Выключатели и розетки

Дифференциальный автомат принцип работы. Для чего применяется дифференциальный автомат. Что такое дифавтомат

Дифференциальный автомат принцип работы. Для чего применяется дифференциальный автомат. Что такое дифавтомат

Дифференциальный автомат представляет собой устройство, объединяющее в одном корпусе устройство защитного отключения и автоматический выключатель. Особенностью данного вида приборов является то, что использовать их в сетях где нулевой и защитный проводники совмещены нецелесообразно. При включении дифавтомата в такую сеть будет происходить постоянное срабатывание защиты.

Это расширение позволяет использовать методы численного интегрирования для моделирования непрерывной динамики. В этом формализме понятия объектной ориентации включены в формализм объектов. Основным преимуществом этого включения является принятие модульной структуры, которая позволяет сосредоточиться только на одной части системы за раз, что облегчает моделирование сложных и больших систем. Этот подход заставляет системы высокого порядка иметь гибридную модель с очень сложной структурой.

Другие работы: и попытаться уменьшить эту сложность, учитывая вычисление непрерывной эволюции как неявного процесса семантики модели для дискретных событий, как это происходит в гибридном автомате. Гибридная дифференциальная сеть Петри состоит из двух типов мест и двух типов переходов: дискретных мест и переходов, мест и дифференциальных переходов. Дифференциальное место представлено тремя концентрическими окружностями и дифференциальным переходом на два концентрических прямоугольника. Дискретное место и переход представляют собой круг и бар соответственно.

Также не рекомендуется применение такого автоматического выключателя в сетях с отсутствующим защитным проводником. При этом защита от токов утечки не сработает пока не произойдет явного касания к токоведущим частям оборудования или проводнику.

Однако, защитить от опасного поражения электрическим током такой вариант поможет. Более подробно можно почитать про это в материале про УЗО .

Два типа называются нормальной дугой и ингибитором дуги, а третий называется дуговым тестом. Нормальная дуга и тормозная дуга могут использоваться для подключения дискретных элементов сети, за исключением дуги, соединяющей дифференциал и дискретный переход, где используется тестовая дуга.

Является временной диаграммой для дискретных переходов. В отличие от того, что он предлагает, в данном случае нет необходимости определять задержку для дифференциальных переходов. Для случаев, когда он не определен, это тождественная функция. Для каждого дифференциального перехода назначается условие потока, которое используется при вычислении соответствующей непрерывной эволюции. Если нормальная дуга соединяет дискретное место с дифференциальным переходом, должна быть другая нормальная дуга, соединяющая этот дифференциальный переход в одно и то же дискретное место.

Исходя из вышесказанного применение устройств защиты от токов утечки оправдано только в сетях с надежным заземлением частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением в результате поломок или возникновения внештатных ситуаций, связанных с повреждением изоляции токоведущих частей и разделением защитного и заземляющего проводника.

Кроме того, эти нормальные дуги должны иметь одинаковый вес. Это условие считает, что маркировка всех дискретных мест является целым числом для любой эволюции сети. Нормальная дуга может подключать дифференциальный переход к дифференциальному положению, но обратное не допускается.

Для каждого типа перехода условия включения и отключения различны. Для тех дискретных входов, которые соединяются через тормозные дуги, эти места имеют маркировку, меньшую, чем вес соответствующих тормозных дуг. Когда запускается дискретный переход, из его дискретного входного положения удаляется несколько штепселей, равных весу нормальной дуги, соединяющей каждый дискретный вход с дискретным переходом, тогда как ряд пробок равен весу нормальной дуги, соединяющей переход каждое дискретное выходное местоположение добавляется к его дискретному выходному местоположению.

Так как дифференциальный автомат является комбинированным устройством, то и его характеристики следует рассматривать в комплексе, а именно:

  • отключающая способность модуля токовой защиты;
  • ток отсечки устройства защитного отключения.

ХАРАКТЕРИСТИКИ И МАРКИРОВКА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ АВТОМАТОВ

В международной практике принята маркировка отключающей способности буквами латинского алфавита.

Когда срабатывает дифференциальный переход, маркировка выходного дифференциала обновляется новым вектором непрерывного состояния. Дизайн моделей для этих систем требует от дизайнера четкого представления о динамике и способе взаимодействия. Модель дискретного события может быть построена с учетом отношений зависимости между действиями и событиями. Кроме того, временные ограничения могут быть включены для характеристики продолжительности активности.

Расчет непрерывной эволюции связан с дифференциальным переходом. Этот расчет выполняется во время включения и отключения упомянутого дифференциального перехода. Моделирование взаимодействия между динамикой: после построения моделей для двух динамиков необходимо определить, как они взаимодействуют. Это взаимодействие в основном зависит от гибридного поведения рассматриваемой системы.

А – применяются в сетях с большой длинной проводников и имеют отключающую способность – 2-4 Iн.

В – применятся, как правило, в сетях исключающих индуктивную нагрузку; основном это сети, использующиеся для освещения; отключающая способность – 3-6 Iн.

С – дифференциальные автоматы с данной маркировкой могут применяться в сетях с комбинированной нагрузкой, то есть выдерживают краткосрочную токовую перегрузку, возникающую во время пуска электродвигателей; отключающая способность – 5-10 Iн.

Различные типы авдт

Через нормальные дуги: эти дуги соединяют дискретные места с дифференциальными переходами. Через тестовые дуги: эти дуги соединяют дифференциальные места с дискретными переходами. В коммутаторе непрерывная динамика изменяется из-за эволюции в дискретном состоянии. В прыжке непрерывная динамика изменяется без эволюции от динамики к дискретным событиям.

Реализация дифференциальной защиты

Беспроводные сенсорные сети - это недавняя тема исследований. Эти сети состоят из автономных и компактных устройств, называемых сенсорными узлами, которые оснащены различными типами датчиков, такими как акустическая, сейсмическая, видео, температура и давление. Во многих приложениях узлы расположены в отдаленных и негостеприимных областях, что затрудняет их доступ к этим устройствам. В этом случае время жизни узла напрямую зависит от мощности, доступной в вашей батарее.

D – выключатели данной группы также применяются в сетях с комбинированной нагрузкой, но в отличии от предыдущей группы имеют более высокую токовую уставку – 10-20 Iн.

К – узкоспециализированные устройства, применяющиеся в сетях, в которых индуктивная нагрузка составляет более 80% от общей нагрузки сети; отключающая способность данной группы составляет – 8-15 Iн.

Целью этого преобразователя является обеспечение постоянного напряжения для подсистем датчиков узла. Так как нецелесообразно перезаряжать аккумулятор со всех узлов, каждый узел должен быть энергоэффективным. Непрерывная динамика представлена ​​источником энергии подсистемы, а динамика к дискретным событиям представлена. Эта динамика представлена ​​ниже.

Принцип работы устройства

Каждая батарея подсистемы источника энергии характеризуется двумя значениями напряжения: напряжение разомкнутой цепи, которое представляет собой значение напряжения, измеренное на выводах полностью заряженной батареи, когда нет тока разряда и напряжения отсечки, которое является значением от напряжения, измеренного на клеммах батареи, из которых считается, что аккумулятор разряжен.

Z – данная группа автоматов применяется в слаботочных сетях или цепях питания электронной аппаратуры не допускающей даже краткосрочных токовых перегрузок; отключающая способность – 1-3 Iн. Что касается защиты от токов утечки, то здесь необходимо определиться с категорией помещения в сети которого устанавливается диф. автомат. В настоящее время выпускаются устройства с различными уставками (IΔn) для защиты от токов утечки, а именно:

Два важных эффекта влияют на работу батареи в зависимости от профиля тока разряда. Эти эффекты: эффект пропускной способности, который обусловлен зависимостью текущей емкости аккумулятора от интенсивности разрядного тока и эффектом восстановления, который обусловлен восстановлением заряда батареи в периоды в разрядный ток значительно снижается. Оба явления могут влиять на емкость и срок службы батареи.

Модели аккумуляторов являются полезными инструментами для проектирования систем с батарейным питанием, поскольку они позволяют анализировать поведение разряда батареи в соответствии с различными проектными спецификациями. Модели аналитических батарей могут включать в себя модели с постоянной нагрузкой и переменной нагрузкой и могут захватывать эффект пропускной способности и эффект восстановления. Эти модели являются гибкими в отношении реализации и могут быть легко сконфигурированы для конкретных типов батарей.

  • 10,30 мА– применяются для защиты человека от поражения электрическим током;
  • 100, 300, 500 мА – используются для исключения возгораний в результате повреждения изоляции, или замыкания токоведущих частей на «землю».

Также на корпусе дифференциального автомата находится буквенная маркировка определяющая возможность отключения при разном характере токов утечки:

Простейшей аналитической моделью является линейная модель. Однако ожидаемая продолжительность жизни, полученная с этой моделью, неточна. В этой работе аналитическая модель используется для оценки времени автономной работы сенсорного узла. Ниже приведены характеристики этой модели аналитических батарей.

Номинальное напряжение и частота сети

Для оценки срока службы батареи требуются два конкретных параметра. Результатом может быть: срок службы батареи или доступная емкость аккумулятора. Представлен алгоритм интеграции аналитической модели батареи Рахматова-Врудхулы с имитационными средами для беспроводных сетей и мобильных устройств. Поэтому оценка срока службы устройств с батарейным питанием упрощается, поскольку нет необходимости заранее знать полный профиль разряда батареи. Этот подход используется в этой работе. Таким образом, нелинейные эффекты батарей, такие как эффект пропускной способности и эффект восстановления, могут быть приняты во внимание при максимизации времени жизни узла датчика.

АС – переменный характер токов утечки. Автоматы с данной маркировкой применяются в сетях с о значительной индуктивной нагрузкой, сетях освещения, цепях питания электродвигателей.

А – самый распространенный тип, рекомендованный к применению в цепях питания бытовых приборов. Рабочая характеристика токов утечки - переменно-пульсирующий.

Эти параметры оценивались на основе данных щелочной батареи, часто используемой при подаче датчиков. Сравнение результатов, полученных линейной моделью Рахматова-Врудхулы, можно наблюдать при прогнозировании потребления энергии батареей. Отметим, что линейная модель обеспечивает потребление в 50 раз выше, чем модель Рахматова-Врудхула. Это большое расхождение связано с тем, что линейная модель, благодаря своей простоте, не может захватить нелинейное поведение батарей.

Программное обеспечение узла датчика представлено операционной системой и протоколами связи. Во время работы сенсорного узла каждое состояние динамического и дискретного событий определяет соответствующую эволюцию непрерывной динамики. Таким образом, по мере развития динамики при дискретных событиях потребление энергии сенсорным узлом рассчитывается по модели используемой батареи.

S – используется для обеспечения многоуровневой, селективной защиты. Требуемая селективность достигается за счет задержки срабатывания устройства; задержка отключения равна – 0,1-0,5 с.

G - также используется для обеспечения селективности, но с меньшей задержкой срабатывания – 0,05-0,09 с.

По напряжению дифференциальные автоматы подразделяются на одно и трехфазные, соответственно для трехфазной сети следует устанавливать трехфазные устройства. При отсутствии однофазного дифавтомата, в качестве временной меры, возможна установка трехфазного в однофазную сеть, хотя и со снижением эффективности токовой защиты.

На эволюцию динамики к дискретным событиям, в свою очередь, также может влиять непрерывная динамика. Это влияние используется в этой работе для определения того, какие дискретные события должны произойти, чтобы динамически управлять мощностью узла датчика, когда емкость аккумулятора достигает заданных уровней.

В общем, эти методы можно классифицировать как статические или динамические. Статические методы относятся к характеристикам, которые не изменяются в ходе сетевой активности, например, протоколы маршрутизации с точки зрения энергопотребления. Иными словами, динамические методы, возникающие во время работы сети и ее использование, позволяют улучшить сохранение энергии узлом датчика во время выполнения.

КАК ВЫБРАТЬ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ АВТОМАТ

Ввиду большого набора характеристик доступных устройств логично встает вопрос какое же из доступных устройств выбрать для каждого конкретного случая? Разберем каждый момент в отдельности:

Установка дифференциального автомата в квартире.

В данном случае исключаются устройства с высокой индуктивной нагрузкой и большими пусковыми токами, а, значит номинал защитного токового устройства, как правило не превышает 16-25 А. При этом уставка защиты от токов утечки не должна превышать – 50 мА.

Основная идея заключается в отключении определенных компонентов узла датчика, когда они не используются, то есть узел датчика должен переключиться в состояние ожидания после выполнения запланированных действий и должен вернуться в активное состояние, когда произойдет событие, представляющее интерес.

В этой статье мы предлагаем подход к управлению энергопотреблением, который использует гибридный автоматизированный формализм и который учитывает некоторые требования к приложениям, чтобы вызвать остановку сенсорных узлов. Однако в этом подходе не учитывается маршрутизация с множеством переходов узлами датчиков и уровень заряда батареи при принятии решения о выводе датчика. В этом предложении все решения принимаются только узлу датчика без какого-либо внешнего вмешательства. В, адаптация предложенного алгоритма, в котором рассматриваются другие факторы, такие как емкость аккумулятора и зона покрытия при изменении режимов работы датчика.

Монтаж дифференциального автомата с большим номиналом срабатывания от токов утечки не целесообразен, так как в квартирах уже давно проводка прокладывается скрытым способом, под штукатуркой.

Исходя из выше сказанного наиболее оптимальным выбором, для квартиры будет дифференциальный автомат категории В или С номиналом 16-25 А и с категорией защиты от токов утечки –А, с уставкой - 50 мА.

Обратите внимание, что ни в одной из упомянутых работ не использовалась модель батареи. По мере уменьшения емкости аккумулятора, достижения заданных уровней, режим работы сенсорного узла претерпевает изменения. Такие модификации основаны на частоте отключения коммуникационных и чувствительных подсистем.

Цель отключения - уменьшить потребляемый ток батареи и тем самым восстановить емкость аккумулятора. В сенсорном узле режимы работы, которые обычно требуют большего электрического тока, являются: передача и прием. Обратите внимание, что более высокий коэффициент усиления получается, когда выключение выполняется после передачи. Поэтому разъединение подсистем связи и зондирования всегда должно выполняться после передачи. Таким образом, эффект восстановления становится более эффективным.

Дифференциальный автомат для дачи.

Для этого варианта токовую нагрузку рассчитывают для каждого случая в отдельности, так как на даче могут использоваться поливочные насосы или другое оборудование с повышенной электрической мощностью. К тому же следует учитывать одновременную работу нескольких приборов - насос, кондиционер, освещение.

Касательно уставки IΔn - следует учитывать состояние сети, и дифференцировать защиту. Это достигается разделением сети на силовые питающие цепи в которых имеются электродвигатели и сети освещения. Для каждой цепи устанавливаются дифавтоматы различных категорий как потоку отсечки, так и по характеристике тока утечки.

Отдельно стоит выделить полностью деревянные постройки, к которым применяются отдельные требования по прокладке электропроводки и разделению защиты на:

  • защита человека от воздействия токов утечки;
  • противопожарная.

Выбор дифференциального автомата для частного дома.

Здесь следует учитывать характер нагрузки активная, индуктивная или смешанная, а именно наличие и количество электродвигателей и вероятность их одновременного включения и работы. В случае если существует вероятность возникновения больших пусковых токов, то оптимальным выбором будет установка автоматического выключателя категории D.

Номинал токовой отсечки дифференциального автомата должен определяться исходя из существующей нагрузки и состояния питающей сети. Относительно защиты от токов утечки, оптимальным выбором будет устройство с характеристикой – А и сработкой при – 50 мА.

Также при наличии полностью деревянных конструкций с установленными в них электроприборами следует разделять защиту сетей от токов утечки - на противопожарную, и защитную.

УЗО ИЛИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ АВТОМАТ, ЧТО ВЫБРАТЬ?

Однозначного мнения по данному вопросу не существует некоторые специалисты советуют связку УЗО – автоматический выключатель, другие ратуют за установку диф. автоматов. Давайте рассмотрим достоинства и недостатки каждого из этих вариантов.

Место для монтажа – совместное подключение УЗО и автоматического выключателя занимает в щитке три посадочных места, дифференциальный автомат – два. Экономия налицо. Хотя, на рынке уже появились диф. автоматы занимающие в щитке одно посадочное место.

Сложность определения причины отключения дифференциального автомата. Вопрос не актуален, так как выпускаются устройства с сигнальными флажками, по которым можно определить какая часть устройства привела к отключению.

Трудоемкость подключения УЗО и автомата токовой защиты. Спорно, потому что для специалиста подключение такой схемы не вызывает никаких проблем, а дилетант может допустить ошибку и при подключении дифавтомата.

Важным фактором, на который стоит обратить внимание в данном вопросе является дифференциальные автоматы с электронным блоком дифференциальной защиты, их особенностью является потеря работоспособности при обрыве нулевого провода, при этом фазный проводник остается не отключенным, что может привести к поражению электрическим током.

Дифференциальные автоматы с электромеханическим блоком лишены данного недостатка и остаются работоспособными даже при обрыве нулевого проводника, что исключает возможность поражения людей. Единственный недостаток дифференциальных устройств с электромеханическим блоком – их высокая стоимость, по сравнению с аналогичными электронными конструкциями.

© 2012-2017 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов


Анализируя полученные письма, я сделал вывод, что многие из Вас до сих пор не видят разницы между дифференциальным автоматом и УЗО, поэтому в этой небольшой статье я решил подробно разъяснить Вам этот вопрос.

Речь пойдет об функциональном и внешнем отличии дифференциального автомата от УЗО . Чтобы не запутать Вас окончательно, сразу внесу поправки в наименование и обозначение этих устройств:

  • устройство защитного отключения (УЗО) — он же выключатель дифференциальный (ВД)
  • дифференциальный автомат или, сокращенно, дифавтомат — он же автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ)

В качестве примера рассмотрим продукцию от фирмы IEK:

  • УЗО типа ВД1-63, 16 (А), 30 (мА)
  • дифференциальный автомат типа АВДТ32, С16, 30 (мА)

По фотографиям видно, что по внешним признакам они очень похожи.

Главное отличие дифференциального автомата от УЗО

В первую очередь необходимо знать, что у этих двух устройств разная функциональность, что является их основным отличием.

1. Устройство защитного отключения (УЗО) — коммутационный аппарат, который защищает , а также контролирует текущее состояние электропроводки, и при возникновении в ней каких-либо повреждений в виде утечек, отключает ее. Об этом я писал в следующих своих статьях (переходите по ссылочкам и читайте):

2. Дифавтомат или дифференциальный автомат — это коммутационный аппарат, который совмещает в одном корпусе и автоматический выключатель, и УЗО, т.е. дифференциальный автомат способен защищать электрическую сеть от , а также от возникновения утечек, связанных с повреждением электропроводки, электрических приборов и при попадании человека под напряжение.

Условно, дифавтомат можно представить в виде тождества:



Если сказать проще, то дифавтомат — это тоже самое УЗО, только с функцией защиты от токов короткого замыкания и перегруза.

Надеюсь, что с этим все понятно. А теперь давайте разберемся, как же эти два устройства отличить между собой.

Как отличить УЗО от дифавтомата?

1. Надпись названия устройства

В настоящее время большинство производителей, чтобы не вводить в заблуждение покупателей (а чаще и самих продавцов), начали на лицевой стороне или сбоку на крышке писать название устройства, либо это УЗО (выключатель дифференциальный), либо дифавтомат (автоматический выключатель дифференциального тока).



2. Маркировка

Второй способ отличить УЗО от дифавтомата — это обратить внимание на маркировку.

Если на корпусе указана только величина номинального тока, а буква перед цифрой отсутствует, то значит это устройство защитного отключения (УЗО). В моем примере у ВД1-63 на корпусе указан только номинальный ток 16 (А), а буква типа характеристики - отсутствует.


Если перед цифрой, которая указывает значение номинального тока, изображена буква В, С или D, то значит это дифференциальный автомат. Например, у дифференциального автомата АВДТ32 перед значением номинального тока стоит буква «С», которая обозначает .


3. Схема

Если на схеме изображен только дифференциальный трансформатор с кнопкой «Тест», то это УЗО.


Если же на схеме изображены дифференциальный трансформатор с кнопкой «Тест» и обмотки электромагнитного и теплового расцепителей, то значит это дифавтомат.


4. Габаритные размеры

Сейчас этот параметр уже не актуален, но когда выпускались первые дифавтоматы, то они были на порядок шире, нежели УЗО, т.к. в корпусе дополнительно нужно было разместить тепловые и электромагнитные расцепители. В настоящее время наоборот, дифавтоматы стали выпускать с габаритными размерами меньше, чем УЗО.

Как Вы видите, в моем примере УЗО ВД1-63 и дифавтомат АВДТ32 имеют совершенно одинаковые размеры. Поэтому данный пункт при отличии УЗО от дифавтомата во внимание брать не стоит.


P.S. В данной статье мы разобрали все отличия дифференциального автомата от УЗО и научились внешне отличать их друг от друга. Теперь нам нужно сделать выбор в ту или иную сторону. Об этом читайте в моей следующей статье: «Что выбрать? УЗО или дифавтомат». Жду от Вас вопросов и комментариев.