівня, що викликає її деформацію. Збереження такого становища протягом декількох секунд задіює расцепляющий механізм, який знеструмлює мережу;
    • Коротке замикання викликає різке підвищення струму, через соленоїд за частки секунди впливає на расцепляющий механізм через сердечник.

    Електрична дуга нейтралізується спеціально для цього призначеної гасительной камери.

    Блоком дифзахисту є диференціальний трансформатор. Через одну з двох його обмоток пропускаються мережеві провідники. Роль другої – регулююча. Поки в мережі все в порядку, струми, поточні у фазному і нульовому провідниках, рівні. Результуючий магнітний потік в обмотці – нульовий. При появі «витоку» баланс зміщується: через фазний провід починає протікати більший струм.

    Результуючий магнітний потік в обмотці також стає відмінним від нуля. У свою чергу, це приводить до появи струму вже в регулювальної обмотки. При досягненні ним граничного значення (воно зазвичай маркується на корпусі приладу, як і ін. основні характеристики) задіюється механізм розчеплення.

    3bd85bc6a6c5be402f01be6cc868214c Автомат захисту: пристрій, принцип роботи і схема підключення

    Деякі виробники оснащують дифавтомати спеціальними індикаторами, щоб користувач міг точно встановити причину спрацювання захисту. При відсутності таких можна визначити, що саме не в порядку (сталося коротке замикання, перевантаження або витік). Перевірка працездатності диференціального блоку може здійснюватися натисканням спеціальної кнопки для тестування. Це штучно створює «витік», на яку реагує автомат у разі справності.

    Оберігаючи свою домашню електромережу від відомих стихійних лих, обов’язково оснастити її автоматом захисту від перепадів напруги. Але не забудьте і про загрози, що ховаються всередині неї самої. Комплексний захист додасть вам впевненості у безпеці власну і свого майна.

    Оцініть статтю
    Довідник корисних порад