Что выбрать? УЗО или Дифференциальный автомат. УЗО и дифавтомат: аналогичные функции и в чем различие
В электропроводке в любой момент могут возникнуть различные повреждения электрических приборов. Чтобы снизить риск появления опасных факторов поражения электрическим током служат бытовые защитные устройства, выполняющие различные функции.
Автоматический выключатель, дифавтомат и УЗО в комплексе повышают электробезопасность, быстро отключают возникающие аварии, спасают людей от . Однако, они имеют серьезные отличия в работе и конструкции.
Чтобы их проанализировать, вначале рассмотрим виды возможных неисправностей в электросети, которые ликвидируют эти устройства. Они могут проявиться:
1. коротким замыканием , которое возникает при снижении электрического сопротивления нагрузки до очень малых величин за счет шунтирования металлическими предметами цепей напряжения;
2. перегрузом проводов . Современные мощные электроприборы вызывают большие токи, создающие в некачественно выполненной проводке увеличенный нагрев токоведущих жил. При этом процессе изоляция перегревается и стареет, теряя свои диэлектрические свойства;
Ухудшить ситуацию с появлением неисправностей могут:
старая алюминиевая электропроводка, проложенная десятилетия назад по устаревшим технологиям. Она уже давно эксплуатируется на пределе своих возможностей при питании современных электрических приборов;
некачественный монтаж и использование загрубленных защитных устройств даже в новой электрической схеме.
Чтобы упростить объяснение отличий защитных устройств, будем рассматривать только те приборы, которые предназначены для однофазной сети, ибо трехфазные конструкции работают совершенно аналогично по тем же самым законам.
Отличия защитных устройств по назначению
Автоматический выключатель
Промышленность выпускает много его разновидностей. Они призваны ликвидировать первые два вида отмеченных неисправностей. Для этого в их конструкции установлены:
быстродействующая электромагнитная катушка отключения, ликвидирующая возникающие токи коротких замыканий и система гашения образующейся электрической дуги;
работающий с выдержкой времени тепловой расцепитель на основе биметаллической пластины, устраняющий возникающие перегрузы внутри электрических цепей.
Защитный автомат для жилых зданий включается в один фазный провод и контролирует только токи, проходящие через него. Он вообще не реагирует на возникающие токи утечек.
Устройство защитного отключения
УЗО в двухпроводной схеме подключается через два провода: фазы и нуля. Оно постоянно сравнивает циркулирующие в них токи и вычисляет их разницу.
Когда ток, выходящий из нулевого проводника, соответствует по величине входящему в фазный провод, то УЗО не отключает схему, разрешает ей работать. При возникновении небольших отклонений этих величин, не влияющих на безопасность людей, устройство защитного отключения тоже не блокирует подачу электропитания.
УЗО снимает напряжение с подходящих к нему проводов в случае, когда внутри контролируемой схемы возникает ток утечки опасной величины, способный причинить вред здоровью человека или работающему электрооборудованию. Для этого устройство защитного отключения настроено на срабатывание при достижении разницы токов определенной уставки.
Таким способом исключаются ложные срабатывания и создаются возможности для надежной работы защиты для ликвидации токов утечек.
Однако, сама конструкция этого прибора не имеет никакой защиты от возможных возникновений токов коротких замыканий и даже перегрузов в контролируемой схеме. Этим объясняется тот факт, что само УЗО необходимо защищать от этих факторов.
Устройство защитного отключения всегда последовательно подключают в схему с автоматическим выключателем.
Дифференциальный автомат
Его устройство более сложное, чем у автоматического выключателя или УЗО. Он при работе устраняет все три вида неисправностей (КЗ, перегруз, утечку), способные возникнуть в электропроводке. Дифавтомат имеет в своей конструкции электромагнитный и тепловой расцепители, защищающие встроенное в него УЗО.
Дифференциальный автомат выполнен одним модулем, обладает функциями автоматического выключателя и устройства защитного отключения вместе взятых.
Учитывая все вышесказанное можно сделать вывод, что дальше сравнивать между собой надо характеристики всего двух конструкций:
дифференциального автомата;
блока защит из УЗО с автоматическим выключателем.
Это будет технически оправданно и правильно.
Отличия защит по эксплуатационным характеристикам
Габариты
Современное модульное исполнение приборов с возможностями их крепления на din-рейку значительно сокращает место, необходимое для их монтажа внутри квартирного либо этажного щитка. Но, даже этот прием не всегда исключает дефицит пространства для укомплектования электропроводки новыми защитными устройствами. УЗО с автоматическим выключателем изготавливаются в автономных корпусах и монтируются двумя отдельными модулями, а дифавтомат - всего одним.
Это всегда учитывают при создании проекта электрических работ в новых домах и выбирают щитки даже с обеспечением небольшого запаса внутреннего пространства для будущих доработок схемы. А вот при реконструкции проводки или мелких ремонтах помещений заменой щитков не всегда занимаются, и дефицит места в них может стать проблемой.
Выполняемые задачи
На первый взгляд УЗО с автоматическим выключателем и дифавтомат решают одни и те же вопросы. Но, попробуем их конкретизировать.
Допустим, на кухне установлен блок из нескольких розеток для питания различных приборов неодинаковой мощности: посудомоечной машины, холодильника, электрического чайника, микроволновки… Они включаются произвольно и создают нагрузку случайной величины. В определенных ситуациях мощность нескольких работающих приборов может превысить номинальную величину защит и создаст перегруз по току для них.
Установленный дифавтомат придется менять на более мощный. При использовании УЗО достаточно заменить более дешевый автоматический выключатель.
Когда же необходимо защитить один какой-то электрический прибор, подключенный отдельной, выделенной линией, то лучше использовать дифференциальный автомат. Просто его следует подобрать по техническим характеристикам конкретного потребителя.
Монтажные работы
Больших отличий в закреплении на din-рейку одного или двух модулей нет. А вот при подключении проводов объем работы становится больше.
Если дифавтомат и УЗО врезаются в провода фазы и нуля, то к автоматическому выключателю потребуется еще прокладывать перемычки для подключения в фазный провод последовательно с УЗО. В определенных случаях это может усложнить сборку схемы.
Качество и надежность
Среди части электриков-практиков существует определенное мнение, что долговечность и работоспособность защит зависят не только от заводской сборки их производителем, но и от сложности конструктивного исполнения, количества включенных в конструкцию деталей, наладки и доводки их технологий.
Дифавтомат более сложен, требует больше операций по настройке взаимодействия частей и по этому пункту может несколько проигрывать конструкциям УЗО того же производителя.
Однако, применять эту методику ко всем выпускаемым приборам, мягко говоря, не совсем корректно, хотя многие электрики этим злоупотребляют. Это довольно спорное утверждение и оно не всегда подтверждается на практике.
Ремонтопригодность и замена
Поломка может возникнуть в любом защитном устройстве. Когда ее не удастся устранить на месте, то потребуется приобретать новый прибор.
Покупка дифавтомата более затратна. В случае эксплуатации УЗО с автоматическим выключателем один из приборов останется целым и не потребует замены. А это значительная экономия средств.
При поломке любого защитного прибора питаемые через него потребители отключают. В случае, когда неисправно УЗО, его цепи временно можно зашунтировать и подать питание через автоматический выключатель. Но, когда неисправен дифавтомат, так сделать не получится. Его потребуется менять новым или на какое-то время доставлять автоматический выключатель.
Условия работы в разных ситуациях
Схема контроля токов утечек у УЗО и дифференциального автомата может быть выполнена на разной элементной базе с использованием:
электромеханической релейной конструкции, не требующей дополнительного источника питания для работы логики;
электронных или микропроцессорных технологий, которым необходим блок питания и стабилизированное напряжение от него.
Они при нормальном состоянии подходящих цепей напряжения работают одинаково. Но, стоит возникнуть неисправности в схеме, например, оборвать контакт одного из проводов, допустим, нуля, как сразу будут видны . Они же лучше и надежнее работают в устаревшей двухпроводной схеме.
Определение причины отключения защитой
После срабатывания УЗО сразу понятно, что в схеме возникли токи утечек и надо проверять сопротивление изоляции защищаемого участка.
Когда отработал автоматический выключатель, то причина кроется в перегрузе цепи или возникшем коротком замыкании.
А вот после отключения дифференциального автомата большинства моделей придется дольше искать причину снятия им напряжения и разбираться как с сопротивлением изоляции электропроводки, так и с созданными внутри схемы нагрузками. Сразу установить причину невозможно.
Однако, сейчас можно использовать дорогостоящие конструкции дифавтоматов с индикаторами сигнализации о срабатывании определенного вида защиты.
Отличия маркировок на корпусе
Несмотря на одинаковый внешний вид УЗО и дифавтомата (идентичный корпус, кнопка «Тест», рычаг ручного включения, подобные клеммники для установки проводов) достаточно просто разобраться с ними по схемам и надписям, выполненным на их лицевой стороне.
На табличках прибора всегда указывается номинальные значения его нагрузки и контролируемый ток утечки, рабочее напряжение в электропроводке, внутреннее подключение элементов.
У обоих приборов на схемах показывается дифференциальный трансформатор тока и цепи, которыми он управляет. У устройства защитного отключения нет токовых защит автоматического выключателя, и они не отображаются. А на корпусе дифавтомата они показаны.
Приборы отечественных производителей маркируются так, чтобы покупатель мог легко ориентироваться в выбираемых моделях. Прямо на корпусах можно встретить на видном месте надпись «Дифавтомат». Маркировка «УЗО» встречается на задней стенке.
Обозначение «ВД» на табличке информирует о том, что перед нами выключатель дифференциальный (правильное техническое название), который реагирует исключительно на токи утечек и не защищает от перегруза по току и КЗ. Им маркируют УЗО.
Надпись «АВДТ» (автоматический выключатель дифференциальный тока) начинается с буквы «А» и подчеркивает наличие функций автоматического выключателя. Таким способом обозначают дифатомат в технической документации.
Но все чаще стал возникать вопрос: чем отличается УЗО от дифференциального автомата? На первый взгляд, эти устройства действительно похожи, и несведущему человеку трудно отличить одно от другого. Да и опять же, зачем отличать?
Как оказалось, есть зачем. Хотя внешне УЗО и дифавтомат очень похожи, все-таки они выполняют немного разные функции. Кстати, даже «Википедия» их не отличает.
Основное заблуждение в том, что многие, установив УЗО, считают, что не только защитились от поражения электрическим током, но и за силовую сеть квартиры бояться не стоит. Но подобное заблуждение весьма опасно, т.к. устройство защитного отключения само нуждается в защите от перегрузок. Но, обо всем по порядку.
Для начала попробуем разобраться, какое устройство и за что отвечает.
Устройство защитного отключения
Устройство защитного отключения (УЗО) - это прибор защитной автоматики, который учитывает протекающий через него ток и, сравнивая его потенциал на фазном и нулевом проводе, определяет утечки. Другими словами, если один из приборов в квартире имеет пробитую изоляцию, и при прикосновении к нему будет ощущаться воздействие электрического тока, УЗО отключит подачу напряжения. То же произойдет и при соприкосновении человека с оголенным проводом или контактом, находящимся под напряжением.
Но хотя и данное устройство является защитным, оно не сможет отключить напряжение при перегрузках. Иными словами, если одновременно в помещении включить много мощных электроприборов, то скорее выгорит проводка, чем сработает УЗО. Даже если создать экстремальную ситуацию и накоротко замкнуть проводку, сгорит само УЗО, но отключения не последует.
Именно по этой причине, всегда устанавливается для защиты УЗО автомат. Он, в случае возникновения внештатной ситуации, отключит питание при перегрузке, сохранив устройство защитного отключения от выхода из строя. А потому вопрос «УЗО или автомат?» некорректен. Эти устройства дополняют друг друга.
Дифференциальный автомат
На что следует обращать внимание
Очень у многих возникает вопрос: что это такое, этот самый дифавтомат? Попробуем понять. По сути, дифференциальный автоматический выключатель (называемый также дифференциальным автоматом) выполняет функции УЗО, но при этом это устройство уже более функционально. И хотя оно также защищает человека от поражения электрическим током, а сеть - от утечек, при этом оно выполняет и все функции автомата. Другими словами, при его установке не требуется монтаж какого-либо дополнительного оборудования для защиты. По своей сути дифавтомат является универсальным - это и есть главное, чем отличается УЗО от автомата дифференциального тока.
Выглядит автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ) совершенно так же, как и УЗО. Он может также иметь 2 или 4 контакта на вход и выход, а на лицевой панели также находится кнопка «Тест». И все же знающий некоторые нюансы электрик сразу определит, что находится перед ним.
И поскольку действительно важно знать, какой прибор смонтирован в силовом щите, попробуем детально разобрать не только техническую разницу между этими устройствами, но и то, как их отличить друг от друга визуально.
Основные отличия
Несмотря на большое внешнее сходство, есть много признаков, по которым визуально можно отличить устройство защитного отключения (УЗО) от автоматического выключателя дифференциального тока (АВДТ).
Но, все же, зная маркировки каждого из них, сделать это будет можно очень легко. Дело в том, что здесь нужна банальная внимательность, как и в любой работе, связанной с электричеством. При внимательном рассмотрении можно заметить, что на них нанесены разные схемы, отличаются переключатели и даже маркировки номинала устройств не одинаковы и имеют разное обозначение. Что ж, попробуем разобрать, как отличить УЗО от дифавтомата.
Различие маркировок номинального тока
Самое первое отличие УЗО от дифавтомата и на что обращают внимание при приобретении подобных устройств - это номинальный ток. Маркировка нанесена более крупными символами, она видна на лицевой панели очень четко.
Итак, если брать за пример УЗО, в его маркировке по этому параметру значится цифра, после которой стоит обозначение ампер (А). К примеру это может быть 32 А, т.е. номинальный ток устройства защитного отключения равен 32 А. Но если взять АВДТ с теми же характеристиками, то на нем в начале, перед цифрами, будет стоять одна из букв, обозначающая характеристики применяемого расцепителя (электромагнитный и тепловой). Это может быть B, C или D. Например, С32.
Это нужно очень хорошо запомнить. 16 А - УЗО, а С16 - автоматический выключатель дифференциального тока.
Схема устройства и название на корпусе
Такие схемы устройств наносятся на корпуса всех подобных приборов. По ним так же очень легко отличить дифавтомат от УЗО. Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что кроме обозначения дифференциального автомата (овал на схеме), АВДТ имеет включение теплового расцепителя, который реагирует на токи перегрузки, и электромагнитного расцепителя, отвечающего за перегрузки при коротком замыкании.
Также очень часто, зная о проблеме определения устройств, отечественные производители стали наносить на боковую (торцевую) часть прибора полную его расшифровку, т.е. если это УЗО, то сбоку так и будет написано - устройство защитного отключения, ну а если АВДТ - автоматический выключатель дифференциального тока.
Ну и, конечно же, сама аббревиатура. Ее также наносят на лицевую часть. Либо это будет «ВД», т.е. выключатель дифференциальный, или УЗО, либо АВДТ.
Выбираем, что лучше
Решая для себя, что лучше, дифференциальный автомат или УЗО в том или ином случае, следует обратить внимание на то, что при покупке устройства защитного отключения в любом случае будет необходимо приобретение автомата для его защиты. Если рассматривать этот вопрос с точки зрения стоимости, то автоматический выключатель дифференциального тока по цене окажется хотя и ненамного, но все же дешевле УЗО и автомата.
Так уж повелось, что качество импортных изделий выше. Отечественные аналоги проигрывают им по своим техническим характеристикам и в «начинке», и даже в качестве корпуса.
По качеству работы (дифавтомат или УЗО + автомат) никаких различий нет, надежность срабатывания высока у обоих.
Из минусов дифавтомата можно выделить то, что по причине его многофункциональности нет уверенности, по какой причине он сработал, т.е. он отключится и при перегрузке, и при утечке, что не очень удобно при поиске неисправности. Конечно, на сегодняшний день уже появились устройства с индикацией сработавшего узла, но стоимость подобных изделий пока слишком высока.
Многие говорят, что лучше диф, т.к. он очень удобен в монтаже. Он занимает меньше места, чем УЗО и автомат, меньше коммутационных соединений требует. Но, при выходе из строя, замена потребуется полностью всему устройству. В этом смысле, применяя УЗО, ремонт, конечно же, будет дешевле, менять придется только что-то одно.
Что касается схем электропроводки в квартире, тут, конечно, совершенно не имеет значения, что будет установлено - будь то УЗО или дифференциальный автомат. Ну а если электропроводка монтируется в частных домах, необходимо очень хорошо подумать, на какие группы будет установлена защита + автомат (чаще всего это световые и розеточные), а на какие - АВДТ (для него оптимально подключение на хозяйственные постройки, котельную и т.п.).
В любом случае, какой вариант ни выбрал бы мастер, УЗО или дифавтомат, самое главное, чтобы он понимал, что делает и для чего. При таком условии любой из предложенных видов защиты будет практичен.
При создании или реконструкции внутриквартирной или домашней электрической сети недостаточно ограничиваться только прокладкой проводов (пусть даже и требуемого сечения) и удобной для повседневного пользования расстановкой розеток и выключателей. Особое внимание всегда должно удаляться мерам обеспечения безопасности эксплуатации как самой сети, так и подключенных к ней бытовых приборов. Печальная статистика свидетельствует, что до четверти всех зарегистрированных пожаров происходит по причинам, связанным с неисправностью или несовершенством домашнего «электрохозяйства». А в сводках происшествий продолжают встречаться сообщения о трагических случаях от поражения людей электрическим током при пользовании осветительными приборами или домашней техникой.
Чтобы обезопасить и себя, и своих домочадцев, обеспечить сохранность жилья и всего находящегося в нем имущества, хозяин просто обязан предусмотреть установку специальных приборов защиты. В наше время предлагается несколько их разновидностей – это пришедшие на смену плавким предохранителям автоматические выключатели, устройства защитного отключения (УЗО) и дифференциальные автоматы. И у тех, кто впервые занялся этой проблемой, нередко возникает вопрос – а что лучше дифавтомат или УЗО? Постараемся ответить на него.
Понятно, что браться самостоятельно за электротехнический монтаж, не имея при этом навыков – это авантюра, причем , иногда даже весьма небезопасная для жизни. Но знать такие вопросы полезно всем, хотя бы из тех соображений, чтобы можно было грамотно спланировать «бюджет» реновации домашней сети. Да и с приглашенным электриком будет общаться проще, так как многие из таких самодеятельных мастеров - большие любители «навешать лапши» несведущим хозяевам, чтобы содрать лишние деньги.
А чтобы можно было сравнивать дифференциальный автомат с УЗО, необходимо, наверное, хоть немного иметь представления об их устройстве и функциях.
Приборы, обеспечивающие безопасность домашних электрических сетей и их отдельных участков
Какие уровни защиты должны предусматриваться в домашних электрических сетях
Если быть совсем точным, то заголовок, вынесенный в название статьи, не является вполне корректным. Отставим в сторону краткость, и попробуем сформулировать иначе. Итак, что лучше использовать для обеспечения необходимых уровней защиты – дифференциальный автомат или сочетание автоматического выключателя с устройством защитного отключения (УЗО)? Именно поэтому первая иллюстрация статьи сделана такой, какая есть, а не иначе.
Вторая поправка. Вопрос не стоит, наверное, о том, что лучше в плане надежности в работе и обеспечения требуемой безопасности. Оба варианта одинаково эффективны, и сравнивать их приходится по совершенно другим критериям, о которых и пойдёт речь ниже.
Но для начала для тем читателям , кто имеет недостаточно четкое представление о предназначении этих полезных устройств, надо хотя бы дать некоторые пояснения по их устройству и действию.
Итак, какие основные «неприятности» могут ожидать потребителя при эксплуатации домашней электрической разводки .
- Перегрузка , то есть ситуация когда суммарное значение нагрузки, одновременно подключенной , превосходит возможности проводов подводящей линии питания. Причины могут быть разными. Очень часто – это непродуманное подключение мощной бытовой техники к старой проводке, не отвечающей современным требованиям. То же самое может произойти, когда одновременно к одной, пусть даже качественно проложенной линии, подключается сразу несколько мощных приборов. Не секрет, что многие хозяева слишком увлекаются применением тройников, и в итоге на одну розетку выпадает такая нагрузка, с которой подводящая проводка справиться просто не в состоянии.
В итоге это всегда приводит к сильному нагреву проводов, вызывающих плавление изоляции или даже пластиковых корпусов розеток или бытовых приборов. Вполне понятно, что такая ситуация запросто может привести к открытому возгоранию.
Оплавление изоляции, понятно, становится причиной и появления короткого замыкания со всеми его «прелестями». Особая опасность такого явления заключается еще и в том, что нарушение целостности проводки может возникнуть на скрытом участке, и последствия могут быть совершенно не предсказуемыми .
Кстати, режим перегрузки иногда случается и не по вине хозяев. Бывают ситуации, когда к таким последствиям приводят неисправности приборов потребления. Скажем, межвитковое замыкание в обмотке электродвигателя или какое-то частичное нарушение целостности нагревательного элемента электрического обогревателя.
Итак, совершенно очевидно, что должна быть предусмотрена система аварийного отключения при перегрузке линии.
- Короткое замыкание. Если по каким-либо причинам произошел контакт провода фазы и нуля (фазы и заземления), то вся мощность участка сети резко сосредотачивается на очень ограниченном участке. Безусловно, это приводит к мгновенному высокотемпературному нагреву проводников, к образованию между ними электрической дуги. И если перегрузка линии дает некоторую вероятность открытого возгорания, то короткое замыкание в большинстве случаев непосредственно приводит к нему.
Даже в условиях своевременного срабатывания защиты короткое замыкание может привести к пожароопасной ситуации. Страшно даже представить, чем может закончиться это ЧП, если линия останется включенной .
Возможных причин короткого замыкания весьма немало.
— Это может быть некачественная или со временем пришедшая в негодность изоляция проводки.
— Понятно, что одной из частых причин становится уже рассмотренная выше перегрузка линии с плавлением изоляции.
— Случайное попадание посторонних предметов или веществ на токопроводящие детали.
— Невнимательность, допущенные ошибки или совершенно безграмотные действия при монтаже внутридомовых линий.
— Грубые нарушения правил эксплуатации приборов.
— Поломки бытовой техники (например, износ подшипников электродвигателей или механические повреждения расположенных внутри проводов и контактов) или выход из строя элементов электронных или электромеханических схем приборов.
Как видно из перечисленного, предугадать заранее все причины просто невозможно. И, стало быть , необходимо предусмотреть защиту, которая бы мгновенно разрывала линию питания в случае короткого замыкания.
- Токи утечки. Под этим термином образно можно понимать электрический ток, проходящий от фазы к «земле» по несанкционированному, то есть не предназначенному для этого и нежелательному пути.
Объясняется это тем, что изоляция токопроводящих элементов далеко не всегда идеальна уже сама по себе, то есть даже в совершенно новом неизношенном состоянии. Плюс к тому со временем она стареет, несколько растрачивая свои диэлектрические качества. Обострить ситуацию способны периодические перегрузки линий, о которых уже рассказывалось. В итоге электрический ток находит себе пути для распространения – через металлические корпуса бытовых приборов, заземленные трубы отопительных или водопроводных систем, по арматурному каркасу железобетона, а порой – и вовсе по влажным оштукатуренным поверхностям стен. И при прикосновении к таким предметам или конструкциям человек может замкнуть цепь через себя.
2 – схематичное изображение сопротивления изоляции.
3 – металлический корпус бытового прибора или деталь строительной конструкции.
Главной опасностью в бытовых условиях становится возможное поражение человека электрическим током. Наверное, многие сталкивались с явлением, когда при прикосновении к стиральной или посудомоечной машине , к электрической плите или духовке, а иногда – даже к сантехническим приборам ощущается неприятное воздействие электричества. Это уже признак чрезвычано высокой опасности!
Безопасным для человека при напряжении в 220 В считается сила тока, не превышающая 1,5 мА – именно при таких показателях уже начинается чувствоваться воздействие. При токах порядка 2÷7 мА возникают судорожные реакции пальцев и кистей рук, а при 10 и выше человек уже даже не в состоянии самостоятельно оторвать руку от проводника (проводящей поверхности). И чем длительнее этот контакт, тем меньше сопротивление человеческого тела, и тем выше вероятность наступления необратимых последствий.
Особую опасность токи утечки представляют в помещениях с повышенной влажностью – сами условия способствуют высокой проводимости. А и кухни, а ванные в современных домах и квартирах буквально напичканы электрическими бытовыми машинами и приборами.
Бороться с возникновением токов утечки – чрезвычайно сложно. Тем более никто не застрахован от того , что совершенно безопасная, например, посудомоечная машина не станет источником реальной угрозы завтра. Значит, необходимо устройство, которое могло бы мгновенно выключать электропитание, если при прикосновении с прибором ток утечки достигает опасных величин.
Все эти три главных опасности приняты в расчет при создании приборов защиты.
Автоматические выключатели
Эти компактные устройства модульной конструкции пришли на смену когда-то ранее повсеместно устанавливаемым плавким предохранителям – «пробкам». Прямое предназначение – защита внутренней внутриквартирной сети или выделенного ее участка от перегрузки и короткого замыкания.
Целью настоящей публикации не ставится подробное рассмотрение устройства автоматического выключателя, равно, как и других приборов. Поэтому ограничимся кратким описанием и принципом работы.
Современный автоматический выключатель имеет модульную конструкцию, заключен в компактный пластиковый корпус. С лицевой части имеется рукоятка включения цепи, с тыльной – специальный паз с защёлкой – для фиксации выключателя на дин-рейке .
Любой выключатель рассчитан на определенный номинальный ток нагрузки. Его значение обязательно указывается на корпусе прибора.
Замыкание контактов обеспечивается при переводе рукоятки в верхнее положение. Специальное механическое устройство зацепления (совокупность рычагов и стопоров) обеспечивает фиксацию в этом положении.
А вот уровней срабатывания на размыкание контактов предусмотрено два. Один расцепитель имеет биметаллический (тепловой) принцип действия, второй – электромагнитный.
Итак, прохождение тока через проводник всегда сопровождается выделением определенного количества тепла. Если значение тока, проходящего через автоматический выключатель, превышает номинальный показатель, то биметаллическая пластина, нагреваясь, начинает изгибаться. При определённом уровне изгиба срабатывает механизм расцепления контактов, и линия нагрузки обесточивается.
Второй, электромагнитный «рубеж обороны» является защитой от короткого замыкания. Это – индукционная катушка с расположенным внутри металлическим сердечником, удерживаемым в «рабочем» положении с помощью пружины. То есть при нормальных значениях тока наведенного электромагнитного поля недостаточно для того, чтобы переместить сердечник этого соленоида.
Если на линии возникло короткое замыкание, то значение силы тока, проходящего через выключатель, многократно возрастает. Соответственно, резко повышается и напряженность создаваемого индукционной катушкой электромагнитного поля. Сердечник, преодолевая сопротивление пружины, втягивается внутрь, приводя тем самым в действие механизм свободного расцепления.
Размыкание контактов при больших показателях силы тока сопровождается образованием электрической дуги. Это предусмотрено в конструкции – специальная камера с металлическими пластинами дробит и гасит дугу, а образовавшийся при ее непродолжительном горении газ отводится через специальный канал.
Итак, автоматический выключатель защитит линию от перегрузки выше номинальной и от короткого замыкания. С токами утечки он бороться не умеет.
Устройство защитного отключения (УЗО)
Для защиты от токов утечки используется совсем другое устройство. Правильное его название – дифференциальный выключатель (ДВ), и работа этого прибора основана на сравнении силы тока на входе и на выходе.
Главным «рабочим органом» УЗО является трансформатор тока с тороидальным сердечником, на котором размещены обмотки. Две из них – на проводниках L и N (условно назовём входом на нагрузку и выходом с нее ), равные по своим параметрам. И еще одна – контрольная, соединенная или с электромеханическим реле, или с электронным ключом.
В нормальном положении, при отсутствии утечек, обмотки входа и выхода создают равные по величине магнитные потоки, но направленные в противоположном направлении. Соответственно, они компенсируют друг друга, и суммарный магнитный поток в тороидальном сердечнике равен нулю.
Если появился ток утечки (например, к бытовому прибору с поврежденной изоляцией прикоснулся человек), то магнитный поток на выходной обмотке становится меньше входного. Взаимной компенсации нет, и в сердечнике появляется результирующий электромагнитный поток, который наводит ЭДС на контрольной обмотке. Возникший в ней ток вызывает срабатывание электромеханического реле или электронного ключа, разрывающих цепь питания нагрузки.
Время срабатывания исправного УЗО обычно в пределах 0,2÷0,3 секунды.
Дифференциальные выключатели в зависимости от своего типа могут реагировать на утечку переменного или постоянного (импульсного тока). В характеристиках прибора обязательно указывается номинальная сила тока утечки (то есть разница между входным и выходным значением) – обычно это 10, 30, 100, 300, 500 мА . Для большинства бытовых приборов выбираются УЗО с номиналом в 30 мА , а если они располагаются в помещениях с повышенной влажностью или в детских комнатах – 10 мА . Дифференциальные выключатели с более высокими номиналами уже имеют несколько иное предназначение – не защиты человека от поражения током, а для предотвращения возникновения аварийно-опасных ситуаций с большой утечкой и вероятностью возгорани, то есть устанавливаются общими на вводных линиях в распределительных щитах.
Подчеркнём еще раз особенность – устройства защитного отключения задают необходимый уровень безопасности от воздействия токов утечки. Но они совершенно «беспомощны» в отношении перегрузки линии питания и короткого замыкания. Таким образом, использование УЗО в обязательном порядке предусматривается в связке с автоматическими выключателями. Только в этом случае будет обеспечиваться необходимый уровень защиты.
Дифференциальные автоматы
Эти приборы можно назвать самыми совершенными из перечисленных, так как в одном корпусе собран и автоматический выключатель, и УЗО. Причем , компактность таких дифавтоматов (качесвтенных, конечно, от ведущих производителей) никак не отражается на надёжности создаваемой защиты.
Если быть точнее , то полное название этих приборов – автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ). Эта аббревиатура очень часто вынесена на лицевую панель прибора.
Кроме того, на самом дифференциальном автомате или в его паспорте указываются основные характеристики. Это, по аналогии с автоматическим выключателем, номинальный ток нагрузки (с буквенным индексом в начале , говорящем о время-токовой характеристике срабатывания устройства). И величина тока утечки в мА , так, как это принято на УЗО.
Казалось бы – вот оно, оптимальное решение! Однако, не все так просто. Да, надежность эксплуатации линии дифавтомат обеспечит полностью, но вот целесообразность его установки иногда вызывает сомнения. Поэтому в следующем разделе статьи мы как раз и перейдём к разностороннему сравнению преимуществ и недостатков возможных вариантов: использования УЗО в паре с автоматическим выключателем или дифференциального автомата.
Что лучше поставить: УЗО + автоматический выключатель или дифференциальный автомат?
Итак, исходим из того, что эксплуатационные характеристики у приборов равные, то есть они в одинаковой степени обеспечивают эффективную защиту от рассмотренных выше чрезвычайных ситуаций.
Что займет больше места?
Да, начнем с самого очевидного. Иногда размеры распределительного щитка не позволяют игнорировать этот вопрос. А установка более вместительного шкафа или вовсе невозможна исходя из габаритов имеющегося места, или сопряжена с серьёзными ремонтно-отделочными работами, которыми заниматься нет никакого желания.
Здесь – все просто. «Дуэт» автоматический выключатель + УЗО займет 3 модуль-места на дин-рейке . А дифференциальный автомат, выполняющий в точности такие же функции – всего два.
Вроде бы – пустяк. Возможно, и так, но только если речь идет о защите всего одной линии. Но хороший хозяин, заботящийся о безопасности, распределит сеть на несколько выделенных линий. Например, отдельная линия на стиральную машинку (с автоматом 16 А , УЗО 25 А ΔI=30 мА ), группа розеток на кухне – (16 А , УЗО 25 А ΔI=30 мА ) и в ванной (10А , УЗО 25А ΔI=10 мА ).
Если эту схему реализовывать с парами автомат + УЗО, на дин-рейке распределительного щитка потребуется 9 модуль-мест . Очень даже немало.
Та же схема, но уже с использованием дифференциальных автоматов, потребует всего 6 модуль -мест, а для небольшого распределительного щитка эта разница – весьма ощутима.
Кстати, в настоящее время в продаже можно отыскать дифференциальные автоматы даже одномодульного исполнения. Стоят они, безусловно, значительно дороже, но зато позволяют существенно экономить место в распределительном шкафу.
Что проще в электротехническом монтаже?
Этот критерий выбора не столь существенен, но все же.
В принципе, сам монтаж несложен в любом случае – на всех приборах такого предназначения имеются удобные зажимные винтовые клеммы, которые обеспечивают надежный контакт. Установка любого выключателя на дин-рейку тоже труда не составляет. Разница лишь в количестве коммуникационных соединений и в большей «напичканности » внутреннего пространства шкафа дополнительными перемычками.
На схеме ниже для сравнения показана коммутация пары АВ + УЗО и отдельного АВДТ.
- Итак, чтобы подключить на выделенной линии пару АВ+УЗО необходимо выполнить следующее:
— На вход автоматического выключателя подключается фазный провод. С выхода отрезком провода производится коммутация на вход L УЗО. И затем, с выходной клеммы УЗО – фазный провод идет к полезной нагрузке.
— Провод нуля подключается к соответствующей клемме N УЗО, и далее – выход в сторону нагрузки.
Того, шесть клемм и одна перемычка.
- Для подключения в схему дифференциального автомата достаточно скоммутировать соответствующие провода с клеммами L и N на входе и на выходе. Итого – четыре клеммы без каких бы то ни было перемычек.
Понятно, что разница невелика, и для опытного монтажника любой из вариантов не представит сложностей . Тем не менее – схема проще, и в пространстве шкафа меньше проводов-перемычек.
Диагностика неполадок в электрической сети
Любое из рассматриваемых защитных устройств рассчитано на срабатывание, то есть на разрыв цепи в случае тех или иных неполадок или аварийных ситуаций. Но вот, предположим, произошло срабатывание, и требуется определиться с его причиной.
- Если установлена пара автомат + УЗО, то возникшую проблему, по крайней мере, можно сразу же локализовать. Здесь все просто: если сработало УЗО , то на одном из бытовых приборов наблюдается ток утечки. Разобраться какой из них «виноват» в этом – уже не столь сложно, тем более, если в момент срабатывания к сети были подключены только некоторые из приборов. Если же сработал автоматический выключатель, то можно грешить или на перегрузку сети (проанализировав, что же работало в момент выключения), или на короткое замыкание, которое обычно дает о себе знать и другими признаками.
- А вот если все защитные функции были возложены на дифференциальный автомат, то «поставить диагноз» становится значительно сложнее. Приходится рассматривать все вероятные причины срабатывания.
Справедливости ради необходимо заметить, что некоторые модели дифференциальных автоматов оснащены своеобразным индикатором, который способен указать, какой из контуров (по утечке или по перегрузке) вызвал срабатывание защиты. Но стоимость таких АВДТ, безусловно, выше.
Ремонтопригодность собираемой схемы
Никогда нельзя исключать вероятности, что в силу тех или иных причин выйдет из строя сам прибор защиты. потребуется его замена, и, увы, но дифференциальный автомат по этому критерию существенно проигрывает.
В случае поломки любого из приборов в связке УЗО+АВ, достаточно будет заменить только неисправный – на работоспособности «партнера » это не скажется.При лобом раскладе приобретение каждого из них - существенно дешевле покупки дифференциального автомата.
Если же вышел из строя любой из уровней защиты дифавтомата , прибор придется заменять полностью. А такое порой случается. Например, происходят частые срабатывания вроде бы безо всякой причины, при явно неперегруженной линии сети. И кнопка тест срабатывает при этом вполне штатно, то есть «встроенное» УЗО исправно. Скорее всего, проблема кроется в тепловом контуре защиты (некорректно работает биметаллическая пластина). Но это все равно потребует приобретения весьма дорогостоящего нового АВДТ.
Вопросы финансового характера
В определенной мере этого вопроса мы уже коснулись в предыдущем пункте. Но то была форс-мажорная ситуация. А теперь же рассмотрим с точки зрения планирования «бюджета» на создание или реконструкцию домашней электросети.
Приобретение надёжных приборов защиты (в особенности УЗО и АВДТ) – дело довольно затратное. Особенно, если ориентироваться на действительно качественные изделия ведущих брендов. К таковым можно отнести, например, «Schneider Electric» , «Legrand» , «АВВ», «General Electric» , «Siemens» . К бюджетным и, увы, не всегда оправдывающим надежды вариантам относят продукцию «DEKraft» , «IEK» , «Контактор». Существуют и вовсе не известные никому марки, к которым следует относиться с особой предвзятой осторожностью, так как выгода в стоимости покупки будет несравнима с теми последствиями, к которым может привести некорректная работа дешевой автоматики.
Так что стоит хорошо подумать, приобрести ли раз и надолго гарантированно качественные приборы, и после этого «спать спокойно», или же пойти «по пути наименьшего сопротивления», но при этом хозяина постоянно будет «грызть» чувство какой-то неуверенности.
Просто в качестве примера для сравнения затрат на УЗО+АВ и АВДТ возьмем модели «Legrand» с ценами из фирменного магазина в Москве.
| Наименование модели | Иллюстрация | Номинальный ток, максимальный ток утечки | Стоимость за единицу |
|---|---|---|---|
| Автоматические выключатели серии DХ³, одномодульные, однофазные, тип C | 6 А | 185 руб. | |
| 10 А | 165 руб. | ||
| 16 А | 157 руб. | ||
| 20 А | 185 руб. | ||
| 25 А | 165 руб. | ||
| Дифференциальные выключатели (УЗО), двухмодульные, 1 фаза и нейтраль, тип АС | 16 А /10 мА | 3190 руб. | |
| 25 А/30 мА | 1136 руб. | ||
| 40 А/30 мА | 1540 руб. | ||
| 63 А/30 мА | 1660 руб. | ||
| Автоматические выключатели дифференциального тока, двухмодульные, 1 фаза и нейтраль, тип АС | 16 А/10мА | 4800 руб. | |
| 16 А/30мА | 2290 руб. | ||
| 20 А/30 мА | 2390 руб. | ||
| 25 А/30 мА | 2390 руб. | ||
| 32 А/30 мА | 3090 руб. | ||
| 40 А/30 мА | 3390 руб. |
Примечание: Цены указаны выборочно, для УЗО и АВДТ – более доступной по стоимости серии АС, и только для примера (в контексте освещения темы настоящей статьи).
В любом случае текущие цены необходимо уточнять по месту приобретения. Кстати, в таблице указаны цены на изделия оригинальной сборки, так как лицензионные приборы китайской сборки могут быть еще дешевле.
Ну а если перед глазами есть цены, и уже уяснена схема распределения общей сети на отдельные линии, несложно просчитать и саму бухгалтерию. Например:
- Приобретён мощный бытовой прибор, скажем, стиральная машинка. К ней предполагается протянуть отдельную линию питания, предусмотрев необходимые уровни защиты.
Так как мощность машинки составляет 2 кВт , для нее потребуется автоматический выключатель с номинальным током 16 А. Максимальный ток утечки для срабатывания защиты примем 30 мА , так как прибор будет устанавливаться в сухом помещении (не в ванной).
Смотрим в прайс-лист и подсчитываем:
— Стоимость автоматического выключателя на 16 А – 157 руб.
— УЗО с номинальным током 25 А (этот показатель обязательно должен быть на ступень выше номинала автоматического выключателя!) и с током утечки 30 мА – 1136 руб.
Суммарно – примерно 1300 руб.
Если же установить дифференциальный автомат, то его стоимость при номинальном токе 16 А и срабатывании при утечке 30 мА – 2290 руб.
Получается практически на 1000 рублей дороже. Но при этом, как уже говорилось, меньше места занимается в щитке, проще монтаж. В принципе, на этом уровне разница в общих затратах еще не столь ощутима, и вполне можно принять и тот, и другой вариант. Кстати, многие мастера при прокладке одиночных линий предпочитают именно такое решение – дифференциальный автомат.
- Ну а если монтируется щит, с которого идет раздача, скажем на шесть отдельных линий? Даже первичная прикидка показывает, что разница в стоимости возрастет уже до шести и более тысяч . А это уже вполне ощутимо. Проще заранее предусмотреть более вместительный распределительный шкаф, доплатив за него порядка 500÷600 рублей, и все равно остаться в весомом выигрыше, ничуть не проиграв на степени безопасности.
Но и это еще не все. Как правило, на каждую линию УЗО не устанавливают, так как это выглядит слишком расточительным. Обычно их делят на группы по 2— 3 линии со схожими эксплуатационными параметрами. Безопасность такой группы будет обеспечивать одно УЗО и индивидуальные автоматические выключатели. Стоимость АВ, как мы видим, невелика, поэтому такой подход дает весьма внушительный эффект экономии.
Правда, при этом слишком «укрупнять» группы, чтобы еще больше сократить расходы, все же не рекомендуется. Дело в том, что суммарные утечки тока на нескольких линиях, в принципе, совершенно безобидные по отдельности , совокупно могут вызывать частое срабатывание защиты практически безо всяких видимых причин. Кроме того, утечка на каком-то одном приборе станет причиной отключения сразу большого количества линий, что крайне неудобно и в эксплуатации, в диагностике неисправностей. Согласитесь, мало приятно сидеть в потемках в гостиной , если УЗО сработало, скажем, от утечки тока на посудомоечной машине.
— шесть автоматически выключателей 16А- 6 × 157 = 942 руб.
— три штуки УЗО 40 А / 30 мА (40 А , так как подключаются два автомата по 16 А ) - 3 × 1540 = 4620 руб.
Суммарно: 942 + 4620 = 5562 руб.
Можно для сравнения определить «удельную стоимость» одной линии – она равна 927 рублям. Существенно меньше, чем при одиночном подключении.
Если заменить УЗО на шесть дифференциальных автоматов с номиналом 16А /30 мА , то сумма получится пугающая: 6 × 2290 = 13740 руб. Понятно, что «удельная стоимость» каждой линии получается равна цене самого АВДТ.
И никуда не деться – на каждую линию требуется свой дифавтомат . Если же рассматривать разбивку линий на группы, с установкой одного АВДТ и к нему двух АВ, то вообще получается полная бессмыслица. Выходит так, что функциональность дифавтомата урезается, и он становится обычным УЗО. Так не проще ли и не дешевле ли установить УЗО? Ведь эффект будет таким же.
Кстати, обратите внимание на еще один нюанс. В двух последних рассмотренных схемах применение дифференциальных автоматов не дало и никакого выигрыша по модуль-местам . В обоих вариантах задействовано по двенадцать мест.
Одним словом, при монтаже щитка с выводами на несколько независимых линий более целесообразным в плане расходов видится применение УЗО с разбивкой на группы, и «персональных» автоматических выключателей на каждую линию. Установка дифференциальных автоматов не дает никаких преимуществ, но обходится существенно дороже.
Итак, в публикации было проведено разностороннее сравнение преимуществ и недостатков использования в качестве защиты электрических внутридомовых или квартирных линий дифференциальных автоматов и «тандемов» УЗО + автоматический выключатель. Выводы каждый сделает для себя сам – информации для этого достаточно.
В статье намеренно не приводились правила и схемы электротехнического монтажа. Это – очень серьезный вопрос , который требует отдельного подробного рассмотрения. А вот рекомендации, где об этом можно прочесть — дадим.
Задача повышенной сложности и ответственности – правильная организация домашнего «электрохозяйства»
Лучше, конечно, не имея опыта, за такую работу самостоятельно не приниматься, или, по ркайнем мере, выполнять ее под контролем квалифицированного электрика. Чтобы представить, какой объем мероприятий предстоит провести, и какие многочисленные нюансы при этом должны быть учтены, познакомьтесь с подробнейшей статьей нашего портала . А еще одна объемная публикация полностью посвящена правилам .
И в завершение публикации предлагаем посмотреть видеосюжет, напрямую связанный с темой нашего сегодняшнего разговора.
Видео: УЗО или дифференциальный автомат – какому прибору отдать предпочтение?
Все электрические приборы отличаются друг от друга, но при этом устройства могут совершать аналогичное функционирование. Сегодня обсудим дифавтоматы и УЗО в чем разница и каков их принцип работы. Прежде рассматриваем вопрос, что из себя представляет каждый их этих приборов.
УЗО-простыми словами, это устройство защищенного отключения, устанавливаемое в квартирах и в местах с риском резкой смены электрического напряжения. В преимущества и функции этого прибора входит возможность распознавать разницу и силу тока. В случае, когда возникает повышение проходящего через аппарат тока, система просто размыкает сеть, что позволяет остановить замыкание, как следствие возникновение пожарной опасности либо поражения электрическим током . Зачастую данный прибор состоит из нескольких элементов, каждый из которых отвечает за определённую функцию.
Дифференциальный автоматический выключатель имеет существенное отличие от УЗО, но задача у них аналогичная. Так, это устройство представляет собой соединение УЗО и обыкновенного автомата в одно целое. Данную аппаратуру применяют для возможности предупредить утечку электричества, предотвратить короткое замыкание и перегрузку сети.
Дифферинциальный автоматический выключатель
В этом приборе располагается тепловая и модульная защита, что создает максимальную комплексную безопасность от всех возможных дисфункций.
Отвечая на вопрос чем отличается УЗО от дифавтомата, важно выделить, что первый прибор выполняет защитную задачу, только в присутствии утечки напряжения из проводки. Такая аппаратура сможет отключить питание непосредственно в момент риска и возникновения короткого замыкания. Исполнение прибора играет роль силового реле в цепи электричества.
Как говорилось выше у этих устройств разные функции, похожи они только по типу крепления и по внешнему виду.
Чем отличается УЗО от автомата
Автоматический выключатель
— это создание защиты электропроводки от повреждений при коротком замыкании и длительной перегрузке по току. Без автомата электропроводку нужно было бы менять очень часто, потому что токи короткого замыкания расплавили бы провода, а токи перегрузки сожгли бы всю изоляцию проводов.
В составе автомата имеется электромагнитная защита от высоких токов короткого замыкания. Она представляет собой электромагнитную катушку с сердечником.
В момент короткого замыкания катушка создает электромагнитное поле и намагничивает сердечник, что заставляет его толкать защелку спускового механизма и автомат отключается. Если возникли токи перегрузки, то нагреваясь и изгибаясь, биметаллические пластины, двигают рычаги и заставляют спусковой механизм сработать.
Автоматический выключатель АВВ
Время отключения защиты от перегрузки прямо зависит от силы тока перегрузки. В корпусе автомата имеется также дугогасительная камера, которая предназначена для гашения искры и увеличивает срок службы контактов.
Устройство защитного отключения и его работа
Отличие УЗО от автоматического выключателя состоит в том, что имеет функцию защиты от тока утечки, автомат такую защиту не имеет. УЗО в своем составе содержит дифференциальный трансформатор, который определяет разницу тока фазового и нейтрального провода при утечке тока.
Эти токи усиленные вторичной обмоткой дифференциального трансформатора поступают на поляризованное реле, связанное со спусковым механизмом, которое отключает защиту. Таким образом, устройство УЗО имеет защиту от токов утечки.
Устройства защитного отключения
Токи утечки могут возникнуть при пробое изоляции провода на корпус электробытовых приборов и касании его человеком. В этом случае этот вид защиты спасает жизнь человека. Работа УЗО основана на определении разности фазного и нулевого тока, поэтому оно имеет две клеммы для подключения фазы и нуля, еще две клеммы выхода фазы и нуля для подключения нагрузки.
То есть, это устройство двухполюсное для однофазной сети, а для трехфазной сети — четырехполюсное. Также УЗО отличается от простого автомата тем, что имеет кнопку тестирования для проверки работоспособности. Автомат же для однофазной сети имеет однополюсный модуль, а для трехфазной сети четырехполюсный.
Как правильно подключить УЗО и автомат
В УЗО не предусмотрена защита от короткого замыкания, как и от перегрузки, поэтому чтобы устройство защиты не вышло из строя, перед УЗО нужно ставить автомат с номинальным током ниже номинального тока УЗО на один — два порядка.
Правильная схема подключения Узо в квартирном щите. После вводного автомата ВА — 47/50А стоит УЗО ЭКФ 2/63А/30мА
Пример — и автомат – если стоит автомат на 50 А, тогда нужно ставить УЗО на 63 А. Таким образом, мы решили вопрос, что устанавливать, автомат перед УЗО или после. Ответ ясен, автомат ставится перед УЗО, чтобы обезопасить его, вовремя обесточить и сохранить устройство.
