АВДС: автоматичний вимикач, керований диференціальним струмом, з вбудованим захистом від надструмів

Автоматичний вимикач, керований диференціальним струмом, з вбудованим захистом від надструмів (АВДС) [residual current operated circuit-breaker with integral overcurrent protection, RCBO] – це комутаційний пристрій, що керується диференційним струмом, призначене виконувати функції захисту від перевантажень і (або) коротких замикань (визначення згідно з ГОСТ IEC 60050-442-2015 [1]).

АВДС деякі некомпетентні люди некоректно називають жаргонами “діффавтомат” або “диференційний автомат”.

Харечко Ю.В. в своїй книзі [2] характеризує АВДС наступним чином:

« Автоматичний вимикач, керований диференціальним струмом, з вбудованим захистом від надструмів є різновидом пристрої диференціального струму, яка оснащена вбудованим захистом від надструмів. Тому АВДС застосовують для захисту від перевантажень і коротких замикань поряд з пристроями захисту від надструмів, якими є автоматичні вимикачі та плавкі запобіжники. У всьому іншому АВДС функціонує так само, як ПДС .»

вимоги

Міжнародні вимоги до АВДС побутового призначення викладені в стандарті МЕК 61009-1, національні – в ГОСТ IEC 61009-1-2020. Вимоги цих стандартів поширюються на АВДС, які розраховані на роботу в електричних ланцюгах змінного струму частотою 50 і (або) 60 Гц, з номінальною напругою до 440 В, номінальним струмом до 125 А і максимальним струмом короткого замикання до 25000 А включно. Розглянуті АВДС призначені для використання звичайними особами та не потребують обслуговування. Їх можна використовувати в якості роз’єднувачів.

У ГОСТ IEC 61009-1-2020 [3] встановлені основні терміни та їх визначення; дана класифікація АВДС; розглянуті характеристики АВДС, їх стандартні і кращі значення; перерахована інформація, яка повинна маркуватися на АВДС і міститися в документації виробника; викладені вимоги до конструкції АВДС, їх функціонуванню, умов навколишнього середовища; визначені умови, яким повинні відповідати АВДС при їх роботі в нормальному режимі, при перевантаженнях і коротких замиканнях; встановлені обсяги і представлені методики проведення випробувань АВДС, а також викладені інші вимоги та рекомендації.

У додатку G «Додаткові вимоги і випробування для АВДС, що складаються з автоматичного вимикача і пристрої диференціального струму, призначених для складання на місці експлуатації »ГОСТ IEC 61009-1-2020 [3] викладені вимоги до блокам диференціального струму . БДС призначені для механічного та електричного з’єднання з автоматичними вимикачами побутового призначення, які відповідають вимогам ГОСТ Р 50345-2010, з метою отримання АВДС.

Конструктивні особливості

Конструктивно автоматичні вимикачі, керовані диференціальним струмом , З вбудованим захистом від надструмів можуть бути виконані у вигляді єдиного вироби (рис. 1 і 2) або у вигляді вироби, яке збирають з блоку диференціального струму і автоматичного вимикача перед його установкою в низьковольтне розподільний пристрій (рис. 3 і 4). Нижче наведена коротка інформація про АВДС, виконаних в одному корпусі або зібраних на заводі і становлять єдине виріб.

Розглянуті АВДС випускають в двох модифікаціях. Ранні модифікації АВДС представляють собою єдиний пристрій, що складається з двох-, трьох- або чотириполюсним автоматичного вимикача, який в заводських умовах з’єднують відповідно з двох-, трьох- або чотириполюсним блоком диференціального струму (рис. 2). Сучасні модифікації двополюсних АВДС (рис. 1) спочатку сконструйовані так, що їх виробляють в єдиному корпусі, аналогічному корпусу двополюсних ВДС. Вони мають в 1,5-2 рази меншу ширину, ніж розроблені раніше двополюсні АВДС.

двополюсні АВДС
Мал. 1. Двополюсні АВДС (малюнок запозичений з книги [2] автора Харечко Ю.В.)
АВДС, що збираються в заводських умовах
Мал. 2. АВДС, що збираються в заводських умовах з автоматичних вимикачів і блоків диференціального струму: 1 – двополюсні; 2 – триполюсні; 3 – чотириполюсні (малюнок запозичений з книги [2] автора Харечко Ю.В.)
АВДС з номінальним струмом до 63 А
Мал. 3. АВДС з номінальним струмом до 63 А, що збираються з автоматичних вимикачів і блоків диференціального струму перед установкою в низьковольтні розподільні пристрої: 1 – двополюсні; 2 – триполюсні; 3 – чотириполюсні (малюнок запозичений з книги [2] автора Харечко Ю.В.)
АВДС з номінальним струмом до 100 А
Мал. 4. АВДС з номінальним струмом до 100 А, що збираються з автоматичних вимикачів і блоків диференціального струму перед установкою в низьковольтні розподільні пристрої: 1 – двополюсні; 2 – чотириполюсні (малюнок запозичений з книги [2] автора Харечко Ю.В.)
Трьохполюсну АВДС з номінальним струмом 63 А
Мал. 5. Приклад триполюсного АВДС з номінальним струмом 63 А

Для виконання функції захисту від сверхтока автоматичні вимикачі, керовані диференціальним струмом, з вбудованим захистом від надструмів оснащують расцепителем сверхтока прямої дії, який зазвичай включає в себе:

  • теплової расцепитель перевантаження з зворотнозалежну витримкою часу, спрацьовування якого залежить від теплового дії протікає через нього електричного струму;
  • електромагнітний расцепитель короткого замикання, що викликає розмикання АВДС без витримки часу.

Расцепитель перевантаження призначений для захисту від малих струмів перевантаження, а расцепитель короткого замикання – від великих струмів перевантаження і струмів короткого замикання.

Класифікація

АВДС класифікують за наступними напрямками [3] :

1) За способом управління:

  • 1.1. АВДС, функціонально не залежать від напруги електричного кола;
  • 1.2. АВДС, функціонально залежні від напруги електричного кола:
  • 1.2.1. Розмикаються автоматично в разі зникнення напруги електричного кола з витримкою часу або без неї

a) автоматично повторно замикаються при відновленні напруги електричного кола;

b) автоматично повторно не замикаються при відновленні напруги електричного кола.

1.2.2. Чи не розмикаються автоматично в разі зникнення напруги електричного кола:

a) здатні розчіплюватися в разі аварійної ситуації (наприклад, при замиканні на землю ), Що виникає внаслідок аварії в електричному ланцюзі (вимоги в стадії розгляду);

b) нездатні розчіплюватися в разі аварійної ситуації (наприклад, при замиканні на землю), що виникає внаслідок аварії в електричному ланцюзі.

2) За способом установки:

  • АВДС для стаціонарної установки при нерухомій проводці;
  • АВДС для рухомий установки і шнурового приєднання (підключення самого АВДС до джерела живлення).

3) За кількістю полюсів і шляхів струму:

  • однополюсний АВДС з одним захищеним від надструмів полюсом і некомутованої нейтраллю (див. 3.3.16) (два шляхи струму);
  • двополюсний АВДС з одним захищеним від надструмів полюсом;
  • двополюсний АВДС з двома захищеними від надструмів полюсами;
  • трьохполюсний АВДС з трьома захищеними від надструмів полюсами;
  • трьохполюсний АВДС з трьома захищеними від надструмів полюсами і некомутованої нейтраллю (чотири шляхи струму);
  • четирехполюсний АВДС з трьома захищеними від надструмів полюсами;
  • четирехполюсний АВДС з чотирма захищеними від надструмів полюсами.

Примітка – Полюс, який не є захищеним від надструмів, може бути:

  • “Незахищеним” полюсом або
  • “Полюсом, коммутирующим нейтраль”.

В електроустановках будинків найбільш широкого поширення набули двополюсні АВДС, що застосовуються в однофазних електричних ланцюгах. Чотириполюсні АВДС, що застосовуються в трифазних чотирипровідних електричних ланцюгах, мають меншу область застосування. Ще рідше використовують триполюсні АВДС, що застосовуються в трифазних трипровідних електричних ланцюгах.

4) За умовами регулювання відключає диференціального струму:

  • АВДС з одним значенням номінального відключає диференціального струму;
  • АВДС з багатопозиційної уставкой відключає диференціального струму з дискретними фіксованими значеннями.

5) За стійкістю до небажаного спрацьовування від впливу імпульсів напруги:

  • АВДС з нормальною стійкістю до небажаного спрацьовування (загального типу згідно з таблицею 2 і таблиці 3 ГОСТ IEC 61009-1-2020 при необхідності);
  • АВДС з підвищеною стійкістю до небажаного спрацьовування (типу S згідно з таблицею 2 і таблиці 3 ГОСТ IEC 61009-1-2020 при необхідності).

6) За умовами функціонування при наявності складової постійного струму:

  • АВДС типу АС;
  • АВДС типу А.

Проводять АВДС типу АС, що спрацьовують при синусоїдальних змінних диференціальних токах, і АВДС типу А, які спрацьовують як при синусоїдальних змінних, так і при пульсуючих постійних диференціальних токах. В електроустановках квартир та індивідуальних житлових будинків слід застосовувати АВДС типу А.

Останнім часом приступили до виробництва АВДС типу F і типу B. Ці АВДС призначені оперувати при більш складних формах диференційного струму (тип F) і навіть при постійному диференційному струмі (тип B).

7) За наявності витримки часу (в присутності диференціального струму):

  • АВДС без витримки часу – тип для загального застосування;
  • АВДС з витримкою часу – тип S для забезпечення селективності.

Випускають АВДС загального застосування, які спрацьовують без витримки часу, і АВДС типу S, що мають витримку часу і призначені для селективного оперування з ВДС і АВДС загального застосування.

Більшість вироблених АВДС є пристроями загального застосування, які при появі в їх головного ланцюга відключає диференціального струму спрацьовують без витримки часу.

АВДС загального застосування стійкі до імпульсів електричного струму з піковим значенням до 250 А. Проводять також АВДС загального застосування, які характеризуються підвищеною стійкістю до імпульсних струмів – до 3000 А.

8) За способом захисту від зовнішніх впливів:

  • АВДС захищеного виконання (що не вимагає додаткової оболонки);
  • АВДС незахищеного виконання (для застосування з додатковою оболонкою).

9) За способом монтажу:

  • АВДС поверхневого (настінного монтажу);
  • АВДСутопленого монтажу;
  • АВДС панельно-щитового монтажу (званого також типом для розподільних щитів і щитків).

Примітка – Всі ці типи можуть призначатися для установки на рейках.

10) За способом приєднання:

  • АВДС, електричні приєднання яких не пов’язані з механічними кріпленнями;
  • АВДС, електричні приєднання яких пов’язані з механічними кріпленнями.

Примітка – кріплення такого типу є: втичні, болтові, різьбові.

Деякі АВДС можуть бути втичні або болтового типу тільки з боку харчування, а з боку навантаження – звичайні кріплення проводами.

11) По току миттєвого розчеплення:

  • АВДС типу В;
  • АВДС типу С;
  • АВДС типу D.

АВДС зазвичай мають тип миттєвого розчеплення В або С.

АВДС з типом миттєвого розчеплення В використовують для захисту від надструмів більшості кінцевих електричних ланцюгів в електроустановках житлових будівель, з типом С – для захисту від надструмів тих електричних ланцюгів, в яких можливі великі пускові струми при включенні електрообладнання, наприклад, електродвигунів, електричних світильників та ін.

12) За характеристикою I 2 t:

На додаток до характеристики I 2 t, що надається виробником згідно з розділом 5 ГОСТ IEC 61009-1-2020, АВДС можуть бути класифіковані за їх характеристиці I 2 t.

13) За типом висновків:

  • АВДС з висновками нарізного типу для зовнішніх мідних провідників;
  • АВДС з висновками безрезьбовиє типу для зовнішніх мідних провідників.

Примітка – Вимоги до АВДС, оснащеним висновками таких типів, наведені в додатку J ГОСТ IEC 61009-1-2020;

  • АВДС з плоскими бистросоединяемие висновками для зовнішніх мідних провідників.

Примітка – Вимоги до АВДС, оснащеним висновками такого типу, наведені в додатку К ГОСТ IEC 61009-1-2020;

  • АВДС з висновками нарізного типу для зовнішніх алюмінієвих провідників.

Примітка – Вимоги до АВДС, оснащеним висновками такого типу, наведені в додатку L ГОСТ IEC 61009-1-2020.

Технічні характеристики

Нижче наведу деякі основні технічні характеристики АВДС:

1.Номінальна напруга U n двополюсних АВДС звичайно дорівнює 230 В, трьох- і чотирьохполюсних – 400 В.

2. Кращими значенняминомінального струму I n є: 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125 А (згідно п. 5.3.2. [3] ).

Випускаються АВДС (з номінальним струмом до 32 А) зазвичай ставляться до струмообмежувальним пристроїв захисту від надструмів, які характеризуються дуже малим часом відключення струмів короткого замикання. Чинне значення струму короткого замикання протягом такого малого проміжку часу не встигає досягти свого максимального значення.

3. Номінальний відключає диференційний струмI Δn АВДС може бути рівним 6, 10, 30, 100, 300 і 500 мА (згідно п. 5.3.3. [3] ).

АВДС в більшості випадків мають номінальний відключає диференційний струм I Δn, рівний 10 або 30 мА (АВДС
з I Δn = 30 мА є найбільш поширеними виробами). Їх використовують для додаткового захисту від ураження електричним струмом. АВДС загального застосування з I Δn, рівним 100 і 300 мА, випускають в менших кількостях.

4. Стандартні значення номінальної найбільшою відключає здібності до 10000 А : 1500, 3000, 4500, 6000, 10000 А (згідно п. 5.3.6 [3] ).

Для значень понад 10000 А до 25000 А включно кращими значеннями є 15000 А і 20000 А.

Номінальна комутаційназдатність при короткому замиканні більшості випускаються АВДС зазвичай дорівнює 4500, 6000 або 10000 А.

5. стандартні значення номінальної частоти : 50, 60 Гц і 50/60 Гц (п. 5.3.5 [3] ).

Один АВДС може бути розрахований на кілька значень номінальної частоти.

Автоматичні вимикачі, керовані диференціальним струмом, з вбудованим захистом від надструмів призначені для використання в електричних ланцюгах змінного струму частотою 50 і 60 Гц. Деякі спеціальні АВДС можуть працювати при більш високій номінальній частоті, наприклад – 400 Гц.

Орієнтовна номенклатура АВДС загального застосування, що серійно випускаються різними фірмами відповідно до вимог стандарту ГОСТ IEC 61009-1-2020, наведена нижче в таблиці. Модифікації АВДС відмічені знаком «+». Знак «-» означає, що АВДС з зазначеними характеристиками, як правило, не виробляють.

Таблиця 1: Зразкова номенклатура АВДС загального застосування типу АС і типу А (таблиця з книги [2] автора Харечко Ю.В.)
I n , А I Δn , мА двополюсні АВДС чотириполюсні АВДС
6, 10, 13, 16 10 +
6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 30 + +
100 + +
300 + +

маркування

Приклад реальної маркування двополюсного АВДС (дивіться малюнок 6):

Маркування двополюсного АВДС
Мал. 6. Маркування двополюсного АВДС серії DS 202 (рисунок запозичений з книги [4] автора Харечко Ю.В.)

На малюнку 6 позначено:

  • 1 – товарний знак виробника;
  • 2 – серійний номер;
  • 3 – орган управління контрольного пристрою АВДС;
  • 4 – тип миттєвого розчеплення С, номінальний струм 16 А;
  • 5 – номінальну напругу 230 В;
  • 6 – номінальна комутаційназдатність при короткому замиканні 6 000 А;
  • 7 – орган управління ПДС (вимкнене положення);
  • 8 – позначення АВДС типу АС;
  • 9 – номінальний відключає диференційний струм 0,03 А;
  • 10 – температура навколишнього повітря від – 25 до + 40 про С;
  • 11 – орган управління автоматичного вимикача (вимкнене положення).

Маркування повинна бути чітко видна після установки АВДС. Якщо розміри пристроїв не дозволяють розмістити всю перераховану інформацію, то дані, зазначені в п. 4, 7, 8 і 9 повинні бути видні після їх монтажу .

Розімкнуте (відключений) положення пристрою диференціального струму, керованого органом оперування, що переміщуються вгору-вниз (уперед-назад), має позначатися символом О (Колом), замкнутий (включене) його положення маркується символом I (Вертикальної рисою). Ці позначення повинні бути добре видно після установки ПДС. Для позначення включеного і відключеного положень ПДС допускається також використання додаткових символів.

Висновки пристрої диференціального струму, призначені тільки для приєднання нейтрального провідника, повинні бути марковані літерою « N ».

Покажемо ще один приклад маркування (рисунок 7):

Маркування двополюсного АВДС серії DS 941
Мал. 7. Маркування двополюсного АВДС серії DS 941 (рисунок запозичений з книги [4] автора Харечко Ю.В.)

На малюнку 7 позначено:

  • 1 – товарний знак виробника;
  • 2 – серійний номер;
  • 3 – орган управління контрольного пристрою АВДС;
  • 4 – тип миттєвого розчеплення С, номінальний струм 16 А;
  • 5 – номінальна комутаційназдатність при короткому замиканні 4 500 А;
  • 6 – температура навколишнього повітря від – 25 до + 40 про С;
  • 7 – номінальну напругу 230 В;
  • 8 – орган управління АВДС (вимкнене положення);
  • 9 – позначення АВДС типу А;
  • 10 – номінальний відключає диференційний струм 0,03 А.

Список використаної літератури

  1. ГОСТ IEC 60050-442-2015
  2. Харечко Ю.В. Короткий термінологічний словник щодо низької електроустановок. Частина 4 // Додаток до журналу «Бібліотека інженера з охорони праці». – 2015. – № 6. – 160.
  3. ГОСТ IEC 61009-1-2020
  4. Харечко Ю.В. Захисні пристрої модульного виконання. – М .: ТОВ «АББ Індустрі і Будтехніка», 2008. – 336 с.