Дифференциальная защита

Уже на заре развития электротехники, то есть более ста лет тому назад, были изобретены первые технические средства защиты человека от вредного воздействия электричества: провода и токоведущие части электроприборов "одели" в изоляцию.

Несколько позже была разработана теория заземления, и металлические нетоковедущие детали электроустановок (корпус, рама) начали заземлять.

Заземление в сочетании с предохранителями ("пробки", плавкие вставки) или автоматическими выключателями ("автоматы") прекрасно себя оправдывает, ведь как только под высокое напряжение по тем или иным причинам попадает заземленная деталь, автоматический выключатель (предохранитель) просто размыкает электроцепь.

Но заземление оказывается неэффективным, если происходит непосредственное прикосновение человека к токоведущим частям установки.

При этом увеличение тока в электроцепи весьма незначительное и "автомат" на него не реагирует. Кардинальной защитой от поражения электрическим током в такой ситуации является так называемый дифференциальный выключатель.

Этот прибор устанавливается, как правило, на вводе электросети в дом (в квартиру). Он постоянно сравнивает силу тока в фазном и нулевом проводах и разрывает электроцепь, если эти токи существенно (на десятки миллиампер) отличаются.

Попросту говоря, дифференциальный выключатель отключает дом (квартиру) от электропитания, если в его внутренней электросети произошла утечка электричества. Отключает и в том случае, если такая утечка обусловлена прикосновением человека к оголенному проводу или к неизолированным деталям электроприборов.

Практически время отключения столь мало, что человек не успевает даже понять и почувствовать, что находился под воздействием высокого электрического напряжения.

Так же быстро дифференциальный выключатель реагирует и на другие причины возникновения утечек: ухудшение (старение, разрушение) изоляции на проводах, проникновение влаги в электроприборы, ошибки при монтаже проводки и так далее.

В отличие от автоматических выключателей и предохранителей типа плавких вставок и "пробок", дифференциальные выключатели, или, как их еще называют, дифференциальные реле, срабатывают не на высокие и сверхвысокие токи (токи "короткого замыкания"), а утечки из электросети и являются к тому же универсальной защитой электропроводки от последствий определенного типа неисправностей.

Важнейшими параметрами дифференциальных выключателей являются номинальный (рабочий) ток - IN, дифференциальный ток - IDN и номинальное напряжение - UN.

Номинальные ток и напряжение фактически - это параметры электрической сети, в которой может использоваться данное устройство. Например, если на корпусе дифференциального выключателя нанесены значения IN=16 А, UN=230 В, то данный выключатель может быть установлен в электропроводку, где токи потребления не превышают 16 А при напряжении до 230 В.

Дифференциальный ток - это значение тока утечки в электросети или в ее фрагменте, превышение которого приводит к срабатыванию дифференциального выключателя.

Например, надпись на корпусе IDN = 0,01 А означает, что этот прибор отключает электропитание дома или какого-то фрагмента домовой электросети, если ток утечки в нем превышает значение 0,01 А.

Каждый дифференциальный выключатель имеет клеммы для нулевого (нейтраль) и для всех фазных проводов электросети. Поэтому для использования в однофазных сетях (UN= 230 В) применяются двухполюсные приборы (ноль, фаза), а в 3-фазных (UN= 400 В) - четырехполюсные (три фазы и ноль).

Вместо дифференциальных выключателей достаточно часто применяются так называемые дифференциальные автоматы, или автоматические выключатели с дифференциальной защитой.

Эти устройства способны реагировать и на экстратоки (перегрузки по току) и на токи утечки, то есть совмещают свойства дифференциальных и автоматических выключателей.

Основные параметры те же, что и у дифференциальных выключателей, но значение номинального тока (IN) здесь - это сила тока в электроцепи, при превышении которой запускается механизм расцепителя дифавтомата.

Стандартные дифференциальные выключатели и автоматы выпускаются 2-полюсные и 4-полюсные. Они рассчитаны на номинальное напряжение 230 В и 400 В, соответственно. При этом номинальный ток (IN) может быть от 16 А до 63 А (иногда до 100 А) и дифференциальный ток (IDN) - 0,01; 0,03 и 0,1 А.