УДТ (УЗО): призначення, принцип роботи, конструкція, типи

У цій статті ми розглянемо що таке УДТ, яке некоректно називають УЗО, його призначення, принцип роботи та конструктивне виконання.

Що таке УДТ?

Згідно ГОСТ IEC 60050-442-2015 [1]:

Пристрій диференціального струму (УДТ/ПДС) [residual current device, RCD (англ.) або (устройство дифференциального тока (рус.) або ] – це контактна комутаційне пристрій, призначений включати, проводити і відключати електричні струми при нормальних умовах експлуатації і розмикати контакти, коли диференційний струм досягає заданого значення при встановлених умовах. Цей термін в Україні має некоректна назва “пристрій захисного вимкнення” так як правильно говорити саме про “пристрій диференціального струму”.

Пристрій диференціального струму може бути комбінацією різних окремих елементів, призначених виявляти і оцінювати диференційний струм, а також включати і відключати електричний струм.

В електроустановках будинків для захисту від ураження електричним струмом широко застосовують різні УДТ побутового призначення, які відповідають вимогам ГОСТ IEC 61008-1-2020 і ГОСТ IEC 61009-1-2020. В електроустановках будинків використовують також переносні пристрої диференціального струму побутового призначення, які відповідають вимогам ГОСТ 31603-2012.

Виділяють два різновиди УДТ: автоматичний вимикач, керований диференціальним струмом, без вбудованого захисту від надструмів ( ВДТ ) І автоматичний вимикач, керований диференціальним струмом, з вбудованим захистом від надструмів ( АВДТ ).

Зазначені терміни ідентифікують два види пристроїв диференціального струму, які випускаються серійно і застосовуються в електроустановках будинків для забезпечення захистів від ураження електричним струмом. Однак в нормативних вимогах щодо їх застосування в електроустановках будинків зазвичай вживають узагальнена назва захисного пристрою – «пристрій диференціального струму». Коли необхідно підкреслити, що УДТ в тому числі призначене для захисту від надструмів підключених до нього електричних ланцюгів, кажуть про пристрій диференціального струму з вбудованим захистом від надструмів. Таке УДТ виконує ті ж функції, що і АВДТ. В іншому випадку мова йде про пристрій диференціального струму без вбудованого захисту від надструмів, еквівалентом якого є ВДТ.

призначення

Про призначення УДТ максимально повно, на мій погляд, пише Харечко Ю.В. в своїй книзі [3]:

« Термін “пристрій диференціального струму” використовують в міжнародних і національних стандартах для узагальненого позначення захисних пристроїв або сукупності пристроїв, кожне з яких виконує наступні три операції:

  1. виявлення диференціального струму в своїй головній ланцюга, який з’являється при пошкодженні основної ізоляції будь-якої небезпечної частини, що знаходиться під напругою, що входить до складу захищаються їм електричних ланцюгів, і її замиканні на землю;
  2. порівняння виявленого диференціального струму зі значенням диференціального струму спрацьовування;
  3. відключення захищаються їм електричних ланцюгів в разі, коли диференційний струм в головному ланцюзі перевершує значення диференціального струму спрацьовування. »

Далі Харечко Ю.В акцентує увагу на тому, що є необхідною умовою для можливого спрацьовування УДТ [3]:

« Пристрій диференціального струму повинно відключати захищаються їм електричні ланцюги тільки в умовах одиничного або множинних ушкоджень, коли починає протікати струм замикання на землю . УДТ також має спрацьовувати при необережному використанні електрообладнання, коли людина доторкнувся до якоїсь частини, що знаходиться під напругою, і через його тіло протікає струм замикання на землю. У нормальних умовах, при яких немає замикання на землю, УДТ не повинно спрацьовувати. »

[3]

Ю.В. Харечко при цьому наводить приклад опису шляху протікання струму замикання на землю для системи TT, представленої на малюнку 2 цієї статті:

« Струм замикання на землю може виникнути через пошкодження основної ізоляції будь-якої небезпечної частини, що знаходиться під напругою, в електричних ланцюгах, включених після УДТ. Пошкодження основної ізоляції небезпечної частини, що знаходиться під напругою, зазвичай супроводжується її замиканням на відкриту провідну частину електроприймача класу I. З небезпечної частини, що знаходиться під напругою, струм замикання на землю протікає в відкриту провідну частину. Потім цей струм протікає з відкритої провідної частини електроприймача в захисний провідник і далі через заземлюючих пристроїв електроустановки будівлі – в землю. »

[3]

Відмінність УДТ від УЗО

Напевно кожен, хто читає цю статтю чув про такий пристрій як “УЗО”, а можливо навіть і застосовував його в побуті. Але потрібно чітко і однозначно розуміти, що насправді ми використовуємо не УЗО, а УДТ (пристрій диференціального струму), яке використовують для захисту від ураження електричним струмом в електроустановках будинків.

Це випливає з аналізу діючої нормативної документації, яку провів Харечко Ю.В. в своїй книзі [3] і підсумував наступним чином:

« Термін «пристрій захисного відключення» необхідно замінити терміном «пристрій диференціального струму» з метою виключення використання в національній нормативної документації двох різних термінів для позначення одного і того ж захисного пристрою. Така заміна дозволить зменшити число помилок, що допускаються при розробці нових національних нормативних документів. »

[3]

Принцип роботи УДТ

У цій статті, для простоти викладу і розуміння, я розповім про будову та принцип роботи УДТ в ідеальних електричних ланцюгах, в яких немає струмів витоків . У той же час, в електричних ланцюгах електроустановок будівель завжди протікають струми витоку, які можуть викликати помилкові спрацьовування УДТ. Для зменшення ймовірності помилкових спрацьовувань пристроїв диференціального струму їх Характеристики слід узгодити з характеристиками електричних ланцюгів, які підключені до УДТ. Харечко Ю.В. в 4 частини термінологічного словника щодо низької електроустановок [4] деталізує це:

« В електричних ланцюгах з нормальною (неушкодженої) ізоляцією частин, що знаходяться під напругою, завжди є струм витоку. Його величина в системах TN-C, TN-S, TN-CS і TT незначна в порівнянні з струмом замикання на землю. Однак при великій кількості одночасно включених електроприймачів класу I їх сумарний струм витоку може перевищити номінальний відключає диференційний струм пристрою диференціального струму, ініціювавши тим самим його автоматичне спрацьовування. Для гарантованого виключення помилкових оперування УДТ його номінальний відключає диференційний струм I Δn повинен перевищувати сумарний струм витоку в електричних ланцюгах, підключених до УДТ I EL . »

[3]

Отже, будь-який УДТ має в своєму складі диференційний (суммирующий) трансформатор. З його допомогою він визначає диференційний струм I Δ , Який представляє собою діюче значення векторної суми електричних струмів, що протікають в провідниках своїм головним ланцюга і розриває цей ланцюг тоді, коли I Δ перевищує задане значення (номінальний відключає диференційний струм I Δn ) Або дорівнює йому. Тобто умова спрацьовування УДТ наступне: I Δ ≥ I Δn . Диференціальний трансформатор, таким чином, є тим ключовим елементом, за допомогою якого можна відстежувати появу струму замикання на землю, що створює реальну небезпеку для людини і тварин.

Слід додати, що I Δn встановлюється виробником пристрою і вказується зазвичай на його корпусі, наприклад, I Δn = 0,03 А для УДТ побутового призначення.

Розглянемо приклад функціонування двополюсного УДТ, використовуваного в однофазних електричних ланцюгах.

Диференціальний трансформатор в ньому має дві первинні обмотки, виконані двома провідниками головною його ланцюга, і одну вторинну обмотку, до якої підключений расцепитель диференціального струму, що викликає спрацьовування УДТ з витримкою часу або без неї, коли I Δ ≥ I Δn .

На малюнку 1 ілюструється робота ДТ УДТ при нормальних умовах і за умов ушкодження в електричному ланцюзі:

Принцип дії УДТ
Мал. 1. Принцип дії УДТ (малюнок на базі малюнка 1 з [2])

на схемі :

  • I 1 і I 2 – струми в первинних обмотках диференціального трансформатора;
  • I р – струм у вторинній обмотці диференціального трансформатора;
  • I н – струм навантаження;
  • I EF – струм замикання на землю;
  • Ф 1 і Ф 2 – магнітні потоки в осерді диференціального трансформатора;
  • РДТ – расцепитель диференціального трансформатора УДТ;
  • H – електрообладнання класу I

Нормальні умови оперування електричного кола

Максимально правильно, на мій погляд, принцип дії УДТ при нормальних умовах оперування електричного кола, а також за умов ушкодження в електричному ланцюзі описав Харечко Ю.В. в своїй статті [2] і [3]. Наведу деякі цитати з цих статей:

« Розглянемо нормальні умови в електричному ланцюзі, при якому відсутні будь-які пошкодження основної ізоляції небезпечних струмоведучих частин і немає замикання на землю. Тобто, через головну ланцюг УДТ не протікає струм замикання на землю, оскільки в електричному ланцюзі немає замикання на землю. »

[2,3]

« В обох провідниках головного ланцюга УДТ протікають електричні струми, рівні за своїм абсолютним значенням струму навантаження I н . »

[2]

З вищесказаного отримуємо:

| I 1 | = | I 2 | = | I н |

Тому векторна сума зазначених електричних струмів дорівнює нулю:

I Δ = | I 1 – I 2 | = 0

« Магнітні потоки Ф 1 і Ф 2 , Створювані електричними струмами I 1 і I 2 в осерді диференціального трансформатора, також спрямовані назустріч один одному і рівні між собою за абсолютним значенням: | Ф 1 | = | Ф 2 |. »

[2]

Харечко Ю.В. цілком обґрунтовано підсумовує [2]:

« Магнітні потоки Ф 1 і Ф 2 взаємно компенсують один одного. Тому сумарний магнітний потік в сердечнику диференціального трансформатора дорівнює нулю: Ф Δ = | Ф 1 Ф 2 | = 0 »

[2]

« В результаті цього абсолютна величина електричного струму, який може протікати в електричному ланцюзі, підключеної до вторинної обмотки диференціального трансформатора, також буде дорівнює нулю: | I р | = 0 »

[2]

При зазначених умовах РДТ, який підключений до вторинної обмотки ДТ, не може спрацювати. Тому в нормальних умовах електричного кола УДТ НЕ розмикає контакти своєї головного ланцюга і, отже, не відключає приєднані до нього зовнішні електричні ланцюги.

Як підсумок, в нормальних умовах електричного кола УДТ не спрацьовує і, отже, не відключає підключення до нього зовнішні електричні ланцюги.

умови пошкодження

За умов ушкодження в електричному ланцюзі відбувається пошкодження основної ізоляції небезпечної частини, що знаходиться під напругою, і її замикання на землю.

Харечко Ю.В. в своїй статті [2] докладно розглянув як працює УДТ за умов ушкодження в електричному ланцюзі. Наведу деякі цитати з цієї статті:

« При цій ситуації, по одному з провідників головного ланцюга УДТ крім струму навантаження I н протікає струм замикання на землю I EF . Тому абсолютне значення електричного струму, що протікає в одній з первинних обмоток диференціального трансформатора, перевищує абсолютне значення електричного струму, який протікає в інший його первинній обмотці: | I 1 |> | I 2 |. »

[2]

« Векторна сума електричних струмів в провідниках головного ланцюга пристрою диференціального струму буде відмінна від нуля: I Δ = | I 1 – I 2 | = | I н + I EF – I н | = | I EF |. »

[2]

Тобто по суті, в цій ситуації диференційний струм буде дорівнює за абсолютним значенням струму замикання на землю.

Отже, за допомогою диференціального струму відстежують появу струму замикання на землю, що представляє реальну небезпеку для людини, особливо коли він протікає через його тіло.

« Магнітні потоки Ф 1 і Ф 2 в осерді диференціального трансформатора, прямо пропорційні електричних струмів I 1 і I 2 , Не рівні між собою за абсолютним значенням: | Ф 1 |> | Ф 2 |. »

[2]

« Вони не можуть компенсувати один одного, тому сумарний магнітний потік в сердечнику диференціального трансформатора відмінний від нуля: Ф Δ = | Ф 1 Ф 2 |> 0. »

[2]

« Абсолютна величина електричного струму, який протікає в електричному ланцюзі, підключеної до вторинної обмотки диференціального трансформатора, також буде більше нуля. | I р |> 0. »

[2]

Харечко Ю.В. підводить закономірний підсумок:

« У зазначених умовах расцепитель диференціального струму може спрацювати під впливом електричного струму I р , Спонукаючи УДТ розімкнути свої головні контакти і відключити приєднані до нього зовнішні електричні ланцюги. »

[2]

Таким чином, в умовах одиничного або множинних пошкоджень пристрій диференціального струму розмикає контакти своєї головного ланцюга і відключає приєднані до нього зовнішні електричні ланцюги.

« У трифазних електричних ланцюгах застосовують триполюсні і четирёхполюсние УДТ, які оснащені диференціальними трансформаторами, що мають відповідно три і чотири первинні обмотки. Ці диференціальні трансформатори функціонують так само, як і диференційний трансформатор двополюсного УДТ. Векторні суми електричних струмів, що протікають в головних ланцюгах УДТ, вони визначають з урахуванням запізнювання і випередження по фазі електричних струмів в провідниках, підключених до УДТ. »

[2]

Нюанси роботи УДТ в реальних електричних ланцюгах

В електричних ланцюгах з нормальною (неушкодженої) ізоляцією частин, що знаходяться під напругою, завжди є струм витоку. Його величина в системах TN-C, TN-S, TN-CS і TT незначна в порівнянні з струмом замикання на землю. Однак при великій кількості одночасно включених електроприймачів класу I їх сумарний струм витоку може перевищити відключає диференційний струм пристрою диференціального струму, ініціювавши тим самим його автоматичне спрацьовування.

Для гарантованого виключення помилкових оперування УДТ його відключає диференційний струм I повинен перевищувати сумарний струм витоку в електричних ланцюгах, підключених до УДТ I EL (Див. статтю « Основне правило застосування пристрою диференціального струму »).

конструктивне виконання

Харечко Ю.В. в своїй книзі [3] описує конструктивне виконання УДТ наступним чином:

« Конструктивне виконання пристрою диференціального струму (дивіться малюнок 2), таким чином, спеціально орієнтоване на виявлення і оцінку струму замикання на землю IEF в сукупності з струмом витоку IEL шляхом визначення диференціального (сумарного) струму в провідниках головного ланцюга УДТ, яке проводиться за допомогою його диференціального трансформатора, розміщеного між вхідними та вихідними висновками УДТ. »

[3]
Схема пристрою диференціального струму
Мал. 2. Схема пристрою диференціального струму (рисунок запозичений з книги [3] автора Харечко Ю.В)

На малюнку 2 показано:

  • 1 – заземлюючих пристроїв нейтралі джерела живлення;
  • 2 – заземлюючих пристроїв електроустановки будівлі;
  • 3 – головні контакти УДТ;
  • 4 – механізм розмикання УДТ;
  • 5 – расцепитель диференціального струму УДТ;
  • 6 – диференційний трансформатор УДТ;
  • 7 – висновки УДТ;
  • 8 – електричний ланцюг контрольного пристрою УДТ;
  • 9 – електроприймач класу I.

« У механізмі пристрої диференціального струму виконується порівняння диференціального струму в головній ланцюга УДТ з диференціальним струмом спрацьовування. У тому випадку, якщо диференційний струм перевершує відключає диференційний струм УДТ або дорівнює йому, воно відключить захищаються електричні ланцюги. Для виконання двох останніх операцій в пристрої диференціального струму передбачений расцепитель диференціального струму, підключений до вторинної обмотці диференціального трансформатора. »

[3]

УДТ може бути виконано у вигляді вироби, що представляє собою сукупність декількох пристроїв. Наприклад, АВДТ побутового призначення, як показано на рис. 3, може бути зібраний з блоку диференціального струму, що відповідає вимогам додатка G ГОСТ IEC 61009-1-2020, і автоматичного вимикача, що відповідає вимогам ГОСТ IEC 60898-1-2020. В такому АВДТ автоматичний вимикач виробляє відключення електричних ланцюгів і при протіканні в його головного ланцюга надструмів, і при появі команди на розчіплювання, яку подає блок диференціального струму.

схема АВДТ
Мал. 3. Схема АВДТ, зібраного з блоку диференціального струму і автоматичного вимикача (малюнок запозичений з книги [3] автора Харечко Ю.В.)

На малюнку 3 показано:

  • 1 – заземлюючих пристроїв нейтралі джерела живлення;
  • 2 – заземлюючих пристроїв електроустановки будівлі;
  • 3 – головні контакти автоматичного вимикача;
  • 4 – висновки автоматичного вимикача;
  • 5 – расцепитель диференціального струму БДТ;
  • 6 – диференційний трансформатор БДТ;
  • 7 – механізм розмикання БДТ;
  • 8 – електричний ланцюг контрольного пристрою БДТ;
  • 9 – висновки БДТ;
  • 10 – електроприймач класу I.

Розглянемо більш докладно конструкцію пристроїв диференціального струму побутового призначення, які виробляють відповідно до вимог стандартів МЕК 61008-1 і МЕК 61009-1, ГОСТ IEC 61008-1-2020 і ГОСТ IEC 61009-1-2020.

Пристрій диференціального струму має головний ланцюг і може мати ланцюг управління і допоміжну ланцюг . Головний ланцюг об’єднує всі провідні частини УДТ, включені в електричну ланцюг, яку воно призначене замикати і розмикати.

Ланцюг управління пристрої диференціального струму призначена для здійснення його замикання і розмикання або
виконання обох оперування. Цей ланцюг включає в себе провідні частини УДТ, що застосовуються для його управління, за винятком тих частин, які входять до складу головного ланцюга УДТ. До ланцюга управління відносять ланцюг контрольного пристрою, за допомогою якої здійснюють періодичний контроль працездатності УДТ.

Допоміжна ланцюг об’єднує всі провідні частини пристрою диференціального струму, що мають бути включені в електричний ланцюг, яка використовується, наприклад, для дистанційної індикації його відключення повинне. До цього кола не відносять провідні частини УДТ, які входять до складу його головного ланцюга і ланцюга керування.

Для оснащення пристрою диференціального струму ланцюгом управління (крім ланцюга контрольного пристрою) і допоміжної ланцюгом до нього слід прикріпити одне або кілька додаткових пристроїв, таких, наприклад, як блок-контакт, незалежний расцепитель і расцепитель мінімальної напруги .

Блок-контакт являє собою вимикач з одним або декількома контактами управління і (або) допоміжними контактами, який механічно приводиться в дію пристроєм диференційного струму. Для пристроїв диференціального струму випускають блок-контакт положення (БКП), призначений для вказівки відключення повинне УДТ, і блок-контакт спрацьовування (БКС), призначений для вказівки спрацьовування УДТ.

При замиканні головних контактів УДТ прикінцеві контакти БКП замикаються, а розмикаючих контакти – розмикаються. При розмиканні пристроєм диференційного струму своїх головних контактів через появу в його головного ланцюга струму замикання на землю (ВДТ і АВДТ) або сверхтока (АВДТ), під впливом незалежного розчеплювача або расцепителя мінімальної напруги, а також при ручному управлінні УДТ прикінцеві контакти БКП розмикаються , а розмикаючих контакти – замикаються. Застосування блок-контактів положення в допоміжних колах пристроїв диференціального струму дозволяє виконати в електроустановці будинку систему сигналізації і контролю їх відключення повинне. Крім того, БКП можуть бути використані в ланцюгах управління інших комутаційних пристроїв, які застосовують в одній електроустановці будинку.

При замиканні головних контактів пристрою диференціального струму замикають контакти БКС замикаються, а розмикаючих контакти БКС розмикаються. У вихідне положення контакти БКС повертаються в двох випадках: при розмиканні УДТ своїх головних контактів через появу в його головного ланцюга струму замикання на землю, сверхтока і при відключенні УДТ за допомогою незалежного розчеплювача або расцепителя мінімальної напруги.

При ручному відключенні УДТ контакти БКС не змінюють свого відключення повинне. Блок-контакти спрацьовування, як правило, використовують у допоміжних ланцюгах для сигналізації про відключення пристроєм диференційного
струму струму замикання на землю або сверхтока, але їх можна застосовувати і в ланцюгах управління інших комутаційних пристроїв, встановлених в електроустановці будинку.

незалежний расцепитель і расцепитель мінімальної напруги застосовують для управління пристроєм диференційного струму.

Головний ланцюг пристрої диференціального струму зазвичай складається з двох, трьох або чотирьох полюсів. під полюсом розуміють частину УДТ, пов’язану виключно з одним електрично незалежним проводять шляхом його головного ланцюга, оснащену контактами, призначеними замикати і розмикати головну ланцюг, виключаючи ті частини, які забезпечують засоби для монтажу і спільного оперування усіма полюсами.

Найбільш широке застосування в електроустановках будинків отримали двополюсні пристрої диференціального струму,
призначені для використання в однофазних двопровідних електричних ланцюгах, і чотириполюсні УДТ, які використовують в трифазних чотирипровідних електричних ланцюгах. Для трифазних трипровідних електричних ланцюгів випускають триполюсні УДТ, мають меншу область застосування, ніж чотириполюсні пристрою, оскільки такі електричні ланцюги використовують значно рідше.

Для виконання функції щодо захисту від надструмів АВДТ оснащують захищеними полюсами. Що залишився полюс АВДТ, якщо такий є, може бути незахищеним полюсом або коммутирующим нейтральним полюсом. захищений полюс оснащений расцепителем сверхтока таким же, як і автоматичний вимикач. незахищений полюс не має расцепителя сверхтока, але в усьому іншому він здатний до тієї ж самої роботи, як захищений полюс того ж самого АВДТ. Комутуючий нейтральний полюс призначений коммутировать електричний ланцюг нейтрального провідника, але не призначений мати комутаційну здатність при короткому замиканні .

У головній ланцюга кожного полюса пристрою диференціального струму є головні контакти. головний контакт є контакт, включений в головну ланцюг УДТ і призначений для проведення в замкнутому положенні електричного струму, що протікає в його головного ланцюга.

При розмиканні головного ланцюга УДТ, по якій протікає електричний струм (особливо – Надструм), можливе виникнення електричних дуг між частинами, що роз’єднуються головних контактів. Тому АВДТ, а часто і ВДТ, оснащують дуговими контактами, на яких передбачається виникнення електричної дуги.

дугового контакт може бути головним контактом, а може бути окремим контактом, який розмикається пізніше, а замикається раніше іншого контакту головного ланцюга, що захищається їм від пошкодження електричної дугою. У АВДТ так само, як у автоматичних вимикачів, дугові контакти зазвичай є головними контактами. Головний контакт має спеціальну конструкцію провідних частин, яка забезпечує переміщення електричної дуги в дугогасительную камеру , Де вона розбивається металевими пластинами на кілька частин і інтенсивно гаситься.

У многополюсном пристрої диференціального струму рухливі контакти всіх полюсів (за винятком коммутирующего нейтрального полюса) повинні замикати і розмикати головну ланцюг практично одночасно як при автоматичному, так і при ручному оперуванні. Контакти коммутирующего нейтрального полюса повинні розмикатися пізніше, а замикатися раніше контактів інших полюсів УДТ.

У ланцюзі управління пристрої диференціального струму є контакти управління , Які механічно наводяться в дію цим же УДТ. допоміжні контакти , Якщо їх використовують, входять до складу допоміжного ланцюга пристрою диференціального струму і механічно наводяться в дію цим же УДТ.

Кожне УДТ оснащують одним або декількома расцепителями, які призначені для ініціювання:

  1. автоматичного розмикання головних контактів в разі появи в головному ланцюзі струму замикання на землю (ВДТ і АВДТ), сверхтока (АВДТ);
  2. автоматичного розмикання ВДТ або АВДТ при зниженні напруги або зміні інших характеристик підключених до нього електричних ланцюгів і електрообладнання;
  3. дистанційного відключення ВДТ або АВДТ.

расцепитель являє собою пристрій, механічно пов’язане з пристроєм диференційного струму або вбудоване в нього, яке звільняє утримує пристосування в механізмі УДТ і ініціює його автоматичне розмикання.

Для порівняння величини диференціального струму в головній ланцюга пристрою диференціального струму зі значенням диференціального струму спрацьовування, а також для видачі команди на розмикання головних контактів в УДТ встановлений расцепитель диференціального струму . Расцепитель диференціального струму ініціює автоматичне спрацьовування УДТ в тому випадку, якщо значення диференціального струму в його головного ланцюга перевершує значення диференціального струму спрацьовування або дорівнює йому.

Для виконання АВДТ функцій по захисту від надструмів їх оснащують (крім расцепителя диференціального струму) такими ж расцепителями сверхтока , Якими оснащені автоматичні вимикачі. Якщо АВДТ складається з блоку диференціального струму і автоматичного вимикача, то расцепитель диференціального струму розташований в БДТ, а расцепители сверхтока – в автоматичному вимикачі.

Пристрої диференціального струму можуть бути оснащені незалежними расцепителями і расцепителями мінімальної напруги.

незалежний расцепитель є расцепитель, натхнений джерелом напруги. Він призначений для дистанційного керування пристроєм диференційного струму. Його використовують в тих випадках, коли існує потреба в дистанційному відключенні якихось електричних ланцюгів за допомогою УДТ.

Після подачі напруги на ланцюг управління незалежного розчеплювача його електромагнітний механізм впливає на утримує пристосування пристрої диференціального струму, ініціюючи розмикання контактів його головного ланцюга. Керуючий сигнал для незалежного розчеплювача може бути сформований вручну, наприклад, за допомогою кнопкового вимикача з замикаючим контактом. Сигнал управління також може бути згенерований будь-яким комутаційним або електронним пристроєм за фактом виконання якихось визначених умов, наприклад, таймером при настанні встановленого години.

Включення пристрою диференціального струму після здійснення його дистанційного відключення за допомогою незалежного розчеплювача виробляють вручну.

Розчеплювач мінімальної напруги є расцепитель, який ініціює розмикання автоматичного вимикача з витримкою часу або без неї, коли напруга на висновках расцепителя знижується нижче визначеного значення. Основним його призначенням є спонукання пристрої диференціального струму до відключення електрообладнання при неприпустимому для нього зниженні напруги. Розчеплювач мінімальної напруги зазвичай викликає відключення пристрою диференціального струму при зниженні напруги в своїй ланцюга управління до 75% від його номінального значення (наприклад, рівного 230 В змінного струму) та менш, а також перешкоджає включенню УДТ, якщо напруга в цьому ланцюзі менше 85% від номінальної напруги.

Кожен пристрій диференціального струму повинно мати механізм вільного розчеплення , Який забезпечує повернення рухомих контактів його головного ланцюга в розімкнуте положення, коли автоматичне розмикання ініціюється після початку замикання, навіть якщо зберігається команда на замикання. Цей механізм дозволяє здійснювати відключення УДТ струму замикання на землю в той момент, коли виконують його ручне управління.

Наприклад, при ручному оперуванні пристроєм диференційного струму на включення електричного кола, в якій є замикання на землю, із замикання головних контактів через головну ланцюг УДТ почне протікати струм замикання
на землю. Під його впливом расцепитель диференціального струму звільнить утримує пристосування в механізмі УДТ. Головні контакти УДТ стануть автоматично розмикатися, незважаючи на те, що в даний проміжок часу ще триває ручне управління на їх замикання.

Аналогічно функціонує механізм вільного розчеплення АВДТ при ручному включенні електричного кола, в якій є коротке замикання. Після замикання головних контактів в головній ланцюга АВДТ почне протікати струм короткого замикання. Расцепитель сверхтока звільнить утримує пристосування в механізмі АВДТ. Головні контакти АВДТ стануть автоматично розмикатися навіть при продовженні ручного оперування на їх замикання.

Якщо АВДТ складається з блоку диференціального струму і автоматичного вимикача, механізм вільного розчеплення
АВДТ знаходиться в автоматичному вимикачі. Расцепитель диференціального струму, який знаходиться в БДТ, впливає на утримує пристосування механізму автоматичного вимикача, дозволяючи реалізувати функцію вільного розчеплення при включенні розглядаються АВДТ електричного кола, в якій є замикання на землю.

У кожному пристрої диференціального струму передбачена індикація його відключення повинне, яка дозволяє визначити, в якому становищі (замкнутому або розімкнутому) знаходяться його головні контакти. З цією метою пристрій диференціального струму може бути оснащено індикатором положення. В іншому випадку комутаційне положення УДТ вказує орган управління, який повинен мати два чітко розрізняються стану спокою, відповідних замкнутому і розімкнутому положенню його головних контактів. При автоматичному спрацьовуванні УДТ через появу струму замикання на землю (ВДТ, АВДТ) або сверхтока (АВДТ) в його головного ланцюга орган управління УДТ може займати окреме, третє положення. Орган управління вертикально встановленого УДТ зазвичай переміщається вгору-вниз.

При переміщенні органу управління вгору головні контакти УДТ замикаються, а при переміщенні органу управління вниз вони розмикаються. Замкнуте положення УДТ позначають знаком | (Вертикальної рисою), розімкнуте положення – знаком Про (Колом).

У АВДТ, що складається з блоку диференціального струму і автоматичного вимикача, комутаційне положення зазвичай вказує індикатор положення і орган управління автоматичного вимикача. Якщо орган управління вертикально встановленого автоматичного вимикача переміщається вгору-вниз, його головні контакти повинні замикатися при переміщенні органу управління вгору.

Для електричного приєднання пристрою диференціального струму до провідників зовнішніх електричних ланцюгів використовують висновки , Які можуть бути висновками нарізного типу і висновками безрезьбовиє типу . Зазвичай УДТ оснащують різьбовими висновками: столбчатимі, гвинтовими, штифтовими, пластинчастими, рідше – висновками для наконечників. Найбільш поширеним видом висновків у сучасних пристроїв диференціального струму є стовпчастий висновок , В отвір або порожнину якого вставляють провідник і затискають його одним або декількома гвинтами. Деякі фірми починають виробляти пристрої диференціального струму, оснащені висновками безрезьбовиє типу.

типи УДТ

Згідно зі стандартами МЕК 61008-1 і МЕК 61009-1, ГОСТ IEC 61008-1-2020 і ГОСТ IEC 61009-1-2020 випускають такі пристрої диференціального струму:

УДТ типу АС , Належне спрацьовування яких відбувається тільки при синусоїдальних змінних диференціальних токах, або прикладаються стрибком, або повільно зростаючих;

УДТ типу А , Належне спрацьовування яких відбувається як при синусоїдальних змінних диференціальних токах, так і при пульсуючих постійних диференціальних токах, або прикладаються стрибком, або повільно зростаючих.

Стандарту МЕК 624 231 (ГОСТ IEC 62423-2013) встановлені додаткові до стандартів МЕК 61008-1 і МЕК 61009-1 вимоги, відповідно до яких випускають УДТ типу F і типу B . УДТ типу F призначені для захисту електричних ланцюгів, до яких підключені частотні перетворювачі. Вони оперують так само, як УДТ типу A, і додатково:

  • при складних диференціальних токах або прикладаються стрибком, або повільно зростаючих;
  • при пульсуючому постійному диференційному струмі, накладеному на згладжений постійний струм 0,01 А.

УДТ типу B оперують так само, як УДТ типу F, і додатково:

  • при синусоїдальних змінних диференціальних токах, що мають частоту до 1000 Гц включно;
  • при пульсуючому постійному диференційному струмі, який з’являється в двох і більш фазах;
    при згладжених постійних диференціальних токах або прикладаються стрибком, або повільно зростаючих.

Залежно від наявності затримки по часу (при наявності відключає диференціального струму) випускають пристрої диференціального струму без витримки часу – тип для загального застосування і УДТ з витримкою часу тип S для забезпечення селективності. Пристрої диференціального струму типу S спеціально призначені для забезпечення селективної роботи при їх послідовному включенні з УДТ загального застосування. (Дивіться статтю « Основне правило селективного оперування пристроїв диференціального струму »).

Список використаної літератури

  1. ГОСТ IEC 60050-442-2015
  2. Електрика. – 2010 року. – № 2.- С. 33-36. Принцип дії пристроїв диференціального струму.
  3. Харечко Ю.В. Короткий термінологічний словник щодо низької електроустановок. Частина 4 // Додаток до журналу «Бібліотека інженера з охорони праці». – 2015. – № 6. – 160.