Как работает дифференциальный автомат: виды выключателей нагрузки и для чего нужен ДИФ типа А? Назначение, номиналы и характеристики устройства

Содержание

Что такое дифавтомат?

Дифференциальный автоматический выключатель представляет собой устройство, которое объединило в себе функции УЗО и обычных автоматических выключателей. По своим обязанностям оно может заменить эти два устройства. Этим многие электрики и пользуются, таким образом, экономя место в щитке и уменьшая бюджет ремонта. Хотя среди профессионалов идут споры, что лучше установить (УЗО + автомат или дифавтомат) в той или иной ситуации. Об этом мы поговорим позже, а сейчас узнаем что такое дифавтомат или автоматический выключатель дифференциального тока.

Что такое дифавтомат?

Автоматический выключатель дифференциального тока (он же АВДТ) является модульным устройством и монтируется на DIN-рейку. По внешнему виду дифавтомат похож на УЗО. Также имеется два полюса (или четыре у 3-х фазных), есть рычаг перевода в рабочее положение, присутствует кнопка «Тест», нарисована непонятная электросхема и т.д., но все же есть различия, поэтому будьте внимательнее.

Внутри корпуса АВДТ имеются элементы автоматического выключателя (рабочая часть) и УЗО (защитная часть).

Для чего нужен дифавтомат?

Напомню, что автоматический выключатель предназначен только для защиты электропроводки от короткого замыкания и перегрузки, а УЗО предназначено только для защиты людей при случайном попадании под напряжение или при утечке тока на корпус электроприборов. А вот дифференциальный автоматический выключатель сработает и при коротком замыкании, и при перегрузке линии, и при утечке тока.

Какие бывают дифавтоматы?

Дифавтоматы свободно могут применяться как в однофазных сетях, так и в трехфазных. Для однофазной сети используются 2-хполюсные, а для трехфазной сети применяются 4-хполюсные устройства.

Что написано на корпусе дифавтомата?

Каждый АВДТ имеет маркировку, по которой можно очень много о нем узнать и сделать вывод подходит оно нам или нет.

  • «АВДТ» — означает, что это автоматический выключатель дифференциального тока или, как в народе говорят, дифавтомат.
  • С25 – это номинал рабочей части (функция автоматического выключателя). С – это время-токовая характеристика, 25 – это максимальный ток, на который рассчитан данный дифавтомат.
  • In 30mA – ток утечки, при котором сработает защитная часть устройства (функция УЗО).
  • 230В – напряжение (сеть), в которой необходимо применять дифавтомат.
  • — этот знак обозначает тип АВДТ (функция УЗО). Оно означает, что устройство среагирует на утечки переменного или постоянного пульсирующего тока.
  • Также на АВДТ изображена его принципиальная схема. Если в ней вы ничего не поняли, то значит она вам и не нужна. Главное суметь правильно подобрать устройство и разобраться со схемой подключения дифавтомата.

На корпусе АВДТ еще имеется кнопка «Тест». Она предназначена для периодической проверки работы дифавтомата (защитной части УЗО). При нажатии на нее (в рабочем состоянии АВДТ), искусственно создается утечка тока, на которую должен отреагировать дифавтомат. Если он не отключился, то означает, что он неисправен и подлежит замене.

Улыбнемся:

Занятия по технике безопасности:
— Основное правило техники безопасности — ПАЛЬЦЫ В РОЗЕТКУ НЕ СОВАТЬ, понятно?
— Так они туда и не влазят.
— А ты гвоздики возьми.

Разница между ВДТ (УЗО) и АВДТ (Дифференциальным автоматом)

Как же все-таки отличить УЗО от дифавтомата? В чем разница?  На самом деле эти приборы предназначены для решения разных задач, и поэтому знать, чем они отличаются и какую функцию выполняют, нужно знать даже обычному жильцу – хотя бы в общих чертах. Часто путают УЗО с дифференциальным автоматическим выключателем. 

Если положить рядом УЗО и дифавтомат, их схожесть будет сразу заметна. Но они выполняют совершенно разные задачи. Вспомним, какие функции выполняет УЗО и дифференциальный автомат.

Устройство защитного отключения срабатывает (УЗО), если в сети, к которой оно подключено, появляется дифференциальный ток — ток  утечки. При возникновении тока утечки пострадать в первую очередь может человек, если прикоснется к поврежденному оборудованию. Кроме того, при появлении тока утечки в электропроводке, изоляция будет греться, что может привести к возгоранию и пожару.

Поэтому УЗО устанавливают для защиты от поражения электрическим током, а также от повреждений электропроводки в виде утечек которые сопровождаются с пожаром.

Дифференциальный автомат

— это уникальное устройство, совмещающее в себе и автоматический выключатель (более понятный для населения как «автомат»), и ранее рассмотренное УЗО. Т.е. дифференциальный автомат способен защитить вашу проводку и от коротких замыканий, и от перегрузок, а также от возникновения утечек, связанных с ранее описанными ситуациями.

Визуальное отличие

Определить, какое устройство перед вами – УЗО или же диф. автомат – довольно легко даже визуально. Несмотря на внешнее сходство (рычажок переключателя, наличие кнопки «Тест», одинаковая корпусная часть с нанесенной на ней схемой, а также цифрами и буквами), достаточно внимательно приглядеться, чтобы увидеть, что обозначения на этих приборах разные. А ещё проще определить, УЗО или дифавтомат перед вами, по расположению кнопки «Тест» и переключателя. У АВДТ рычажок расположен слева, кнопка – справа, а вот у УЗО – наоборот.

Различие по маркировке

На поверхности УЗО номинальный ток обозначается исключительно цифрами. Латинский литер (B, C, D) перед ними – это неотъемлемый признак АВДТ. На корпусной части УЗО стоит маркировка «25А». Она означает, что номинальный ток в цепи, в которую включен этот аппарат, не должен превышать 25А. На АВДТ проставлена маркировка «С16». Буквой обозначается характеристика встроенных расцепителей.

 

Различие в электрической схеме

Схема наносится на многие устройства. При взгляде на УЗО или на диф. автомат можно заметить, что нанесенные на них схемы похожи, но не идентичны. На схеме ВД имеется овал – этим символом обозначен дифференциальный трансформатор, являющийся основной частью прибора. Он отвечает за обнаружение тока утечки. К отличительным символам на схеме АВДТ относятся обозначения расцепителей – электромагнитного соленоида и биметаллической пластины, которые обеспечивают срабатывание автомата при появлении в цепи токов КЗ или перегрузок.

Различие в аббревиатуре

На таких устройствах как правило по русски написано что это УЗО (ВД) или дифавтомат АВДТ. Устройство защитного отключения (УЗО) сейчас правильно называются выключатели дифференциальные (ВД). Дифференциальный автомат — он же автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ).

По ценовым параметрам УЗО и дифавтоматы отличаются. Особенно это касается импортной продукции. Нормальный дифавтомат стоит чуть дешевле, чем УЗО в комплекте с обычным автоматом.

Положительным аспектом АВДТ является удобство монтажа: для электрика важно закрутить в тесном монтажном боксе на пару винтов меньше. С другой стороны это повышает надежность цепи: чем меньше соединений тем лучше. Но если устройство сломается, то подлежит полной замене.

В случае применения УЗО в паре с автоматом, процесс ремонта выглядит дешевле: меняется либо один элемент, либо другой. Это необходимо учитывать при проектировании ваших сетей, учитывая риск тех или иных негативных событий и их возможную частоту.

Качество импортных устройств выше. Отечественные тоже достаточно неплохи, но проигрывают в таких важных характеристиках как время срабатывания, уступают в надежности механических частей, элементарно уступают в качестве корпусов.

Что касается надежности срабатывания эти два устройства ничем не уступают друг другу.

 


Поделиться записью

Дифференциальный автомат: схема подключения :: SYL. ru

Дифференциальный автомат – это модульное оборудование, которое одновременно сочетает в себе функциональность нескольких устройств. А точнее, возможности автоматов, защищающих сеть от перегрузок и короткого замыкания (возникновения сверхтоков), и устройство защитного отключения (УЗО) – оборудование, которое защищает людей, а также все то, что может соприкасаться с поврежденной частью провода. То есть данное устройство реагирует на утечку электричества. Именно поэтому дифференциальный автомат является универсальным и оберегающим вашу сеть.

Основные функции

  1. Защита электрической сети от утечки тока на поверхность земли.
  2. Защита от перегрузок или коротких замыканий в цепях. Другими словами, данное устройство фактически представляет собой автоматический выключатель и УЗО, которые совмещены в едином корпусе.

Дифференциальный автомат или УЗО, благодаря высокому быстродействию, обеспечивает максимальную защиту человека от воздействия электрического тока, в случае его прикосновения к нетоковедущим и токоведущим частям. В первом случае они могут оказаться под напряжением при нарушении или пробое изоляции оборудования.

Кроме того, данный автомат, подобно обычному автоматическому выключателю, эффективно защищает электрические сети при возникновении в них сверхтоков – перегрузок по току и токов короткого замыкания в электрических сетях.

Способы защиты

Защита человека посредством дифференциальных автоматов осуществляется следующим образом. При нормальном режиме работы электрических приборов цепи происходит регулярное сравнение по нейтрали выходящего и входящего электрического тока. В случае обнаружения разницы, значение которой может представлять опасность для жизни человека, происходит осечка, то есть обесточивание защищаемой электрической цепи.

Защита электрической цепи от перегрузок и по току короткого замыкания организована посредством модуля защиты (автоматического выключателя), который встроен в дифференциальный автомат. В результате при прохождении токов, которые превышают номинал по току самого дифференциального устройства, моментально сработает автомат, а неисправная цепь окажется без электрического напряжения.

Основные составляющие

Внутри дифференциального автомата происходит последовательное подключение узлов.

1. Узлы автоматических выключателей:

  • биметаллическая пластина (тепловой расцепитель), которая защищает от перегрузки;
  • магнитный расцепитель, предохраняющий от сверхкороткого замыкания.

2. Модуль дифференциальной защиты (электронный усилитель):

  • электронный усилитель, оборудованный катушкой электромагнита;
  • трансформатор, состоящий из тороидального сердечника, предохраняет от утечки электрического тока и защищает человека от электрического удара.

Как выбрать дифференциальный автомат

Выбирается данное электрическое устройство исходя из расчетного и суммарного тока утечки. Следует выбирать такое оборудование, которое обладает максимальной коммутационной способностью, для оконечных устройств – на уровне 3000 A, для групповых – 6000 A.

Из многочисленного количества электронных дифференциальных автоматов желательно выбирать с защитой от обрыва нулевого проводника. Так как обрыв может спровоцировать потерю автоматами напряжения питания, что в результате делает их неработоспособными.

На что обратить внимание при выборе

Если рассматривать типы дифференциальных автоматов, то стоит еще раз обратить внимание на то, что данное оборудование является прекрасным решением для обеспечения безопасной электрической проводки.

Вообще, типы дифференциальных устройств существенно различаются между собой как по стоимости, так и по техническим характеристикам. Поэтому, выбирая дифференциальный автомат (схема ниже), необходимо ориентироваться в первую очередь на токовые показатели и только после на стоимость.

Принцип действия

Данные устройства, как правило, изготавливаются из диэлектрических материалов (практически не проводящих ток). Рабочая часть дифференциального оборудования состоит из рейки сброса, которая обеспечивает внешнее отключение, и механизма, выполняющего независимое расцепление. На защитную часть возложено выявление утечки электрического тока и последующее отключение питания путем сброса выключателя.

Помимо этого в конструкцию входят расцепители: электромагнитный и тепловой. Последний срабатывает при обнаружении перегрузки в сети, первый в случае замыкания отключает линию.

Фактами утечек занимается трансформатор, который фиксирует в проводниках, которые подают питание защищаемой группе, изменения напряжения. Расцепление автомата происходит при обнаружении утечки – присутствии во вторичной обмотке тока.

Схема подключения дифференциального автомата

Установка дифференциального устройства довольно проста: его закрепляют на монтажной DIN-рейке распределительного щита посредством защелки, которая располагается на задней части корпуса. В обязательном порядке необходимо выполнить заземление, так как без него не допускается эксплуатировать дифференциальный автомат. После выполнения монтажа осуществляется проверка оборудования под нагрузкой. Нажимается кнопка «Тест», в результате выключатель должен моментально отключиться.

Важно подобрать соответствующее количество ампер и рассчитать нагрузку потребителей, чтобы избежать перегрузки, за которой последует его отключение.

Подключение дифференциального автомата возможно по следующим схемам:

  1. Дифференциальное устройство подключается на вводе. Подобная схема обеспечит защиту всех групп электрической цепи.
  2. Отдельный автомат устанавливается на каждую цепь питания. Он защищает все элементы, подключенные к ней.

Для первого случая характерен один недостаток. Когда происходит отключение автомата, обесточивается вся сеть. Во втором случае происходит отключение лишь отдельной группы, что намного практичней и удобней. Но в то же время первая схема подключения дифференциального автомата занимает мало места, а главное, обходится дешевле.

Пошаговая инструкция

  1. В первую очередь следует проверить устройство на предмет трещин и повреждений в соответствии с требованиями ПУЭ, так как при наличии неисправностей не будет обеспечена полноценная защита. Эти требования касаются всех устройств подобного типа. УЗО и дифференциальные автоматы представляют собой практически одинаковое оборудование, поэтому и устанавливают их одинаково.
  2. Далее дифференциальный автомат устанавливается на DIN-рейку в электрическом щите. Как упоминалось ранее, его принцип работы заключается в сравнивании проходящего по фазному проводнику тока с током, который перемещается по нулевому проводнику. Если в цепи возникает утечка, то их значения мгновенно станут разными. Дифференциальное устройство вычислит эти изменения и сравнит их с номинальным значением, которое предусмотрено для данного устройства. В случае когда показания превысят номинальное значение, устройство отключит на этом участке сети питание. И включить его можно будет лишь после устранения неполадок.
  3. К дифференциальному автомату подключаются два провода – фазный и нулевой (220 B) или один нулевой и три фазных (380 B). От УЗО дифавтомат отличается тем, что не только предохраняет человека от поражения током, но и осуществляет автоматическое отключение сети при коротком замыкании и перегрузке. Также в нем предусмотрена защита от сверхтоков, что отсутствует в УЗО. В соответствии с нормативными постановлениями, необходимо устанавливать только дифференциальные автоматы. К установке допускается только оборудование защитного отключения типа «A», которое реагирует на переменные и пульсирующие токи. Также допускается устанавливать устройства типа «AC», реагирующие исключительно на переменные токи утечки.

Меры предосторожности

Дифференциальное устройства запрещается устанавливать на группу розеток, к которым планируется подключение персональных компьютеров, так как они могут спровоцировать ложные срабатывания, что приведет к порче вычислительной техники.

Кроме того, не допускается объединять линию других автоматов с нулевой линией, так как по этим линиям протекают абсолютно разные токи, что также приведет к отключению дифференциального автомата.

Как работает дифференциал?

Нефтяники любят свою терминологию. Коллектор, крутящий момент, дифференциал. Энтузиасты используют эти термины с большим энтузиазмом, в то время как средний автомобилист кивает, имея очень мало представления о том, что обсуждается.

Если вы поклонник Top Gear или его мега-бюджетного конкурента: The Grand Tour, вы можете узнать выражение «дифференциал с ограниченным скольжением». Вы, вероятно, знаете, что это положительный момент и используется на высокопроизводительных автомобилях, но, возможно, не совсем уверены, почему.

Чтобы быстро разобраться, давайте начнем с объяснения, что такое на самом деле дифференциал.

ЧТО ТАКОЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛ?

Проще говоря, дифференциал — это система, которая передает крутящий момент двигателя на колеса. Дифференциал забирает мощность от двигателя и разделяет ее, позволяя колесам вращаться с разной скоростью.

Вы, наверное, спросите, почему мне нужно, чтобы колеса вращались с разной скоростью друг от друга?

Если вы бензин, это, вероятно, до боли очевидно.С другой стороны, если вы бензин, то не стали бы читать статью, объясняющую, как работает дифференциал.

Все сводится к основам физики.

Представьте себе вагонетку из картона с колесами от молочных бутылок, навинченными на соломенные оси. Вы можете катать его туда-сюда сколько угодно. Он будет катиться свободно и плавно.

Поверните его за угол, и у вас не будет проблем, так как каждое колесо может вращаться независимо от другого.

Теперь попробуйте приклеить колеса к оси соломинки.Вы заметите, что колеса теперь скользят по полу, когда вы пытаетесь повернуться. Это связано с тем, что каждое из колес должно пройти разное расстояние, но заблокировано вместе на одной оси.

Давайте поднимем его на ступеньку выше. Представьте, что вы пытаетесь повернуть 2-тонный автомобиль на скорости 60 миль в час с заблокированными колесами. Колеса не будут просто прыгать через дорогу. Их сильно выталкивают на асфальт. Эти огромные силы создают огромную нагрузку на всю конструкцию транспортного средства.

Вам вообще будет сложно повернуть, не говоря уже о плавности и безопасности на высоких скоростях.

Инженеры должны были придумать умный способ подключения колес к выходной мощности двигателя, но при этом позволить каждому колесу двигаться со скоростью, отличной от скорости другого.

ЗДЕСЬ КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Если посмотреть на современный дифференциал в сборе, он выглядит невероятно сложно.

Однако, если вы разберете его систематически и поймете основы того, чего он пытается достичь и как он пытается этого достичь, вы заметите, что это действительно очень красивая вещь.

Чтобы увидеть дифференциал в ретро-стиле, посмотрите это видео от Chevrolet motors.

Теперь мы понимаем основы дифференциала, или «открытого дифференциала» в данном случае, давайте обсудим немного больше о дифференциале повышенного трения (LSD).

Представьте, что вы на трассе и пытаетесь выйти из крутого поворота на скорости 50 миль в час. Вся эта сила пойдет по пути наименьшего сопротивления.

Весь вес перенесен в одну сторону.Вся эта мощность просто вращает внутреннее колесо, что приводит к огромной потере мощности или вращению и огромной аварии.

LSD существует, чтобы минимизировать эту потерю привода. Система сцепления обеспечивает трение с каждой стороны оси, позволяя автомобилю перераспределять крутящий момент на каждое колесо, позволяя снизить мощность, насколько это необходимо. Если вы умеете управлять рулем, вы даже сможете управлять автомобилем на повороте, используя только мощность.

Как мы уверены, вы можете себе представить: весь дифференциальный механизм должен выдерживать огромную силу, и это лишь одна из причин, почему эти компоненты сделаны из самых прочных материалов.Не соломинки и крышки от молочных бутылок.

Дифференциалы должны быть чрезвычайно прочными. Когда автомобили были медленнее и менее требовательны, можно было использовать более дешевые металлы. Это уже не так.

Даже самые простые автомобили сегодня могут комфортно двигаться со скоростью более 90 миль в час и способны безопасно проходить поворот на относительно высоких скоростях. Высококачественные компоненты больше не предназначены для гоночной трассы.

MAT FOUNDRY GROUP ЯВЛЯЕТСЯ ВЕДУЩИМ ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ СЕРЫХ И ЧУГУННЫХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ.ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАС ПРОСМОТРЕТЬ НАШИ ПРОДУКТЫ ИЛИ СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ СЕГОДНЯ

типов дифференциалов и принцип их работы

Как и большинство других элементов современных автомобилей, простая зубчатая передача, известная как дифференциал, подвергалась постоянным усовершенствованиям и экспериментам, что привело к появлению целого ряда типов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Концепция дифференциала, то есть позволяющая колесам, установленным на одной оси, вращаться независимо друг от друга, является древней конструкцией, и первый известный пример ее использования был зарегистрирован в Китае в 1-м тысячелетии до нашей эры.

Хотя это было задолго до изобретения автомобиля, повозки, повозки и колесницы все еще страдали от той же проблемы, связанной с проскальзыванием или волочением одного колеса на поворотах, увеличивающимся износом и повреждением дорог.

Появление двигателей, приводящих в движение передние или задние колеса для приведения в движение транспортного средства, вместо того, чтобы просто тянуть их на лошади, добавило новую проблему, которую необходимо преодолеть — как обеспечить независимое вращение, сохраняя при этом возможность приводить в действие оба колеса.

Ранние автомобили не пытались, они просто приводили в движение только одно колесо на независимой оси.Но это было далеко от идеала, так как это означало, что они были недостаточно мощными и часто сталкивались с проблемами сцепления на любом другом, кроме твердой, ровной поверхности.

В конечном итоге это привело к разработке открытого дифференциала до того, как были разработаны другие более сложные типы для преодоления более сложных условий вождения.

Посмотрите это видео, в котором с помощью трехмерных изображений объясняется, как работают следующие типы дифференциала:

Для запуска моделирования FEA сначала создается сетка, содержащая миллионы маленьких элементов, составляющих общую форму. Это способ преобразования трехмерного объекта в ряд математических точек, которые затем можно проанализировать. Плотность этой сетки может быть изменена в зависимости от сложности или простоты моделирования.

Расчеты выполняются для каждого отдельного элемента или точки сетки, а затем объединяются для получения общего окончательного результата для конструкции.

Поскольку вычисления выполняются на сетке, а не на всем физическом объекте, это означает, что между точками требуется некоторая интерполяция. Эти приближения обычно находятся в пределах того, что необходимо. Точки сетки, в которых данные известны математически, называются узловыми точками и обычно группируются вокруг границ или других областей изменения в дизайне объекта.

FEA может также применяться для термического анализа материала или формы.

Например, если вы знаете температуру в одной точке объекта, как бы вы могли определить точную температуру в других точках объекта в зависимости от времени? Используя метод FEA, эти точки можно аппроксимировать с использованием различных режимов точности. Есть квадратное приближение, полиномиальное приближение и дискретное приближение. Каждый из этих методов становится более точным и сложным.

Если вас действительно интересует интенсивная математическая сторона FEA, взгляните на этот пост от SimScale, в котором подробно описываются детали.

Computational Fluid Dynamics

Другой тип FEA, о котором мы упоминали ранее, — это Computational Fluid Dynamics, который требует изучения того, как он используется.

Ядро CFD основано на уравнениях Навье-Стокса, которые исследуют однофазные потоки жидкости. В начале 1930-х годов ученые и инженеры уже использовали эти уравнения для решения жидкостных задач, но из-за нехватки вычислительной мощности уравнения были упрощены и уменьшены до двух измерений.

Хотя эти первые практические приложения гидродинамического анализа были примитивными, они уступили место тому, что вскоре стало важным инструментом моделирования.

На протяжении большей части первых лет решение задач CFD требовало упрощения уравнений до такой степени, что их можно было решать вручную. Ни в коем случае не средний инженер использовал эти вычисления; скорее, вплоть до конца 1950-х годов CFD оставалась в основном теоретической и исследовательской практикой. Как вы, наверное, догадались, в 1950-х годах вычислительная технология улучшилась, что позволило разрабатывать алгоритмы для практического CFD.

Первая функциональная компьютерная имитационная модель CFD была разработана группой из Национальной лаборатории Лос-Аламоса в 1957 году. Команда потратила большую часть 10 лет, работая над этими вычислительными методами, которые создали первые модели для большей части основы современного программы, охватывающие функцию завихренности в потоке до анализа частиц в ячейках.

К 1967 году компания Douglas Aircraft разработала работающий метод трехмерного анализа CFD. Анализ был довольно простым и был разработан для потока жидкости над профилями.Позже он стал известен как «панельный метод», так как анализируемая геометрия была значительно упрощена, чтобы упростить вычисления.

С этого момента история CFD в значительной степени основана на инновациях в математике и компьютерном программировании.

Уравнения полного потенциала были включены в методологию Boeing в 1970-х годах. Уравнения Эйлера для трансзвуковых потоков были включены в коды в 1981 году. Хотя ранняя история CFD созрела с развитием, компании, участвовавшие в разработке этой технологии, также были заметны.Двумя ключевыми игроками в развитии методов вычислений для CFD были НАСА и Boeing.

К 1990-м годам, однако, технологии и вычислительные возможности стали настолько развитыми, что автопроизводители также увидели применение CFD в автомобильном дизайне. GM и Ford переняли эту технологию в 1995 году и начали производить автомобили, которые были намного более аэродинамичными по сравнению с квадратными фургонами прошлого.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *