Дифференциальный автоматический выключатель – двойная экономия или снижение надежности?

Дифференциальный автоматический выключатель – двойная экономия или снижение надежности?

Очень часто при монтаже электрических щитов перед исполнителем — будь то электрик или электромонтажник — встает вопрос, какой вариант лучше применить: установить связку последовательно установленных УЗО и автоматического выключателя либо установить одно устройство — диф. автомат или как его правильно называют автоматический выключатель дифференциального тока (далее по тексту — АВДТ).  Казалось бы, вывод тут очевиден, зачем монтировать в щит два устройства, если их вполне может заменить одно?  В этом случае и место в распределительном щите экономится, и схема соединений проводов упрощается, чего тут, казалось бы, раздумывать?  Однако не все так просто как кажется на первый взгляд...

Для начала давайте повторим, что такое АВДТ.  Это электроустановочное изделие, которое выполняет функции защиты от токов короткого замыкания и перегрузки (функции автоматического выключателя), а так же от токов утечки (функции устройств защитного отключения), при этом по габаритам АВДТ гораздо компактнее, чем УЗО и автомат установленные вместе. 
Причем, как и УЗО, АВДТ есть электромеханического типа и электронного.  Последние — гораздо компактнее.  Грубо говоря, электромеханический АВДТ — это в корпус модульного автоматического автомата встроено еще и электромеханическое УЗО, у электронного АВДТ аналогично — встроено электронное УЗО.  

Вот тут и кроется первый минус АВДТ — это последствия компактного размещения в одном корпусе множества деталей и механизмов, что привело к сложности конструкции.  Посудите сами, например, в корпусе двухполюсного автоматического выключателя и так не очень много свободного места, а точнее сказать, его практически нет. А тут еще надо вмонтировать дифференциальный трансформатор с первичной, вторичной обмоткой исполнительным органом и соединить все это с механизмом расцепления.  И поэтому такое устройство АВДТ совершенно не способствует полноценному сохранению всех рабочих характеристик, как автоматического выключателя, так и УЗО — в одном корпусе. Есть некоторые производители, у которых АВДТ выпускается даже в одном модуле шириной всего 18мм: 
Второй минус — это то, что на механизм расцепления будут воздействовать три расцепителя: электромагнитный (срабатывает при токах короткого замыкания), тепловой расцепитель в виде биметаллической платины (срабатывает при токах перегрузки) и расцепитель от диф. трансформатора (реагирует на токи утечки).  При этом все три расцепителя воздействуют на механизм отключения с разной силой и поэтому к механизму отключения предъявляются повышенные требования, исключающие его отказ на отключение.  А это приводит опять же к усложнению конструкции привода, что совсем не способствует надежности.

Третий минус присущ только электронным АВДТ — им требуется наличие напряжения питания для установленной внутри электронной схемы и поэтому такое устройство может не сработать и не отключить, например, опасное замыкание фазного провода на корпус оборудования при обрыве нулевого провода до АВДТ.

Четвертый минус так же относится не ко всем АВДТ, а только некоторых производителей: при срабатывании АВДТ невозможно определить по какой причине он отключился — либо от КЗ, либо от перегрузки или от дифференциального тока утечки, что вызывает затруднение и увеличивает время определения и отыскания неисправности.

Пятый минус АВДТ заключается в том, что при выходе его из строя или изменении параметров нагрузки приходится выбирать новое устройство по двум параметрам — по номинальному току и по дифференциальному. И бывает так, что подобного АВДТ найти не удается, а на установку связки УЗО + автомат просто нет места в распределительном щите...

Шестой минус относится к электронным АВДТ — электронная схема внутри корпуса очень чувствительна к импульсным перенапряжениям.

Плюсы АВДТ — это естественно в первую очередь габаритные размеры и еще его стоимость — зачастую немного ниже стоимости вместе взятых УЗО и автомата. И еще к преимуществам АВДТ можно отнести упрощение электрической схемы и соединений в месте установки.

Сейчас посчитаем недостатки при применении в паре последовательно установленных УЗО и автоматического выключателя.

Первый минус — больше стоимость (однако не намного) по сравнению с АВДТ.
Второй минус — увеличение количества присоединенных проводов в схеме щитка.
Третий минус — габаритные размеры, они оказываются практически в два раза больше чем у АВДТ.
В принципе на этом все минусы и заканчиваются, далее идут только плюсы.

При сравнении этих двух вариантов применения АВДТ или УЗО + автомат зачастую складывается мнение, что надежность у двух последовательно установленных устройств гораздо ниже, чем у одного.  И на самом деле — чем больше устройств в цепи, тем выше отказ, так как выйти из строя может любое из всех последовательно установленных устройств, и при этом в любом случае нагрузка останется без напряжения.  Однако давайте определимся, какой может быть отказ.

Отказ возможен от ложного срабатывания устройства, поломки/износа механизма включения, потери питания на нагрузке от плохого прилегания силовых контактов и т.п.  Чем грозит в этом случае такой отказ?  Только отключением нагрузки от напряжения питания в самом крайнем случае, больше ничем.  На электробезопасность это никаким образом не повлияет.

Простыми словами — даже если в квартире сработает ложно устройство защитного отключения или автоматический выключатель, то ничего страшного не произойдет.  Ну, погаснет свет или перестанет работать бытовая техника — холодильник или телевизор, только и всего.  В этом случае потребуется определить какое устройство вышло из строя и заменить его на исправное.  А сейчас давайте рассмотрим более серьезный отказ с наиболее тяжкими последствиями, это — отказ устройства при аварийном событии.

Начнем с АВДТ.

Представьте себе что произошло замыкание фазного провода на заземленный корпус допустим микроволновки и при этом случилась поломка/отказ АВДТ, то есть вместо того что бы отключить поврежденный опасный участок электропроводки — дифавтомат остался во включенном положении (по какой причине это случилось не так важно, главное сам факт включенного состояния).  В этом случае на корпусе микроволновой печи будет находиться опасный потенциал и, задев корпус человек, неминуемо окажется под воздействием электрического тока.  И кроме этого через провод заземления будет протекать значительный ток короткого замыкания, который может привести к тяжелым последствиям — от перегрева электропроводки до пожара.  При этом замыкание на корпус будет именно короткое замыкание, так как речь идет о системе заземления TN-C-S , TN-S или, в крайнем случае, TN-C.  Так как именно по этим системам заземления должна быть выполнена электропроводка в зданиях согласно ПУЭ.

Сейчас посмотрим, что произойдет в аналогичной ситуации при применении связки УЗО + автомат. Здесь все намного лучше, чем в первом примере.  При отказе УЗО (а именно оно должно первым отключиться, так как чувствительность и время отключения у него меньше) аварийный участок отключит автоматический выключатель, потому что ток короткого замыкания будет достаточно большой.  И наоборот — при отказе автоматического выключателя его заменит устройство защитного отключения.  То есть эти два последовательно включенных устройства как бы резервируют друг друга при подобной тяжелой аварийной ситуации.

Подытожим: при замыкании на корпус в случае отказа АВДТ будут самые тяжелые последствия — от поражения электрическим током до пожара.  В случае использования последовательно установленных автомата и УЗО мы имеем надежное отключение поврежденного участка.  Поэтому делайте выводы, так ли важно уменьшение размеров распределительного щита при применении АВДТ или все-таки упор сделать на установку УЗО и автомата?  Все сказанное отнюдь не означает, что АВДТ совсем не надо применять.  На отдельных электропотребителелях его вполне можно использовать, к примеру, на электроводонагревателе или погружном электронасосе.  Однако когда требуется защитить группу автоматических выключателей, например, на вводе в дом, то тогда все-таки предпочтительнее установить последовательно УЗО и автоматический выключатель.

Изделие каких производителей следует выбирать?  Это не такой простой вопрос, как может показаться.  Рекомендуем скачать нашу PDF книгу о выборе подрядчика, там есть полезные рекомендации.  Конечно, почти всегда можно рекомендовать мировых лидеров: ABB, Legrand, Schneider.  Только надо помнить, что на рынке существуют подделки, а с другой стороны, и у самих именитых производителей есть разные линейки продуктов.  Например, достойный бренд DEKraft у Schneider.  Интересны варианты импортозамещения, например привлекает активность отечественного производителя EKF, но у нас мало опыта использования продукции отечественных брендов.  Будем признательны за Ваши отзывы не только о статье, но и по электротехнической продукции, которой Вы пользуетесь.

Оставляйте Ваши вопросы и комментарии  и, конечно же — обращайтесь к намполучите оптимальные решения для Вас и Вашего бизнеса по технологии ПССГ®!
03.03.2014