Дыферэнцыяльны ток. Дыферэнцыяльны аўтамат: характарыстыкі, прызначэнне

Для больш лёгкага разумення дыферэнцыяльнага току варта разгледзець адзін фізічны працэс. Калі адбываецца дотык да ізаляванай токаводнай лініі, чаму адсутнічае паражэнне электрычным токам? Адказ відавочны: ізаляцыя не дае току цячы праз чалавечае цела. Але калі жылу агаліць, стаць на ізалявальную падкладку і дакрануцца да провада? Эфект той жа - электрычнага ўдару няма. Падкладка не дае ланцугу замыкацца праз тулава на зямлю.

Паняцце дыферэнцыяльнага току

У прыродзе няма такога фізічнага працэсу, як дыферэнцыяльны ток. Гэта паняцце з'яўляецца вектарнай велічынёй, выяўленай як сума токаў, прысутных у ланцугу, узятых у значэнні сярэднеквадратовае. Каб з'явіўся ток дыферэнцыяльны, павінен адбыцца фізічны працэс, названы токам уцечкі. Але неабходна, каб было выканана адна ўмова: корпус абсталявання, дзе з'явіўся ток уцечкі, павінен быць злучаны з зямлёй. У адваротным выпадку, калі цела не зазямліць, то ўзнікненне току уцечкі не прыводзіць да з'яўлення дыферэнцыяльнага току. І выключальнік дыферэнцыяльнага току (ВДТ) не спрацуе.

Сувязь паміж дыферэнцыяльным і токам уцечкі

Калі адбываецца ўцечка току ў ланцугі, то ён пераходзіць на элементы, якія маюць токаправодны матэрыял (корпуса з металу для прыбораў, ацяпляльныя трубы і інш.) З частак, якія знаходзяцца пад напругай (электрычныя схемы, драты). Падчас гэтых уцечак каротказамкнутых участкаў няма. І таму адсутнічае факт парушэння працаздольнасці ланцуга (відавочнае яе пашкоджанне).

Так як дыферэнцыяльны ток, калі выказаць яго матэматычна, уяўляе сабой розніцу (у вектарным значэнні) паміж токам на выхадзе крыніцы і токам пасля нагрузкі, то зразумела, што ён практычна ідэнтычны току уцечкі. Але калі апошні рэальна існуе пры парушэнні, напрыклад, ізаляцыі, падвышанай вільготнасці асяроддзя, праз якую ён можа прайсці, ці яшчэ чаго-небудзь, то ток дыферэнцыяльны з'яўляецца пры злучэнні з зямлёй.

Адключальны і неотключаемая дыферэнцыяльныя токі

Пад токам спрацоўвання (або адключаюць) разумеюць такой дыферэнцыяльны ток, праходжанне якога прыводзіць да адключэння ВДТ пры уцечках ў ланцугі.

Ток, праходжанне якога дапушчальна ў ланцугу прылады ахоўнага адключэння (СУВЯЗЕ) і не адбываецца яго спрацоўвання, называецца дыферэнцыяльным неотключаемая токам.

У нагружанай ланцуга, дзе працуюць прылады імпульснага тыпу: выпрамнікі, дыскрэтныя лічбавыя прыборы для рэгулявання магутнасці - усё гэта сучасная бытавая тэхніка, прысутнічаюць фонавыя токі дыферэнцыяльныя. Але такія токі не зьяўляюцца токамі пашкоджанні, і электрычны ланцуг у гэтым выпадку адключаць нельга. Таму парог спрацоўвання СУВЯЗЕ абраны такім, каб не рэагаваць на працоўнае значэнне фону, а адключаць ток уцечкі, які перавышае гэтую велічыню.

СУВЯЗЕ ці дыферэнцыяльны аўтамат

Для таго каб абараніць ланцуг ад замыкання на зямлю токаў вялікай велічыні, распрацаваны спецыяльныя аўтаматычныя выключальнікі. Схема прылады пастаянна тэстуе кантраляваную ланцуг на наяўнасць электрычных уцечак. Як толькі сума вектарных значэнняў токаў лінейных стане больш нуля і пяройдзе мяжа адчувальнасці прыбора, ён адразу адключыць ланцуг. Такія сістэмы ставяць і ў аднафазных, і ў трохфазных лініях.

Характарыстыкі дыферэнцыяльных выключальнікаў

Розныя мадыфікацыі прылад ахоўных адрозніваюцца адзін ад аднаго па:

• асаблівасцях канструкцыі;
• ўвазе электрычнасці ўцечкі;
• параметрах адчувальнасці;
• хуткадзейнасці.

У залежнасці ад канструктыўных асаблівасцяў бываюць:

• Прылады ВДТ (дыферэнцыяльны выключальнік), дзе адсутнічае абарона ад вялікіх токаў. Яны рэагуюць на токі ўцечкі, але каб забяспечыць абарону іх схемы, паслядоўна трэба ўключаць засцерагальнікі.
• Прылада АВДТ, дзе прадугледжаны выключальнік аўтаматычнага тыпу. Гэта ўніверсальныя прыборы з двайны функцыяй - для абароны ад КЗ і перагрузак, а таксама кантролю уцечак.
• Прылада БДТ з магчымым падключэннем аўтамата спрацоўвання ў кропцы падключэння. Прыбор, прызначаны для сумеснай ўстаноўкі з аўтаматычным выключальнікам. Яго канструкцыя прапрацавана такім чынам, што дапускае толькі аднаразовае злучэнне з аўтаматам.

У залежнасці ад формы токаў уцечкі, распрацаваны групы ахоўных прылад наступнай мадыфікацыі:

• AC - прылады, якія працуюць з пераменным сінусоідным токам. Яны не рэагуюць на дыферэнцыяльныя імпульсныя токі, якія ўзнікаюць у момант ўключэння, напрыклад, лямпаў люмінесцэнтных, рэнтгенаўскіх апаратаў, прылад для апрацоўкі інфармацыйных сігналаў, пераўтваральнікаў на тырыстара.
• A - прыборы для абароны ад пастаяннага пульсавалага і пераменнага току. Ня распазнаюць пікавыя значэння уцечак імпульсных дыферэнцыяльных токаў. Яны працуюць у ланцугах выпрамнікоў электроннага тыпу, рэгулятараў фазоимпульсного пераўтварэнні. Прадухіляюць уцечкі на зямлю пульсавалага электрычнасці, у якім маецца пастаянная складнік напружання.
• B - сістэмы, якія працуюць з зменнымі, сталымі і пульсавалымі токамі ўцечкі.

Па адчувальнасці дыферэнцыяльны выключальнік мае наступныя тыпы:

• Сістэмы низкочувствительные, якія адключаюць ланцуг пры ўскосным дакрананні.
• Сістэмы з адчувальнасцю высокага парадку. Абараняюць, калі адбылося прамое дотык да токаправодаў.
• Супрацьпажарнага дзеянні.

Па часе, якое патрабуецца для спрацоўвання прылады:

• Дзеянні імгненнага.
• Хуткадзейныя.
• Для агульнага прызначэння.
• З затрымкай - селектыўнага тыпу.

Прыборы аховы току дыферэнцыяльнага селектыўнага прылады здольныя адключаць толькі тую частку абсталявання, дзе адбылося парушэнне.

Як працуе выключальнік дыферэнцыяльнага току

СУВЯЗЕ складаецца з стрыжня ў выглядзе кольца і двух абмотак. Гэтыя абмоткі цалкам аднолькавыя, то ёсць выкананы провадам аднаго перасеку і колькасць віткоў ідэнтычна. Праз адну абмотку праходзіць ток у напрамку ўваходу нагрузкі, а далей праз нагрузку вяртаецца на другую абмотку. Так як у кожнай нагрузцы праходзіць намінальны ток, то сумаванага токі на ўваходзе і на выхадзе, па Киргофу, павінны быць роўныя. У выніку токі ствараюць у абмотках аднолькавыя магнітныя патокі, накіраваныя ў процілеглым кірунку. Гэтыя патокі кампенсуюць адзін аднаго, і сістэма застаецца ў нерухомым стане. Калі толькі з'явіўся ток уцечкі, то магнітныя палі будуць рознымі, спрацуе рэле дыферэнцыяльнага току, што прывядзе да размыканне электрычных кантактаў. Электрычная лінія будзе цалкам абясточаная.

Дзе дастасавальна прылада ахоўнае дыферэнцыяльнага току

У сучасным будаўніцтве і электрычным абсталяванні плошчаў, а таксама пры рэканструявання ўсё больш ўжываюць прылады, якія адключаюць дыферэнцыяльны ток. Гэта абгрунтавана павышэннем бяспекі эксплуатацыі электрычных сетак, а таксама зніжэннем траўматызму. СУВЯЗЕ ўжываюць у:

• будынках грамадскага прызначэння: навучальных установах, будынках культуры, лякарнях, гасцінічных комплексах, спартыўных установах;
• будынках індывідуальных жылых і шматкватэрных: дамах, дачах, інтэрнатах, падсобных пабудовах;
• гандлёвых плошчах, асабліва вырабленых на аснове металаканструкцый;
• будынках адміністрацыйнага прызначэння;
• прамысловых прадпрыемствах.

Варыянты схем падлучэння СУВЯЗЕ

Ахоўная прылада дыферэнцыяльнага току выпускаюць на розны лік кантраляваных фаз. Бываюць аднафазныя, двухфазныя і трохфазныя выключальнікі дыферэнцыяльнага току.

Калі лінія аднафазная і трэба падключыць да яе СУВЯЗЕ і адзінарны аўтаматычны выключальнік, то не мае прынцыповай розніцы, што ставіць у першую чаргу. Усе гэтыя прыборы ставяцца на ўваходзе ланцуга. Проста зручней ставiць спачатку аўтамат на фазу, а выключальнік дыферэнцыяльнага току пасля. Бо нагрузка тады падключаецца да абодвух кантактам СУВЯЗЕ, замест фазы - на аўтамат, а замест нуля - на ахоўная прылада.

Калі асноўная лінія дзеліцца на некалькі ліній з нагрузкамі, то СУВЯЗЕ ставяць спачатку, а далей на кожную лінію свой аўтаматычны выключальнік. Важна, каб намінальны ток, які можа прапусціць СУВЯЗЕ, быў больш току спрацоўвання аўтамата, інакш абараніць само прылада не атрымаецца.

заключэнне

Усе працы па арганізацыі электрычнай праводкі і сістэм абароны ланцугоў лепш даверыць прафесійным электрыкам! Сваімі рукамі можна збіраць толькі нескладаныя электрычныя схемы, а падлучаючы ахоўныя прылады, выразна прытрымлівацца інструкцыі. Звычайна кожны кантакт мае адпаведную маркіроўку.