Виды дифавтоматов: Виды дифавтоматов – в чем отличие между ними, и какие встречаются — Северный бастион

Содержание

Виды дифавтоматов – в чем отличие между ними, и какие встречаются

В настоящее время выпускают огромное количество видов дифавтоматов на любой вкус. Чтобы выбрать среди них оптимальный вариант для конкретной электросети, нужно иметь представление об их классификации по функциональным возможностям. Это значительно облегчит выбор устройства. Пропустив их через сито нескольких наиболее важных характеристик, можно сильно сократить список подходящих приборов.

По типу сети и току утечки

Дифференциальные автоматы по типу контролируемой электрической сети делятся на однофазные напряжением 220 В и трехфазные с линейным напряжением 380 В, соответственно, разделяются на двухполюсников для однофазных и четырехполюсников для трехфазных сетей.

В зависимости от тока утечки, возникающего в контролируемой сети, дифавтоматы, как и УЗО, подразделяются на следующие категории.

Тип АС. Дифференциальный автомат этого вида реагирует на синусоидальный переменный ток утечки, который может появиться мгновенно или нарастать постепенно.

При превышении порогового значения тока отключения он срабатывает, разрывая защищаемую линию. На корпусе дифавтомата должно быть обозначение АС или символ переменного тока в рамке.

Тип А. Отличие устройства этой категории от первого типа состоит в том, что оно реагируют на мгновенное возникновение или постепенное увеличение переменного и постоянного (пульсирующего) тока утечки. При достижении значения уставки, дифавтомат срабатывает.

На его корпусе должно быть изображение буквы А или символа синусоиды и пульсирующего тока в рамке. Различия сказываются на цене. Эти дифавтоматы значительно дороже устройств первого типа из-за необходимости дополнительного контроля, пульсирующих токов.

Они имеют наибольшее распространение и рекомендуются в большинстве случаев. Это связано с большим количеством бытовой техники имеющей именно такого рода токи утечки. Некоторые производители прямо указывают на этот тип защитных приборов, для своих устройств.

Тип В. Дифавтоматы этого вида срабатывают при наличии переменного, постоянного или выпрямленного тока утечки. Независимо от того, как происходит превышение порогового значения, мгновенно или постепенно. Обычно используется на промышленных объектах.

На корпусе указываются символы постоянного, переменного и пульсирующего токов в рамке, как и в УЗО (кстати, на западе из принято называть дифреле).

В европейских странах тип АС практически не применяется. В России допускается применение всех типов устройств.

По току мгновенного расцепления

По время-токовой характеристике дифавтоматы, также как и автоматические выключатели делятся на несколько классов. Каждая категория указывает, во сколько раз ток мгновенного расцепления должен быть больше номинального, чтобы прибор сработал. По российскому ГОСТ Р 50345-99 этих категорий три:

вид В. Приборы этой категории мгновенно срабатывают при превышении контролируемого тока в 3-5 раз по сравнению с номинальным током;
вид С. Устройство с таким обозначением срабатывает в случае превышения номинального тока в 5-10 раз;
вид D. Дифференциальный автомат относящийся к данному классу среагирует при токах превышения номинала в 10-20 раз.

На корпусах устройств буквы с обозначением вида электромагнитного расцепителя по току мгновенного расцепления стоят перед цифрами обозначающими значение номинального тока. То есть, если на приборе написано С16, значит номинальный ток равен 16 А, а мгновенного расцепления 80-160 А.

В европейском союзе имеются приборы дополнительного типа А. В устройствах данного вида ток мгновенного срабатывания в 2-3 раза больше номинального тока.

Есть еще несколько типов (K, Z), которые установили сами производители. Здесь уже лучше обратиться к инструкции по эксплуатации на данный тип устройства, возможно, это будет именно тот прибор, который Вам нужен.

По времени срабатывания

По задержке времени срабатывания дифавтоматы бывают селективные и мгновенного действия. Первые обычно устанавливаются на вводе электрощита. Их основная функция – защита от пожара при нарушениях изоляции электропроводки.

Имеют значения отключающего тока 100 мА, 300 мА, 500 мА. Время задержки отключения составляет 0,15-0,5 секунды. Дифавтоматы мгновенного действия имеют значения отключающего тока в пределах 6-30 мА. Срабатывание происходит за сотые доли секунды, быстродействующие реагируют через тысячные доли.

Номинальная отключающая способность

По номиналу отключения дифавтоматы, также как и автоматические выключатели делятся на несколько видов. На корпусе устройства в прямоугольнике стоит число 3000, 4500, 6000 или 10000. Оно указывает, какой ток короткого замыкания в амперах выдержит дифавтомат без нарушения работоспособности при дальнейшем применении.

Приборы с максимальным значением применяют в производственных помещениях, мастерских. Устройства со значением 6000 А обычно используют в зданиях с новой электропроводкой, способной кратковременно выдержать большие токи.

В сельской местности обычно применяют приборы со значением 4500 А, там проводка похуже и линии электроснабжения послабее.

По токоограничению

Как бы быстро ни срабатывали расцепители, но это происходит за какое-то конечное время. Механическое размыкание контактов приводит к возникновению электрической дуги, пока расстояние между контактами не станет настолько большим, что дуга уже не сможет формироваться.

Класс токоограничения показывает, за какой интервал времени происходит размыкание контактов с момента начала размыкания и до гашения дуги.

Этот параметр очень важен для длительного и безопасного функционирования электропроводки. Чем меньше время размыкания, тем меньше страдают провода электросети от токов короткого замыкания.

Смысл токоограничения дифавтомата заключается в отключении защищаемой линии раньше, чем короткое замыкание наберет полную силу. Здесь он работает, как автоматический выключатель. Это позволяет защитить изоляцию от чрезмерного нагрева проводов и возгорания.

Выделяют 3 класса:

устройства 1 класса имеют время гашения дуги в дугогасительгой камере более 10 мс;
приборы 2 класса осуществляют гашение электрической дуги за 6-10 мс;
устройства 3 класса токоограничения производят это за 2,5-6 мс.

Чтобы определить класс, надо взглянуть на переднюю панель корпуса дифавтомата. Он виден в прямоугольной рамке под значением номинальной отключающей способности. Первый класс никак не обозначают.

Другие различия

Дифавтоматы различаются и по климатическому исполнению. На передней панели устройства внутри изображения снежинки указывается нижняя рабочая температура. Приборы подразделяются и по номинальной частоте контролируемой сети. Разновидности дифавтоматов на этом не заканчиваются.

Ко всему прочему дифференциальный автомат подразделяется на два вида: электронный и электромеханический. Первые компактнее, но имеют один недостаток, при отсутствии питающего напряжения на электронной плате они не работают. Это может произойти при обрыве нулевого провода.

В этот момент происходит перераспределение токов и необходимо срочно отключить электросеть, но электронный дифавтомат не поможет. Здесь справятся только второй (электромеханический) тип устройства, который не нуждается в дополнительном питании, чем отличается от первых, ему достаточно токов утечки.

Чисто внешне приборы отличить очень трудно. Самый простой способ использовать батарейку типа «Крона». При подключении к устройству в обход дифференциального трансформатора, электромеханический дифавтомат должен сработать, а электронный нет.

Стоит ли выбирать

Разобравшись с классификацией дифавтоматов по различным характеристикам, можно приступать к выбору необходимого для данной цепи устройства. Но на этом выбор прибора не заканчивается.

Теперь важно понять, а нужен ли автоматический выключатель дифференциального тока вообще, а может, стоит заменить его на два различных прибора: автоматический выключатель и устройство защитного отключения.

Этот вопрос возникает у многих специалистов. На первый взгляд применение дифавтомата несет только благо: экономится место в электрическом щите, упрощается монтаж. Но есть и несколько моментов заставляющих задуматься перед выбором.

Первое, цена дифавтомата больше стоимости автоматического выключателя и устройства защитного отключения. Это справедливо, если сравнивать приборы одного производителя.

Второй момент связан с тем, что при срабатывании дифавтомата невозможно понять причину отключения. Было ли это короткое замыкание или пробой изоляции. Соответственно и дальнейшие действия тоже становятся неясными.

И третье, все когда-нибудь выходит из строя. В случае с дифавтоматом, придется менять весь прибор. В случае с двумя устройствами, достаточно заменить один.

Кстати, чем сложнее устройство, тем менее оно надежно. Только учтя все преимущества и недостатки, можно сделать правильный выбор.

Типы дифференциальных автоматов

Дифавтомат представляет собой устройство, в котором одновременно сочетаются функции автоматического выключателя и УЗО. На рынке представлены различные типы дифференциальных автоматов, предназначенных для защиты человека от поражений электрическим током и защиты электрической сети от коротких замыканий и перегрузок.

Принцип работы устройства

Основной частью устройства является модуль дифференциальной защиты. Он обнаруживает дифференциальный электрический ток на землю (ток утечки). Преобразовав его в механическое воздействие, осуществляется сброс выключателя.

Дифференциальный автомат оборудован двумя системами разрыва цепи:

Электромагнитный расцепитель отключает линию электропитания в случае короткого замыкания.
Тепловой — срабатывает в при возникновения перегрузки.

Для проверки исправности модуля дифференциальной защиты на корпусе устройства расположена специальная кнопка «Тест». При нажатии на эту кнопку создается искусственный ток утечки, и автомат, если он исправен, должен отключиться.

В дифавтомате, как и в УЗО, в качестве датчика утечки тока применяется специальный трансформатор. Работа этого трансформатора основана на изменении дифференциального тока в проводниках, подающих электрическую энергию на электроустановку.

Ток утечки отсутствует, если нет повреждений изоляции электропроводки или к ней никто не прикасается. В этом случае в нулевом и фазном проводе нагрузки будут протекать равные токи.

Принцип работы дифавтомата

В случае возникновения утечки, к примеру, если человек случайно прикоснется к фазному проводнику или при нарушении изоляции провода, происходит нарушение баланса тока и магнитных потоков. Во вторичной обмотке возникает электрический ток, который приводит в действие магнитоэлектрическую защелку. Сработавшая защелка воздействует на механизм, разъединяющий цепь.

Типы и характеристики дифавтоматов

Основные технические характеристики дифференциальных автоматов такие же, как и у автоматов и УЗО:

Номинальный ток In – ток в амперах, который аппарат может проводить длительное время (6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 А).
Номинальный ток — максимально возможный ток, который способна пропустить контактная система прибора без его повреждения. Эта же величина используется для расчетов других характеристик устройства.
Временно-токовая характеристика В, С или D, указывается перед значением номинального тока.
Номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка по току утечки) IΔn = 10, 30, 100, 300, 500 мА.
Номинальное напряжение, напряжение при котором аппарат работает в нормальных условиях. 220В для однофазной сети и 380В для трехфазной электросети.
Тип (класс) модуля дифференциальной защиты. Тип АС – реагируют на синусоидальный переменный ток утечки, обозначаются значком в виде синусоиды. Тип А — реагируют на синусоидальный переменный и пульсирующий постоянный токи утечки.
Номинальная отключающая способность – максимальный ток короткого замыкания, который дифавтомат способен отключить и остаться в работоспособном состоянии. Указывается на передней панели в прямоугольнике в амперах(3000, 4500, 6000, 10 000 А).
Класс токоограничения. Он определяется временем с момента начала размыкания силовых контактов до момента полного гашения электрической дуги в дугогасительной камере. Существует три класса — 1, 2, 3. Информация о них указывается в квадрате на передней панели.
Тип встроенного модуля дифференциальной защиты по конструктивному исполнению — электромеханическое или электронное.
Количество полюсов — 2 или 4.
Диапазон температур от -25 до + 40°С (обозначается символом снежинки на передней панели).

Дифавтомат двухполюсный

Также, как и УЗО, дифференциальные автоматы бывают селективными. Применяют их в качестве вводных защитных аппаратов. Выдержка времени им нужна для возможности отключить дифференциальный ток устройствам, подключенным после вводного. Если этого не происходит, срабатывает селективный автомат.

Маркируются селективные дифавтоматы буквами, в зависимости от задержки на срабатывание:

Буквенное обозначение	Задержка срабатывания, мс
Тип S	200 – 300
Тип G	60 – 80

Что лучше — электромеханическое или электронное исполнение?

Дифференциальные автоматы могут изготавливаться как с электромеханическим устройством защитного отключения, так и с электронным.

Электромеханическое устройство не требует для работы дополнительного электропитания. Энергия для срабатывания катушки отключения, выводящей устройство из включенного состояния, берется от источника тока утечки. Дифференциальный трансформатор, регистрирующий эти токи, имеет большие габариты. Это сказывается на компактности прибора в целом.

Электронные аналоги, помимо датчика тока утечки и отключающей катушки, содержат электронную схему с усилителем сигнала. Небольшой по величине сигнал от датчика увеличивается до амплитуды и мощности, достаточной для работы катушки расцепителя. Такие дифавтоматы компактнее.

При обрывах нуля питающей линии дифференциальные автоматы с электронной схемой управления становятся бесполезными. Напряжение питания электроники пропадает, что не дает возможности отключить устройство. Поэтому, несмотря на компактность, применять такие приборы целесообразно только в комплекте с реле напряжения.

Исходя из вышеизложенного, можно определится, какое исполнение прибора более приемлемо в конкретном случае.

Различные типы дифференциальных автоматов могут с успехом применяться в однофазных и трехфазных сетях переменного тока. Такие устройства способствуют повышению уровня безопасности в процессе эксплуатации различных электроприборов.

Дифференциальный автомат. Виды и работа. Устройство

Рассмотрим один из видов защиты – автомат дифференциального тока, или дифференциальный автомат. Это устройство включает в себя функции устройства защитного отключения и автоматического выключателя. Оно обеспечивает защиту контролируемой цепи от токов короткого замыкания и перегрузочных токов, работая в качестве автоматического выключателя. Также дифференциальный автомат защищает человека от возможного удара электрическим током в результате токов утечки, не допускает пожара вследствие повреждения изоляции токоведущих элементов электроустановки, выполняя при этом функции УЗО.

Виды

Разделение дифавтоматов на виды осуществляется по их характеристикам. Рассмотрим основные разновидности таких устройств.

Тип электрической сети

Все устройства защиты выбирают по числу фаз электрической сети. Существуют дифференциальные автоматы для эксплуатации в однофазной сети 220 вольт, для трехфазной сети 380 вольт. На корпусе устройства есть соответствующее обозначение. Трехфазные модели оснащены нулевым полюсом и тремя полюсами фаз. Его размеры значительно больше, в отличие от однофазной модели, на которой имеется полюс фазы и ноля. На первой картинке слева – однофазный автомат, справа – трехфазный.

Параметры тока

Номинальный ток обозначается буквой «С» рядом с числом нагрузки тока в амперах.

В быту популярными стали дифавтоматы С16. Остальные виды используются реже. Ток утечки обозначается символом Δ, а справа от этого символа указывается ток в миллиамперах. В цепях освещения чаще всего используются дифавтоматы с номинальным значением тока утечки 10-30 мА. Из них для одиночных сетей применяют автоматы на 10 мА, а в групповых сетях на 30 мА. Защита с номинальным током утечки 100-300 мА применяется для входных дифавтоматов.

Многие потребители в момент запуска расходуют намного больше энергии, чем при дальнейшей работе. Такие токи называют пусковыми. Они во много раз могут превосходить эксплуатационные токи.

Для того, чтобы не прекращалась подача электроэнергии при запуске мощного электродвигателя, дифференциальный автомат работает так, что отключение выполняется только при значительном превышении его номинального тока.

По параметру тока, при котором срабатывает защита при запуске мощных потребителей, дифференциальные автоматы делятся на типы:

В – выдерживает перегрузку от 3 до 5 раз.
С – перегрузка от 5 до 10 раз.
D – отключение питания происходит при возрастании тока от 10 до 20 раз.

Если к сети питания подключено малое количество устройств с небольшой мощностью, то лучше всего подходит тип В. В городских квартирах и домах рекомендуется подключать дифференциальные автоматы типа С. На промышленных производствах, оснащенных силовым оборудованием, устанавливают защиту типа D. Тип защиты обозначается рядом с током номинала на корпусе автомата.

Класс защиты

Этот параметр означает, на какие виды токов реагирует дифференциальный автомат.

AC — Для синусоидального переменного тока
A — Для синусоидального переменного и пульсирующего постоянного
B — Для переменного, импульсного, постоянного и сглаженного постоянного
S — Выдержка времени отключения 200-300 мс
G — Выдержка времени отключения 60-80 мс

В квартирах и собственных домах чаще всего применяются типы защит АС и А. Из них наиболее распространена защита А-класса, так как основная часть устройств потребителей оснащена электронным управлением. Например, светодиодная подсветка и некоторые виды люстр управляются с помощью электроники. АС-класс устанавливают в загородных дачах и домах, не имеющих электронных устройств.

Класс ограничения тока и отключающей способности

Дифференциальный автомат имеет класс токоограничения, по которому можно определить быстродействие обесточивания линии питания при появлении критических значений тока.

Класс токоограничения имеет цифровое обозначение:

1 – медленный.
2 – средний.
3 – быстрый.

С повышением класса возрастает и стоимость дифавтомата. В прямоугольнике изображена отключающая способность, а класс токоограничения под ней в квадратике.

Условия эксплуатации

Основная часть дифавтоматов эксплуатируется в теплых отапливаемых помещениях, и рассчитана на работу в диапазоне -5 +35 градусов. Если дифференциальный автомат необходимо установить вне помещения, то применяют другой тип автоматов, так как в зимнее время температура может опуститься до более низких значений. Для таких случаев существуют морозоустойчивые автоматы, способные работать при более низких температурах.

На корпусе таких автоматов имеется специальный значок снежинки.

При всех аналогичных характеристиках морозоусточивые модели имеют стоимость выше, по сравнению с другими моделями.

Внутреннее устройство

Конструкция дифавтомата может быть электронной или электромеханической. Электронные модели получают питание от фазного провода. При отсутствии электроэнергии такие дифавтоматы не способны выполнять свои функции. Поэтому наиболее надежными считаются электромеханические автоматы, которые для работы не нуждаются в отдельном источнике электроэнергии, и могут работать в любой ситуации.

Чтобы самостоятельно проверить тип дифавтомата, понадобится простая батарейка и два куска провода. Один отрезок провода необходимо подключить к одному полюсу батарейки, а второй проводник ко второму полюсу.

Далее, включаем автомат и оголенными концами проводников касаемся контактов автомата вверху и внизу, создавая эффект замыкания и утечки тока. Если защита сработала, то дифавтомат является электромеханическим, так как он способен функционировать и выполнять свои задачи без внешнего питания.

Устройство и принцип работы

Дифференциальный автомат состоит из защитной и рабочей части. Защитная часть автомата представляет собой модуль дифзащиты, который отвечает за ток утечки на землю (дифференциальный ток). Также, в модуле происходит преобразование электрического тока в механическое воздействие на специальную рейку, которая выключает питание. Этот механизм и является рабочей частью дифавтомата.

Модуль защиты обеспечивается питанием путем последовательного подключения с автоматическим выключателем. Модуль защиты оснащен вспомогательными устройствами, такими как электронный усилитель, с обмоткой электромагнитного сброса, а также дифференциальный трансформатор, который выявляет остаточный ток.

Чтобы проверить работоспособность модуля защиты, корпус дифавтомата оснащен кнопкой «Тест». Если нажать на эту кнопку, то происходит имитация тока утечки, и при исправном автомате питание должно отключиться.

В дифавтомате в качестве датчика дифференциального тока используется специальный трансформатор, так же как и в устройстве защитного отключения. Действие этого трансформатора заключается в преобразовании тока утечки в проводах, которые подают электроэнергию на устройство защиты.

Если нет неисправностей изоляции проводов, либо к токоведущим элементам никто не прикоснулся, то тока утечки нет. При этом в проводниках фазы и ноля протекают одинаковые токи.

Такими токами наводятся одинаковые магнитные потоки, направленные навстречу друг другу, в магнитопроводе трансформатора. В итоге во вторичной обмотке ток равен нулю, а магнитоэлектрическая защелка, являющаяся чувствительным элементом, не срабатывает.

При появлении утечки тока, например, если кто-то прикоснулся к проводу фазы, либо повредилась изоляция, нарушается баланс магнитных потоков и тока.

В это время во вторичной обмотке появляется электрический ток, приводящий в движение магнитоэлектрическую защелку, которая действует на расцепляющий механизм автомата и систему контактов.

Как правильно выбрать электрический дифавтомат: какой лучше

Существуют разные способы защиты при использовании электрических сетей. Чтобы защитить энергосеть от возгорания, применяется автоматический выключатель, а для защиты живого организма от негативного воздействия тока — устройство защитного отключения (УЗО). Объединение выключателя и УЗО в одном устройстве получило название дифференциальный автомат (дифавтомат).

Принцип работы и конструкция

Дифференциальный автомат обеспечивает защиту электрической проводки на объекте и от короткого замыкания, и от перегрузки, а также и от дифференциальных токов. Установив вместо начального автомата дифавтомат, можно практически обезопасить и себя, и электропроводку в доме.

При изготовлении корпуса дифавтоматов используется диэлектрический материал. Конструктивно они выглядят похоже на УЗО или автоматический выключатель, только имеют большие размеры. Снизу присутствует защёлка для установки на DIN-рейку.

Дифференциальный автомат — это устройство, способное работать в режиме УЗО или как обычный автоматический выключатель. Для подключения устройства к электрической сети необходимо взвести управляющий переключатель в положение «включено». Устройство имеет клеммы под зажим, предназначенные для подключения входной и выходной линий.

Дифавтомат состоит из двух частей. Первая часть, защитная, не что иное как модуль дифференциальной защиты. Главная его задача — проведение анализа тока утечки (дифференциальный ток). Вторая часть, выключатель, используется для механического разрыва линии электропередачи, при появлении нештатных ситуаций. Рассмотрим принцип работы на примере дифференциального автомата АВВ.

Защитная часть работает по принципу УЗО. Главным элементом является трансформатор, он состоит из тороидального сердечника с двумя обмотками. Протекая по цепи в прямом и обратном направлении, ток создаёт в каждой обмотке своё переменное магнитное поле, магнитные потоки которых равны по величине, но различны по направлению. В результате чего результирующий магнитный поток в сердечнике равен нулю.

Если где-то на электрической линии происходит нарушение изоляционного слоя или корпус оборудования находится под разностью потенциалов, в этих местах при касании происходит утечка тока. В результате нарушается уравновешенность магнитных потоков и под воздействием поля во вторичной обмотке наводится электродвижущая сила (ЭДС). При появлении ЭДС возникает ток, воздействующий на реле, подключённое к силовым контактам.

Для проверки этой части устройства на лицевую поверхность выводится кнопка, которая имитирует появление тока утечки. Обычно она маркируется как «Тест». Если её нажать, электрическая цепь разорвётся. Производители рекомендуют проводить проверку устройства не реже одного раза в месяц.

Вторая часть работает следующим образом. Ток подводится к катушке соленоида, а с неё на биметаллическую пластину. Пластина имеет вид полоски из двух спрессованных металлов с отличающимися коэффициентами теплового линейного расширения. Пластина и соленоид называются расцепителями. Существует два условия, при которых автоматический выключатель рассоединит электрическую цепь: перегрузка и короткое замыкание.

В режиме перегрузки выключение происходит с помощью биметаллической пластинки, способной изгибаться под действием тепла. При возрастании потребляемой мощности растёт ток. В результате пластинка нагревается, меняет форму и разрывает контакт. Соответственно, разрывается и электрическая цепь. Величина тока, при котором пластина разрывает контакт, настраивается на заводе изготовителе.

В режиме короткого замыкания используется принцип соленоида. При увеличении магнитного поля приводится в движение соленоид, который и разрывает электрическую цепь. Для рассевания искры, которая возникает при разрыве цепи, в конструкции используется дугогасящая камера. Рассеивающая её на параллельно стоящих в ней пластинах.

Таким образом можно отметить основные части конструкции:

токовые клеммы;
расцепитель:
рычаг управления;
регулировочный винт расцепителя;
дугогасящая камера;
магнитоэлектрические реле;
дифференциальный трансформатор.

Устройство защитного отключения выпускается либо электромеханическое, либо электронное. Отличие их в том, что первый тип не требует дополнительного питания, так как ток для срабатывания реле берётся из промышленной сети. Трансформатор для получения требуемой величины силы тока делается большим, соответственно и сам автомат имеет крупнее габариты, чем электронный. Электронные устройства дополняются усилителем для сигнала, регистрируемый ток утечки, проходя через него, увеличивает своё значение.

Такой конструктив характерен не только для дифавтомата abb, но и для других производителей.

Технические характеристики

Можно выделить следующие технические характеристики автоматов:

Рабочий ток. Значение силы тока, который, протекая через дифавтомат, не вызывает его срабатывания.
Временно-токовая характеристика. Обозначает соотношение действительной силы тока, пропускаемого через автомат, к его номинальному значению. Характеризует степень чувствительности срабатывания автомата.
Выключающий рабочий ток утечки. Выпускаются номиналами 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA.
Рабочее напряжение. Существуют устройства, используемые для работы в электрической сети 220 и 380 вольт.
Отключающая способность. Пороговое значение тока короткого замыкания. Величина тока которую устройство отключает без последствий для своих компонентов. Маркируется на лицевой стороне в прямоугольнике, имеет значения 3000 A, 4500 A, 6000 A, 10 000 А.
Класс токоограничения. Значение определяется скоростью реакции устройства на появление нештатной ситуации. Классификация происходит по трём классам, с 1 по 3. На приборе отмечается в середине квадрата цифрой, соответствующей классу.
Тип управления дифзащиты. Бывает электромеханическое или электронное.
Тип дифференциальной защиты. Зависит, с каким типом тока утечки работает автомат. Тип A. C. работает при синусоидальном сигнале. Тип A при синусоидальном и постоянном сигнале.
Количество полюсов. Каждый полюс — это вход для линии электропередачи. Количество зависит от типа сети. Выпускаются устройства с количеством полюсов от двух до четырёх.
Температурный диапазон. Чаще всего используется от -25 до +40 C. На корпусе устройства обозначается снежинкой.

Подключение автомата

Подключение устройства происходит в разрыв электрической сети, путём зажатия электрических проводов в специальных клеммах устройства. Обычно само устройство устанавливается в щитке на DIN-рейку. При этом нужно понимать, что к устройству подключается только нейтральный и фазовый провод лишь того ответвления, которое защищается. Например, нельзя объединять нейтральные провода различных цепей.

Вот как выглядит рекомендация по подключению фирмы abb:

Дифференциальный автомат устанавливается выше линии электросети, на DIN-рейку, c возможностью свободного доступа к нему.
Провода коммутируются последовательно. Кабели разных цепей соединять запрещено. В случае такого подсоединения селективная схема работать не будет.
Металлические выводы заземлить.
После выполнения монтажа проверить работоспособность нажатием контрольной кнопки.

Отличие селективной схемы подключения от неселективной схемы в том, что при нарушениях в работе отключается только аварийная цепь, а другие остаются в функциональном состоянии. Маркируются селективные устройства буквой S.

Например, селективная система подключения — это один селективный дифавтомат для общей группы из трёх устройств и три дифавтомата на различное оборудование. Если произойдёт авария на любом одном устройстве, то сработает только его защита, а остальные два прибора продолжат работать. В то время как при использовании неселективного автомата выключатся все устройства.

Критерии выбора дифавтомата

Перед покупкой устройства необходимо определиться с его назначением. По номинальному току утечки для розеток и осветительных электросетей применяются дифавтоматы с номиналом 10−30 mA. Если сети объединены в группы, то используются на 30 mA, а для отдельных розеток на 10 mA. Дифавтомат, устанавливаемый на входе выбирается в диапазоне 100−300 mA.

Чтоб подобрать из всех разновидностей дифавтомат, который будет служить долго и качественно, нужно рассчитать суммарную мощность нагрузки, которую планируется к нему подключить.

Например, для подключения домашней электрической линии, к которой подключена стиральная машинка с мощностью 700 Вт и бойлер на 1,8 кВт, потребуется устройство с током (700 ватт + 1800 ватт) / 220 вольт = 12 ампер. Из модельного ряда устройств подойдёт автомат с номинальным током 16 А. При выборе необходимо обратить внимание на маркировку.

Примеры обозначений

Расположение значков на лицевой панели зависит от производителя, но основные данные указываются однотипно. Строгого указания в надписях нет, поэтому в прайс-листах или каталогах, можно встретить разное обозначение. Вот так обозначает свои модели дифференциального автомата шведско-швейцарская компания АББ, специализирующаяся в области электроники: AC-C 2P 40A/30 ma тип 6M:

AC-C — автомат селективный.
2P — однофазный двухполюсный автомат.
40 A — максимальный ток 40 ампер.
30 mA — чувствительность тока утечки величиной в 30 mA.
6M — типовой размер. Имеется крепление под DIN-рейку.

А вот как обозначает популярная немецкая фирма Хагер: Дифференциальный автоматический выключатель 1+N, 40A, 30 mA, С, 6 КА, A, 2 м AD990J:

1+N — однофазный дифавтомат, двухполюсный.
40 А — рабочая нагрузка.
30 мА — рабочий ток утечки.
С — характеристика отключения.
6 кА — максимальная отключающая способность.
А — чувствительность к синусоидальному и пульсирующему постоянному току.
2 м — количество мест, занимаемое на din-рейке в щите.
AD990J — номенклатурный номер.

Цена дифференциального устройства зависит от производителя и рабочих характеристик. Чем значения показателей выше, тем дороже будет стоить автомат.

При покупке требуется различать УЗО от дифавтомата, так как их внешний вид схож. Внешние способы отличия в следующем:

Название устройства. К сожалению, не все производители указывают название, но большинство отмечают его на лицевой стороне устройства или боковых гранях.
Маркировка. Когда на устройстве обозначен один лишь номинальный ток, то это УЗО, а если вместе с величиной тока указан и тип характеристики, то это дифференциальный автомат, например, С16. Другой метод отличить устройство защитного отключения от дифавтомата — внимательно изучить надписи на корпусе прибора.
На устройстве должна быть указана схема коммутации. Если на схеме присутствуют обмотки электромагнитного и теплового расцепителей, то это дифавтомат.

Какой тип работы лучше

Ответить на вопрос о том, какой лучше выбрать тип электронный или механический, довольно сложно. Преимущества электронного дифавтомата — цена, размеры и более точная чувствительность. Электромеханическое устройство отличается надёжностью и простотой конструкции. Но самый большой недостаток электронных автоматов в том, что если не будет питания, он не сработает.

Кажется, что если нет напряжения, то и его работа не нужна, но это в корне не так. В случае отгорания нулевого провода, света не будет, но опасное напряжение сохранится. В таком случае при утечке тока механический дифавтомат сработает, а электронный — нет. При этом электронный дифавтомат подвержен влиянию перепадов напряжения в сети и может выйти из строя.

На рынке присутствуют модели как отечественных, европейских, так и азиатских производителей. Но в первую очередь нужно обращать внимание на известные бренды, такие как ABB, Schneider Electric, Siemens, Hager. Продукция этих изготовителей всегда имеет сертификат качества и привлекательный гарантийный срок.

Дифференциальный автомат: назначение, устройство, схема подключения

Дифференциальный автомат – уникальный аппарат, сочетающий в едином корпусе функции сразу двух защитных устройств – это одновременно УЗО и автоматический выключатель. Профессионалы рекомендуют использовать дифференциальные автоматические выключатели в обязательном порядке при устройстве или реконструкции проводки.

Каково назначение дифференциальных автоматов, по каким параметрам выбирается и какова его схема подключения – ответы на эти вопросы постараемся дать ниже.

Для чего нужны дифференциальные автоматы?

Прямым предназначением дифференциального автомата является защита человека от поражения электрическим током при прямом контакте. Устройство одновременно отслеживает как возникновение короткого замыкания, так и проявление признаков утечки электричества через повреждённые токопроводящие компоненты сети.

Дифференциальный автомат обесточит контролируемую линию при возникновении:

короткого замыкания;
перегрева электрической проводки из-за превышения уставки номинального тока дифавтомата;
утечки на землю больше, чем соответствующая уставка.

Так, простое устройство вполне способно обезопасить квартиру или частный дом, предотвращая возникновение чрезвычайных ситуаций, вызванных проблемами с электричеством.

Преимуществом использования дифференциального автомата является отсутствие необходимости подбора УЗО, ведь он уже содержится в составе компонентов дифференциального автомата. Одно устройство, совмещающее в себе функции двух (УЗО и автоматического выключателя), занимает меньше места в электрическом щитке на размер однополюсного автомат – его ширина 17,5 мм.

Среди недостатков можно выделить вероятность выхода из строя одного из двух компонентов дифавтомата – замена отдельной части невозможна, что вынудит приобрести новый дифференциальный автомат.

Техническое устройство

Конструктивно дифавтоматы выполняются из диэлектрического материала. Задняя часть имеет специальное крепление для установки на DIN-рейку. Внутри они состоят из двухполюсного или четырёх полюсного выключателя и включенного последовательно с ним модуля дифзащиты. Данный модуль представляет собой дифференциальный трансформатор тока, через который проходят ноль и фаза, образуя тем самым первичную обмотку и обмотку управления — вторичную обмотку.

Как работает дифференциальный автомат

В основе принципа работы дифавтомата лежит использование специального трансформатора, функционирование которого строится на изменениях дифференциального тока в проводниках электричества.

При появлении токов утечки баланс нарушается, так как часть тока не возвращается. Фазный и нулевой провода начинают наводить разные магнитные потоки и в сердечнике трансформатора тока возникает дифференциальный магнитный поток. В результате этого в обмотках управления возникает ток и срабатывает расцепитель.

При перегреве в модуле автоматического выключателя срабатывает биметаллическая пластина и размыкает автомат.

Основные параметры

Любой дифференциальный автомат располагает 8-ю клеммами для трёхфазной сети и 4-мя для однофазной. Само устройство является модульным и состоит из:

Корпуса, изготовленного из негорючего тугоплавкого материала;
Клемм с маркировкой, предназначенных для подключения проводников;
Рычага включения-выключения. Количество зависит от модели конкретного устройства;
Кнопки тестирования, позволяющей вручную проверить работоспособность дифференциального автомата;
Сигнального огонька, информирующего о выбранном типе срабатывания (утечка или перегрузка).

При выборе дифференциального автомата со всей интересующей информацией можно ознакомиться непосредственно на самом корпусе устройства.

Выбор дифавтомата нужно производить исходя из множества параметров:

Номинальный ток – показывает, на какую нагрузку рассчитан дифавтомат. Эти значения стандартизированы и могут принимать следующие значения: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63А.
Время-токовая характеристика – значения могут быть равны B, C и D. Для простой сети с маломощным оборудованием (используется редко) подойдёт тип В, в городской квартире – С, на мощных производственных предприятиях – D. Например, при запуске двигателя ток резко возрастает на доли секунд, ведь необходимы определённые усилия для его раскрутки. Данный пусковой ток может в несколько раз превышать номинальный ток. После запуска потребляемый ток становится в несколько раз меньше. Для этого и нужен этот параметр. Характеристика B означает кратковременное превышение такого пускового тока в 3-5 раз, C – 5-10 раз, D – 10-20 раз.
Дифференциальный ток утечки – 10 или 30 мА. Первый тип подойдёт для линии с 1-2 потребителями, второй – с несколькими.
Класс дифференциальной защиты – определяет, на какие утечки будет реагировать дифавтомат. При выборе устройства для квартиры подойдут классы АС или А.
Отключающая способность – значение зависит от номинала автомата и должно быть выше 3 кА для автоматов до 25 А, 6 кА для автоматических выключателей на ток до 63 А и 10 кА для автоматических выключателей на ток до 125 А.
Класс токоограничения – показывает, как быстро будет отключена линия при возникновении критических токов. Существует 3 класса дифавтоматов с самого «медленного» — 1 к самому «быстрому» — 3 по срабатыванию соответственно. Чем выше класс, тем выше цена.
Условия использования – определяются исходя из потребностей.

Выбор дифавтомата по мощности

Для того чтобы выбрать дифавтомат по мощности необходимо учитывать состояние проводки. При условии, что проводка качественная, надёжная и отвечающая всем требованиям, для расчёта номинала можно применить следующую формулу – I=P/U, где P – это суммарная мощность используемых на линии дифференциального автомата электрических приборов. Выбираем дифавтомат ближайший по номиналу. Ниже приведена таблица зависимости номинала дифавтомата от мощности нагрузки для сети 220 В.

Внимание! Электрические провода должны быть правильно подобраны, исходя из мощности нагрузки.

Все характеристики дифавтоматов указываются непосредственно на самом корпусе устройства, что облегчит подбор подходящего дифференциального автомата и поможет определиться с тем, какой дифавтомат для квартиры подойдёт лучше всего.

На данный момент в продаже имеются дифавтоматы с двумя типами расцепителя:

Электронный – имеет электронную схему с усилителем сигнала, которая питается от подключённой фазы, что делает устройство уязвимым при отсутствии питания. При пропаже нуля такой он не сработает.
Электромеханический — не потребует для работы внешних источников питания, что делает его автономным.

Подключение

Подключение дифавтомата – весьма несложный процесс. Верхняя часть дифференциального автомата содержит контактные пластины и зажимные винты, предназначенные для подключения нуля N и фазы L от счётчика. Нижняя часть располагает контактами, к которым и подключается линия с потребителями.

Подключение дифавтомата можно представить следующим образом:

Зачистка концов проводников от изоляционного материала примерно на 1 сантиметр.
Ослабление зажимного винта на несколько оборотов.
Подключение проводника.
Затягивание винта.
Проверка качества крепления простейшим физическим усилием.

Выбор между конфигурацией УЗО + автомат и обычным дифавтоматом должен обуславливаться наличием места в щитке и ценой самих устройств. В первом варианте сложность монтажа слегка возрастёт.

В случае с однофазной сетью в 220 В, используемой в большинстве квартир и домов, необходимо использовать двухполюсное устройство. Монтаж дифференциального автомата в данном случае можно провести двумя способами:

На входе после электросчётчика для всей квартирной проводки. При использовании данной схемы питающие провода подключаются к верхним клеммам. К нижним же подаётся нагрузка от различных электрических групп, разделённых автоматическими выключателями. Существенным минусом данного варианта является сложность поиска причины выхода из строя в случае срабатывания автоматики и полное отключение всех групп при неполадках.
На каждую группу потребителей по отдельности. Этот метод применяют для защиты в помещениях, где отмечается повышенный уровень влажности воздуха – ванные, кухни. Актуален метод и для мест, где электробезопасность должна быть на высшем уровне – например, для детской. Понадобится несколько дифференциальных автоматов – несмотря на большие затраты, данный способ является наиболее надёжным и гарантирующим бесперебойное электроснабжение, а срабатывание любого из дифавтоматов не заставит сработать остальные.

При наличии трёхфазной сети в 380 В нужно применять четырёхполюсный дифавтомат. Вариант используется в новых домах или коттеджах, где устройству необходимо выдерживать высокие нагрузки от электроприборов. Использовать такое подключение дифавтоматов можно и в гаражах в связи с возможным использованием мощного электрооборудования.

Можно сделать вывод, что схема подключения дифференциальных автоматов мало чем отличается от аналогичных схем для УЗО. На выходе устройства должны быть подключены фаза и ноль от защищаемого участка сети. Безопасность именно этой группы и будет контролироваться.

Дифференциальные автоматы успешно применяются и в однофазных, и в трёхфазных сетях переменного тока. Установка такого устройства значительно повышает уровень безопасности при эксплуатации электроприборов. Кроме того, дифференциальный автомат может поспособствовать предотвращению пожара, связанного с возгоранием изоляционного материала.

Характеристики, схема подключения дифавтоматов

Купить Дифавтоматы

Характеристики дифавтоматов
Установка дифавтомата
Подключение дифавтомата
Дифавтомат схема подключения

Характеристики дифавтоматов

Основными характеристиками этих электротехнических устройств является:

Номинальный рабочий ток, (А)- ток при котором прибор может оставаться включённым длительное время.
Быстродействие (M/с)- время срабатывания аварийного срабатывания электромагнитного расцепителя.
Номинальное напряжение (В)- ток, при котором устройство способно работать длительное время.
Уставка по токовой утечке (мA)- ток отключения схемы, обозначается значком «дельта» с числом соответствующим току утечки.
Тип тока утечки. В соответствии с этим параметром любой из дифавтоматов может иметь следующие обозначения:

«A» – реагирующие на утечки синусоидального переменного (пульсирующего постоянного) тока;
«AC» – дифавтоматы, рассчитанные на срабатывания от утечек, содержащих постоянную составляющую тока;
«B» – комбинированное исполнение, предполагающее обе указанные ранее возможности.

Также устройства защиты могут работать по селективному принципу, предполагающему наличие задержки по времени срабатывания. Указанная возможность обеспечивает определённую выборочность отключения прибора от сети и электродинамическую устойчивость системы защиты, обзначаетса аббревиатурой «S».

АВДТ — автоматические выключатели дифференциального тока, это устройства, включающие в себя и автоматический выключатель, и УЗО, объединенные в одном корпусе. Дифавтоматы обладают высоким быстродействием срабатывания, защищают от поражения электрическим током в случаях соприкосновения с токопроводящими частями или с электрооборудованием, части которого, вследствие повреждения изоляционного слоя, оказались под напряжением.
Также дифференциальные выключатели применяются для отключения участков электрической сети, которые подверглись повреждениям в случаях коротких замыканий или механических воздействий.

АВДТ оснащены системой размыкания при касании токоведущих частей, которая обесточивает находящуюся ниже по цепи систему при нарушении изоляции или случайном контакте человеком находящихся под напряжением элементов. B этих случаях ток через один из проводников питания на землю через тело человека или поврежденную изоляцию, превышающий порог срабатывания, будет вызывать отключение цепи. Очевидно, что таким образом будут защищены только те электроустановки, которые находятся ниже по цепи.

Дифавтоматы с порогом срабатывания IΔn=30мA защищают пользователя от случайного контакта с фазным проводом или другими токоведущими элементами цепи.
Следует помнить, что когда защита от контакта осуществляется с использованием устройств защитного отключения, средний провод (нейтраль) должен быть изолирован так же как и фазный и не должен соединяться с землей ниже по цепи чем само устройство или с нейтральным проводом другой цепи.

Устройства защитного отключения с защитой от перегрузки обеспечивают:

защиту от поражения электрическим током путем контроля разностных токов
защиту от перегрузки
защиту от короткого замыкания
противопожарную безопасность

Уровень защиты данных автоматов должен быть следующим (CEI EN 60529):

IPXXB/IP2X с лицевой стороны: при наружном монтаже пространство вокруг клемм должно быть закрыто крышкой.
IPXXD/IP4X для монтажа в соответствующих держателях или панелях .
При установке в промышленных помещениях и при наличии особенностей в окружающей среде соответствующий уровень защиты IP должен обеспечиваться за счет установки в корпусах, отвечающих стандарту CEI 64-8/IEC 364.

Примечание: Устройство защитного отключения АВДТ не устраняет ощущений удара электрическим током, однако оно ограничивает промежуток времени, в течение которого ток проходит через тело человека, до уровня, существенно снижающего вероятность летального исхода.

Индикация и причины срабатывания дифавтоматов

Черный рычажок управления в нижнем положении (положение О): срабатывание из-за перегрузки, короткого замыкания или защитного отключения (утечка тока на землю).
Черный рычажок управления в нижнем положении (положение О) и метка видна через окошко: срабатывание устройства защитного отключения из-за утекания тока на землю.

Повторное включение АВДТ после срабатывания

В случае срабатывания, черный рычажок находится в положении О и метка видна через окошко. Устранив причину срабатывания, восстановите работоспособность диф автомата, переведя черный рычажок в положение I. В случае срабатывания из-за перегрузки, черный рычажок находится в положении О и метка не видна. Устранив причину срабатывания, восстановите работоспособность дифференциального выключателя, переведя черный рычажок в положение I.

Защитное заземление дифавтоматов

Защитное заземление должно выполняться в соответствии cо стандартом CEI64-8/IEC 364. Все металлические каркасы электрического оборудования должны быть заземлены. Cечение проводника заземления не должно быть меньше сечения проводников электропитания.

Примечание: Широко распространено мнение, несмотря на то, что оно неправильно, что для защиты корпусов электроустановок от напряжения электропитания необходимо подключать средний провод непосредственно к металлическому корпусу или к контакту заземления вилки электропитания. При таком соединении, если будет нарушена изоляция, растекающийся ток поврежденного оборудования будет стекать обратно на средний провод (нейтраль), подключенный к соответствующему контакту дифавтомат. При этом нарушения баланса токов происходить не будет и устройство не сработает. Поэтому соединение среднего провода (нейтрали) с металлическими корпусами или контактами защитного заземления вилок недопустимо.

Данное оборудование должно использоваться в соответствии с требованиями стандарта CEI 64-8/IEC 364. Оно оснащено встроенной системой защиты от перегрузки и короткого замыкания, номинальные значения которых указаны на шильдике прибора, и гарантированно защищают от перегрузки выходные проводники системы.
B системах защиты, использующих непосредственное заземление металлических частей, дополнительная установка устройств защитного отключения обеспечивает дополнительную защиту от растекания тока на землю, что обеспечивает повышенную безопасность при электрическом контакте.
Электропитание может подключаться к диф автомату как сверху, так и снизу.

Установка дифавтомата

на монтажных рельсах, соответствующих стандарту EN 50022, установка осуществляется с помощью двойной быстродействующей защелки на задней стенке прибора;
на настенных панелях с герметизируемыми вводами, и на панелях для встроенной установки .

Пример установки

Инструкции по установке

Помните, что при установке АВДТ с малой чувствительностью IΔn 0.03A защита от непрямого контакта обеспечивается только при использовании заземления, выполненного в соответствии с требованиями стандарта CEI 64-8/IEC 364.
Если диф автомат обладает высокой чувствительностью IΔn 0.03A, при этом обеспечивается также защита от прямого контакта.
Установите устройство на панели или в корпусе, обеспечивающем уровень защиты IРЕ, соответствующий конкретным условиям применения в соответствии с требованиями CEI 64-8 (IEC 364).
Подключите оборудование в точном соответствии со схемой.
Включите все нагрузки, подключенные к защищаемой цепи. Если АВДТ срабатывает, выясните, какое устройство является причиной срабатывания, путем последовательного включения нагрузок. При обнаружении такого устройства его необходимо отключить от сети и проверить исправность.
Нажмите кнопку тестирования. Если устройство установлено и запитано правильно, оно должно сработать.
Если электрическая система распределена на очень большом пространстве, обычные токи утечки на землю могут быть достаточно велики. B этом случае имеется вероятность ложных срабатываний. Чтобы избежать этого, необходимо разделить систему, по крайней мере, на два контура, каждый из которых будет защищаться своим дифавтоматом.
Электрические помехи внешнего (грозы) и внутреннего (мощные реактивные нагрузки) характера могут вызывать значительные броски напряжения, которые, в свою очередь, могут, в худшем случае, повредить электронные элементы данных автоматов, а в лучшем — вызывать ложные срабатывания. Поэтому необходимо защищать потребителей электроэнергии с помощью устройств защиты от бросков напряжения и, при необходимости, использовать АВДТ с задержкой отключения (противопомехового типа AP).
Еще больший уровень безопасности достигается, когда каждый пользователь, подключенный к общему заземлению, индивидуально защищается собственным устройством защиты.
Установка автомата должна производиться профессиональным электромонтером в соответствии с требованиями стандарта СЕ! 64-8 (!ЕС 364).

Установка дифференциального автоматического выключателя существенно повышает уровень безопасности при работе на электроустановках. Кроме того, если на шильдике устройства имеется обозначение IΔn 0.03A или IΔn 0.01A, обеспечивается защита при случайном контакте с токоведущими частями оборудования. Тем не менее, установка автоматического дифференциального автомата не означает отказа от выполнения всех обычных мер предосторожности при работе на электроустановках. B частности:

Не забывайте ежемесячно нажимать кнопку «Т», при этом устройство защиты должно сработать. Если этого не происходит, необходимо немедленно вызвать электрика, поскольку безопасность системы не обеспечивается.
При использовании персональных компьютеров, электронных пишущих машинок, электронных кассовых аппаратов или другого оборудования с электронными компонентами, оснащенного вилками с контактом заземления, убедитесь в том, что на шильдике УЗО имеется символ «N». Только в этом случае будет обеспечиваться наилучшая защита, которую предоставляет современный уровень развития техники. Если такое обозначение отсутствует, проконсультируйтесь с электриком.
Перед заменой ламп или предохранителей убедитесь в том, что электропитание всей установки отключено, разомкнув главный рубильник.
Не пользуйтесь проводами с нарушенной изоляцией, примите немедленные меры к их замене.
Для выполнения любых работ на стационарных или мобильных электроустановках вызывайте квалифицированного электрика.

Подключение дифавтомата

АВДТ обеспечивают безопасность даже при случайном обрыве среднего провода (нейтрали).
Oни могут использоваться в однофазных электроустановках, питающихся от двух фазных проводов или от фазного провода и нейтрали. Также данные устройства защиты могут устанавливаться в системах, имеющих один из перечисленных ниже видов защиты:

подключение к нейтрали или металлоконструкциям выше места установки
непосредственное заземление металлических частей
активная защита против аварийных токов утечки на землю.

На всех устройствах защитного отключения могут устанавливаться следующие принадлежности:

Вспомогательные контакты
Контакты сигнализации
Катушки с броском тока
Катушки минимального напряжения

Дифавтомат схема подключения

принцип работы, как выбрать и проверить

Опасность возгорания от тока короткого замыкания, электрического травматизма, вызванного появлением токовой нагрузки на корпусах бытовых приборов, согласно «Правил Устройства Электроустановок» требует защиты смонтированными в домашнюю электрическую цепь специальными приборами. Автоматические выключатели (АВ) по токовой нагрузке и УЗО (устройства защитного отключения) успешно справляются с функцией обеспечения электробезопасности. Однако при монтаже приборов в ранее установленные электрощитки возникают проблемы нехватки места. Для таких случаев используются дифавтоматы (сокращенно «дифы» или аббревиатура АВДТ), которые совмещают функции автоматического выключателя и УЗО в одном корпусе. Что такое дифференциальный автомат, особенности этого прибора описаны в данной статье.

Принцип работы и устройство дифавтомата

В диэлектрическом корпусе, состоящем из двух частей, расположены отдельно друг от друга элементы УЗО и автоматического выключателя каждый в специально отведенном месте. Принципиальная схема как работает типовой дифференциальный автомат представлена на изображении:

Модульный блок автоматического выключателя состоит из теплового и электромагнитного расцепителей. Биметаллическая пластина теплового расцепителя срабатывает от нагрева током перегрузки, а сердечник соленоида электромагнитного расцепителя своим движением размыкает цепь при наличии короткого замыкания.

Другой модульный блок отслеживает появление токовой нагрузки, с выполнением задач, решаемых УЗО. Основным его элементом является дифференциальный трансформатор, в котором при нормальном рабочем режиме ток первичной обмотки равен току вторичной (отличие только в векторе направления). При прикосновении человека, например, к проводнику с нарушенной изоляцией, часть тока не будет возвращаться через вторичную обмотку, а будет уходить через человека в землю. На ней, вследствие изменения магнитного потока будет индуцироваться напряжение, которое при достижении определенной величины подает сигнал на размыкающее реле.

Основные технические характеристики

Чтобы не ошибиться в выборе дифавтомата следует ориентироваться в основных технических характеристиках. Они представляют разновидности параметров, относящихся как к автоматическим выключателям, так и к УЗО.

Номинальное или рабочее напряжение для однофазной или трехфазной сетей.
Рабочий ток, при его величине защитное устройство способно работать длительное время.
Ток мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя. «Время-токовые» характеристики дифавтоматов зависят от конструкции автоматического выключателя устройства, имеют в основном виды В, С, и Д.
Дифференциальный ток утечки — показывает величину, при которой устройство защиты сработает на отключение цепи.
Диф реагирует на определенный характер источника тока, который может быть синусоидальным, пульсирующим или постоянным.
По принципу работы исполнительного механизма УЗО на дифах он может быть электронный или электромеханический.
Дифы выполняют с разными задержками срабатывания. Защитные аппараты на вводе имеют выдержку времени большую, чем установленные после вводных. Такая селективность создает возможность последним отработать защитное отключение.
В конструкцию большинства дифов заложена проверка УЗО на работоспособность, зачем собственно находится кнопка «ТЕСТ».

Маркировка

На изображении представлены основные буквенные и цифровые обозначения, которые присутствуют для маркировки большинства дифавтоматов.

На изображении автоматический выключатель дифференциального тока обозначается аббревиатурой АВДТ 63, где цифрами указан номинальный ток устройства 63 А. Сверху указан бренд производителя. Внизу — тип конструктивного исполнения УЗО (здесь электронное).

Нештатные варианты проверки

Следует обозначить, что проверка не касается автоматических выключателей, распространяется только на устройства, реагирующие на утечку тока (УЗО). Для проверки на перегрузочные токи и короткое замыкания нужен лабораторный вариант, в условиях дома это сделать невозможно.

Кроме штатного, с помощью кнопки, существуют другие способы, как проверить дифавтомат.

Проверить дифференциальный автомат обычным способом с помощью батарейки. Схема подключения простая: плюсовой контакт батарейки соединяется со входным контактом, минусовой с выходным:Замкнув контакты на полюсах автомата, тем самым создаем магнитное возмущение на обмотках дифференциального трансформатора и механизм отключения у исправного дифа срабатывает. Эффективный способ как выбрать дифференциальный автомат при его покупке в магазине в рабочем состоянии.
Проверка на работоспособность магнитом. Следует приблизить магнит к взведенному АВДТ — устройство дифференциальной защиты должно его отключить.
Важно: УЗО должно работать под действием электромагнитного поля, для электронного устройства такой принцип проверки не подойдет.
Подобранным по величине сопротивлением. Сопротивление, которое подключается между розеткой и устройством заземления, определяется с помощью известного в электрике закона Ома R = U/I, где U — входное напряжение (220 В или 380 В), I — ток утечки, указанный на дифавтомате. Рассчитанное, таким образом, сопротивление вызовет ток утечки, при котором он выбивает дифавтомат . Включив последовательно в цепь мультиметр, выставив режим работы на «амперметр», можно проконтролировать показания тока цепи.
Электронные устройства. Применение многофункциональных электронных измерительных приборов с подключением через розетку позволяют проверить сразу несколько параметров дифавтомата. Помимо определения работоспособности можно выяснить время срабатывания, убедиться, в правильности значения тока утечки, указанного на корпусе защитного устройства. Однако для дома это будет дорогое удовольствие.

Обозначение дифавтомата в условном виде на однолинейной схеме

«Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» регламентируют создание технической документации максимально удобной в работе. Одной из них является однолинейная схема в упрощенном виде отображающая соединения силовых линий, распределительных пунктов и расположение других электрических элементов. Так вот, обозначения дифавтомата на схеме, соответствующего нормативной документации нет. С молчаливого согласия пользователей они обозначаются следующим образом:

Буквенное обозначение дифференциального автомата на схеме — в виде латинских букв QF.

Критерии выбора

Основным критерием как подобрать дифатомат для квартиры будет способность его обеспечить потребляемую энергию всеми электроприборами. Как выбрать дифавтомат по мощности, достаточно ли одного или установить несколько покажет расчет расхода электричества домашними электроприборами с учетом реального времени их работы. В качестве исходных данных можно воспользоваться информацией из технических паспортов или рассчитать по данным обозначенным на корпусе приборов.

Кроме варианта, связанного с расчетами, можно измерить мощность бытового электрического устройства с помощью энергометра. Для чего его включают в розетку, а к нему подключают сам прибор. Трудоемким, но простым будет включение по одному прибору в работу на час. Сняв показания с электросчетчика, получим нужную информацию. Выбираете АВДТ с техническими характеристиками соответствующими расчетным данным.

Высокую надежность работы дифавтоматов гарантирует принадлежность к бренду, завоевавшему доверие потребителей безупречным качеством своей продукции.

Из зарубежных производителей можно выделить: шведско-швейцарскую АВВ, французские LeGrand, Schneider Electric, немецкий Siemens и другие.

АВВ

Среди российских производителей, по качеству уступающим представленным выше, следует отметить бренды КЭАЗ, IEK, DEKraft и другие.

IEK

Дифавтомат какой фирмы выбрать поможет изучение рейтингов, которые есть в интернете.

Преимущества и недостатки

К положительным характеристикам дифавтоматов необходимо отнести следующие.

Повышается пожаробезопасность объектов — имеется защита от перегрева электропроводки.
Отсутствует необходимость установки УЗО, его функции выполняет интегрированное в дифах аналогичное устройство.
Занимает в щитке на вводе минимальное пространство, одномодульные блоки дифов все компактно монтируются на его DIN-рейку.
За счет уменьшения контактных групп прост в монтаже.

Имеются у прибора и отрицательные характеристики.

Многофункциональность создает проблемы в определении причины срабатывания — от короткого замыкания или от тока утечки. Далеко не все дифавтоматы снабжаются специальными индикаторами, назначение которых указывать обозначение критического фактора. Это усложняет нахождение, а следовательно, устранение неисправности поврежденного участка цепи.
Выход из строя одного из составляющих — автоматического выключателя или УЗО, приводит к замене всего, самого по себе недорогого устройства. Экономически установка раздельно УЗО и защитного автомата более выгодна.
Следует учитывать, что электронные дифавтоматы утрачивают работоспособность при обрыве нулевого провода. Внимание: при нахождении фазы под напряжением это может привести к удару человека электрическим током. Электромеханический вариант дифавтомата такого недостатка не имеет.

Видео по теме

Хорошая реклама

Различные типы двигателей и их применение

При покупке двигателя часто спрашивают, какая технология лучше, переменного или постоянного тока, но дело в том, что это зависит от области применения и стоимости.

Двигатели переменного тока

обладают высокой гибкостью по многим функциям, включая управление скоростью (VSD — приводы с регулируемой скоростью), и имеют гораздо большую установленную базу по сравнению с двигателями постоянного тока, некоторые из ключевых преимуществ:

Низкое энергопотребление при запуске
Контролируемое ускорение
Регулируемая рабочая скорость
Управляемый пусковой ток
Регулируемый предел крутящего момента
Снижение нарушений в ЛЭП

Текущая тенденция для VSD заключается в добавлении дополнительных функций и функций программируемого логического управления (ПЛК), которые являются преимуществами для опытных пользователей, но требуют более высоких технических знаний при обслуживании.

Щелкните здесь, чтобы увидеть пример двигателя переменного тока от RS

Типы двигателей переменного тока включают:

Синхронный

В этом типе двигателя вращение ротора синхронизировано с частотой питающего тока, а скорость остается постоянной при переменных нагрузках, поэтому он идеально подходит для привода оборудования с постоянной скоростью и используется в высокоточных устройствах позиционирования, таких как роботы. , КИПиА

Щелкните здесь, чтобы увидеть пример синхронного двигателя из RS

Индукция (асинхронная)

Этот тип двигателя использует электромагнитную индукцию из магнитного поля обмотки статора для создания электрического тока в роторе и, следовательно, крутящего момента.Это наиболее распространенный тип двигателей переменного тока, который важен в промышленности из-за их нагрузочной способности. Однофазные асинхронные двигатели используются в основном для небольших нагрузок, например, в бытовой технике, тогда как трехфазные асинхронные двигатели чаще используются в промышленных приложениях, включая например, компрессоры, насосы, конвейерные системы и подъемные механизмы.

Нажмите здесь, чтобы увидеть пример асинхронного двигателя RS

Двигатели постоянного тока

были первым широко используемым типом двигателей, и начальные затраты на системы (двигатели и привод), как правило, ниже, чем на системы переменного тока для маломощных блоков, но с более высокой мощностью общие затраты на техническое обслуживание увеличиваются, и их необходимо учитывать. рассмотрение.Скорость двигателей постоянного тока можно регулировать, изменяя напряжение питания, и они доступны в широком диапазоне напряжений, однако наиболее популярными являются типы 12 и 24 В, с некоторыми из преимуществ:

Простая установка
Регулировка скорости в широком диапазоне
Быстрый запуск, остановка, реверсирование и ускорение
Высокий пусковой крутящий момент
Линейная кривая скорость-крутящий момент

Двигатели постоянного тока широко используются и могут применяться от небольших инструментов и бытовой техники до электромобилей, лифтов и подъемников

Щелкните здесь, чтобы увидеть пример двигателей постоянного тока от RS

Два общих типа:

Матовый

Это более традиционный тип двигателя, который обычно используется в чувствительных к стоимости приложениях, где система управления относительно проста, например, в потребительских приложениях и более простом промышленном оборудовании, эти типы двигателей можно разбить на:

Series Wound — здесь обмотка возбуждения соединена последовательно с обмоткой ротора, а регулирование скорости осуществляется путем изменения напряжения питания, однако этот тип обеспечивает плохое управление скоростью, и по мере увеличения крутящего момента двигателя скорость падает. .Применяется в автомобилях, подъемниках, подъемниках и кранах, поскольку он имеет высокий пусковой крутящий момент.
Шунтирующая обмотка — Этот тип имеет один источник напряжения, а обмотка возбуждения подключена параллельно обмотке ротора и может обеспечивать повышенный крутящий момент без снижения скорости за счет увеличения тока двигателя. Он имеет средний уровень пускового момента при постоянной скорости, поэтому подходит для таких областей применения, как токарные станки, пылесосы, конвейеры и шлифовальные машины.
Составная обмотка — это совокупность последовательностей и шунтов, где полярность шунтирующей обмотки такова, что она добавляется к последовательным полям.Этот тип имеет высокий пусковой крутящий момент и плавно работает при незначительном изменении нагрузки и используется для привода компрессоров, центробежных насосов с регулируемым напором, роторных прессов, дисковых пил, ножниц, элеваторов и конвейеров непрерывного действия
Постоянный магнит — Как следует из названия, вместо электромагнита используется постоянный магнит, который используется в приложениях, где требуется точное управление и низкий крутящий момент, например, в робототехнике, сервосистемах.

Бесщеточный

Бесщеточные двигатели устраняют некоторые проблемы, связанные с более распространенными щеточными двигателями (короткий срок службы для интенсивных применений), и механически намного проще по конструкции (не имеют щеток).Контроллер мотора использует датчики Холла для определения положения роторов, и с их помощью контроллер может точно управлять мотором с помощью тока в катушках ротора) для регулирования скорости. Преимущества этой технологии — долгий срок службы, небольшие затраты на обслуживание и высокая эффективность (85-90%), а недостатками — более высокие начальные затраты и более сложные контроллеры. Эти типы двигателей обычно используются для регулирования скорости и положения с такими приложениями, как вентиляторы, насосы и компрессоры, где требуются надежность и прочность.

Примером бесщеточной конструкции являются шаговые двигатели, которые в основном используются для управления положением без обратной связи, от принтеров до промышленных приложений, таких как высокоскоростное оборудование для захвата и размещения.

Бесщеточные двигатели также доступны с устройством обратной связи, которое позволяет управлять скоростью, крутящим моментом и положением двигателя, а интеллектуальная электроника управляет всеми тремя, поэтому, если требуется больший крутящий момент для ускорения до определенной скорости, то подается больший ток, они известны как бесщеточные сервомоторы.

Пример щеточного и бесщеточного двигателей постоянного тока

Какие бывают трансмиссии? — Справочный центр Edmunds

Автоматическая коробка передач (AT)

Это трансмиссия, в которой используются гидротрансформатор, планетарная передача и муфты или ленты для автоматического переключения передних передач автомобиля. Некоторые автоматические системы позволяют водителю ограниченное количество ручного управления автомобилем (помимо выбора режима движения вперед, назад или нейтраль) — например, позволяя водителю управлять переключением на повышенную и пониженную передачи с помощью кнопок или подрулевых переключателей на рулевом колесе или передаче. селектор.Обычные названия таких трансмиссий — «автомат с переключением передач», «Типтроник» и «автостик». Чтобы узнать больше, см. Автоматические передачи: что заставляет их работать.

Механическая коробка передач (MT)

В механической коробке передач водитель выбирает все передачи вручную, используя как подвижный селектор передач, так и управляемую водителем муфту. Этот тип трансмиссии также известен как «стандартная» трансмиссия. Для получения дополнительной информации см. «Основы ручной передачи».

Автоматическая ручная коробка передач (AM)

Подобно механической коробке передач, автоматизированная механическая коробка передач также использует механическое сцепление; однако действие сцепления не контролируется водителем с помощью педали сцепления, а скорее автоматизировано с использованием электронного, пневматического или гидравлического управления.Эта трансмиссия, которую иногда называют «коробкой передач с прямым переключением» («DSG») или «последовательной механической коробкой передач» («SMG»), позволяет либо полностью автоматическое переключение передач вперед, либо ручное переключение передач с помощью селектора передач, кнопок или подрулевых переключателей. на руле.

Бесступенчатая трансмиссия (CVT)

Эта трансмиссия имеет бесступенчатое передаточное число (в отличие от традиционных ступенчатых передаточных чисел) и использует ремни, шкивы и датчики, а не шестерни, чтобы поддерживать стабильную кривую ускорения без пауз для переключения передач.Благодаря этому вариатор может поддерживать двигатель в оптимальном диапазоне мощности, тем самым повышая эффективность и расход топлива. Вы можете получить больше информации на сайте CVT Enters the Mainstream.

Morphologycus Linguisticus: ВИДЫ МОРФОЛОГИИ

КОРНИ, АФИКСЫ, СТЕПИ И БАЗЫ Корень — это несократимое ядро Word, к которому больше ничего не прикреплено. Это часть, которая всегда присутствует, возможно с некоторыми изменениями, в различных проявлениях лексемы. Например, walk — это корень, и он появляется в наборе словоформ, которые реализуют лексему WALK, таких как прогулка, прогулки, ходьба и ходьба. Единственная ситуация, когда это неверно, — это когда имеет место дополнение.В этом случае словоформы, представляющие одну и ту же морфему, не имеют общей корневой морфемы. Таким образом, хотя обе формы слова хорошо и лучше реализуют лексему GOOD, только good фонетически похожа на GOOD. Многие слова содержат корень, стоящий сам по себе. Корни, которые способны стоять независимо друг от друга, называются свободными морфемами , например:

Man book tea sweet cook
Ставка очень болезненная прогулка для трубкозуба

Аффикс — это морфема, которая встречается только при присоединении к какой-либо другой морфеме, такой как корень, основа или основание.Очевидно, по определению аффиксы — это связанные морфемы. Ни одно слово не может содержать только аффикс, стоящий сам по себе, например * -s или * -al, или даже несколько аффиксов, соединенных вместе, например * -al-s. Существует три типа аффиксов. Мы рассмотрим их по очереди. Префикс — это аффикс, прикрепленный перед к корню или основанию, например re-, un- и in-.

Возврат в исходное состояние
Перечитать нечетко неточно

Суффикс — это аффикс после корня (или основы основы), например –ly, -er, ist, -s, -ing и –ed.

Добрый официант книжка прогулочная прыгающая
Коврик для бега быстроразвивающийся

Инфикс — это аффикс, вставленный в сам корень. Инфиксы очень распространены в семитских языках, таких как арабский и иврит. Но в английском инфиксы встречаются редко. Слоат и Тейлор (1978) предполагают, что единственный инфикс, встречающийся в английской морфологии, — это / -n- /, который вставляется перед последней согласной корня в нескольких словах латинского происхождения, что кажется произвольным.Этот инфикс подвергается ассимиляции в месте артикуляции. Таким образом, корень -cub-, означающий «лежать внутри, на или на», встречается без [m] перед [b] в некоторых словах, содержащих этот корень, например инкубировать, инкубировать, наложницу и суккуб. Но [m] вставляется перед тем же корнем в некоторых других словах, таких как incu m bent, succu m b и decu m bent. Этот инфикс — застывший исторический реликт из латинского языка. Фактически, своего рода инфикс все еще встречается в современном английском языке. Пример а. Kalamazu (название места) → Kalama-goddam-zooInstantiate (глагол) → in-fuckin-stantiateb.Кенгуру → kanga-bloody-roo Impossible → in-fuckin-possibleGuarantee → Guaran-friggin-tee (Напомним, что стрелка → означает «становится» или «переписывается как».)

Как вы можете видеть, в настоящее время Английская инфиксация не аффиксной морфемы, а целого слова (которое может иметь более одной морфемы, blood-y, fuck-ing ) активно используется для образования слов. Любопытно, что эта инфиксация фактически ограничивается вставкой ругательств в слова выразительного языка, которые, вероятно, не будут использоваться в вежливой компании.

Основа — это часть слова, которая существует до добавления флективных аффиксов (тех аффиксов, присутствие которых требуется синтаксисом, таких как маркеры единственного и множественного числа в существительных, время в глаголах и т. Д.) . Перегиб обсуждается в разделе. На данный момент должно быть достаточно нескольких примеров. Основа существительного Множественное число Cat -sWorker -s В словоформе cats флективный суффикс множественного числа –s присоединяется к простому корню cat, который является голым корнем, несводимой сердцевиной слова.У рабочих тот же флективный суффикс -s идет после немного более сложной основы, состоящей из корня , произведения плюс суффикс -er, который используется для образования существительных от глаголов (со значением «тот, кто выполняет действие, обозначенное глагол (worker). Здесь work — корень, но worker — основа, к которой прикреплен -s. Наконец, основание — это любая единица, к которой можно добавлять аффиксы любого вида. к основанию может быть словоизменительных аффиксов , выбранных по синтаксическим причинам, или производных аффиксов , которые изменяют значение или грамматическую категорию основания.Неукрашенный корень, такой как boy , может быть основой, поскольку к нему могут быть присоединены флективные аффиксы, такие как -s, чтобы образовать множественное число boys , или деривационные аффиксы, такие как -ish, чтобы превратить существительное boy в прилагательное boyish. Другими словами, все корня являются основаниями. Базы называются основы только в контексте флективной морфологии. В предыдущей главе мы видели, что в языках иногда есть словообразовательные элементы, лишенные содержания.Такие пустые формативы часто называют пустыми морфами. В английском языке пустые формативы вставляются между корнем, основанием или основанием и аффиксом. Например, в то время как алломорф неправильной формы множественного числа -en прикреплен непосредственно к стеблю ox с образованием ox-en, в формации chil-r-nen и breth-r- en он может быть добавлен только после того, как шток был расширен путем присоединения — r — к дочернему — и брату. Отсюда и название расширитель стержня для этого типа формообразователя. Использование удлинителей стержня не может быть полностью произвольным. Может быть веская историческая причина для использования определенных удлинителей основы перед определенными аффиксами. В какой-то мере современные правила словообразования отражают историю языка. Поучительна история расширения основы -r- . Небольшое количество существительных в древнеанглийском образовало множественное число, добавив –er. Слово «ребенок» было cild в единственном числе и cilder во множественном числе (форма, сохранившаяся в некоторых консервативных диалектах Северной Англии и записанная как childer ).Но позже -en было добавлено как дополнительное окончание множественного числа. В конце концов -er потерял свое значение как маркер множественного числа и просто стал расширением основы: Единственное число Множественное число Новое единственное число Множественное число Детский «ребенок» cild-er cilder-en Эта тема является очень интересно, но также очень сложно, и мы считаем, что часть морфем, суффиксов и аффиксов является наиболее важной морфологией.

БИБЛИОГРАФИЯ:

Автоматизация | Британника

Автоматизация , применение машин к задачам, которые раньше выполнялись людьми, или, все чаще, к задачам, которые в противном случае были бы невозможны. Хотя термин «механизация» часто используется для обозначения простой замены человеческого труда машинами, автоматизация обычно подразумевает интеграцию машин в самоуправляемую систему. Автоматизация произвела революцию в тех областях, в которых она была внедрена, и едва ли есть какой-то аспект современной жизни, на который она не повлияла.

Термин «автоматизация» появился в автомобильной промышленности примерно в 1946 году для описания все более широкого использования автоматических устройств и средств управления на механизированных производственных линиях. Происхождение этого слова приписывается Д.С. Хардеру, в то время руководителю инженерной службы Ford Motor Company. Этот термин широко используется в производственном контексте, но он также применяется за пределами производства в связи с множеством систем, в которых происходит значительная замена человеческих усилий и интеллекта механическими, электрическими или компьютеризированными действиями.

В общем случае автоматизация может быть определена как технология, связанная с выполнением процесса с помощью запрограммированных команд в сочетании с автоматическим управлением с обратной связью для обеспечения надлежащего выполнения инструкций. Полученная система способна работать без вмешательства человека. Развитие этой технологии все больше зависит от использования компьютеров и компьютерных технологий. Следовательно, автоматизированные системы становятся все более изощренными и сложными.Продвинутые системы представляют собой уровень возможностей и производительности, который во многих отношениях превосходит способности людей выполнять те же действия.

Технология автоматизации достигла такой степени, что на ее основе развился ряд других технологий, получивших признание и собственный статус. Робототехника — одна из таких технологий; это специализированная отрасль автоматизации, в которой автоматизированная машина обладает определенными антропоморфными или человекоподобными характеристиками.Наиболее типичная человеческая характеристика современного промышленного робота — это его механическая рука с приводом. Рука робота может быть запрограммирована на выполнение последовательности движений для выполнения полезных задач, таких как загрузка и разгрузка деталей на производственной машине или выполнение последовательности точечной сварки на деталях из листового металла кузова автомобиля во время сборки. Как видно из этих примеров, промышленные роботы обычно используются для замены рабочих на фабриках.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.Подпишитесь сегодня

В этой статье рассматриваются основы автоматизации, включая ее историческое развитие, принципы и теорию работы, приложения в производстве, а также в некоторых сферах услуг и отраслей, важных в повседневной жизни, а также влияние на человека и общество в целом. В статье также рассматривается развитие и технология робототехники как важная тема автоматизации. По связанным темам см. Информатика и обработка информации.

Историческое развитие автоматизации

Технология автоматизации возникла из смежной области механизации, которая зародилась в период промышленной революции.Механизация означает замену силы человека (или животных) механической силой той или иной формы. Движущей силой механизации была склонность человечества создавать инструменты и механические устройства. Здесь описаны некоторые важные исторические достижения в области механизации и автоматизации, ведущие к современным автоматизированным системам.

Ранние разработки

Первые орудия из камня представляли попытки доисторического человека направить свою физическую силу под контроль человеческого разума.Несомненно, тысячи лет потребовались для разработки простых механических устройств и механизмов, таких как колесо, рычаг и шкив, с помощью которых можно было увеличить силу человеческих мышц. Следующим шагом стала разработка механических машин, для работы которых не требовалась человеческая сила. Примеры этих машин включают водяные колеса, ветряные мельницы и простые паровые устройства. Более 2000 лет назад китайцы разработали трип-молоты, приводимые в движение проточной водой и водяными колесами.Ранние греки экспериментировали с простыми реактивными двигателями, работающими от пара. Механические часы, представляющие собой довольно сложную сборку с собственным встроенным источником питания (гирькой), были разработаны около 1335 года в Европе. Ветряные мельницы с механизмами автоматического поворота парусов были разработаны в средние века в Европе и на Ближнем Востоке. Паровая машина стала крупным достижением в развитии механических машин и положила начало промышленной революции. За два столетия, прошедшие с момента появления парового двигателя Ватта, были разработаны двигатели и механизмы, которые получают энергию из пара, электричества, химических, механических и ядерных источников.

Каждая новая разработка в истории механизированных машин привносила повышенные требования к устройствам управления, чтобы использовать мощность машины. Самые ранние паровые машины требовали, чтобы человек открывал и закрывал клапаны, сначала для впуска пара в поршневую камеру, а затем для его выпуска. Позже был разработан механизм золотникового клапана для автоматического выполнения этих функций. Тогда единственной потребностью человека-оператора было регулирование количества пара, регулирующего скорость и мощность двигателя.Эта потребность в человеческом внимании при работе паровой машины была устранена с помощью регулятора летающего шара. Это устройство, изобретенное Джеймсом Ваттом в Англии, представляло собой утяжеленный шар на шарнирном рычаге, механически соединенный с выходным валом двигателя. Когда скорость вращения вала увеличивалась, центробежная сила заставляла утяжеленный шар перемещаться наружу. Это движение управляло клапаном, который уменьшал количество пара, подаваемого в двигатель, тем самым замедляя двигатель. Регулятор с летающим мячом остается элегантным ранним примером системы управления с отрицательной обратной связью, в которой увеличивающийся выход системы используется для уменьшения активности системы.

Отрицательная обратная связь широко используется как средство автоматического управления для достижения постоянного рабочего уровня системы. Типичным примером системы управления с обратной связью является термостат, используемый в современных зданиях для регулирования температуры в помещении. В этом устройстве снижение температуры в помещении вызывает замыкание электрического переключателя, таким образом, включается нагревательный элемент. При повышении температуры в помещении переключатель размыкается, и подача тепла отключается. Термостат можно настроить на включение нагревательного элемента при любой конкретной уставке.

Еще одним важным достижением в истории автоматизации стал ткацкий станок из жаккарда (см. Фотографию), который продемонстрировал концепцию программируемого станка. Около 1801 года французский изобретатель Жозеф-Мари Жаккард изобрел автоматический ткацкий станок, способный создавать сложные узоры на текстиле, управляя движениями множества челноков из нитей разного цвета. Выбор различных рисунков определялся программой, содержащейся в стальных картах, в которых были пробиты отверстия. Эти карты были предками бумажных карт и лент, которые управляют современными автоматами.Концепция программирования машины получила дальнейшее развитие в конце XIX века, когда Чарльз Бэббидж, английский математик, предложил сложную механическую «аналитическую машину», которая могла бы выполнять арифметические операции и обработку данных. Хотя Бэббидж так и не смог его завершить, это устройство было предшественником современного цифрового компьютера. Смотри компьютеры, историю.

Жаккардовый ткацкий станок Жаккардовый ткацкий станок, гравюра, 1874 г. В верхней части машины находится стопка перфокарт, которые будут подаваться в ткацкий станок для управления ткацким рисунком.Этот метод автоматической выдачи машинных инструкций использовался компьютерами еще в 20 веке. Архив Беттмана .