УДК 621.3-1/-9

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УСТРОЙСТВ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМАХ

Сальников Андрей Александрович1, Кузнецов Алексей Иванович1
1Уральский государственный университет путей сообщения, аспирант

Аннотация
В данной статье рассматривается принцип работы устройств и защитного отключения и дифференциальных автоматических выключателей, рас-смотрены плюсы и минусы каждого устройства и предложена специфика выбора аппаратов.

Ключевые слова: , , , , ,


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Сальников А.А., Кузнецов А.И. Особенности применения устройств защитного отключения и дифференциальных автоматических выключателей в электрических схемах // Современные научные исследования и инновации. 2019. № 9 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2019/09/90268 (дата обращения: 03.02.2020).

Со времен создания электричества вопрос о защите человека от поражения его электрическим током всегда оставался актуальным. Опуская эволюцию создания различных защитных автоматов, стоит отметить, что в настоящее время все чаще используются такие элементы, как устройства защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматические выключатели (дифавтомат).

Учитывая то, что в современном мире люди сами пытаются при ремонте налаживать проводку в квартире, ограничиваясь поиском определенной информации в интернете, вопрос выбора устройств защиты всегда остается открытым. У многих людей возникают сложности с выбором этих аппаратов, поэтому разберем, в каком случае выбирается УЗО, а в каком дифавтомат .

Для решения этого вопроса рассмотрим для начала принцип действия  УЗО и дифавтомата.

УЗО предназначено для защиты электрической цепи от токов утечки, то есть выполняет дифференциальную защиту [1]. Схема УЗО представлена на рисунке 1.

Фазный провод с протекающим по нему входным током помещен в тороидальный магнитопровод, нейтральный провод с протекающим по нему выходным током также помещен в этот магнитопровод. В нормальном режиме работы входной ток (фазный) равен выходному (нулевой), разница между ними равна нулю, в этом случае УЗО находится в своем рабочем режиме. При возникновении тока утечки появляется разница между входным и выходным токами. Показанная на рисунке 1 логика сравнения входного и выходного токов обнаруживает эту разницу и посылает сигнал на исполнительный элемент, который  разъединят силовые контакты, защищая при этом цепь от токов утечки [1].

 

Рисунок 1 ‒ Схема работы УЗО

Важной особенностью УЗО является то, что это устройство используется лишь для защиты от токов утечки, при этом не защищая от токов перегрузки и токов короткого замыкания [2].

Для защиты от приведенных выше факторов последовательно с УЗО в цепь включается автоматический выключатель (рисунок 2). Автоматический выключатель содержит тепловой и электромагнитный расцепители, выполняющие защиту, соответственно, от перегрузок и токов короткого замыкания [3].

Дифференциальный автомат же объединяет в себе функции УЗО и автоматического выключателя, обеспечивая полноценную защиту цепи от токов утечки, перегрузок и токов короткого замыкания.

Возникает вопрос: если дифавтомат включает в себя вышеперечисленные функции, то зачем использовать УЗО с автоматическим выключателем?

Для этого рассмотрим преимущества и недостатки каждого элемента с учетом требуемых задач.

QD ‒ условное обозначение УЗО [4];

QF‒ условное обозначение автоматических выключателей [4].

Рисунок 2 ‒ Защитная часть электрической цепи с применением (УЗО+ автоматический выключатель)

Рассмотрим самую распространенную схему (рис.3) применения устройств защиты: установка дифавтомата на каждую группу потребителей. Преимуществом будет то, что аппарат будет занимать меньшее место в электрощите относительно использования УЗО и автомата, так как включает в себя данные функции защит. К недостаткам стоит отнести малый выбор и дороговизну дифференциальных автоматов, если существует необходимость в нетиповых характеристиках оборудования. Также стоит отметить, что в бюджетных моделях нет индикации по виду срабатывания. Например, требуется подобрать дифавтомат с отключающей характеристикой D и током утечки 100мА типа АС, что будет весьма проблематично не только финансово, но и физически найти такой аппарат, так как все производители делают упор на отключающую характеристику С с током срабатывания по утечке 30мА. Но выход из этой ситуации есть: используем отдельно УЗО с током утечки 100мА и автоматический выключатель с характеристикой D (рис.2).

Таким образом, получаем преимущество использования УЗО: широкий выбор требуемых защитных функций, а также визуальное определение, какая из защит сработала, так как УЗО и автоматический выключатель находятся в разных корпусах. При этом к недостаткам можно выделить то, что использование совместно (QF+QD) приведет к увеличению площади занимаемого пространства в щите, также потребуется дополнительное монтаж проводов между QF и QD.

QFD‒ условное обозначение дифавтоматов 1-4 [4];

Рисунок 3 ‒ Защитная часть электрической цепи с применением дифавтоматов

Представленные выше схемы, в основном, используются для ответственных потребителей с установкой защитного устройства на каждую группу (холодильные установки). Если есть задачи в бюджетной установки устройств защит на неответственные потребители (розетки в частном доме), то можно использовать оптимизированные схемы с применением одного группового УЗО (рис. 4). Такое применение экономически более целесообразно, однако при возникновении тока утечки больше порога срабатывания произойдет отключение всех групп. Данное схемное решение применимо для неответственных потребителей.

Рисунок 4 ‒ Защитная часть оптимизированной схемы с применением одного группового УЗО

 

Проанализировав все выше изложенное, можно сказать, что выбор устройств защиты будет зависеть от поставленных целей и задач. Использование дифференциального автомата целесообразно, если требуется защита каждой группы потребителей отдельно (рис.3) при условии типовых характеристик, либо стоит задача в минимизации размеров электрощита. Использование УЗО (рис.2) с автоматическим выключателем приемлемо, когда потребуются нетиповые характеристики теплового и электромагнитного расцепителя или предполагается использование группового УЗО для неответственных потребителей (рис.4).

Поделиться в соц. сетях

0

Библиографический список
  1. Устройства защитного отключения /Учебно-справочное пособие/ Душкин Н.Д., Монаков В.К., Старшинов В.А./ ЗАО “Энергосервис”, 2004г. – 232с.
  2. Правила устройства электроустановок: Общие правила – 7-е издание. – М.: «Издательство ДЕАН», 2002, – 304 с.
  3. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. – СПб.: Издательство ДЕАН, 2003 – 304 с.
  4. ГОСТ 2.702-2011 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Правила выполнения электрических схем


Количество просмотров публикации: Please wait

Все статьи автора «Сальников Андрей Александрович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация