Зміст:
- Що таке диференціальний струм
- Яким чином диференціальний струм допомагає захистити нас і нашу квартиру
- Що таке диференціальний автомат
- Характеристики диференціального автомата
- Як правильно підключити диференціальний автомат
Для початку розглянемо, ніж диференціальний автомат відрізняється від не менш відомого УЗО. Ви побачите, що різниця досить умовна, але в той же час і вагома. Ми спробуємо обійтися без складних термінів, щоб не лякати недосвідченого читача незнайомими словами. Інакше кажучи, на пальцях пояснити всі складні поняття. Прийміть до відома, що обладнання в зоні небезпеки попадання води можна підключати без автоматів захисту. Про це прямо говорить ГОСТ. У свою чергу це відноситься до пральних і посудомийних машин, а також і іншого обладнання, що встановлюється на території ванних кімнат і кухонь. Строго кажучи, є й інші методики прокладки електричних з’єднань, а для реалізації в межах типової квартири житлового будинку вони підходять погано.
Що таке диференціальний струм
Схема роботи струму
У всіх галузях науки під диференціалом розуміється різниця якоїсь величини. Чому це так? Почнемо з найпростішого. Припустимо, у нас є певний графік. Нехай це буде всім відома парабола. В математиці має велику важливість знаходження так званих критичних точок функції. До них похідні першого або другого порядку мають строго визначені значення або міняють свій знак. Завдяки цьому їх властивості вдається оптимізувати виробничі і багато інші процеси в повсякденній та професійній діяльності.
Але для нас важливо те, що процес знаходження похідних функції називається диференціюванням. Для цього береться нескінченно малий відрізок по вертикальній осі і ділиться на настільки ж малий проміжок по горизонтальній. А щоб описати кордону, використовується різниця між початком і кінцем інтервалу. Ось із-за цього різниця часто і називається диференціалом. Хоча це і не зовсім правильно. (Див. також: Як підключити автомат в щитку)
У застосуванні до електричного струму знаходять різницю між вхідним і вихідним значенням в ланцюзі. Припустимо, що прилад споживає 250 Вт. При номінальному значенні напруги в ланцюзі 220 В струм складе 250/220 = 1,136 А. Ви здивуєтеся, але назад на землю (нульовий провід розетки) повинно йти рівно стільки ж. Це прямо випливає з одного з законів Кірхгофа. Правило говорить, що струм в послідовному ланцюзі один і той же. В даному випадку наша ланцюг утворена:
Схема диференціального струму
Схема може бути дещо іншою, але суть залишається тією ж: скільки увійшло електричного струму в квартиру, так з неї і повинно вийти. Відповідно, в нормальному стані різниця дорівнює нулю. У цьому випадку говорять, що диференціальний струм відсутній.
Яким чином диференціальний струм допомагає захистити нас і нашу квартиру
Припустимо, що де-то в ланцюгу існує витік. Це викликано зазвичай порушенням ізоляції, хоча можуть бути і інші причини. У цьому випадку баланс порушується. І вхідний струм вже не дорівнює вихідному. У цьому випадку ситуацій може бути як мінімум дві:
- Із-за порушення ізоляції електричний струм негайно починає витікати в землю. Наприклад, у разі водонагрівача шляхом може послужити каналізація. Заряди підуть у землю, навіть якщо труби пластикові. Середовищем буде служити рідина. Вода сама по собі не проводить електричний струм, але в каналізації розчинено багато солей, які й зіграють роль електроліту. У цьому випадку витік буде негайно помічено, і підключення диференціального автомата дозволить уникнути неприємностей.
- Порушена ізоляція не контактує з провідним середовищем. Тому витоку не утворюється негайно. Місце аварії чекає свого випадку. У цьому випадку контакт людини з ураженою ділянкою може стати смертельним. Як тільки хтось візьметься однією рукою за струмінь води, а інший за місце електричного контакту, струм потече прямо по тілу. При напрузі 220 В це смертельно небезпечно. Ми тут не будемо приводити значення, при яких починають рватися сухожилля і м’язи, просто повірте нам на слово. І відсутність автомата захисту може стати причиною фатального результату.
Що таке диференціальний автомат
УЗО часто плутають з диференціальним автоматом
Зі сказаного повинне бути вже зрозуміло, що диференціальний автомат допомагає відстежити витоку. Для цього визначається різниця між вхідним і вихідним струмом. Як це робиться? Усередині приладу варто спеціальне реле. Це різного роду котушки з магнітними серцевиною. Чомусь така конструкція нагадує ваги, де на одній чаші лежить величина вхідного струму, а на іншій вихідного. Поки все гаразд, існує баланс. Але лише тільки виникає витік, як шальки терезів хиляться на сторону. Це і викликає спрацьовування захисного відключення.
Нарешті, найголовніше: чим відрізняється диференціальний автомат від ПЗВ. Ключове слово тут – автоматичний. Це відноситься до перевантаження по струму. Простіше кажучи, УЗО постійно відстежує диференціальний струм, але від короткого замикання не врятує. В останньому випадку споживання буде різко зростати, поки що-небудь не згорить. Це може бути, наприклад, обмотка двигуна пральної машини або проводка в квартирі. Таким чином, на додаток до ПЗВ потрібно включити ще один ступінь захисту. Наприклад, це можуть пробки в під’їздному щитку, розраховані на певний струм.
От тим диференціальний автомат і відрізняється, що в його складі ця щабель вже є. І якщо ПЗВ в деяких випадках може згоріти, то розглянутий нами клас приладів від цього застрахований. Відміну від пробок в тому, що захист по перевантаженню зазвичай багаторазова. Це не запобіжник, де згоряє внутрішня жила. Що саме ставити у ванній кімнаті, кожен вирішує сам, але для повної безпеки потрібен саме диференціальний автомат, а не УЗО. (Див. також: Малогабаритні пральні машини автомат)
Отже, підсумуємо. Диференціальний автомат забезпечує повний захист ланцюга по перевантаженню і струму витоку. Що звільняє господаря від необхідності турбуватися на цей рахунок додатково. У поєднанні ж з УЗО потрібно передбачити методи захисту від перевантаження по струму. Що стосується покупки, то ще в магазині потрібно оглянути корпус. Диференціальний автомат зазвичай має напис, де фігурує слово «автоматичний». Що і вказує на здатність захищати мережі від перевантаження по короткого замикання.
Характеристики диференціального автомата
Головними характеристиками диференціальних автоматів є наступні:
Робота автомата
Конструкція диференціального автомата не так важлива, як знання про те, як його правильно використовувати. Що?! Так-так, дуже важливо використовувати диференціальний автомат правильно, щоб не сталося, як у байці Крилова про мавпу і окуляри.
Як правильно підключити диференціальний автомат
Підключення диференціальних автоматів в розподільному щиті буде непоганою заміною звичайним запобіжників (пробок). В цьому випадку під контроль береться відразу вся квартира. Не секрет, що ліній на кожну сім’ю зазвичай існує дві. Але враховуючи той факт, що навантаження на них зазвичай різна, вибрати підходящий диференціальний автомат досить складно. Проводка часто прокладена несиметрично. Тобто на одній пробці може висіти, приміром, освітлення зали, а на іншу припадає вся інша навантаження.
При типовому споживанні 5 кВт на квартиру не завжди можна буде поставити два диференціальних автомата на 16 А. За вказаною вище причини. При максимальному сумарному струмі близько 22 А буде розумніше вибрати один, але більш потужний прилад. Що стосується інших варіантів установки, то багато монтують захист прямо у ванній кімнаті. На диференціальному автоматі зазвичай присутня кнопка перевірки працездатності, і не кожен захоче бігти на майданчик перед черговим включенням водонагрівача. Це питання також необхідно обміркувати заздалегідь. Зрозуміло, непрацездатний диференціальний автомат використовувати забороняється.
Схема підключення диференціального автомата зазвичай вказано на його корпусі. Ви побачите на ній вхідну і вихідну ланцюга. Розводка гранично проста:
Як знайти нульовий провід? Для цього існує спеціальний інструмент. Наприклад, викрутка з індикатором у вигляді лампочки допоможе з вирішенням питання з боку розетки. Якщо доторкнутися шліцом до фази, то буде свічення. Що стосується боку побутового приладу, то йому немає різниці, де знаходиться нульовий провід. Тому підключення ведеться без розрізнення. Що буде, якщо перед тим, як підключити диференціальний автомат, не справити зазначеної операції, і все вийде навпаки? Ми вважаємо працездатність буде порушена. В іншому випадку не було б потреби так жорстко вести маркування на відповідність тих чи інших висновків диференціального автомата фази і нульового проводу.
Ще хотілося б помітити, що за європейськими стандартами все обладнання підключається з ланцюгом заземлення. Це бічні клеми на вилці і приймальної частини розетки. Навіщо це потрібно? В ідеалі саме такий підхід уберігає від нештатних ситуацій, тому що при пробої ізоляції зайвий струм іде на землю. Справа в тому, що подібні заходи зазвичай використовуються там, де вода, в цьому випадку дуже часто вдається локалізувати несправність заздалегідь. Припустимо, що водонагрівача ТЕН пробило на корпус, але заземлення відсутнє. Тоді якийсь час нічого не буде відбуватися з великою часткою ймовірності. Але як тільки господар відкриє кран, настане різкий стрибок споживання струму.
Є деяка небезпека поразки, хоча і протягом дуже короткого часу. Ну, а другою причиною, по якій необхідно підключати заземлення, це коректна робота вхідних фільтрів. Часто струм пульсацій йде саме в цю гілку. І якщо заземлення відсутнє, то функціональність вхідний фільтрації порушується, а прилад піддається крім нестабільності підвищеного ризику поломки. Особливо це стосується чутливих електронних компонентів. Якщо заземлення відсутнє в будинку, то потрібно цю ланцюг занулити. Тобто посадити на нейтраль. Це не зовсім правильно, але від частини неприємностей уберігає.
Зі сказаного читачі повинні зрозуміти, що УЗО на відміну від диференціального автомата використовується там, де немає небезпеки виникнення перевантаження по короткого замикання. Якщо говорити відверто, то в застосуванні до побутової техніки це не дуже актуально. Тобто в будь-якому випадку краще ставити диференціальний автомат.
