Автомат диф. Дифференциальный автомат: полная защита электрической цепи

Что такое дифференциальный автомат. Как он работает. Какие функции выполняет. Чем отличается от УЗО и автоматического выключателя. Преимущества использования дифавтомата. Где применяется.

Содержание

Что такое дифференциальный автомат и как он работает

Дифференциальный автомат (дифавтомат) — это устройство защиты электрической цепи, которое объединяет в себе функции автоматического выключателя и устройства защитного отключения (УЗО). Он обеспечивает комплексную защиту от:

  • Токов короткого замыкания
  • Токов перегрузки
  • Токов утечки на землю

Принцип работы дифавтомата основан на измерении разности между входящим и выходящим током в цепи. При нормальной работе эта разность равна нулю. Если возникает утечка тока, например, при прикосновении человека к токоведущим частям, дифавтомат фиксирует разницу токов и мгновенно отключает цепь.

Основные функции и преимущества дифференциального автомата

Дифференциальный автомат выполняет следующие ключевые функции:


  • Защита от короткого замыкания — отключает цепь при резком возрастании силы тока
  • Защита от перегрузки — срабатывает при длительном превышении номинального тока
  • Защита от утечки тока — отключает питание при обнаружении тока утечки на землю
  • Защита от поражения электрическим током

Основные преимущества использования дифавтомата:

  • Комплексная защита электроцепи одним устройством
  • Экономия места в электрощите
  • Более низкая стоимость по сравнению с отдельными УЗО и автоматом
  • Удобство монтажа и эксплуатации
  • Высокая чувствительность к токам утечки

Чем дифавтомат отличается от УЗО и автоматического выключателя

Главное отличие дифференциального автомата в том, что он объединяет функции двух устройств:

  • Автоматический выключатель — защищает от КЗ и перегрузки
  • УЗО — защищает от утечки тока

При этом дифавтомат имеет ряд преимуществ:

  • Компактнее, чем два отдельных устройства
  • Дешевле, чем покупка УЗО и автомата по отдельности
  • Проще в монтаже — устанавливается одно устройство вместо двух
  • Обеспечивает комплексную защиту цепи

Однако дифавтомат уступает отдельным устройствам по некоторым параметрам:


  • Меньшая отключающая способность, чем у автоматического выключателя
  • Более низкая чувствительность к дифференциальному току, чем у УЗО

Основные характеристики дифференциальных автоматов

При выборе дифавтомата необходимо учитывать следующие ключевые параметры:

  • Номинальный ток — определяет максимальную нагрузку в цепи
  • Номинальный отключающий дифференциальный ток — ток утечки, при котором срабатывает защита
  • Тип характеристики срабатывания — определяет чувствительность к перегрузкам
  • Количество полюсов — однополюсные, двухполюсные, четырехполюсные
  • Напряжение — 230В для однофазных, 400В для трехфазных сетей

Правильный подбор этих параметров обеспечит надежную защиту электроустановки.

Где применяются дифференциальные автоматы

Дифавтоматы широко используются в следующих сферах:

  • Жилые помещения — квартиры, частные дома
  • Офисные и торговые помещения
  • Промышленные объекты
  • Наружные электроустановки
  • Сети с повышенной опасностью поражения током

Они особенно рекомендуются для защиты розеточных групп, ванных комнат, кухонь и других помещений с повышенной влажностью.


Как правильно выбрать и установить дифференциальный автомат

При выборе дифавтомата следует учитывать:

  1. Тип сети — однофазная или трехфазная
  2. Номинальный ток нагрузки в защищаемой цепи
  3. Требуемый уровень защиты от утечки тока
  4. Условия эксплуатации — температура, влажность и т.д.

Установка дифавтомата должна выполняться квалифицированным электриком. Основные этапы монтажа:

  1. Обесточивание электрощита
  2. Установка дифавтомата на DIN-рейку
  3. Подключение входных и выходных проводов
  4. Проверка правильности подключения
  5. Включение питания и тестирование работы устройства

Техническое обслуживание и проверка дифавтоматов

Для обеспечения надежной работы дифавтомата необходимо регулярное обслуживание:

  • Ежемесячная проверка работоспособности кнопкой «Тест»
  • Визуальный осмотр на предмет повреждений
  • Проверка затяжки винтовых соединений
  • Очистка от пыли и загрязнений
  • Периодическое тестирование времени срабатывания

При обнаружении неисправностей или нарушений в работе дифавтомат следует заменить.

Типичные неисправности дифференциальных автоматов и их устранение

Наиболее распространенные проблемы с дифавтоматами:


  • Самопроизвольное отключение — чаще всего вызвано утечкой тока в защищаемой цепи
  • Отказ включения после срабатывания — может быть вызван внутренней неисправностью
  • Отсутствие срабатывания при нажатии кнопки «Тест» — свидетельствует о выходе из строя
  • Нагрев корпуса — может быть вызван перегрузкой или плохим контактом

При возникновении этих проблем рекомендуется проверить электропроводку и нагрузку в цепи. Если неисправность не устраняется, необходимо заменить дифавтомат.


Диф.автомат АД14 4Р 63А 30мА TDM SQ0204-0045

₽ 921,80

Количество товара Диф.автомат АД14 4Р 63А 30мА TDM SQ0204-0045

Артикул: SQ0204-0045 Категория: СНЯТ С ПРОИЗВОДСТВА

  • Описание

Описание

Диф.автомат АД14 4Р 63А 30мА TDM SQ0204-0045

Маркировка

  • Номинальный ток – значение тока в амперах (А), который дифференциальный автомат способен пропускать бесконечно долго без отключения цепи.
  • Номинальное напряжение – напряжение переменного тока (знак ~), при котором дифференциальный автомат работает в нормальных условиях.
  • Кривая отключения – отражает порог срабатывания при защите от короткого замыкания.
    • Кривая B– автомат срабатывает при появлении вцепи тока в 3-5 раз больше номинального (т.е. автомат на 16А отключит цепь при токе 48-80А). Используется вбытовых сетях сзамоноличенной алюминиевой проводкой.
    • Кривая С– ток вцепи в 5-10 раз больше номинального (т. е. автомат на16А отключит цепь при токе 80-160А). Используют в современном жилом строительстве ивофисных сетях.
  • Номинальная отключающая способность – максимальный ток короткого замыкания, который данный дифференциальный автомат способен отключить и остаться в работоспособном состоянии.
  • Дифференциальный ток – ток в миллиамперах (мА), протекающий по телу человека, прикоснувшегося к токоведущей части и стоящего на токопроводящем полу. Для защиты от поражения используют аппараты с уставками 10, 30 и 100мА. Аппараты с уставкой 300 мА используют для защиты от пожаров или как двухступенчатую селективную защиту.
  • Класс АС – дифференциальные автоматы класса АС защищают от синусоидальных дифференциальных токов.
  • Устройство способно работать при температуре −25°С.

Назначение

  • Проведение тока в нормальном режиме.
  • Отключение тока при коротких замыканиях или перегрузке.
  • Отключение тока при прикосновении человека к токоведущим частям электроустановок или протекании дифференциального (утечки) тока на землю.

Применение

  • Строительные объекты.
  • Жилищно-коммунальное хозяйство и офисы.
  • Промышленные здания.
  • Электрифицированные рекламные конструкции.

Материалы

  • Корпус и детали выполнены из пластика, не поддерживающего горение.
  • Маркировка выполнена в соответствии с требованиями ГОСТ и не подвержена стиранию в пределах срока эксплуатации.

Конструкция

  • Защита от сверхтоков в каждом из полюсов (2Р или 4Р)
  • В блоке дифференциальной защиты предусмотрена кнопка возврат, которая, в случае срабатывания аппарата по дифференциальному току, выходит из корпуса и препятствует повторному включению аппарата без возврата ее в корпус.
  • Насечки на контактных зажимах предотвращают перегрев и оплавление проводов за счет более плотного и большего по площади контакта.
  • На лицевой панели каждого полюса дифференциального автомата АД реализован механический индикатор положения контактов (включено/отключено).

Преимущества

  • Цена гораздо ниже, чем при покупке УЗО и автоматического выключателя, за счёт совмещения функций в одном изделии.
  • Подробная инструкция по монтажу и эксплуатации позволяет легко монтировать автомат начинающему монтажнику.
  • Клеммные зажимы автомата промаркированы, что позволяет избежать ошибок при монтаже.
  • Защелка на DIN-рейку с фиксацией упрощает монтаж и демонтаж аппарата.
  • Наличие двойного одновременного подключения шины и проводника значительно расширяет диапазон возможных схемных решений.
  • Аппараты АД12 и АД14 сочетает в себе функции автоматического выключателя и выключателя дифференциального тока.

Дифференциальный автомат ДИФ-101 (ДИФ101)

Дифференциальные автоматы ДИФ-101

 

 

Технические характеристики
дифференциальных автоматов серий ДИФ-101

Соответствие стандартам

ГОСТ Р 51327. 1-99, НПБ 243-97

Число полюсов, P

2, 4

Номинальное напряжение переменного тока однофазных устройств

230

Номинальное напряжение переменного тока трехфазных устройств

400

Ряд номинальных токов In, A

6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 60

Ряд номинальных отключающих дифференциальных токов IΔn, mA

10, 30, 100

Номинальный не отключающий дифференциальный ток IΔno, mA

0,5 IΔn (5, 15, 50)

Номинальная наибольшая включающая/отключающая способность Inc, A

4500

Номинальная включающая и отключающая способность Im, A

Модели 6-50А: 500;

Модель 60А: 600

Время отключения (срабатывания) при IΔn, мс

≤100

Тип дифференциального расцепителя

АС

Коммутационная износостойкость, циклов, не менее

2000

Степень защиты

IP20

Сечение подключаемого провода, мм2

1 — 25

 

Габаритные размеры:

 

 

Преимущества:

Транспортировка и хранение.

Защитная пленка на каждом автомате ДИФ-101 предохраняет продукт от пыли и влаги, а также это является гарантией того, что автомат новый и находится в заводской упаковке.

Твердая лакированная упаковка со сплошным дном, в которую по 12 шт. (для 1Р) упакованы выключатели, снижает брак при транспортировке и хранении, а также привлекательно выглядит и выделяется в торговой точке. Перфорация на крышке коробки позволяет аккуратно ее отделить, чтобы было легко доставать продукт из упаковки. Язычок надежно фиксирует крышку при ее закрывании.

Штрих-коды и артикулы на всех видах упаковки каждого выключателя, групповой, транспортной коробке и на поддоне делают продукт очень удобным в транспортировке и максимально приспособленным к требованиям розничной торговли и автоматизированного складского хранения.

Защитная этикетка-бандеролька на групповой коробке наклеена так, что, не разорвав ее, коробку невозможно открыть. А также, она позволяет хранить коробки на полке как горизонтально, так и вертикально.

Монтаж.

Место под надпись на лицевой стороне каждого автомата ДИФ-101 дает возможность надписать на каждом аппарате информацию о защищаемой цепи.

Подключается быстрее и удобнее, чем автомат в паре с УЗО при тех же функциях монтаж одного дифавтомата осуществляется быстрее, чем монтаж последовательно устанавливаемых автоматических выключателей и УЗО.

Крупная, четкая, видная издалека маркировка ускоряет монтаж и упрощает дальнейшее использование устройств.

Боковая наклейка на упаковке каждого автомата ДИФ-101 с артикулом и основными характеристиками позволяет быстро найти нужный аппарат среди нескольких схожих.

Применение:

Три типа защиты от токов короткого замыкания, токов перегрузки токов утечки означает, что этот аппарат обеспечивает самую полную защиту электрической цепи и не требует дополнительного использования УЗО или автоматического выключателя.

Цена гораздо ниже, чем при покупке УЗО и автоматического выключателя в силу использования электронной схемы. Это позволило сделать дифференциальные автоматы ДИФ-101 дешевле, чем выполняющие те же функции УЗО и автоматические выключатели. Автоматы ДИФ-101

делают возможным полную защиту всех цепей даже тех потребителей, которые раньше не могли позволить себе купить сравнительно дорогостоящее УЗО.

Быстрая проверка работоспособности аппарата кнопкой «ТЕСТ» без вызова электрика. Проверить, работает ли устройство, просто — достаточно нажать кнопку «ТЕСТ» на корпусе. Кроме того, это рекомендуется делать ежемесячно.

Индикация срабатывания от утечки тока выражается в выступившей из аппарата кнопке «Возврат». Всегда можно определить, что причиной отключения аппаратом цепи послужила именно утечка тока. Автоматы приходят с завода с выступившей кнопкой «Возврат» — это следствие заводской проверки 100% выпускаемых дифавтоматов на срабатывание в результате токов утечки.

 

Каталог продукции DEKraft

Цены Прайс-лист DEKraft

 

 

Звоните и заказывайте!!! (499) 290-30-16 (мнгк), (495) 973-16-54, 740-42-64, 973-65-17

 

Фон автоматической дифференциации — MATLAB & Simulink

Автоматическое дифференцирование Фон

Что такое автоматическое дифференцирование?

Автоматическое дифференцирование (также известное как autodiff , AD , или алгоритмический дифференциация ) — широко используемый инструмент в оптимизации. решает функция использует автоматическое дифференцирование по умолчанию в проблемно-ориентированной оптимизации для общие нелинейные целевые функции и ограничения; см. Автоматическое дифференцирование в Optimization Toolbox.

Автоматическое дифференцирование представляет собой набор методов для оценки производных (градиенты) численно. Метод использует символические правила дифференцирования, которые являются более точными, чем аппроксимации методом конечных разностей. В отличие от чисто символического подход, автоматическое дифференцирование оценивает выражения численно в начале вычислений, а не выполнять большие символьные вычисления. Другими словами, автоматическое дифференцирование оценивает производные по определенным числовым значениям; это не строит символьные выражения для производных.

  • Прямой режим автоматическое дифференцирование оценивает числовая производная путем выполнения операций с элементарной производной одновременно с операциями вычисления самой функции. Как подробно описано в следующем разделе, программное обеспечение выполняет эти вычисления на вычислительный граф.

  • Обратный режим автоматическое дифференцирование использует расширение вычислительного графа в прямом режиме, позволяющее выполнять вычисления градиента обратным обходом графа. Поскольку программное обеспечение запускает код для вычисления функции и ее производной, он записывает операции в структура данных, называемая трассировка .

Как отмечают многие исследователи (например, Байдин, Перлмуттер, Радул и Сискинд [1]), для скаляра функция многих переменных, обратный режим вычисляет градиент более эффективно чем прямой режим. Поскольку целевая функция является скалярной, решают . автоматическое дифференцирование использует обратный режим для скалярной оптимизации. Однако для векторные функции, такие как нелинейный метод наименьших квадратов и решение уравнений, решить использует прямой режим для некоторых вычислений. См. Автоматическое дифференцирование в Optimization Toolbox.

Прямой режим

Рассмотрим задачу вычисления этой функции и ее градиента:

f(x)=x1exp(−12(x12+x22)).

Автоматическое дифференцирование работает в определенных точках. В этом случае возьмите х 1 = 2, х 2 = 1/2.

Следующий вычислительный граф кодирует вычисление функции ф ( х ).

Чтобы вычислить градиент f ( x ), используя в прямом режиме вы вычисляете тот же график в том же направлении, но изменяете вычисления на основе элементарных правил дифференцирования. Для дальнейшего упрощения расчет, вы заполняете значение производной каждого подвыражения и я как вы идете. Чтобы вычислить весь градиент, вы должны пройти по графику дважды, один раз для частной производной относительно каждой независимой переменной. Каждое подвыражение в цепном правиле имеет числовое значение, поэтому все выражение имеет тот же вид графика оценки, что и сама функция.

Вычисление представляет собой повторное применение цепного правила. В этом примере производная от f по отношению к x 1 расширяется до следующего выражения:

dfdx1=du6dx1=∂u6∂u−1+∂u6∂u5∂u5∂x1=∂u6∂u−1+∂u6∂u5∂u5∂u4∂u4∂u4∂u4∂u4∂u4∂u4∂u4∂u4∂u4 ∂x1=∂u6∂u−1+∂u6∂u5∂u5∂u4∂u4∂u3∂u3∂x1=∂u6∂u−1+∂u6∂u5∂u5∂u4∂u4∂u3∂u3∂u1 ∂u1∂x1.

Пусть u˙i представляет производную выражения u i в отношении х 1 . Используя оцененные значения u i из оценки функции, вы вычисляете частную производную f по отношению к x 1 , как показано на следующем рисунке. Обратите внимание, что все значения u˙i становятся доступными, когда вы перемещаетесь по графику сверху вниз. нижний.

Чтобы вычислить частную производную по x 2 , вы проходите аналогичный вычислительный граф. Поэтому, когда вы вычисляете градиент функции, количество обходов графа равно количеству переменных. Этот процесс может быть медленным для многих приложений, когда целевая функция или нелинейные ограничения зависят от многих переменных.

Обратный режим

Обратный режим использует один прямой обход вычислительного графа для настройки след. Затем он вычисляет весь градиент функции за один проход график в обратном направлении. Для задач со многими переменными этот режим далеко более эффективным.

Теория обратного режима также основана на цепном правиле, наряду с связанные сопряженные переменные, обозначенные чертой сверху. Сопряженная переменная для u i равно

u¯i=∂f∂ui.

С точки зрения вычислительного графа, каждая исходящая стрелка из переменной вносит вклад в соответствующую сопряженную переменную своим членом в цепном правиле. Для например, переменная u –1 имеет исходящий стрелки к двум переменным, u 1 и у 6 . График имеет связанный уравнение

∂f∂u−1=∂f∂u1∂u1∂u−1+∂f∂u6∂u6∂u−1=u¯1∂u1∂u−1+u¯6∂u6∂u− 1.

В этом расчете, учитывая, что u1=u−12 и u 6 = u 5 u –1 , получаем

u¯−1=u¯12u−1+u¯6u5.

Во время прямого обхода графика программа вычисляет промежуточные переменные u i . В течение обратный обход, начиная с начального значения u¯6=∂f∂f=1, вычисление в обратном режиме получает сопряженные значения для всех переменные. Следовательно, обратный режим вычисляет градиент всего за одно вычисление, экономия большого количества времени по сравнению с прямым режимом.

На следующем рисунке показано вычисление градиента в обратном режиме для функция

f(x)=x1exp(−12(x12+x22)).

Опять же, вычисление занимает x 1 = 2, х 2 = 1/2. Вычисление в обратном режиме опирается на полученные значения u i при вычислении функции в исходном вычислительном графе. в в правой части рисунка появляются вычисленные значения сопряженных переменных. рядом с именами сопряженных переменных, используя формулы из левой части фигура.

Окончательные значения градиента отображаются как u¯0=∂f∂u0=∂f∂x2 и u¯−1=∂f∂u−1=∂f∂x1.

Подробнее см. Байдин, Перлмуттер, Радул и Сискинд [1] или Википедию. статья об автоматическом дифференцировании [2].

Автоматическое дифференцирование в Optimization Toolbox

Автоматическое дифференцирование (AD) применяется к решению и prob2struct функции при следующих условиях:

  • Целевые функции и функции ограничений поддерживаются, как описано в разделе Поддерживаемые операции для переменных и выражений оптимизации. Они не требуют использования функция fcn2optimexpr .

  • Решатель, вызываемый solve , это fmincon , fminunc , fsolve или lsqnonlin .

  • Для задач оптимизации 'ObjectiveDerivative' и 'ConstraintDerivative' пара аргументов «имя-значение» для решить или prob2struct установлены в 'авто' (по умолчанию), 'автоматическая переадресация' или 'автореверс' .

  • Для задач уравнения установлена ​​опция 'EquationDerivative' на 'авто' (по умолчанию), 'авто-вперед' или 'автореверс' .

При применении AD Поддерживаются все функции ограниченияOne or More Constraints Not Supported
Objective Function Supported AD used for objective and constraints AD used for objective only
Objective Function Not Supported AD used for constraints only AD не используется

Когда эти условия не выполняются, решает оценки градиентов с помощью конечные разности и prob2struct не создает градиенты в своих сгенерированные функциональные файлы.

Решатели выбирают следующий тип AD по умолчанию:

  • Для общей нелинейной целевой функции fmincon значения по умолчанию обратить AD для целевой функции. fmincon по умолчанию обратный AD для нелинейной функции ограничений, когда количество нелинейных ограничений меньше, чем количество переменных. В противном случае, fmincon по умолчанию перенаправляет AD для нелинейного ограничения функция.

  • Для общей нелинейной целевой функции fminunc значения по умолчанию чтобы обратить AD.

  • Для целевой функции метода наименьших квадратов fmincon и fminunc по умолчанию для пересылки AD для целевой функции. Для определения основанной на проблеме целевой функции наименьших квадратов см. Запись целевой функции для основанного на проблеме метода наименьших квадратов.

  • lsqnonlin по умолчанию пересылает AD, когда число элементов в целевом векторе больше или равно числу переменных. В противном случае lsqnonlin по умолчанию реверсирует AD.

  • fsolve по умолчанию пересылает AD, когда количество уравнений больше или равно числу переменных. В противном случае, fsolve по умолчанию реверс AD.

В настоящее время AD работает только для первых производных; это не относится ко второму или выше производные. Так, например, если вы хотите использовать аналитический гессиан для ускорения вашего оптимизации, вы не можете использовать решить напрямую, и вместо этого должны использовать подход, описанный в разделе «Производные предложения в проблемно-ориентированном рабочем процессе».

Ссылки

[1] Байдин, Атилим Гюнеш, Барак А. Перлмуттер, Алексей Андреевич Радул и Джеффри Марк Сискинд. «Автоматический Дифференциация в машинном обучении: обзор». Машинный журнал Learning Research, 18(153), 2018 г., стр. 1–43. Доступно по адресу https://arxiv.org/abs/1502.05767.

[2] Автоматический дифференциация. Википедия. Доступно по адресу https://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_дифференциация.

См. также

решить | prob2struct

См. также

  • Настройка оптимизации на основе проблем
  • Поддерживаемые операции для переменных и выражений оптимизации
  • Эффект автоматического дифференцирования в проблемно-ориентированной оптимизации

Вы щелкнули ссылку, соответствующую этой команде MATLAB:

Запустите команду, введя ее в командном окне MATLAB. Веб-браузеры не поддерживают команды MATLAB.

Выберите веб-сайт, чтобы получить переведенный контент, где он доступен, и ознакомиться с местными событиями и предложениями. В зависимости от вашего местоположения мы рекомендуем вам выбрать: .

Вы также можете выбрать веб-сайт из следующего списка:

Европа

Обратитесь в местный офис

Автоматическое дифференцирование, объяснение | by Chi-Feng Wang

Название изображения: Source

Нейронные сети способны постепенно повышать точность с каждой тренировкой посредством процесса градиентного спуска. В градиентном спуске мы стремимся свести к минимуму потери (то есть насколько неточна модель) за счет настройки весов и смещений.

Как объяснялось в предыдущей серии, найдя частную производную функции потерь, мы знаем, насколько (и в каком направлении) мы должны скорректировать наши веса и смещения, чтобы уменьшить потери. В этой серии мы вручную рассчитали производную функции потери среднеквадратичной ошибки однонейронной нейронной сети.

Однако как нейронные сети — компьютеры — вычисляют частные производные выражения? Ответ заключается в процессе, известном как автоматическое дифференцирование . Позвольте мне проиллюстрировать это с помощью функции стоимости из предыдущей серии, но измененной так, чтобы она была в скалярной форме.

Изображение 1: Функция стоимости в скалярной форме

Кроме того, поскольку автоматическое дифференцирование может вычислить частную производную выражения только в определенной точке, мы должны присвоить начальные значения каждой из переменных. Скажем: у=5; ш=2; х=1; и б=1.

Найдем производную функции!

Прежде чем мы сможем начать вывод выражения, его необходимо преобразовать в вычислительный граф. Вычислительный граф просто превращает каждую операцию в узлов и соединяет их через линий, называемых ребрами . График вычислений для нашего примера функции показан ниже.

Рисунок 2: Расчетный график для скалярной функции стоимости

Сначала давайте вычислим значения каждого узла, распространяясь снизу (входные переменные) вверх (выходная функция). Вот что мы получаем:

Рисунок 3: Значения каждого узла

Далее нам нужно вычислить частные производные каждой связи между операциями, представленными ребрами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *