Дифференциальный ток электрический, ток утечки – что это и как он действует.
Тема: что собой представляет ток электрический дифференциальный, его работа.
Само название «дифференциальный» произошло от английского слова «different», что означает — отличный, другой, а в русском языке прижилось прочно название «электрический ток утечки». Так обозначают электрический ток, который стекает прямо в землю либо же на иные токопроводящие части (металлические основания и корпуса электроприборов) в неповрежденной электроцепи.
Такой электрический ток не протекает по воздуху, ему обязательно необходим электрический проводник, и, обычно, подобным проводником выступает само человеческое тело. Появление подобных электрических токов — совсем не редкость, и возникают они в результате электрического пробоя диэлектрической изоляции кабелей и проводов, плохих соединений и т.д. В итоге прямых (прямое прикосновение фазного электрического проводника) или косвенных (контактирования с токопроводящим корпусом бытовых электроприборов, находящихся под напряжением по причине случайного пробоя электрического провода) контактов человеческое тело может получить серьёзную травму либо даже летальный исход.
При нормальной работе электрической сети приходящий поток электронов (ток на одной жиле токонесущего провода при варианте однофазной сети) будет приравниваться уходящему потоку электронов (ток на второй жиле двухпроводного кабеля). То есть, разница между силой тока в этих двух проводах будет равна нулю. При аварийном возникновении электрического пробоя проводника появляется замыкание его на токопроводящий корпус. Если человек случайно прикоснётся к этому корпусу (на котором находится фазное напряжение) образуется новая электрическая цепь, в которой человеческое тело пропускает через себя часть тока, идущего на землю. Это вызовет протекание дифференциального тока.
В данном случае, ток, приходящий по одному проводу уже не будет равен электрическому току уходящему, то есть, разница между ними (а именно — дифференциал) и будет являться величиной тока утечки. Эта утечка будет представлять собой дифференциальный ток. Электрическим проводником для дифференциального тока может быть не только человек. Это могут быть любые токопроводящие части, которые электрически соединены с землёй. К примеру, устаревшая электропроводка, у которой нарушена изоляция. В случае, когда соседи сверху Вас затопили и намокли стены, где заложена ветхая проводка. В данном случае влага контактирует с оголённым участком проводки и замыкает её на землю.
Дифференциальные токи в любом случае представляют собой негативный фактор. В случае контактирования токонесущих частей с телом человека, возникает опасность для самого человека. Если дифференциальный ток возникает по причине неисправной электрической проводки или иных подобных электрически проводящих частей контактирующих с землёй возникает опасность появления как минимум потери электроэнергии, а как максимум, это большая вероятность пожара.
Для борьбы с нежелательным дифференциальным током существуют специальные электротехнические устройства. Они называются дифференциальной защитой. Их принцип действия основан на простом действии. Внутри этих устройств имеется своеобразный датчик (дифференциальный трансформатор), который отслеживает разность входящих и выходящих токов, проходящих через данное устройство защиты. Если всё работает в нормальном режиме, и нет никаких утечек на землю, то значит, значения силы тока на двух проводах будут равны, а, следовательно, разницы между ними тоже не будет (дифференциального тока).
Но как только происходит контакт с землёй (будь, то из-за человека или электросистемы) в дифференциальном трансформаторе на отслеживающей обмотке появляется разностное напряжение, которое передаётся усилительному и исполнительному устройству. Как только поступил сигнал о наличии дифференциального тока, сразу же срабатывает устройство защиты и разрывает электрические контакты между источником электроэнергии и непосредственным потребителем. В результате такого аварийного отключения обеспечивается надёжная защита от поражения человека электрическим током и от вероятного возникновения пожара из-за чрезмерного перегрева электропроводки.
P.S. Любое явление имеет как положительные стороны, действия, так и отрицательные. Дифференциальный ток также является как бы и утечкой, с одной стороны, хотя благодаря ему имеется возможность, с помощью УЗО автоматов, создавать защиту от поражения током человека.
Нередко возникают такие ситуации, когда происходит утечка электрического тока из цепи, не имеющей повреждений, какими-либо токопроводящими путями. Это явление известно, как дифференциальный ток, существующий при определенных условиях. Свойства и причины дифференциального токаПротекание тока не может происходить просто по воздуху, необходимо обязательное наличие электрического проводника. В большинстве случаев, в роли такого проводника выступает тело человека. Дифференциальный ток появляется в тех случаях, когда пробита изоляция кабеля или провода, при их некачественном соединении. В результате, когда происходит контакт тела с токопроводящими частями, существует реальная возможность получения серьезных электротравм, которые нередко приводят к летальному исходу. Нормальная работа сети обеспечивается упорядоченным потоком электронов, передвигающихся по жилам в разные стороны, обеспечивая нулевую разницу силы тока в обеих проводах. При аварийном пробое, проводник замыкается на корпус, проводящий ток. Во время прикосновения происходит образование новой электрической цепи, где тело человека становится ее частью, после чего, начинает протекать дифференциальный ток. Таким образом, в проводах возникает разница токов, равная величине уходящего тока. Основной причиной этого явления считается нарушение изоляции. Борьба с дифференциальными токамиДифференциальный ток, по своей природе, всегда являлся отрицательным фактором. Возникают негативные последствия, начиная от элементарных потерь электроэнергии и заканчивая возникновением пожаров. Борьба с этим явлением успешно ведется с помощью специальных электротехнических устройств, представляющих собой дифференциальную защиту. Эти устройства оборудованы датчиком в виде дифференциального трансформатора, осуществляющего слежение за входящими и выходящими токами. При нормальном режиме работы в равном значении тока в проводах, никаких утечек не происходит.
При возникновении утечки, отслеживающая обмотка датчика зафиксирует разницу напряжения, передаваемого тому или иному устройству. В этом случае происходит срабатывание защиты и разрыв контактов между потребителем и источником электрической энергии. Далее происходит аварийное отключение, благодаря которому предотвращаются все негативные последствия. Чтобы избежать подобных ситуаций, необходимо следить за состоянием электрических сетей, своевременно проводить их ремонт и обслуживание. |
дифференциальный ток — это… Что такое дифференциальный ток?
- дифференциальный ток
3.2.3 дифференциальный ток (I): Действующее значение векторной суммы токов, протекающих в первичной цепи ВДТ (выраженное в среднеквадратичном значении).
3.2.3 дифференциальный ток (ID): Действующее значение векторной суммы токов, протекающих в первичной цепи АВДТ (выраженная в среднеквадратичном значении).
дифференциальный ток
(residual current):
Алгебраическая сумма значений электрических токов во всех токоведущих проводниках в одно и то же время в данной точке электрической цепи электрической установки.
826-12-03
[195-06-03]
20.29 дифференциальный ток: Алгебраическая сумма значений электрических токов всех токоведущих проводников, находящихся под напряжением, в одно и то же время в данной точке электрической цепи в электроустановке.
[826-11-19] [4]
Примечание — Определение термина «дифференциальный ток» в МЭК 60050-826 [4] сформулировано для электрической цепи. Через главную цепь устройства дифференциального тока, защищающего электрическую цепь, проходят все ее проводники, находящиеся под напряжением, вследствие чего дифференциальный ток, появляющийся в электрической цепи, будет равен дифференциальному току, определяемому устройством дифференциального тока.
3.2.3 дифференциальный ток
(ID) (residual current (ID)): Действующее значение векторной суммы мгновенных значений токов, протекающих в главной цепи АВДТ.Смотри также родственные термины:
3.2.1 дифференциальный ток ( IΔ) (residual current (IΔ)): Действующее значение векторной суммы мгновенных значений токов, протекающих в главной цепи УЗО.
20.28 дифференциальный ток (обозначение IΔ): Среднеквадратическое значение векторной суммы токов, протекающих через главную цепь устройства дифференциального тока.
[442-05-19] [6]
Примечание — Определение термина «дифференциальный ток» в МЭК 60050-442 [6] сформулировано для устройства дифференциального тока.
3.2.6 дифференциальный ток АВДТ ( IDt) (residual current (IDt) of an RCBO): Значение дифференциального тока, который ниже нижнего предела диапазона токов мгновенного расцепления для АВДТ типов В, С или D (см. сноску *** к таблице 2).
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.
- Дифференциальный тесламетр
- дифференциальный ток ( IΔ)
Смотреть что такое «дифференциальный ток» в других словарях:
дифференциальный ток — Алгебраическая сумма значений электрических токов во всех токоведущих проводниках в одно и то же время в данной точке электрической цепи электрической установки [ГОСТ Р МЭК 60050 826 2009] Примечание Определение термина «дифференциальный… … Справочник технического переводчика
дифференциальный ток — rus дифференциальный ток (м), ток (м) небаланса; аварийный ток (м) eng differential current fra courant (m) différentiel, courant (m) de dérivation, courant (m) de déséquilibre deu Fehlerstrom (m) spa corriente (f) diferencial, corriente (f) de… … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
дифференциальный ток ( IΔ) — 3.2.1 дифференциальный ток ( IΔ) (residual current (IΔ)): Действующее значение векторной суммы мгновенных значений токов, протекающих в главной цепи УЗО. Источник: ГОСТ Р МЭК 60755 2012: Общие требования к защитным устройствам, управляемым … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
дифференциальный ток (в релейной защите) — дифференциальный ток [Интент] Тематики релейная защита EN differential current … Справочник технического переводчика
дифференциальный ток аномального режима — [Интент] Тематики релейная защита EN fault data for differential current … Справочник технического переводчика
дифференциальный ток небаланса
— — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN spurious differential current … Справочник технического переводчикадифференциальный ток (обозначение IΔ) — 20.28 дифференциальный ток (обозначение IΔ): Среднеквадратическое значение векторной суммы токов, протекающих через главную цепь устройства дифференциального тока. [442 05 19] [6] Примечание Определение термина «дифференциальный ток» в МЭК 60050… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
дифференциальный ток АВДТ ( — 3.2.6 дифференциальный ток АВДТ ( IDt) (residual current (IDt) of an RCBO): Значение дифференциального тока, который ниже нижнего предела диапазона токов мгновенного расцепления для АВДТ типов В, С или D (см. сноску*** к таблице 2). Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
дифференциальный ток, выдерживающий короткое замыкание — 3.2.4.3 дифференциальный ток, выдерживающий короткое замыкание : Максимальная величина дифференциального тока, при которой обеспечивается функционирование УЗО ДП в установленных условиях и выше которой устройство может подвергнуться необратимым… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
отключающий дифференциальный ток — 3.2.4 отключающий дифференциальный ток: Значение дифференциального тока, вызывающего отключение ВДТ в заданных условиях эксплуатации (ток срабатывания). Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Что такое дифференциальный ток — Всё о электрике
Особенности дифференциального тока
Дифференциальный ток — тот, который проявляется утечкой при ситуации с отсутствием видимых повреждений на токопроводящих путях. Более подробная информация об определении, типе срабатывания по дифференциальному току, характеристиках, принципе работе и области применения далее.
Что это такое
Это векторная сумма токов в среднем квадратичном значении или физический процесс, приводящий к токовой утечке. Стоит отметить также, что это алгебраическое суммарное токовое значение всех токоведущих проводников, работающих в определенный период времени в электроцепи.
Обратите внимание! Согласно еще одному понятию дифференциального тока — это то, что видит устройство защитного отключения в сети или датчик и предотвращает из-за разрушительного воздействия на все электроприборы.
Характеристики
Номинальный отключающий дифференциальный ток имеет свою силу, напряжение, время действия, признаки появления и распространения. Кроме того, он обладает разрушительным действием. Это все, что можно причислить к характеристикам. Стоит указать, что для того чтобы он начал проникать в сеть или на тело человека, нужен проводник. Им может выступать как сам человек, так и энергия из пробитой кабельной изоляции или некачественного соединения провода.
Что касается вредного воздействия, то дифференциальный электроток приводит к образованию микротравм, летальному исходу и повреждению электрооборудования. Нормальная сетевая работа гарантируется с помощью упорядоченного потока электронов, которые двигаются по жилам и обеспечивают нулевую токовую силу в обоих проводниках.
Как работает
Дифференциальный ток появляется благодаря свободным носителям и электрическому полю, появляющемуся при пробитой кабельной изоляции или некачественном проводном соединении. Движется по электрической проводке или полупроводниковым элементам в виде светодиодов и процессора. При этом проводником может выступать металл, а полупроводником — элемент кремния, германия, галия и прочего.
Какой номинальный ток отключения
Номинальным током отключения является то токовое значение, которое может быть выключено выключателем, если оно равно наибольшему значению рабочего напряжения. Это значение при сетевом коротком замыкании, которое отключает предохранитель. Как правило, эта цифра указывается на упаковке к дифференциальному автоматическому выключателю.
Область появления тока
Физиками точно не дано понятия дифференциального токового значения, поэтому оно максимально приближено к понятию короткого замыкания. Оно, в свою очередь, возникает из-за высокого напряжения, плохой изоляции электрических элементов, внешнего механического воздействия, наличия посторонних предметов в электрических проводниках и прямом ударе молнии. Появляется подобное явление, как в домашней, так и производственной сети. Сопровождается искрами, неприятным запахом и порчей электрооборудования.
Защита от дифференциального тока
Защититься от перенапряжения и всех неприятных признаков испорченной электропроводки и сети можно при помощи дифференциального автоматического выключателя или устройства защитного отключения. Оба они предназначены, для того чтобы защитить пользователей от поражения электротоком. Могут срабатывать при коротком замыкании. Как правило, работа первых аппаратов нацелена на устранения последствий при прямом соприкосновении, а работа вторых направлена на уничтожения неприятных ситуаций при косвенном соприкосновении электроэнергии.
То есть, в первом случае устройства непосредственно защищают человека от поражения электроэнергией, а во втором случае аппараты защищают электрооборудование и, тем самым, самого человека. Оба аппарата пропускают через себя напряжение и выдают нормальное токовое значение на выходе. Работают как с переменным, так и с постоянным электротоком. Бывают как однофазными, так и двух- и трехфазными.
Обратите внимание! Стоит указать, что по-другому защититься можно, делая правильно электропроводку и внимательно отслеживая работу сети.
В целом, дифференциальный ток — энергия, попадающая в землю или в иные токопроводящие элементы в электроцепи, не имеющей повреждений. Принцип работы основан на наличии электропроводника. Появляется он постоянно в результате электропробоя кабельного изоляционного диэлектрика. Защититься от него можно применением устройств дифференциальной защиты.
Что такое дифференциальный автомат?
Дифференциальный автомат – уникальный аппарат, сочетающий в едином корпусе функции сразу двух защитных устройств – это одновременно УЗО и автоматический выключатель. Профессионалы рекомендуют использовать дифференциальные автоматические выключатели в обязательном порядке при устройстве или реконструкции проводки.
Каково назначение дифференциальных автоматов, по каким параметрам выбирается и какова его схема подключения – ответы на эти вопросы постараемся дать ниже.
Для чего нужны дифференциальные автоматы?
Прямым предназначением дифференциального автомата является защита человека от поражения электрическим током при прямом контакте. Устройство одновременно отслеживает как возникновение короткого замыкания, так и проявление признаков утечки электричества через повреждённые токопроводящие компоненты сети.
Дифференциальный автомат обесточит контролируемую линию при возникновении:
- короткого замыкания;
- перегрева электрической проводки из-за превышения уставки номинального тока дифавтомата;
- утечки на землю больше, чем соответствующая уставка.
Так, простое устройство вполне способно обезопасить квартиру или частный дом, предотвращая возникновение чрезвычайных ситуаций, вызванных проблемами с электричеством.
Преимуществом использования дифференциального автомата является отсутствие необходимости подбора УЗО, ведь он уже содержится в составе компонентов дифференциального автомата. Одно устройство, совмещающее в себе функции двух (УЗО и автоматического выключателя), занимает меньше места в электрическом щитке на размер однополюсного автомат – его ширина 17,5 мм.
Среди недостатков можно выделить вероятность выхода из строя одного из двух компонентов дифавтомата – замена отдельной части невозможна, что вынудит приобрести новый дифференциальный автомат.
Техническое устройство
Конструктивно дифавтоматы выполняются из диэлектрического материала. Задняя часть имеет специальное крепление для установки на DIN-рейку. Внутри они состоят из двухполюсного или четырёх полюсного выключателя и включенного последовательно с ним модуля дифзащиты. Данный модуль представляет собой дифференциальный трансформатор тока, через который проходят ноль и фаза, образуя тем самым первичную обмотку и обмотку управления – вторичную обмотку.
Как работает дифференциальный автомат
В основе принципа работы дифавтомата лежит использование специального трансформатора, функционирование которого строится на изменениях дифференциального тока в проводниках электричества.
При появлении токов утечки баланс нарушается, так как часть тока не возвращается. Фазный и нулевой провода начинают наводить разные магнитные потоки и в сердечнике трансформатора тока возникает дифференциальный магнитный поток. В результате этого в обмотках управления возникает ток и срабатывает расцепитель.
При перегреве в модуле автоматического выключателя срабатывает биметаллическая пластина и размыкает автомат.
Основные параметры
Любой дифференциальный автомат располагает 8-ю клеммами для трёхфазной сети и 4-мя для однофазной. Само устройство является модульным и состоит из:
- Корпуса, изготовленного из негорючего тугоплавкого материала;
- Клемм с маркировкой, предназначенных для подключения проводников;
- Рычага включения-выключения. Количество зависит от модели конкретного устройства;
- Кнопки тестирования, позволяющей вручную проверить работоспособность дифференциального автомата;
- Сигнального огонька, информирующего о выбранном типе срабатывания (утечка или перегрузка).
При выборе дифференциального автомата со всей интересующей информацией можно ознакомиться непосредственно на самом корпусе устройства.
Выбор дифавтомата нужно производить исходя из множества параметров:
- Номинальный ток – показывает, на какую нагрузку рассчитан дифавтомат. Эти значения стандартизированы и могут принимать следующие значения: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63А.
- Время-токовая характеристика – значения могут быть равны B, C и D. Для простой сети с маломощным оборудованием (используется редко) подойдёт тип В, в городской квартире – С, на мощных производственных предприятиях – D. Например, при запуске двигателя ток резко возрастает на доли секунд, ведь необходимы определённые усилия для его раскрутки. Данный пусковой ток может в несколько раз превышать номинальный ток. После запуска потребляемый ток становится в несколько раз меньше. Для этого и нужен этот параметр. Характеристика B означает кратковременное превышение такого пускового тока в 3-5 раз, C – 5-10 раз, D – 10-20 раз.
- Дифференциальный ток утечки – 10 или 30 мА. Первый тип подойдёт для линии с 1-2 потребителями, второй – с несколькими.
- Класс дифференциальной защиты – определяет, на какие утечки будет реагировать дифавтомат. При выборе устройства для квартиры подойдут классы АС или А.
- Отключающая способность – значение зависит от номинала автомата и должно быть выше 3 кА для автоматов до 25 А, 6 кА для автоматических выключателей на ток до 63 А и 10 кА для автоматических выключателей на ток до 125 А.
- Класс токоограничения – показывает, как быстро будет отключена линия при возникновении критических токов. Существует 3 класса дифавтоматов с самого «медленного» – 1 к самому «быстрому» – 3 по срабатыванию соответственно. Чем выше класс, тем выше цена.
- Условия использования – определяются исходя из потребностей.
Выбор дифавтомата по мощности
Для того чтобы выбрать дифавтомат по мощности необходимо учитывать состояние проводки. При условии, что проводка качественная, надёжная и отвечающая всем требованиям, для расчёта номинала можно применить следующую формулу – I=P/U, где P – это суммарная мощность используемых на линии дифференциального автомата электрических приборов. Выбираем дифавтомат ближайший по номиналу. Ниже приведена таблица зависимости номинала дифавтомата от мощности нагрузки для сети 220 В.
Внимание! Электрические провода должны быть правильно подобраны, исходя из мощности нагрузки.
Все характеристики дифавтоматов указываются непосредственно на самом корпусе устройства, что облегчит подбор подходящего дифференциального автомата и поможет определиться с тем, какой дифавтомат для квартиры подойдёт лучше всего.
| Мощность | Кабель | Дифференциальный автомат |
|---|---|---|
| до 2 кВт | ВВГнгLS 3х1.5 | С10 |
| от 2 до 3 кВт | ВВГнгLS 3х2.5 | С16 |
| от 3 до 5 кВт | ВВГнгLS 3х4 | С25 |
| от 5 до 6.3 кВт | ВВГнгLS 3х6 | С32 |
| от 6.3 до 7.8 кВт | ВВГнгLS 3х6 | С40 |
| от 7.8 до 10 кВт | ВВГнгLS 3х10 | С50 |
На данный момент в продаже имеются дифавтоматы с двумя типами расцепителя:
- Электронный – имеет электронную схему с усилителем сигнала, которая питается от подключённой фазы, что делает устройство уязвимым при отсутствии питания. При пропаже нуля такой он не сработает.
- Электромеханический – не потребует для работы внешних источников питания, что делает его автономным.
Подключение
Подключение дифавтомата – весьма несложный процесс. Верхняя часть дифференциального автомата содержит контактные пластины и зажимные винты, предназначенные для подключения нуля N и фазы L от счётчика. Нижняя часть располагает контактами, к которым и подключается линия с потребителями.
Подключение дифавтомата можно представить следующим образом:
- Зачистка концов проводников от изоляционного материала примерно на 1 сантиметр.
- Ослабление зажимного винта на несколько оборотов.
- Подключение проводника.
- Затягивание винта.
- Проверка качества крепления простейшим физическим усилием.
Выбор между конфигурацией УЗО + автомат и обычным дифавтоматом должен обуславливаться наличием места в щитке и ценой самих устройств. В первом варианте сложность монтажа слегка возрастёт.
В случае с однофазной сетью в 220 В, используемой в большинстве квартир и домов, необходимо использовать двухполюсное устройство. Монтаж дифференциального автомата в данном случае можно провести двумя способами:
- На входе после электросчётчика для всей квартирной проводки. При использовании данной схемы питающие провода подключаются к верхним клеммам. К нижним же подаётся нагрузка от различных электрических групп, разделённых автоматическими выключателями. Существенным минусом данного варианта является сложность поиска причины выхода из строя в случае срабатывания автоматики и полное отключение всех групп при неполадках.
- На каждую группу потребителей по отдельности. Этот метод применяют для защиты в помещениях, где отмечается повышенный уровень влажности воздуха – ванные, кухни. Актуален метод и для мест, где электробезопасность должна быть на высшем уровне – например, для детской. Понадобится несколько дифференциальных автоматов – несмотря на большие затраты, данный способ является наиболее надёжным и гарантирующим бесперебойное электроснабжение, а срабатывание любого из дифавтоматов не заставит сработать остальные.
При наличии трёхфазной сети в 380 В нужно применять четырёхполюсный дифавтомат. Вариант используется в новых домах или коттеджах, где устройству необходимо выдерживать высокие нагрузки от электроприборов. Использовать такое подключение дифавтоматов можно и в гаражах в связи с возможным использованием мощного электрооборудования.
Можно сделать вывод, что схема подключения дифференциальных автоматов мало чем отличается от аналогичных схем для УЗО. На выходе устройства должны быть подключены фаза и ноль от защищаемого участка сети. Безопасность именно этой группы и будет контролироваться.
Дифференциальные автоматы успешно применяются и в однофазных, и в трёхфазных сетях переменного тока. Установка такого устройства значительно повышает уровень безопасности при эксплуатации электроприборов. Кроме того, дифференциальный автомат может поспособствовать предотвращению пожара, связанного с возгоранием изоляционного материала.
дифференциальный ток
3.2.3 дифференциальный ток (I): Действующее значение векторной суммы токов, протекающих в первичной цепи ВДТ (выраженное в среднеквадратичном значении).
3.2.3 дифференциальный ток (ID): Действующее значение векторной суммы токов, протекающих в первичной цепи АВДТ (выраженная в среднеквадратичном значении).
Алгебраическая сумма значений электрических токов во всех токоведущих проводниках в одно и то же время в данной точке электрической цепи электрической установки.
20.29 дифференциальный ток: Алгебраическая сумма значений электрических токов всех токоведущих проводников, находящихся под напряжением, в одно и то же время в данной точке электрической цепи в электроустановке.
Примечание – Определение термина «дифференциальный ток» в МЭК 60050-826 [4] сформулировано для электрической цепи. Через главную цепь устройства дифференциального тока, защищающего электрическую цепь, проходят все ее проводники, находящиеся под напряжением, вследствие чего дифференциальный ток, появляющийся в электрической цепи, будет равен дифференциальному току, определяемому устройством дифференциального тока.
3.2.3 дифференциальный ток (ID) (residual current (ID)): Действующее значение векторной суммы мгновенных значений токов, протекающих в главной цепи АВДТ.
Смотри также родственные термины:
3.2.1 дифференциальный ток ( IΔ) (residual current (IΔ)): Действующее значение векторной суммы мгновенных значений токов, протекающих в главной цепи УЗО.
20.28 дифференциальный ток (обозначение IΔ): Среднеквадратическое значение векторной суммы токов, протекающих через главную цепь устройства дифференциального тока.
Примечание – Определение термина «дифференциальный ток» в МЭК 60050-442 [6] сформулировано для устройства дифференциального тока.
3.2.6 дифференциальный ток АВДТ ( IDt) (residual current (IDt) of an RCBO): Значение дифференциального тока, который ниже нижнего предела диапазона токов мгновенного расцепления для АВДТ типов В, С или D (см. сноску *** к таблице 2).
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .
Смотреть что такое “дифференциальный ток” в других словарях:
дифференциальный ток — Алгебраическая сумма значений электрических токов во всех токоведущих проводниках в одно и то же время в данной точке электрической цепи электрической установки [ГОСТ Р МЭК 60050 826 2009] Примечание Определение термина «дифференциальный… … Справочник технического переводчика
дифференциальный ток — rus дифференциальный ток (м), ток (м) небаланса; аварийный ток (м) eng differential current fra courant (m) différentiel, courant (m) de dérivation, courant (m) de déséquilibre deu Fehlerstrom (m) spa corriente (f) diferencial, corriente (f) de… … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
дифференциальный ток ( IΔ) — 3.2.1 дифференциальный ток ( IΔ) (res >Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
дифференциальный ток (в релейной защите) — дифференциальный ток [Интент] Тематики релейная защита EN differential current … Справочник технического переводчика
дифференциальный ток аномального режима — [Интент] Тематики релейная защита EN fault data for differential current … Справочник технического переводчика
дифференциальный ток небаланса — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN spurious differential current … Справочник технического переводчика
дифференциальный ток (обозначение IΔ) — 20.28 дифференциальный ток (обозначение IΔ): Среднеквадратическое значение векторной суммы токов, протекающих через главную цепь устройства дифференциального тока. [442 05 19] [6] Примечание Определение термина «дифференциальный ток» в МЭК 60050… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
дифференциальный ток АВДТ ( — 3.2.6 дифференциальный ток АВДТ ( >Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
дифференциальный ток, выдерживающий короткое замыкание — 3.2.4.3 дифференциальный ток, выдерживающий короткое замыкание : Максимальная величина дифференциального тока, при которой обеспечивается функционирование УЗО ДП в установленных условиях и выше которой устройство может подвергнуться необратимым… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
отключающий дифференциальный ток — 3.2.4 отключающий дифференциальный ток: Значение дифференциального тока, вызывающего отключение ВДТ в заданных условиях эксплуатации (ток срабатывания). Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
{SOURCE}
Выключатель дифференциального тока что это такое
Выключатель дифференциального тока что это такое
Для более легкого понимания дифференциального тока следует рассмотреть один физический процесс. Когда происходит прикосновение к изолированной токоведущей линии, почему отсутствует поражение электрическим током? Ответ очевиден: изоляция не дает току течь через человеческое тело. Но если жилу оголить, встать на изолирующую подложку и прикоснуться к проводу? Эффект тот же – электрического удара нет. Подложка не дает цепи замыкаться через туловище на землю.
Понятие дифференциального тока
В природе нет такого физического процесса, как дифференциальный ток. Это понятие является векторной величиной, выраженной как сумма токов, присутствующих в цепи, взятых в значении среднеквадратичном. Чтобы появился ток дифференциальный, должен произойти физический процесс, именуемый током утечки. Но необходимо, чтобы было соблюдено одно условие: корпус оборудования, где появился ток утечки, должен быть соединен с землей. В противном случае, если тело не заземлено, то возникновение тока утечки не приводит к появлению дифференциального тока. И выключатель дифференциального тока (ВДТ) не сработает.
Связь между дифференциальным и током утечки
Когда происходит утечка тока в цепи, то он переходит на элементы, имеющие токопроводящий материал (корпуса из металла для приборов, отопительные трубы и др.) с частей, находящихся под напряжением (электрические схемы, провода). Во время этих утечек короткозамкнутых участков нет. И поэтому отсутствует факт нарушения работоспособности цепи (явное ее повреждение).
Так как дифференциальный ток, если выразить его математически, являет собой разницу (в векторном значении) между током на выходе источника и током после нагрузки, то понятно, что он практически идентичен току утечки. Но если последний реально существует при нарушении, например, изоляции, повышенной влажности среды, через которую он может пройти, или еще чего-либо, то ток дифференциальный появляется при соединении с землей.
Отключающий и неотключающий дифференциальные токи
Под током срабатывания (или отключающим) понимают такой дифференциальный ток, протекание которого приводит к отключению ВДТ при утечках в цепи.
Ток, протекание которого допустимо в цепи устройства защитного отключения (УЗО) и не происходит его срабатывания, называется дифференциальным неотключающим током.
В нагруженной цепи, где работают устройства импульсного типа: выпрямители, дискретные цифровые приборы для регулировки мощности – все это современная бытовая техника, присутствуют фоновые токи дифференциальные. Но такие токи не являются токами повреждения, и электрическую цепь в этом случае отключать нельзя. Поэтому порог срабатывания УЗО выбран таким, чтобы не реагировать на рабочее значение фона, а отключать ток утечки, превышающий эту величину.
УЗО или дифференциальный автомат
Для того чтобы защитить цепь от замыкания на землю токов большой величины, разработаны специальные автоматические выключатели. Схема устройства постоянно тестирует контролируемую цепь на наличие электрических утечек. Как только сумма векторных значений токов линейных станет больше нуля и перейдет предел чувствительности прибора, он сразу отключит цепь. Такие системы ставят и в однофазных, и в трехфазных линиях.
Характеристики дифференциальных выключателей
Различные модификации устройств защитных отличаются друг от друга по:
- особенностям конструкции;
- виду электричества утечки;
- параметрам чувствительности;
- быстродействию.
В зависимости от конструктивных особенностей бывают:
- Устройства ВДТ (дифференциальный выключатель), где отсутствует защита от больших токов. Они реагируют на токи утечки, но чтобы обеспечить защиту их схемы, последовательно нужно включать предохранители.
- Устройство АВДТ, где предусмотрен выключатель автоматического типа. Это универсальные приборы с двойной функцией – для защиты от КЗ и перегрузок, а также контроля утечек.
- Устройство БДТ с возможным подключением автомата срабатывания в точке подключения. Прибор, предназначенный для совместной установки с автоматическим выключателем. Его конструкция проработана таким образом, что допускает только одноразовое соединение с автоматом.
В зависимости от формы токов утечки, разработаны группы защитных устройств следующей модификации:
- AC – устройства, работающие с переменным синусоидальным током. Они не реагируют на дифференциальные импульсные токи, которые возникают в момент включения, например, ламп люминесцентных, рентгеновских аппаратов, устройств для обработки информационных сигналов, преобразователей на тиристорах.
- A – приборы для защиты от постоянного пульсирующего и переменного тока. Не распознают пиковые значения утечек импульсных дифференциальных токов. Они работают в цепях выпрямителей электронного типа, регуляторов фазоимпульсного преобразования. Предотвращают утечки на землю пульсирующего электричества, в котором имеется постоянная составляющая напряжения.
- B – системы, работающие с переменными, постоянными и пульсирующими токами утечки.
По чувствительности дифференциальный выключатель имеет следующие типы:
- Системы низкочувствительные, которые отключают цепь при косвенном прикосновении.
- Системы с чувствительностью высокого порядка. Защищают, если произошло прямое прикосновение к токопроводу.
- Противопожарного действия.
По времени, которое требуется для срабатывания устройства:
- Действия мгновенного.
- Быстродействующие.
- Для общего назначения.
- С задержкой – селективного типа.
Приборы защиты тока дифференциального селективного устройства способны отключать лишь ту часть оборудования, где произошло нарушение.
Как работает выключатель дифференциального тока
УЗО состоит из сердечника в виде кольца и двух обмоток. Эти обмотки совершенно одинаковы, то есть выполнены проводом одного сечения и количество витков идентично. Через одну обмотку проходит ток в направлении входа нагрузки, а далее через нагрузку возвращается на вторую обмотку. Так как в каждой нагрузке проходит номинальный ток, то суммированные токи на входе и на выходе, по Киргофу, должны быть равны. В итоге токи создают в обмотках одинаковые магнитные потоки, направленные в противоположном направлении. Эти потоки компенсируют друг друга, и система остается в неподвижном состоянии. Если только появился ток утечки, то магнитные поля будут различными, сработает реле дифференциального тока, что приведет к размыканию электрических контактов. Электрическая линия будет полностью обесточена.
Где применимо устройство защитное дифференциального тока
В современном строительстве и электрическом оборудовании площадей, а также при реконструировании все больше применяют устройства, которые отключают дифференциальный ток. Это обосновано повышением безопасности эксплуатации электрических сетей, а также снижением травматизма. УЗО применяют в:
- зданиях общественного назначения: учебных заведениях, зданиях культуры, лечебницах, гостиничных комплексах, спортивных учреждениях;
- зданиях индивидуальных жилых и многоквартирных: домах, дачах, общежитиях, подсобных постройках;
- торговых площадях, особенно изготовленных на основе металлоконструкций;
- зданиях административного назначения;
- промышленных предприятиях.
Варианты схем подключения УЗО
Защитное устройство дифференциального тока выпускают на разное число контролируемых фаз. Бывают однофазные, двухфазные и трехфазные выключатели дифференциального тока.
Если линия однофазная и нужно подключить к ней УЗО и одинарный автоматический выключатель, то не имеет принципиальной разницы, что ставить в первую очередь. Все эти приборы ставятся на
ток, его защита, характеристики, инструкция по подключению
Рассмотрим, чем дифференциальный автомат отличается от неизвестного УЗО. Разница условная, но одновременно весомая. Попытаемся обойтись без сложных терминов, дабы не пугать неискушенного читателя незнакомыми словами. На пальцах объясним сложные понятия. Примите к сведению, что оборудование в зоне опасности попадания воды нельзя подключать без автоматов защиты. Об этом прямо говорит ГОСТ. Также относится к стиральным и посудомоечным машинам, прочему оборудованию, устанавливаемому на территории ванных комнат и кухонь. Присутствуют прочие методики прокладки электрических соединений, но для реализации в пределах типичной квартиры жилого дома они подходят плохо.
Что такое дифференциальный ток
Схема работы тока
В отраслях науки под дифференциалом понимается разница некой величины. Начнём с простейшего. Допустим, присутствует некий график. К примеру, парабола. В математике важно нахождение так называемых критических точек функции. В них производные первого или второго порядка показывают определённые значения либо меняют знак. Благодаря указанному свойству удаётся оптимизировать производственные и прочие процессы в повседневной и профессиональной деятельности.
Важно, что процесс нахождения производных функции называется дифференцированием. Для этого берётся бесконечно малый отрезок по вертикальной оси и делится на малый промежуток по горизонтальной. Чтобы описать границы, используется разница между началом и концом интервала. Поэтому разность часто называется дифференциалом. Хотя это не слишком правильно.
В применении к электрическому току находят разницу между входным и выходным значением в цепи. Допустим, прибор потребляет 250 Вт. При номинальном значении напряжения в цепи 220 В ток составит 250/220 = 1,136 А. Удивитесь, но обратно на землю (нулевой провод розетки) обязано уходить ровно столько же. Это прямо вытекает из закона Кирхгофа. Правило гласит, что ток в последовательной цепи одинаков. Наша цепь образована:
- Источником на подстанции.
- Автоматом защиты.
- Прибором, потребляющим ток (к примеру, стиральной машиной).
- Цепью нулевого провода, уходящим на землю (в грунт).
Схема дифференциального тока
Допустима чуть иная схема с прежним смыслом: сколько вошло электрического тока в квартиру, столько обязано выйти. Соответственно, в нормальном состоянии разница равна нулю. В приведённом случае говорят, что дифференциальный ток отсутствует.
Каким образом дифференциальный ток помогает защитить людей и квартиру
Допустим, что в цепи возникла утечка. Это вызвано чаще нарушением изоляции, допустимы прочие причины. Тогда баланс нарушается. Входной ток уже не равен выходному. Возникает минимум две ситуации:
- Из-за нарушения изоляции электрический ток немедленно начинает утекать в землю. К примеру, в случае водонагревателя путём станет канализация. Заряды пойдут в землю, даже по пластиковым трубам. Средой послужит жидкость. Вода не проводит электрический ток, но в канализации растворено множество солей, сыграющих роль электролита. В последнем случае утечка немедленно окажется замечена, подключение дифференциального автомата позволит избежать неприятностей.
- Нарушенная изоляция не контактирует с проводящей средой. Утечки не образуется немедленно. Место аварии ждёт случая. Тогда контакт человека с поражённым участком становится смертельным. Когда человек возьмётся рукой за струю воды, а второй рукой за место электрического контакта, ток потечёт прямо по телу. При напряжении 220 В это смертельно опасно. Отсутствие автомата защиты станет причиной фатального исхода.
Что такое дифференциальный автомат
УЗО часто путают с дифференциальным автоматом
Из сказанного уже понятно, что дифференциальный автомат помогает отследить утечки. Для этого определяется разница между входным и выходным током. Внутри прибора стоит специальное реле: катушки с магнитными сердечниками. Конструкция напоминает весы, где на первой чаше лежит величина входного тока, а на второй выходного. Пока все в порядке, присутствует баланс. Когда возникает утечка, чаши весов клонятся на сторону. Это вызывает срабатывание защитного отключения.
Посмотрим, чем отличается дифференциальный автомат от УЗО. Ключевое слово – автоматический. Это относится к перегрузке по току. Говоря проще, УЗО постоянно отслеживает дифференциальный ток, но от короткого замыкания не спасёт. В последнем случае потребление станет резко нарастать, пока не произойдет сгорания, к примеру, обмотки двигателя стиральной машины или проводки в квартире. В дополнение к УЗО требуется включить вторую ступень защиты. Допустим, пробки в подъездном щитке, рассчитанные на некоторый потребляемый ток.
Дифференциальный автомат отличается наличием в составе указанной второй ступени. Если УЗО в отдельных случаях способен сгореть, рассматриваемый нами класс приборов от подобной ситуации застрахован. Отличие от пробок в том, что защита по перегрузке многоразовая. Это не предохранитель, где сгорает внутренняя жила. Что ставить в ванной комнате, решается индивидуально, но для полной безопасности нужен непосредственно дифференциальный автомат, а не УЗО.
Итак, подытожим. Дифференциальный автомат обеспечивает полную защиту цепи по перегрузке и току утечки. Что освобождает хозяина от необходимости беспокоиться дополнительно. В сочетании с УЗО требуется предусмотреть методы защиты от перегрузки по току. Что касается покупки, в магазине придётся осмотреть корпус. Дифференциальный автомат демонстрирует надпись, где фигурирует слово «автоматический». Что указывает на способность защищать сети от перегрузки по короткому замыканию.
Характеристики дифференциального автомата
Главные характеристики дифференциальных автоматов:
Работа автомата
- Номинальный рабочий ток. Это значение работы оборудования в нормальном режиме. Стандартно берётся потребление установленной бытовой техники и создаётся запас в 1,5 – 2 раза. К примеру, для предыдущего примера приблизительно 2,5 А. Любой дифференциальный автомат на 4 А подходит.
- Дифференциальный ток срабатывания защиты. Это величина утечки. Для примера – считается чувствительным дифференциальный автомат, срабатывающий при разности на входе и выходе в 30 мА. При помощи такого легко контролировать другие ступени защиты. Подобные изыски в повседневной жизни, как правило, излишни.
- Время срабатывания дифференциального автомата показывает, как быстро произойдёт отключение. Здесь помимо целевого назначения (возникновения утечки) выделяют дополнительно две составляющие: электромагнитную и тепловую. Первая прямо указывает на величину тока перегрузки (не дифференциального, а потребления), провоцирующей отключение. К примеру, для автомата на 16 А – четырёхкратное превышение (60 А). Срабатывание происходит почти мгновенно. Тепловая составляющая работает на сильно пониженных токах, не являющихся критическими. К примеру, 25 А. Одновременно быстро растёт перегрев, который и вызывает отключение дифференциального автомата. Указанные две составляющие считаются отличительной особенностью. УЗО подобных цепей автоматического отключения не имеет.
Конструкция дифференциального автомата не так важна, как знание о правильном использовании. Важно использовать дифференциальный автомат правильно.
Как правильно подключить дифференциальный автомат
Подключение дифференциальных автоматов в распределительном щите станет неплохой заменой обычным предохранителям (пробкам). Под контроль берётся целая квартира. Не секрет, что линий на каждую семью, как правило, две. Но учитывая факт, что нагрузка на них разная, выбрать подходящий дифференциальный автомат сложно. Проводка часто проложена несимметрично. На первой пробке висит, к примеру, освещение залы, на вторую приходится остальная нагрузка.
При типовом потреблении 5 кВт на квартиру не всегда удаётся поставить два дифференциальных автомата на 16 А. По указанной выше причине. При максимальном суммарном токе в 22 А разумнее выбрать прибор единственный, но помощнее. Что касается прочих вариантов установки, часто монтируют защиту прямо в ванной комнате. На дифференциальном автомате обычно присутствует кнопка проверки работоспособности, не каждый захочет бежать на площадку перед очередным включением водонагревателя. Этот вопрос требуется обдумать заранее. Разумеется, неработоспособный дифференциальный автомат использовать запрещается.
Схема подключения дифференциального автомата указана на корпусе. Увидите там входную и выходную цепи. Разводка предельно проста:
- Буквой N помечена нейтраль. Это нулевой провод.
- Фаза нумеруется цифрами 1 и 2. От входной и выходной цепи, соответственно.
Для поиска нулевого провода предназначен специальный инструмент. К примеру, отвёртка с индикатором в виде лампочки поможет с решением вопроса при проверке розетки. Если дотронуться шлицем до фазы, возникает свечение. Что касается бытового прибора, без разницы, где находится нулевой провод. Подключение ведётся без различения. Что, если перед подключением дифференциального автомата не произвести указанной операции, и все выйдет наоборот? Полагаем, работоспособность окажется нарушена. В противном случае не потребовалось бы жёстко вести маркировку на соответствие выводов дифференциального автомата фазе и нулевому проводу.
Заметим, что по европейским стандартам оборудование подключается с цепью заземления. Это боковые клеммы на вилке и приёмной части розетки. В идеале указанный подход уберегает от нештатных ситуаций, при пробое изоляции лишний ток уходит на землю. Подобные меры обычно используются там, где вода, тогда часто удаётся локализовать неисправность заранее. Допустим, ТЭН водонагревателя пробило на корпус, но заземление отсутствует. Тогда некоторое время ничего не происходит с большой долей вероятности. Но лишь хозяин откроет кран, последует резкий скачок потребления тока.
Присутствует опасность поражения, в течение короткого времени. Второй причиной подключения заземления становится корректная работа входных фильтров. Часто ток пульсаций уходит в указанную ветвь. Если заземление отсутствует, функциональность входной фильтрации нарушается, а прибор подвергается, помимо нестабильности, повышенному риску поломки. Особенно это касается чувствительных электронных компонентов. Если заземление отсутствует в доме, требуется указанную цепь занулить, посадить на нейтраль. Это не совсем правильно, от части неприятностей уберегает.
Из сказанного читатели должны понять, что УЗО в отличие от дифференциального автомата используется там, где нет опасности возникновения перегрузки по короткому замыканию. Если говорить откровенно, в применении к бытовой технике это не слишком актуально. Лучше ставить дифференциальный автомат.
Виды дифференциального тока
Все многообразие дифференциальных токов, которые могут возникнуть в главной цепи устройства защитного отключения, в ГОСТ Р 51326.1 и ГОСТ Р 51327.1 сведено к следующим двум видам: синусоидальному дифференциальному току и пульсирующему постоянному дифференциальному току.
- Синусоидальный дифференциальный ток имеет место в том случае, если в электрических цепях переменного тока, которые подключены к устройству защитного отключения, не применяют выпрямители,светорегуляторы, регулируемые электроприводы и аналогичные им устройства, существенно изменяющие форму синусоидального тока. Ток утечки и ток замыкания на землю в таких электрических цепях имеют форму, близкую к синусоиде. Такую же синусоидальную форму имеет и дифференциальный ток. При использовании в электроустановках зданий перечисленных выше приборов и устройств форма синусоидального тока в электрических цепях может существенно изменяться. Если, например, в каком-либо электроприемнике в качестве дискретного регулятора потребляемой им мощности использован диод, то в случае повреждения основной изоляции токоведущей части, подключенной после диода, может возникнуть ток замыкания на землю, который будет протекать только в течение половины периода, – так называемый пульсирующий постоянный ток.
Дифференциальный ток в главной цепи устройства защитного отключения также будет представлять собой пульсирующий постоянный ток. Он существенно изменяет характеристики УЗО по сравнению с синусоидальным дифференциальным током. В электроустановках жилых зданий применяют большое число электроприемников, имеющих встроенные выпрямители. Все они характеризуются небольшими постоянными токами утечки, которые могут создавать суммарный (фоновый) постоянный ток утечки, проте кающий через главную цепь устройства защитного отключения. Протекание даже малого постоянного тока через первичную обмотку дифференциального трансформатора существенно изменяет (ухудшает) его характеристики. Поэтому в ГОСТ Р 51326.1 и ГОСТ Р 51327.1 учтена возможность протекания небольшого постоянного тока через главную цепь устройства защитного отключения. - Пульсирующий постоянный ток определен в стандартах как волнообразные импульсы электрического тока длительностью (в угловой мере) не менее 150 о за один период пульсации, следующие периодически с номинальной частотой и разделенные промежутками времени, в течение которых электрический ток принимает нулевое значение или значение, не превышающее 0,006 А постоянного тока.
Пульсирующий постоянный ток характеризуется также углом задержки тока, под которым понимают промежуток времени в угловой величине, в течение которого устройство фазового управления задерживает момент протекания электрического тока в электрической цепи.
Появление в главной цепи устройства защитного отключения пульсирующего постоянного тока существенно изменяет характеристики тех УЗО, которые рассчитаны на работу только с синусоидальным током. Поэтому современные устройства защитного отключения типа A имеют дифференциальные трансформаторы и расцепители дифференциального тока, выполненные из специальных материалов. Они одинаково хорошо функционируют и при возникновении синусоидального дифференциального тока, и при появлении пульсирующего постоянного дифференциального тока.
В статье использовались материалы «Книги защитного модульного оборудования производства ABB