Как расшифровать маркировку дифферинциального автомата?
Автоматический выключатель дифференциального тока АВДТ32 предназначен для защиты электрической сети от перегрузок и короткого замыкания, а так же
для защиты человека от поражения электрическим током при повреждении изоляции электроустановок и для предотвращения пожаров вследствие протекания токов утечки на землю.
Разделил графические обозначения на автомате по позициям:
Наименование и серия. Обозначает, что данное устройство представляет из себя «Автоматический выключатель дифференциального тока» со встроенной защитой от сверхтоков. Рассчитан на использование в однофазной электрической сети переменного тока с номинальным напряжением 230 В и частотой 50 Гц.
Торговая марка. Производитель изделия — компания «ИЭК».
ведущий российский производитель электротехнической продукции под широко известным брендом IEK®.
Верхний значок.
Нижний значок. Графическое обозначение типа автомата — тип «А». Для пульсирующего постоянного тока и для синусоидального переменного тока.
Принципиальная электрическая схема АВДТ32.
230 В — номинальное переменное напряжение.
1 — дифференциальный трансформатор тока
2 — электромагнитный расцепитель (зашита от токов кз).
3 — тепловой расцепитель (защита от перегрузки).
4 — кнопка «Тест» ручной проверки работоспособности автомата.
5 — электронная плата усилителя.
6 — исполнительное реле.
Диапазон рабочих температур устройства от — 25 до + 40 град. С.
Изображены два знака, слева — знак сертификации соответствия —
Знак ГОСТ Р (Знак “Ростест” или РСТ).
Знак соответствия продукции Российскому ГОСТу (ГОСТ Р 129). Под знаком указывается буквенно-цифровой код органа, выдавшего сертификат соответствия. Знак, гарантирующий происхождение и качество товара, а также его юридическую защиту.
Знак соответствия продукции Российскому ГОСТу (ГОСТ Р 129). Под знаком указывается буквенно-цифровой код органа, выдавшего сертификат соответствия. Знак, гарантирующий происхождение и качество товара, а также его юридическую защиту.справа — знак сертификации продукции и услуг в области пожарной безопасности.
Характеристика срабатывания электромагнитного расцепителя — «С» — указывает на кратность максимального тока, кратковременно проходящего через автомат без отключения.
минимальный ток срабатывания электромагнитного расцепителя автомата характеристики «С» составляет пятикратный номинальный ток. При этом же токе тепловой расцепитель срабатывает через 1,5 секунды.
16 — номинальная сила тока 16 Ампер, длительное время проходящая через устройство в рабочем режиме, т. е. данное устройство рассчитано на работу с номинальным рабочим током — 16 Ампер.
Номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка) — 30 мАмпер.
В отечественной электротехнической практике и, в частности, в релейной защите многие годы применяется термин «уставка».
Успехов Вам! Да прибудет с Вами умение!
Ни один человек, каким бы талантливым и смекалистым он не был, не сможет научиться понимать электрические чертежи без предварительного знакомства с условными обозначениями, которые используются в электромонтаже практически на каждом шагу. Опытные специалисты утверждают, что шанс стать настоящим профессионалом своего дела может быть только у того электрика, которые досконально изучил и усвоил все общепринятые обозначения, используемые в проектной документации. Приветствую всех друзья на сайте «Электрик в доме». Сегодня я бы хотел уделить внимание одному из первоначальным вопросов, с которым сталкиваются все электрики перед монтажом — это проектная документация объекта. Кто то составляет ее сам, кому то предоставляет заказчик. Среди множества этой документации можно встретить экземпляры, в которых встречаются различия между условными обозначениями тех или иных элементов. Например в разных проектах один и тот же коммутационный аппарат графически может отображаться по разному. Встречалось такое? Понятно, что обсудить обозначение всех элементов в пределах одной статьи невозможно, поэтому тема данного урока будет сужена, и сегодня обсудим и рассмотрим, как выполняется . Каждый начинающий мастер обязан внимательно ознакомиться с общепринятыми ГОСТами и правилами маркировки электрических элементов и оборудования на план-схемах и чертежах. Многие пользователи могут со мной не согласится, аргументируя это тем, что зачем мне знать ГОСТ, я всего лишь занимаюсь установкой розеток и выключателей в квартирах. Схемы должны знать инженера проектировщики и профессора в университетах. Уверяю вас это не так. Любой уважающий себя специалист обязан не только понимать и уметь читать электрические схемы , но и должен знать, как графически отображаются на схемах различные коммуникационные аппараты, защитные устройства, приборы учета, розетки и выключатели. В общем, активно применять проектную документацию в своей повседневной работе. Обозначение узо на однолинейной схемеОсновные группы обозначений УЗО (графические и буквенные) используются электромонтерами очень часто. Работа по составлению рабочих схем, графиков и планов требует очень большой внимательности и аккуратности, так как одно-единственное неточное указание или пометка могу привести к серьезной ошибке в дальнейшей работе и стать причиной выхода из строя дорогостоящего оборудования. Кроме того, неверные данные могут ввести в заблуждение сторонних специалистов, привлеченных для электромонтажа и стать причиной возникновения сложностей при монтаже электрических коммуникаций. В настоящее время любое обозначение узо на схеме может быть представлено двумя способами: графическим и буквенным. На какие нормативные документы следует ссылаться? Из основных документов для электрических схем, которые ссылаются на графическое и буквенное обозначение коммутационных устройств можно выделить следующие:
Графическое обозначение УЗО на схемеИтак, выше я представил основные документы, по которым регулируется обозначения в электрических схемах. Что нам дают указанные ГОСТы по изучению нашего вопроса? Мне стыдно признаться, но абсолютно ничего. Дело в том, что на сегодняшний день в данных документах отсутствует информация о том, как должно выполняться обозначение узо на однолинейной схеме. Действующий на сегодня ГОСТ никаких особых требований к правилам составления и использования графических обозначений УЗО не выдвигает. Именно поэтому некоторые электромонтеры предпочитают использовать для маркировки определенных узлов и устройств свои собственные наборы значений и меток, каждая из которых может несколько отличаться от привычных нашему взгляду значений. Для примера давайте рассмотрим, какие обозначения наносятся на корпусе самих устройств. Устройство защитного отключения фирмы hager: Или к примеру УЗО от Schneider Electric: Чтобы избежать путаницы, предлагаю Вам совместно разработать универсальный вариант обозначений УЗО, которым можно руководствоваться практически в любой рабочей ситуации. По своему функциональному назначению устройство защитного отключения можно описать так – это выключатель, который при нормальной работе способен включать/отключать свои контакты и автоматически размыкать контакты при появлении тока утечки. Ток утечки это дифференциальный ток, возникающий при ненормальной работе электроустановки. Какой орган реагирует на дифференциальный ток? Специальный датчик — трансформатор тока нулевой последовательности. Если представить все вышеописанное в графической форме, то получается что условное обозначение УЗО на схеме можно представить в виде двух второстепенных обозначений — выключателя и датчика реагирующего на дифференциальный ток (трансформатора тока нулевой последовательности) который воздействует на механизм отключения контактов. В этом случае графическое обозначение узо на однолинейной схеме будет выглядеть так. Как обозначается дифавтомат на схеме?По поводу обозначений дифавтоматов в ГОСТ на данный момент тоже нет данных. Но, исходя из вышеизложенной схемы, дифавтомат графически также можно представить в виде двух элементов — УЗО и автоматического выключателя. В этом случае графическое обозначение дифавтомата на схеме будет выглядеть так. Буквенное обозначение узо на электрических схемахЛюбому элементу на электрических схемах присваивается не только графическое обозначение, но и буквенное с указанием позиционного номера. Такой стандарт регулируется ГОСТ 2.710-81 «Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах» и обязателен для применения ко всем элементам в электрических схемах. Так, например, согласно ГОСТ 2.710-81 автоматические выключатели принято обозначать путем специальногобуквенно-цифрового позиционного обозначения таким образом: QF1, QF2, QF3 и т.д. Рубильники (разъединители) обозначаются как QS1, QS2, QS3 и т.д. Предохранители на схемах обозначаются как FU с соответствующим порядковым номером. Аналогично, как и с графическими обозначениями, в ГОСТ 2.710-81 нет конкретных данных, как выполнять буквенно-цифровое обозначение УЗО и дифференциальных автоматов на схемах . Как быть в таком случае? В этом случае многие мастера используют два варианта обозначений. Первый вариант воспользоваться самым удобным буквенно-цифровым обозначением Q1 (для УЗО) и QF1 (для АВДТ), которые обозначают функции выключателей и указывают на порядковый номер аппарата, находящегося в схеме. То есть кодировка буквы Q означает – «выключатель или рубильник в силовых цепях», что вполне может быть применима к обозначению УЗО. Кодовая комбинация QF расшифровывается как Q – «выключатель или рубильник в силовых цепях», F – «защитный», что вполне может быть применима не только к обычным автоматам, но и к диф.автоматам. Второй вариант это использовать буквенно-цифровую комбинацию Q1D — для УЗО и комбинацию QF1D — для дифференциального автомата. По приложению 2 таблицы 1 ГОСТ 2.710 функциональное значение буквы D означает – «дифференцирующий». Я очень часто встречал на реальных схемах такое обозначение QD1 – для устройств защитного отключения, QFD1 – для дифференциальных автоматов. Какие можно сделать выводы из вышеописанного? electricvdome.ru Основное назначение однолинейной схемы – графическое отображение системы электрического питания (электроснабжение объекта, разводка электричества в квартире и т.д.). Проще говоря, на однолинейной схеме изображается силовая часть электроустановки. По названию можно понять, что однолинейная схема выполняется в виде одной линии. Т.е. электрическое питание (и однофазное, и трёхфазное), подводимое к каждому потребителю, обозначается одинарной линией.
Кроме одинарной линии используются обозначения защитных и коммутационных аппаратов. К первым аппаратам относятся высоковольтные выключатели (масляные, воздушные, элегазовые, вакуумные), автоматические выключатели, устройства защитного отключения, дифференциальные автоматы, предохранители, выключатели нагрузки. Ко вторым относятся разъединители, контакторы, магнитные пускатели. Высоковольтные выключатели на однолинейных схемах изображаются в виде небольших квадратов. Что касается автоматических выключателей, УЗО, дифференциальных автоматов, контакторов, пускателей и другой защитной и коммутационной аппаратуры, то они изображаются в виде контакта и некоторых поясняющих графических дополнений, в зависимости от аппарата. Монтажная схема (схема соединения, подключения, расположения) используется для непосредственного производства электрических работ. Т.е. это рабочие чертежи, используя которые, выполняется монтаж и подключение электрооборудования. Также по монтажным схемам собирают отдельные электрические устройства (электрические шкафы, электрические щиты, пульты управления, и т.д.). На монтажных схемах изображают все проводные соединения как между отдельными аппаратами (автоматические выключатели, пускатели и др.), так и между разными видами электрооборудования (электрические шкафы, щитки и т.д.). Для правильного подключения проводных соединений на монтажной схеме изображаются электрические клеммники, выводы электрических аппаратов, марка и сечение электрических кабелей, нумерация и буквенное обозначение отдельных проводов. Схема электрическая принципиальная – наиболее полная схема со всеми электрическими элементами, связями, буквенными обозначениями, техническими характеристиками аппаратов и оборудования. По принципиальной схеме выполняют другие электрические схемы (монтажные, однолинейные, схемы расположения оборудования и др.). На принципиальной схеме отображаются как цепи управления, так и силовая часть. Цепи управления (оперативные цепи) – это кнопки, предохранители, катушки пускателей или контакторов, контакты промежуточных и других реле, контакты пускателей и контакторов, реле контроля фаз (напряжения) а также связи между этими и другими элементами. На силовой части изображаются автоматические выключатели, силовые контакты пускателей и контакторов, электродвигатели и т.д. Кроме самого графического изображения каждый элемент схемы снабжается буквенно-цифровым обозначением. Например, автоматический выключатель в силовой цепи обозначается QF. Если автоматов несколько, каждому присваивается свой номер: QF1, QF2, QF3 и т.д. Катушка (обмотка) пускателя и контактора обозначается KM. Если их несколько, нумерация аналогичная нумерации автоматов: KM1, KM2, KM3 и т.д. В каждой принципиальной схеме, если есть какое-либо реле, то обязательно используется минимум один блокировочный контакт этого реле. Если в схеме присутствует промежуточное реле KL1, два контакта которого используются в оперативных цепях, то каждый контакт получает свой номер. Номер всегда начинается с номера самого реле, а далее идёт порядковый номер контакта. В данном случае получается KL1.1 и KL1.2. Точно также выполняются обозначения блок-контактов других реле, пускателей, контакторов, автоматов и т.д. В схемах электрических принципиальных кроме электрических элементов очень часто используются и электронные обозначения. Это резисторы, конденсаторы, диоды, светодиоды, транзисторы, тиристоры и другие элементы. Каждый электронный элемент на схеме также имеет своё буквенное и цифровое обозначение. Например, резистор – это R (R1, R2, R3…). Конденсатор – C (C1, C2, C3…) и так по каждому элементу.
Для правильного и корректного составления электрических схем любого вида необходимо знать обозначения используемых элементов, государственные стандарты, правила оформления документации. aquagroup.ru Вернутся в раздел: ⇒ УЗО и Дифзащита ⇔ Электрика В данной статье рассмотрены несколько примеров подключения УЗО и Дифференциальных автоматов. Основным условием при выборе УЗО и диф. автомата является соблюдение селективности (ПУЭ.РАЗДЕЛ 3 ): В электротехнике под «селективностью» понимают совместную работу последовательно включенных аппаратов защиты электрических цепей (автоматические выключатели, УЗО, диф. автомат и т.п.) в случае возникновения аварийной ситуации. На рис. 1 привёден пример работы такой схемы, с учётом общего наминала автоматических выключателей 40 А (4шт. по 10А), вводный автомат 63 А. Селективность используется при выборе номинала устройств защиты для отключения от общей системы питания только той ее части, где произошла авария. Это достигается за счет срабатывания только того автоматического выключателя, который защищает аварийную линию питания. Во общем, для селективной работы автоматических выключателей при перегрузках нужно, чтобы номинальный ток (In) автоматического выключателя со стороны питания был больше In автоматического выключателя со стороны потребителей. Условное обозначение УЗО и дифавтомата на электрических схемах: Обозначение УЗО на принципиальных электрических схемах см. рис. 2. Слева – однофазное УЗО с током срабатывания 30 мА, справа – трехфазное УЗО на 100 мА. Сверху развернутое изображение, снизу однолинейное. Число полюсов при однолинейном представлении можно изображать и числом (вверху) и числом черточек. Условное обозначение Дифавтомата на принципиальных схемах см. рис. 3 и на однолинейных схемах рис. 4. Буквенное обозначение QF. Рис. 4 Схемы включения УЗО: По конструкции УЗО различных производителей могут отличаться друг от друга не только параметрами, но и схемами подключения. На рис. 5 приведены наиболее распространенные схемы включения УЗО в различных вариантах: Двухполюсные УЗО Рис. 5 (а). Четырехполюсные УЗО, в которых резистор, имитирующий дифференциальный ток, подключен в фазное напряжение (Рис. 5 (б). Четырехполюсные УЗО, в которых резистор, имитирующий дифференциальный ток, подключен на линейное напряжение (Рис. 5 (в). При включении УЗО (дифавтомата) в любом случае смотрите схему, схема подключения приведена на лицевой или боковой поверхности корпуса УЗО, а также в паспорте технического устройства. Ниже приведены монтажные схемы подключения УЗО (Рис. 6) и дифавтомата (Рис. 7).
Более подробно про системы заземления и зануления см. в разделе Вернутся в раздел: ⇒ УЗО и Дифзащита ⇔ Электрика energetik.com.ru Рабочий ток и быстродействиеОсобенности конструкции дифавтоматов являются причиной того, что они обладают комбинированными характеристиками, используемыми при описании работы как АВ, так и УЗО. Основной рабочей характеристикой этих электротехнических изделий является номинальный рабочий ток, при котором прибор может оставаться включённым длительное время. Данная характеристика прибора относится к строго стандартизированным показателям, вследствие чего ток может принимать лишь значения из определённого ряда (6, 10, 16, 25, 50 Ампер и так далее). Помимо этого в обозначении устройств используется связанный с быстродействием токовый показатель, обозначаемый цифрами «B», «C» или «D», стоящими перед значением номинального тока. Быстродействие – важная токовая и временная характеристика. Обозначение C16, например, соответствует дифавтомату с временной характеристикой «C», рассчитанный на номинальное значение 16 Ампер. Ток отключения и напряжениеК группе технических характеристик дифавтомата относится ток отключения схемы (дифференциальный показатель), определяемый как «уставка по токовой утечке». Для большинства моделей допустимые значения этой характеристики укладываются в следующий ряд: 10, 30, 100, 300 и 500 миллиампер. На корпусе дифавтомата она обозначается значком «дельта» с числом соответствующим току утечки. Ещё одной характеристикой эксплуатационных возможностей дифавтоматов является номинальное напряжение, при котором они способны работать длительное время (220 Вольт – для однофазной сети и 380 Вольт – для трехфазных цепей). Величина рабочего напряжения защитного дифференциального прибора может указываться под обозначением номинала с буквой или под клавишей выключателя. Ток утечки и селективностьСледующая характеристика, по которой различаются все дифавтоматы – тип тока утечки. В соответствии с этим параметром любой из дифавтоматов может иметь следующие обозначения:
Характеристика «тип встроенного УЗО» маркируется буквенным индексом или небольшим рисунком. По аналогии с УЗО дифавтоматы 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. Согласно этой характеристике дифференциальные устройства обозначаются значком «S», что означает задержку порядка 200-300 миллисекунд, либо маркируются знаком «G» (60-80 миллисекунд). Основные обозначенияБолее подробно порядок маркировки дифавтомата (расположение его характеристик) рассмотрим на примере отечественного изделия марки «АВДТ32», используемого в цепях защиты промышленных и бытовых электросетей. Для удобства систематизации излагаемой информации под графическим обозначением будет пониматься определённая маркировочная позиция. На первой позиции указывается наименование и серия дифавтомата. Из этого обозначения следует, что он является АВ дифференциального типа со встроенной защитой от опасных токов утечки. Дифавтомат предназначен к использованию в электросетях однофазного переменного тока с номинальным напряжением 230 Вольт (50 Герц). На месте, соответствующем позиции №3 (вверху), указывается такая характеристика, как значение номинального дифференциального тока короткого замыкания.
На той же позиции, но внизу приводится графическое обозначение типа встроенного автомата (в данном случае это тип «А», рассчитанный на работу с утечками пульсирующего постоянного и синусоидального переменного токов). На месте 4-ой позиции можно увидеть модульную схему дифавтомата, на которой указываются входящие в его состав элементы, участвующие в реализации защитных функций. Для АВДТ32 на этой схеме условными знаками обозначаются следующие модули и узлы:
На позиции под номером семь на первом месте указывается связанная с быстродействием характеристика аварийного срабатывания электромагнитного расцепителя (для нашего примера – это «С»). Сразу за ним следует показатель номинального тока, означающего величину этого параметра в рабочем режиме (в течение длительного времени). Минимальный ток отключения (срабатывания) расцепителя электромагнитного типа для дифавтомата с характеристикой «С» обычно берётся равным примерно пяти номинальным токам. При данной величине токовой характеристики тепловой расцепитель срабатывает примерно через 1,5 секунды. На восьмой позиции обычно стоит значок «дельта» с показателем номинального тока утечки, который отключает дифференциальное устройство в случае опасности. Это все основные электрические характеристики. Информационные знакиНа пятой позиции приводится температурная характеристика защитного устройства (от — 25 до + 40 градусов), а на шестой располагаются сразу два знака. Непосредственно под ним располагается закодированная в виде букв и цифр характеристика. Это обозначение организации, выдавшей сертификат.
Справа от него приводятся данные по сертификации и ГОСТу этой модели в отношении её пожарной безопасности. И, наконец, на месте, соответствующем второй позиции, наносится логотип торговой марки компании-изготовителя (в данном случае – «ИЭК»). Размеры и точки подключенияОсновными габаритными характеристиками дифавтомата согласно ГОСТ являются его высота, ширина и толщина, а также размер по высоте и ширине выступающей с лицевой стороны полочки с клавишей управления. Помимо этого, приводятся размеры расположенных на тыльной стороне полочек, ограничивающих зазор для посадки прибора на фиксирующую его дин-рейку. Современные модели дифавтомата могут иметь тот или иной размер, с каждым из которых можно ознакомиться в прилагаемой к этому изделию документации. Но в большинстве случаев габаритные характеристики схожи, что упрощает размещение в щитке. Относительно контактных точек подключения данного прибора к защищаемой схеме необходимо отметить следующее. В однофазной сети устанавливаются дифференциальные устройства, имеющие по два вводных и два выводных контакта. Одна из этих групп служит для подключения так называемого «фазного» провода, а к другой подсоединяется «нулевая» жила питания. Как правило, все контакты (верхние и нижние) маркируются значками «L» и «N», обозначающими соответственно те места, куда подключаются фаза и ноль. При включении устройства в электрическую цепь к верхним контактам подсоединяются фазный и нулевой провода, приходящие от вводно-распределительного устройства или электрического счётчика . Нижние его клеммы предназначаются для коммутации проводников, идущих непосредственно к защищаемой нагрузке (к потребителю). Подключение дифференциального прибора в силовые цепи трёхфазного питания полностью аналогично рассмотренному ранее варианту. Отличие в данном случае состоит лишь в том, что к дифавтомату при этом подсоединяются сразу три фазы: «A», «B» и «C». По аналогии со случаем однофазной линии питания 220 Вольт клеммы трёхфазного дифавтомата также маркируются (с целью соблюдать фазировку) и обозначаются как «L1», «L2», «L3» и «N». Грамотный выбор подходящего для заявленных целей прибора невозможен без внимательного изучения основных рабочих характеристик дифавтомата и соответствующей им маркировки. В связи с этим перед приобретением дифференциального прибора постарайтесь тщательно изучить весь изложенный в этой статье материал. evosnab.ru Назначение, технические характеристики и выборДифавтомат или дифференциальный автомат защиты объединяет в себе функции автомата защиты и УЗО. То есть, одно это устройство защищает проводку от перегрузок, короткого замыкания и тока утечки. Ток утечки образуется при неисправности изоляции или при прикосновении к токоведущим элементам, то есть он еще защищает человека от поражения электричеством. Дифавтоматы устанавливаются в электрические распределительные щитки, чаще всего на дин-рейки. Они ставятся вместо связки автомат+УЗО, физически занимают немного меньше места. Насколько конкретно — зависит от производителя и типа исполнения. И это — основной их плюс, который может быть востребован при модернизации сети, когда место в щитке ограничено, а необходимо подключить некоторое количество новых линий. Второй положительный момент — экономия средств. Как правило, дифавтомат стоит меньше, чем пара автомат+УЗО с аналогичными характеристиками. Еще один положительный момент — необходимо определиться только с номиналом автомата защиты, а УЗО встроен по умолчанию с требующимися характеристиками. Недостатки тоже имеются: при выходе и строя одной из частей дифавтомата менять придется все устройство, а это дороже. Также не все модели снабжены флажками, по которым можно определить, по какой причине сработало устройство — из-за перегрузки или тока утечки — что принципиально важно при выяснении причин. Характеристики и выборТак как дифавтомат объединяет в себе два устройства, имеет он характеристики их обоих и при выборе надо учитывать все. Разберемся что обозначают эти характеристики и как выбирать дифференциальный автомат. Номинальный токЭто максимальный ток, который может длительное время выдерживать автомат без потери работоспособности. Обычно он указывается на лицевой панели. Номинальные токи стандартизованы и могут быть 6 А, 10 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А, 63А. Малые номиналы — 10 А и 16 А — ставят на линии освещения, средние — на мощных потребителей и розеточные группы, а мощные — 40 А и выше — в основном используют как вводный (общий) дифавтомат. Подбирается в зависимости от сечения кабеля, точно также, как при выборе номинала автомата защиты. Время-токовая характеристика или тип электромагнитного расцепителяОтображается рядом с номиналом, обозначается латинскими буквами B, C, D. Указывает на то, при каких перегрузках относительно номинала происходит отключение автомата (для игнорирования кратковременных стартовых токов). Категория B — если ток превышен в 3-5 раз, C — при превышении номинала в 5-10 раз, тип D отключается при нагрузках, которые превышают номинал в 10-20 раз. В квартирах обычно ставят дифавтоматы типа C, в сельской местности можно ставить B, на предприятиях с мощным оборудованием и большими стартовыми токами — D. Номинальное напряжение и частота сетиДля каких сетей предназначен аппарат — 220 В и 380 В, с частотой 50 Гц. Других в нашей торговой сети не бывает, но все равно, стоит проверить. Дифференциальные автоматы могут иметь двойную маркировку — 230/400 V. Это говорит о том, что данное устройство может работать и в сети на 220 В и на 380 В. В трехфазных сетях подобные устройства ставят на розеточные группы или на отдельных потребителей, там где используется лишь одна из фаз. В качестве водных дифавтоматов на трехфазные сети необходимы устройства с четырьмя вводами, а они значительно отличаются габаритами. Спутать их невозможно. Номинальный отключающий дифференциальный ток или ток утечки (уставки)Отображает чувствительность устройства к образующимся токам утечки и показывает, при каких условиях сработает защита. В быту используются только два номинала: 10 мА для установки на линии, в которых установлено только одно мощное устройство или потребитель, в котором сочетаются два опасных фактора — электричество и вода (проточный или накопительный электрический водонагреватель, варочная поверхность, духовой шкаф, посудомоечная машина и т.п.). Для линий с группой розеток и наружного освещения ставят дифавтоматы с током утечки 30 мА, на линии освещения внутри дома их не обычно ставят — для экономии. На устройстве может быть написан просто значение в миллиамперах (как на фото слева) или может быть нанесено буквенное обозначение тока уставки (на фото справа), после которого стоят цифры в амперах (при 10 мА стоит 0,01 А, при 30 мА цифра 0,03 А). Класс дифференциальной защитыПоказывает от токов утечки какого типа защищает это устройство. Есть буквенное и графическое изображение. Обычно ставят значок, но может быть и буква (смотрите в таблице).
Выбор класса дифференциальной защиты дифавтомата происходит исходя из типа нагрузки. Если это техника с микропроцессорами, необходим класс А, на линии освещения или включения питания простых устройств подойдет класс AC. Класс В в частных домах и квартирах ставят редко — нет необходимости «отлавливать» все типы токов утечки. Подключение дифавтомата класса S и G имеет смысл в многоуровневых схемах защиты. Их ставят в качестве входных, если в схеме дальше есть другие дифференциальные устройства отключения. В этом случае при срабатывании одного из нижестоящих по току утечки, входной не отключится и исправные линии будут в работе. Номинальная отключающая способностьПоказывает, какой ток в состоянии дифавтомат отключить при возникновении КЗ и остаться при этом работоспособным. Есть несколько стандартных номиналов: 3000 А, 4500 А, 6000 А, 10 000 А. Выбор дифавтомата по этому параметру зависит от типа сети и от дальности расположения подстанции. В квартирах и домах на достаточном удалении от подстанции используют дифавтоматы с отключающей способностью 6 000 А, близко к подстанциям ставят на 10 000 А. В сельской местности, при подводе электропитания по воздушке и в давно не модернизированных сетях достаточно 4 500 А. На корпусе эта цифра указана в квадратной рамке. Местоположение надписи может быть разным — зависит от производителя. Класс токоограниченияЧтобы ток короткого замыкания принял максимальное значение, должно пройти какое-то время. Чем быстрее будет отключено электропитание от поврежденной линии, тем меньше меньше вероятность получения повреждений. Класс токоограничения отображается цифрами от 1 до 3. Третий класс — отключает линию быстрее всего. Так что выбор дифавтомата по этому признаку прост — желательно использовать устройства третьего класса, но они дороги, зато дольше остаются работоспособными. Так что при наличии финансовой возможности, ставьте дифавтоматы этого класса. На корпусе эта характеристика изображена в маленькой квадратной рамке рядом с номинальной отключающей способностью. Она может стоять справа (у Legranda) или снизу (у большинства других производителей). Если вы такой отметки не нашли ни на корпусе, ни в паспорте, значит этот автомат не имеет тоокограничения. Температурный режим использованияБольшинство дифференциальных защитных автоматов рассчитаны на работу в помещениях. Они могут эксплуатироваться при температурах от -5°C до + 35°C. В этом случае на корпусе ничего не ставят. Иногда щитки стоят на улице и обычные защитные устройства не подойдут. Для таких случаев выпускаются дифавтоматы с более широким диапазоном температур — от -25°C до +40°C. В этом случае на корпусе ставят специальный знак, который немного похож на звездочку. Наличие маркеров о причине сработкиДифавтоматы не все электрики любят ставить, так как считают, что связка защитный автомат+УЗО более надежна. Вторая причина — если устройство сработает, невозможно определить, что стало тому причиной — перегрузка, и надо просто выключить какой-то прибор, или ток утечки, и надо искать где и что произошло. Чтобы решить хотя бы вторую проблему, производители стали делать флажки, которые показывают причину сработки дифавтомата. В некоторых моделях это небольшая площадка, по положению которой определяется причина отключения. Если отключение вызвала перегрузка, индикатор остается вровень с корпусом, как а фото справа. Если дифавтомат сработал при наличии тока утечки, флажок выступает на некоторое расстояние от корпуса. Тип конструктивного исполненияЕсть диф автоматы двух типов: электромеханические или электронные. Электромеханические более надежны, так как они сохраняют работоспособность даже при пропадании питания. То есть, если пропадет фаза, они смогут сработать и отключить еще и ноль. Электронные же для работы требуют питания, которое берут с фазного провода и при пропадании фазы теряют работоспособность. Производитель и ценаВ электричестве не стоит экономить, тем более на устройствах, которые обеспечивают защиту проводки и жизни. Потому рекомендуют всегда покупать комплектующие известных производителей. Лидирует на рынке Legrand (Легранд) и Schneider (Шнайдер), Hager (Хагер) но их продукция дорога, да и много подделок. Не настолько высокие цены у IEK (ИЕК), ABB (АББ), но и проблем с нм бывает больше. С неизвестными производителями в данном случае лучше не связываться, так как они зачастую просто неработоспособны. Выбор на самом деле не такой и маленький, даже если ограничиться только этими пятью фирмами. У каждого производителя есть несколько линеек, которые отличаются по цене, причем значительно. Чтобы понять в чем разница, надо внимательно смотреть на технические характеристики. На цену оказывает влияние каждая и них, так что внимательно изучайте все данные перед покупкой. Как подключить дифавтоматНачнем со способов монтажа и порядка подключения проводников. Все очень просто, никаких особых сложностей нет. В большинстве случаев монтируется он на динрейку. Для этого есть специальные выступы, которые удерживают устройство на месте. Электрическое подключениеПодключение дифавтомата к электросети происходит проводами в изоляции. Сечение выбирается исходя из номинала. Обычно линия (подвод питания) подключается в верхние гнезда — они подписываются нечетными цифрами, нагрузка — в нижние — подписываются четными цифрами. Так как к дифференциальному автомату подключается и фаза и ноль, чтобы не перепутать, гнезда для «ноля» подписаны латинской буквой N. В некоторых линейках подключать линию можно и в верхние, и в нижние гнезда. Пример такого устройства на фото выше (слева). В этом случае на схеме пишется нумерация через дробь — 1/2 вверху и 2/1 внизу, 3/4 вверху и 4/3 внизу. Это и обозначает, что не имеет значения сверху или снизу подключать линию. Перед подключением линии с проводов снимают изоляцию примерно на расстоянии 8-10 мм от края. На нужной клемме слегка ослабляют крепежный винт, вставляют проводник, винт затягивают с достаточно большим усилием. ЗАтем провод несколько раз дергают, чтобы убедиться что контакт нормальный. Проверка работоспособностиПосле того, как вы подключили дифавтомат, подали питание, необходимо проверить работоспособность системы и правильность установки. Для начала тестируем сам агрегат. Для этого есть специальная кнопка, подписанная «Test» или просто буквой T. После того, как перевели переключатели в рабочее состояние, нажимаем на эту кнопку. При этом устройство должно «выбить». Эта кнопка искусственно создает ток утечки, так что мы проверили работоспособность дифавтомата. Если сработки не было — надо проверить правильность подключения, если все верно, устройство неисправно Дальнейшая проверка — подключение простой нагрузки к каждой розетке. Этим вы проверите правильность расключения розеточных групп. И последнее — поочередное включение бытовой техники, на которую заведены отдельные линии электропитания. СхемыПри разработке схемы электропроводки в квартире или доме может быть много вариантов. Отличаться они могут удобством и надежностью эксплуатации, степенью защиты. Есть простые варианты, требующие минимума затрат. Они обычно реализуются в небольших сетях. Например, на дачах, в небольших квартирах с малым количеством бытовой техники. В большинстве случаев приходится ставить большое количество устройств, которые обеспечивают безопасность проводки и защищают от поражения током людей. Простая схемаНе всегда имеет смысл устанавливать большое количество защитных устройств. Например, на даче сезонного посещения, где есть всего несколько розеток и освещение, достаточно поставить всего один дифавтомат на входе, от которого на группы потребителей — розетки и освещение — через автоматы пойдут отдельные линии. Эта схема не потребует больших затрат, но при появлении тока утечки на любой из линий дифавтомат сработает, обесточив все. До выяснения и устранения причин света не будет. Более надежная защитаКак уже говорили, отдельные дифавтоматы ставят на «мокрые» группы. К ним относятся кухня, ванная, наружное освещение, а также техника, использующая воду (кроме стиральной машинки). Такой способ построения системы дает более высокую степень безопасности и лучше защищает проводку, оборудование и человека. Реализация этого способа устройства проводки потребует больших материальных затрат, но работать система будет более надежно и стабильно. Так как при сработке одного из защитных устройств, остальная часть останется работоспособной. Такое подключение дифавтомата применяется в большинстве квартир и в небольших домах. Селективные схемыВ разветвленных сетях электроснабжения возникает необходимость сделать систему еще более сложной и дорогостоящей. В таком варианте после счетчика устанавливается входной дифференциальный автомат класса S или G. Далее, на каждую группу идет свой автомат, а при необходимости ставятся еще и на отдельных потребителей. Подключение дифавтомата для этого случая смотрите на фото ниже. При таком построении системы при сработке одного из линейных устройств все остальные останутся в работе, так как входной автомат дифференциального отключения имеет задержку в срабатывании. Основные ошибки подключения дифавтоматовИногда после подключения дифавтомата он не включается или вырубается при подключении любой нагрузки. Это значит, что что-то сделано не так. Есть несколько типичных ошибок, которые встречаются при самостоятельной сборке щитка:
Теперь вы не только можете выбрать и подключить дифференциальный автомат защиты, но и понять почему он выбивает, что именно пошло не так и самостоятельно исправить ситуацию. stroychik.ru Что нужно знать об УЗОПеред тем, как углубиться в вопросы, касающиеся схемы установки УЗО, рассмотрим особенности этих устройств, а также основные требования к ним, на основе которых производится их выбор. В данной статье мы не коснёмся индексации, так как углубление в неё требует серьёзных знаний в области электротехники, а также эта надобность отпадает в связи с тем, что выбор защитного устройства будет совершен исключительно на основе исходных данных. Для этого необходимо выполнить несколько пунктов:
Если необходимо использование «пожарного» УЗО, то следует определиться с типом и расположением вторичных «жизненных» устройств. Обозначение УЗО на однолинейной схемеГоворя о схемах и проектах, очень важно уметь их правильно прочитать. Как правило, изображение УЗО на графической и проектной документации зачастую выполнено условно, наряду с другими элементами. Это несколько затрудняет понимание принципов работы схемы и отдельных её компонентов в частности. Условное изображение устройства защиты можно сравнить с изображением обычного выключателя, с той лишь разницей, что элемент на нелинейной схеме представлен в виде двух параллельно поставленных выключателей. На однолинейной схеме полюса, провода и элементы не прорисовываются визуально, а изображаются символически. Этот момент подробно продемонстрирован на рисунке снизу. На нём изображено двухполюсное УЗО с током утечки 30 мА. На это указывает расположенная в верхней части цифра «2». Около неё можно увидеть пересекающую линию питания косую черту. Двухполюсность устройства дублируется и в нижней части схематического изображения элемента, в качестве двух косых чёрточек. Разберём типовую схему «квартирного» подключения защитного устройства с учётом наличия счётчика на примере, приведённом на рисунке снизу. Ознакомившись более детально с принципом подключения, можно сделать вывод об оптимальном расположении УЗО, которое должно быть максимально приближенно к вводу. Это должно быть осуществлено таким образом, что бы между ними были расположены счётчик и главный автомат. Тем не менее, существует несколько ограничительных нюансов. Так, например, общее устройство защиты не может быть подключено к системе типа TN-C в связи с её принципиальными особенностями. Устаревший образец советских времён имеет защитный проводник, который напрямую соединён с нейтралью, что и становится причиной «несовместимости». Устройство защитного отключения, представляющее собой устаревший образец советских времён с защитным проводником, соединённым с нейтралью, не представляет возможным подключить к ней общее устройство защиты. Это лучший пример того, как подключить УЗО с заземлением. Схема также имеет желтые полосы, демонстрирующие принцип подключения дополнительных защитных аппаратов для групп потребителей, которые схематически должны быть расположены за соответствующими им автоматами. При этом номинальный ток каждого вторичного устройства на пару ступней превышает показатель назначенного ему автомата. Но всё это характерно для современной электропроводки, с учётом наличия «земли». Чтобы в дальнейшем более детально познакомиться с основами УЗО, обозначение на схеме необходимо выучить или по мере изучения статьи возвращаться к ней. Подключение УЗО без заземления. Схема и особенностиОтсутствие контуров заземления в домах – ситуация распространённая, требующая больших усилий и знаний, ведь придётся вспомнить основы электродинамики, но она не является приговором. Главное следовать четырём обобщённым правилам:
Многие, даже дипломированные, электрики, забыв или банально не зная принципы электродинамики, не задумываются о том, как подключить УЗО без заземления. Схема, предлагаемая ими, выглядит обычно так: ставится общее устройство защиты, а затем все PE (нулевые защитные проводники) заводятся на входной ноль УЗО. С одной стороны, здесь без сомнения видна разумная логическая цепочка, ведь на защитном проводнике не будет происходить коммутация. Но всё гораздо сложнее.
Сила «эффектов» зависит от длины РЕ. Если его длина превышает два метра, то вероятность несрабатывания УЗО достигает вероятности 1 к 10000. Числовой показатель довольно мал, тем не менее, теория вероятности вещь практически непредсказуемая. Схема подключения УЗО в однофазной сетиТак как в квартирах зачастую используется однофазное подключение сети. В данном случае в качестве защиты оптимально выбирать однофазные двухполюсные УЗО. Существует несколько вариантов схемы подключения для данного устройства, но мы рассмотрим наиболее распространённую, показанную на рисунке ниже. Подключение аппарата довольно простое. В паспорте и на приборе указана основная маркировка и точки подключения фазы (L) и нуля (N). На схеме изображены вторичные автоматы, но их установка не является обязательной. Они нужны для распределения подключаемых бытовых приборов и освещения по группам. Таким образом, проблемный участок никак не затронет остальные части или комнаты квартиры. При этом важно учитывать, что установка максимально допустимых токов на автоматах не должна превышать настроек УЗО. Это объясняется отсутствием в устройстве ограничения по току. Внимательно следует отнестись и к подключению фазы с нулём. Невнимательность может привести не только к отсутствию питания микросхемы, но и к поломке устройства защиты. Схема включения УЗО в однофазной сети, по мнению специалистов, должна располагаться в непосредственной близости со счетчиком электрической энергии (рядом с источником электропитания) Ошибки и их последствия при подключении УЗОКак и любая электрическая схема, схематическое изображение подключения защитного устройства в общую сеть, должно быть составлено, как и прочитано в дальнейшем, без малейших изъянов. Даже самый скромный недочёт может привести к неисправной работе системы в целом или самого УЗО, в то время как серьёзные отклонения могут принести довольно серьёзный ущерб. Ошибки могут быть допущены самые разные, но среди них можно выделить ряд наиболее распространённых:
prokommunikacii.ru Установка УЗО значительно повышает уровень безопасности при работе на электроустановках. Если УЗО обладает высокой чувствительностью (30 мА), то при этом обеспечивается защита от прямого контакта (прикосновения). Тем не менее, установка УЗО не означает от выполнения обычных мер предосторожности при работе на электроустановках. Кнопку тест необходимо нажимать регулярно, как минимум один раз в 6 месяцев. Если тест не срабатывает, то надо задуматься о замене УЗО, так как уровень электробезопасности снизился. Установите УЗО на панели или корпусе. Подключите оборудование в точном соответствии со схемой. Включите все нагрузки, подключенные к защищаемой сети. Срабатывает УЗО.Если УЗО срабатывает, выясните, какое устройство является причиной срабатывания, путем последовательного отключения нагрузки (отключаем по очереди эл. оборудование и смотрим результат). При обнаружении такого устройства его необходимо отключить от сети и проверить. Если электрическая линия имеет очень большую длину, обычные токи утечки могут быть достаточно велики. В этом случае имеется вероятность ложных срабатываний. Чтобы избежать этого, необходимо разделить систему, по крайней мере, на два контура, каждый из которых будет защищен своим УЗО. Можно расчитать длинну электрической линии. При невозможности определения документальным способом суммы токов утечки проводки и нагрузок, можно пользоваться примерным расчетом (в соответствии с СП 31-110-2003), принимая ток утечки нагрузки равным 0,4мА на 1А потребляемой нагрузкой мощности и ток утечки электросети равным 10мкА на один метр длины фазового провода электропроводки. Пример расчета УЗО.Для примера рассчитаем УЗО для электроплиты, мощностью 5 кВт, установленную на кухне малогабаритной квартиры. Примерное расстояние от щитка до кухни может составлять 11 метров, соответственно расчетная утечка проводки составляет 0,11мА. Электроплита, на полной мощности, потребляет (приближенно) 22.7А и обладает расчетным током утечки 9,1мА. Таким образом, сумма токов утечки данной электроустановки составляет 9,21мА. Для защиты от токов утечки можно использовать УЗО с номиналом тока утечки 27,63мА, что округляется до ближайшего большего значения существующих номиналов по диф. току, а именно УЗО 30мА. Следующим шагом, является определение рабочего тока УЗО. При указанном выше максимальном токе, потребляемым электроплитой, можно использовать номинал (с небольшим запасом) УЗО 25А, или с большим запасом — УЗО 32А. Таким образом мы расчетно определили номинал УЗО, которое можно использовать для защиты электроплиты: УЗО 25А 30мА или УЗО 32А 30мА. (надо не забыть защитить УЗО автоматическим выключателем 25А для первого номинала УЗО и 25А или 32А для второго номинала). Обозначение УЗО.На схеме УЗО обозначается следующим образом рис. 1 однофазное УЗО, рис. 2 -трехфазное УЗО. Схема подключения УЗО рассмотрим на примере. На фото. 1 показан фрагмент распределительного шкафа. Фото. 1 Схема подключения трехфазного УЗО с автоматическим выключателем (на фото цифра1 УЗО, 2- автоматический выключатель) и однофазных УЗО (3). УЗО не защищает от токов короткого замыкания, поэтому его устанавливают в паре с автоматическим выключателем. Что ставить раньше УЗО или автоматический выключатель в данном случае не принципиально. Номинал УЗО должен быть равным или немного больше наминала автоматическо выключателя. Например, автоматический выключатель 16 Ампер, значит, УЗО ставим 16 или 25 А. Как видно на фото. 1 на трехфазное УЗО (цифра 1) подходят три фазных и нулевой проводник, а после УЗО подключен автоматический выключатель (цифра 2). Потребитель будет подключаться: фазные проводники (красные стрелки) с автоматического выключателя; нулевой проводник (синяя стрелка) — с УЗО. Под цифрой 3 на фото показаны дифференциальные автоматы, соединенные сборной шиной, принцип работы диф. автомата такой же, как у УЗО, но он дополнительно защищает от токов короткого замыкания и не требует дополнительной защита от КЗ. А подключение, что у УЗО, что у диф. автоматов одинаковое. Подключаем к клемме L фазу, к N ноль (обозначения нанесены на корпусе УЗО). Потребители подключаются также. www.mirpodelki.ru |
Их графические обозначения похожи и не всегда их легко отличить друг от друга.Учитывая, что проектировщики электроустановок нередко максимально упрощают применяемые графические символы, опуская важные детали.
Принципиальная схема чаще всего изображается однолинейной.
614-88 «Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах».
После этого идет двухполюсный вводный автомат, который отключает ноль и фазу. Согласно правил (п.1.5.36 ПУЭ), автомат должен быть установлен до счетчика электроэнергии – «Для того, чтобы можно было безопасно устанавливать и, по необходимости, заменять счетчики в сетях, имеющих напряжение до 380 В, необходимо предусмотреть возможность отключать счетчик с помощью установленных до него предохранителей или коммутационных аппаратов на расстоянии не больше 10 метров. Должна быть возможность снимать напряжение со всех фаз, присоединенных к счетчику».
Обычно принципиальная схема изображается однолинейной.
Поитание осуществляется через этажный щиток от одной фазы, так же с этажного щитка в квартиру заводится рабочее и защитное заземление. Далее следует вводный двухполюсный автомат, отключающий фазу и ноль. Вводный автомат устанваливается до щётчика электрической энергии согласно п.1.5.36. ПУЭ, который гласит:
Электрическая плита на этой схеме запитана через двухполюсное УЗО (дифавтомат), это делать не обязательно, но всё же желательно, для обеспечения повышенной безопасности от попадания под косвенное напряжение.
Второе назначение УЗО это косвенное слежение за состоянием электропроводки и плотностью крепления жил проводов. Это позволяет использовать его, как защитное средство от пожаров.
Электросеть помещения разделена на 5 групп, три из которых защищены УЗО 16 А/30мА и цепь ванной, защищена УЗО 25А/10мА.УЗО — электронное или электромеханическое
← Новые дифференциальные автоматические выключатели HAGER для 3-х фазной сети || ДАВ3 — Инновационное соединение Hager для бытового сегмента →
УЗО — электронное или электромеханическое — что лучше
Для защиты от утечек тока применяются выключатели дифференциального тока, или устройство защитного отключения (УЗО). В каждой новой квартире, новом доме это устройство становится необходимым оборудованием.
Однако, под общим названием могут продаваться устройства с принципиально различной внутренней конструкцией, которая определяет надежность работы всего УЗО. Конструкция может иметь различное расположение рычагов и кнопок управления, иметь стандартные или расширенные возможности подключения шин и проводов, но принципиальное значение имеет конструкция расцепителя УЗО. Он бывает электромеханический или электронный. Только как сходу отличить УЗО электромеханическое от электронного? Этот вопрос необходимо подробно осветить.
В чем отличие электромеханического УЗО от электронного
УЗО и дифавтоматы (это УЗО и автоматический выключатель в одном корпусе) по своему внутреннему конструктиву делятся на два вида: электромеханические и электронные. Это никак не влияет на рабочие параметры и технические характеристики. У многих сразу возникает вопрос: так в чем же их отличие? А отличие есть, и немаловажное: УЗО электромеханического типа сработает в любом случае, если на поврежденном участке появится ток утечки, не зависимо от напряжения в сети есть или нет. Основным рабочим модулем электромеханического УЗО является дифференциальный трансформатор (тороидальный сердечник с обмотками). Если на поврежденном участке возникла утечка, то во вторичной обмотке этого трансформатора появляется напряжение, включающее поляризованное реле, что в свою очередь приводит к срабатыванию механизма отключения.
Электронные УЗО срабатывают при наличии утечки тока на поврежденном участке и только при наличии напряжения в сети. То есть, для полноценной работы устройству защитного отключения электронного типа необходим внешний источник питания. Это связано с тем, что основным рабочим модулем электронных УЗО является электронная плата с усилителем. И без внешнего питания эта плата работать не будет.
Откуда берется источник питания? Внутри УЗО нет никаких батареек и аккумуляторов. А напряжение для питания электронной платы с усилителем поступает от внешней сети. Есть в сети 220В, и появилась утечка тока, — УЗО сработает! Если напряжения в сети нет — защитное устройство не сработает.
Итак, для срабатывания электромеханического УЗО необходима лишь утечка тока, для срабатывания электронного УЗО — необходима утечка тока и напряжение в сети.
На рисунке слева – УЗО Hager с электромеханическим расцепителем, справа УЗО с электронным расцепителем.
Насколько важно, чтобы защитное устройство сохраняло свою работоспособность при отсутствии напряжения? Уверен, многие пользователи ответят приблизительно так: если напряжение в сети есть, электронное УЗО будет работать. Если напряжения в сети нет, тогда зачем ему вообще работать, ведь напряжения в сети нет, значит и утечки тока браться неоткуда. А какие вы знаете аварийные ситуации, когда в доме или квартире может пропасть напряжение или, как в народе говорят, «нет света»? Это может быть авария на линии, подходящей к дому, могут быть ремонтные работы электрослужб, а может — еще одна очень распространенная проблема — отгорание нулевого провода в этажном щите. Вся аппаратура будет без признаков жизни, все сигнальные приборы (сигнальные лампы, если есть) будут свидетельствовать, что напряжения в сети нет. Однако фаза не куда не делась! Опасность поражения током сохраняется. Представим, что в такой ситуации возникло повреждение изоляции внутри стиральной машины, фаза попала на корпус. Если в этот момент Вы прикоснетесь к корпусу машинки, возникнет утечка и УЗО должно сработать. Но именно электронное УЗО не сработает, так как на его электронную плату с усилителем приходит только «фаза» без нуля, питание отсутствует, поэтому возникший ток утечки электронная плата не зафиксирует, отключающий импульс на механизм отключения не поступит, и УЗО не отключится. Для человека такая ситуация крайне опасна. Поэтому, как бы не было печально, при появлении утечки тока в данной ситуации электронное УЗО не сработает.
Еще одна распространенная проблема – это скачки напряжения в сети. Конечно, сейчас многие для защиты устанавливают реле напряжения, но не у всех они стоят. Что представляют собой скачки напряжения — это отклонение от номинального значения. То есть, у вас в розетке вместо 220 Вольт может появиться 170 Вольт или 260 Вольт, или, еще хуже – 380 Вольт. Повышенное напряжение опасно для электронного оборудования, чем собственно и оснащены электронные УЗО и электронные дифференциальные автоматы. Из-за скачков напряжения может выйти из строя электронная плата с усилителем. Внешне все будет выглядеть целым и невредимым, но при возникновении утечки тока ситуация может стать плачевной для человека — из-за поврежденных электронных компонентов УЗО на утечку не отреагирует.
О том, что внутренняя начинка защитного устройства вышла из строя, вы можете и не знать. Поэтому нужно периодически выполнять проверку работоспособности УЗО кнопкой «ТЕСТ». Специалисты рекомендуют выполнять такую проверку не реже одного раза в месяц.
Итак, в сети электроснабжения могут возникнуть различные аварийные ситуации, при которых электронные УЗО или диффавтоматы могут утратить свои защитные функции. Для электромеханических защитных устройств вышеописанные проблемы не опасны, так как для их работы не требуется внешний источник питания. Будет напряжение в сети или нет, электромеханическое УЗО (АВДТ) отработает в любом случае, если появится утечка тока в сети.
Как отличить УЗО электромеханическое от электронного
Внешне эти два устройства очень похожи и многие пользователи, не задумываясь, покупают их без разбора в магазине, даже не подозревая об особенностях. Для того чтобы понимать, какое устройство защитного отключения перед вами находится электронное или электромеханическое, нужно уметь их различать. Думаете, что это под силу только профессионалам? Но уверяю Вас это не так, здесь нет ничего сложного.
Обратите внимание на схему, изображенную на корпусе УЗО
Самый простой и надежный способ — изучить схему, которая изображена на корпусе УЗО. На любом защитном устройстве наносится электрическая схема. Между отображенными схемами на электромеханическом УЗО и электронном есть небольшие отличия.
На схеме электро механического УЗО или дифавтомата отображается дифференциальный трансформатор (через который «продеты» фаза и ноль), вторичная обмотка этого трансформатора, а также поляризованное реле которое соединено со вторичной обмоткой. Поляризованное реле уже непосредственно действует на механизм отключения. Все это отображено на схеме. Нужно только понять, какой фигурой обозначен каждый вышеописанный элемент. Например, электромеханическое УЗО европейского производителя HAGER:
Дифференциальный трансформатор обозначен в виде прямоугольника (иногда это овал) вокруг фазного и нулевого провода. От него отходит виток вторичной обмотки, который связан с поляризованным реле. На схеме поляризованное реле обозначается в виде прямоугольника или квадрата. Реле имеет механическую связь со спусковым механизмом отключения.
Еще здесь обозначена кнопка ТЕСТ со своим сопротивлением (сопротивление позволяет создать утечку 30мА, безопасный порог для жизни человека). Как видите, в электромеханическом УЗО нет никаких электронных плат и усилителей. Конструкция состоит из одной механики.
Теперь рассмотрим электронное УЗО. Для примера, электронный дифавтомат на 16А, 220В, с током утечки 30 мА.
Как видно из схемы, на корпусе электронного дифавтомата обозначено практически все тоже самое, что и на электромеханическом защитном устройстве.
Но, если присмотреться, то можно увидеть, что между дифференциальным трансформатором и поляризованным реле есть дополнительный элемент в виде прямоугольника с буквой «А», обозначение I>. Это та самая электронная плата с усилителем. Кроме того, видно, что к этой плате подходят два провода «фаза» и «ноль» (обозначены на рисунке зеленым цветом снизу). Это как раз и есть тот внешний источник питания, который необходим для полноценной работы такого типа УЗО. Не будет питания, не будет работать и УЗО. Не зависимо от того есть утечка или нет.
Итак, для срабатывания электромеханического УЗО необходима лишь утечка тока, для срабатывания электронного УЗО – необходима утечка тока и напряжение в сети. Мы же настоятельно Вам рекомендуем приобретать УЗО или диффавтомат именно электромеханического типа.
Ни один человек, каким бы талантливым и смекалистым он не был, не сможет научиться понимать электрические чертежи без предварительного знакомства с условными обозначениями, которые используются в электромонтаже практически на каждом шагу. Опытные специалисты утверждают, что шанс стать настоящим профессионалом своего дела может быть только у того электрика, которые досконально изучил и усвоил все общепринятые обозначения, используемые в проектной документации. Приветствую всех друзья на сайте «Электрик в доме». Сегодня я бы хотел уделить внимание одному из первоначальным вопросов, с которым сталкиваются все электрики перед монтажом — это проектная документация объекта. Кто то составляет ее сам, кому то предоставляет заказчик. Среди множества этой документации можно встретить экземпляры, в которых встречаются различия между условными обозначениями тех или иных элементов. Например в разных проектах один и тот же коммутационный аппарат графически может отображаться по разному. Встречалось такое? Понятно, что обсудить обозначение всех элементов в пределах одной статьи невозможно, поэтому тема данного урока будет сужена, и сегодня обсудим и рассмотрим, как выполняется . Каждый начинающий мастер обязан внимательно ознакомиться с общепринятыми ГОСТами и правилами маркировки электрических элементов и оборудования на план-схемах и чертежах. Многие пользователи могут со мной не согласится, аргументируя это тем, что зачем мне знать ГОСТ, я всего лишь занимаюсь установкой розеток и выключателей в квартирах. Схемы должны знать инженера проектировщики и профессора в университетах. Уверяю вас это не так. Любой уважающий себя специалист обязан не только понимать и уметь читать электрические схемы , но и должен знать, как графически отображаются на схемах различные коммуникационные аппараты, защитные устройства, приборы учета, розетки и выключатели. В общем, активно применять проектную документацию в своей повседневной работе. Обозначение узо на однолинейной схемеОсновные группы обозначений УЗО (графические и буквенные) используются электромонтерами очень часто. Работа по составлению рабочих схем, графиков и планов требует очень большой внимательности и аккуратности, так как одно-единственное неточное указание или пометка могу привести к серьезной ошибке в дальнейшей работе и стать причиной выхода из строя дорогостоящего оборудования. Кроме того, неверные данные могут ввести в заблуждение сторонних специалистов, привлеченных для электромонтажа и стать причиной возникновения сложностей при монтаже электрических коммуникаций. В настоящее время любое обозначение узо на схеме может быть представлено двумя способами: графическим и буквенным. На какие нормативные документы следует ссылаться? Из основных документов для электрических схем, которые ссылаются на графическое и буквенное обозначение коммутационных устройств можно выделить следующие:
Графическое обозначение УЗО на схемеИтак, выше я представил основные документы, по которым регулируется обозначения в электрических схемах. Что нам дают указанные ГОСТы по изучению нашего вопроса? Мне стыдно признаться, но абсолютно ничего. Дело в том, что на сегодняшний день в данных документах отсутствует информация о том, как должно выполняться обозначение узо на однолинейной схеме. Действующий на сегодня ГОСТ никаких особых требований к правилам составления и использования графических обозначений УЗО не выдвигает. Именно поэтому некоторые электромонтеры предпочитают использовать для маркировки определенных узлов и устройств свои собственные наборы значений и меток, каждая из которых может несколько отличаться от привычных нашему взгляду значений. Для примера давайте рассмотрим, какие обозначения наносятся на корпусе самих устройств. Устройство защитного отключения фирмы hager: Или к примеру УЗО от Schneider Electric: Чтобы избежать путаницы, предлагаю Вам совместно разработать универсальный вариант обозначений УЗО, которым можно руководствоваться практически в любой рабочей ситуации. По своему функциональному назначению устройство защитного отключения можно описать так – это выключатель, который при нормальной работе способен включать/отключать свои контакты и автоматически размыкать контакты при появлении тока утечки. Ток утечки это дифференциальный ток, возникающий при ненормальной работе электроустановки. Какой орган реагирует на дифференциальный ток? Специальный датчик — трансформатор тока нулевой последовательности. Если представить все вышеописанное в графической форме, то получается что условное обозначение УЗО на схеме можно представить в виде двух второстепенных обозначений — выключателя и датчика реагирующего на дифференциальный ток (трансформатора тока нулевой последовательности) который воздействует на механизм отключения контактов. В этом случае графическое обозначение узо на однолинейной схеме будет выглядеть так. Как обозначается дифавтомат на схеме?По поводу обозначений дифавтоматов в ГОСТ на данный момент тоже нет данных. Но, исходя из вышеизложенной схемы, дифавтомат графически также можно представить в виде двух элементов — УЗО и автоматического выключателя. В этом случае графическое обозначение дифавтомата на схеме будет выглядеть так. Буквенное обозначение узо на электрических схемахЛюбому элементу на электрических схемах присваивается не только графическое обозначение, но и буквенное с указанием позиционного номера. Такой стандарт регулируется ГОСТ 2.710-81 «Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах» и обязателен для применения ко всем элементам в электрических схемах. Так, например, согласно ГОСТ 2.710-81 автоматические выключатели принято обозначать путем специальногобуквенно-цифрового позиционного обозначения таким образом: QF1, QF2, QF3 и т.д. Рубильники (разъединители) обозначаются как QS1, QS2, QS3 и т.д. Предохранители на схемах обозначаются как FU с соответствующим порядковым номером. Аналогично, как и с графическими обозначениями, в ГОСТ 2.710-81 нет конкретных данных, как выполнять буквенно-цифровое обозначение УЗО и дифференциальных автоматов на схемах . Как быть в таком случае? В этом случае многие мастера используют два варианта обозначений. Первый вариант воспользоваться самым удобным буквенно-цифровым обозначением Q1 (для УЗО) и QF1 (для АВДТ), которые обозначают функции выключателей и указывают на порядковый номер аппарата, находящегося в схеме. То есть кодировка буквы Q означает – «выключатель или рубильник в силовых цепях», что вполне может быть применима к обозначению УЗО. Кодовая комбинация QF расшифровывается как Q – «выключатель или рубильник в силовых цепях», F – «защитный», что вполне может быть применима не только к обычным автоматам, но и к диф.автоматам. Второй вариант это использовать буквенно-цифровую комбинацию Q1D — для УЗО и комбинацию QF1D — для дифференциального автомата. По приложению 2 таблицы 1 ГОСТ 2.710 функциональное значение буквы D означает – «дифференцирующий». Я очень часто встречал на реальных схемах такое обозначение QD1 – для устройств защитного отключения, QFD1 – для дифференциальных автоматов. Какие можно сделать выводы из вышеописанного? electricvdome.ru Основное назначение однолинейной схемы – графическое отображение системы электрического питания (электроснабжение объекта, разводка электричества в квартире и т.д.). Проще говоря, на однолинейной схеме изображается силовая часть электроустановки. По названию можно понять, что однолинейная схема выполняется в виде одной линии. Т.е. электрическое питание (и однофазное, и трёхфазное), подводимое к каждому потребителю, обозначается одинарной линией.
Кроме одинарной линии используются обозначения защитных и коммутационных аппаратов. К первым аппаратам относятся высоковольтные выключатели (масляные, воздушные, элегазовые, вакуумные), автоматические выключатели, устройства защитного отключения, дифференциальные автоматы, предохранители, выключатели нагрузки. Ко вторым относятся разъединители, контакторы, магнитные пускатели. Высоковольтные выключатели на однолинейных схемах изображаются в виде небольших квадратов. Что касается автоматических выключателей, УЗО, дифференциальных автоматов, контакторов, пускателей и другой защитной и коммутационной аппаратуры, то они изображаются в виде контакта и некоторых поясняющих графических дополнений, в зависимости от аппарата. Монтажная схема (схема соединения, подключения, расположения) используется для непосредственного производства электрических работ. Т.е. это рабочие чертежи, используя которые, выполняется монтаж и подключение электрооборудования. Также по монтажным схемам собирают отдельные электрические устройства (электрические шкафы, электрические щиты, пульты управления, и т.д.). На монтажных схемах изображают все проводные соединения как между отдельными аппаратами (автоматические выключатели, пускатели и др.), так и между разными видами электрооборудования (электрические шкафы, щитки и т.д.). Для правильного подключения проводных соединений на монтажной схеме изображаются электрические клеммники, выводы электрических аппаратов, марка и сечение электрических кабелей, нумерация и буквенное обозначение отдельных проводов. Схема электрическая принципиальная – наиболее полная схема со всеми электрическими элементами, связями, буквенными обозначениями, техническими характеристиками аппаратов и оборудования. По принципиальной схеме выполняют другие электрические схемы (монтажные, однолинейные, схемы расположения оборудования и др.). На принципиальной схеме отображаются как цепи управления, так и силовая часть. Цепи управления (оперативные цепи) – это кнопки, предохранители, катушки пускателей или контакторов, контакты промежуточных и других реле, контакты пускателей и контакторов, реле контроля фаз (напряжения) а также связи между этими и другими элементами. На силовой части изображаются автоматические выключатели, силовые контакты пускателей и контакторов, электродвигатели и т.д. Кроме самого графического изображения каждый элемент схемы снабжается буквенно-цифровым обозначением. Например, автоматический выключатель в силовой цепи обозначается QF. Если автоматов несколько, каждому присваивается свой номер: QF1, QF2, QF3 и т.д. Катушка (обмотка) пускателя и контактора обозначается KM. Если их несколько, нумерация аналогичная нумерации автоматов: KM1, KM2, KM3 и т.д. В каждой принципиальной схеме, если есть какое-либо реле, то обязательно используется минимум один блокировочный контакт этого реле. Если в схеме присутствует промежуточное реле KL1, два контакта которого используются в оперативных цепях, то каждый контакт получает свой номер. Номер всегда начинается с номера самого реле, а далее идёт порядковый номер контакта. В данном случае получается KL1.1 и KL1.2. Точно также выполняются обозначения блок-контактов других реле, пускателей, контакторов, автоматов и т.д. В схемах электрических принципиальных кроме электрических элементов очень часто используются и электронные обозначения. Это резисторы, конденсаторы, диоды, светодиоды, транзисторы, тиристоры и другие элементы. Каждый электронный элемент на схеме также имеет своё буквенное и цифровое обозначение. Например, резистор – это R (R1, R2, R3…). Конденсатор – C (C1, C2, C3…) и так по каждому элементу.
Для правильного и корректного составления электрических схем любого вида необходимо знать обозначения используемых элементов, государственные стандарты, правила оформления документации. aquagroup.ru Вернутся в раздел: ⇒ УЗО и Дифзащита ⇔ Электрика В данной статье рассмотрены несколько примеров подключения УЗО и Дифференциальных автоматов. Основным условием при выборе УЗО и диф. автомата является соблюдение селективности (ПУЭ.РАЗДЕЛ 3 ): В электротехнике под «селективностью» понимают совместную работу последовательно включенных аппаратов защиты электрических цепей (автоматические выключатели, УЗО, диф. автомат и т.п.) в случае возникновения аварийной ситуации. На рис. 1 привёден пример работы такой схемы, с учётом общего наминала автоматических выключателей 40 А (4шт. по 10А), вводный автомат 63 А. Селективность используется при выборе номинала устройств защиты для отключения от общей системы питания только той ее части, где произошла авария. Это достигается за счет срабатывания только того автоматического выключателя, который защищает аварийную линию питания. Во общем, для селективной работы автоматических выключателей при перегрузках нужно, чтобы номинальный ток (In) автоматического выключателя со стороны питания был больше In автоматического выключателя со стороны потребителей. Условное обозначение УЗО и дифавтомата на электрических схемах: Обозначение УЗО на принципиальных электрических схемах см. рис. 2. Слева – однофазное УЗО с током срабатывания 30 мА, справа – трехфазное УЗО на 100 мА. Сверху развернутое изображение, снизу однолинейное. Число полюсов при однолинейном представлении можно изображать и числом (вверху) и числом черточек. Условное обозначение Дифавтомата на принципиальных схемах см. рис. 3 и на однолинейных схемах рис. 4. Буквенное обозначение QF. Рис. 4 Схемы включения УЗО: По конструкции УЗО различных производителей могут отличаться друг от друга не только параметрами, но и схемами подключения. На рис. 5 приведены наиболее распространенные схемы включения УЗО в различных вариантах: Двухполюсные УЗО Рис. 5 (а). Четырехполюсные УЗО, в которых резистор, имитирующий дифференциальный ток, подключен в фазное напряжение (Рис. 5 (б). Четырехполюсные УЗО, в которых резистор, имитирующий дифференциальный ток, подключен на линейное напряжение (Рис. 5 (в). При включении УЗО (дифавтомата) в любом случае смотрите схему, схема подключения приведена на лицевой или боковой поверхности корпуса УЗО, а также в паспорте технического устройства. Ниже приведены монтажные схемы подключения УЗО (Рис. 6) и дифавтомата (Рис. 7).
Более подробно про системы заземления и зануления см. в разделе Вернутся в раздел: ⇒ УЗО и Дифзащита ⇔ Электрика energetik.com.ru Рабочий ток и быстродействиеОсобенности конструкции дифавтоматов являются причиной того, что они обладают комбинированными характеристиками, используемыми при описании работы как АВ, так и УЗО. Основной рабочей характеристикой этих электротехнических изделий является номинальный рабочий ток, при котором прибор может оставаться включённым длительное время. Данная характеристика прибора относится к строго стандартизированным показателям, вследствие чего ток может принимать лишь значения из определённого ряда (6, 10, 16, 25, 50 Ампер и так далее). Помимо этого в обозначении устройств используется связанный с быстродействием токовый показатель, обозначаемый цифрами «B», «C» или «D», стоящими перед значением номинального тока. Быстродействие – важная токовая и временная характеристика. Обозначение C16, например, соответствует дифавтомату с временной характеристикой «C», рассчитанный на номинальное значение 16 Ампер. Ток отключения и напряжениеК группе технических характеристик дифавтомата относится ток отключения схемы (дифференциальный показатель), определяемый как «уставка по токовой утечке». Для большинства моделей допустимые значения этой характеристики укладываются в следующий ряд: 10, 30, 100, 300 и 500 миллиампер. На корпусе дифавтомата она обозначается значком «дельта» с числом соответствующим току утечки. Ещё одной характеристикой эксплуатационных возможностей дифавтоматов является номинальное напряжение, при котором они способны работать длительное время (220 Вольт – для однофазной сети и 380 Вольт – для трехфазных цепей). Величина рабочего напряжения защитного дифференциального прибора может указываться под обозначением номинала с буквой или под клавишей выключателя. Ток утечки и селективностьСледующая характеристика, по которой различаются все дифавтоматы – тип тока утечки. В соответствии с этим параметром любой из дифавтоматов может иметь следующие обозначения:
Характеристика «тип встроенного УЗО» маркируется буквенным индексом или небольшим рисунком. По аналогии с УЗО дифавтоматы 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. Согласно этой характеристике дифференциальные устройства обозначаются значком «S», что означает задержку порядка 200-300 миллисекунд, либо маркируются знаком «G» (60-80 миллисекунд). Основные обозначенияБолее подробно порядок маркировки дифавтомата (расположение его характеристик) рассмотрим на примере отечественного изделия марки «АВДТ32», используемого в цепях защиты промышленных и бытовых электросетей. Для удобства систематизации излагаемой информации под графическим обозначением будет пониматься определённая маркировочная позиция. На первой позиции указывается наименование и серия дифавтомата. Из этого обозначения следует, что он является АВ дифференциального типа со встроенной защитой от опасных токов утечки. Дифавтомат предназначен к использованию в электросетях однофазного переменного тока с номинальным напряжением 230 Вольт (50 Герц). На месте, соответствующем позиции №3 (вверху), указывается такая характеристика, как значение номинального дифференциального тока короткого замыкания.
На той же позиции, но внизу приводится графическое обозначение типа встроенного автомата (в данном случае это тип «А», рассчитанный на работу с утечками пульсирующего постоянного и синусоидального переменного токов). На месте 4-ой позиции можно увидеть модульную схему дифавтомата, на которой указываются входящие в его состав элементы, участвующие в реализации защитных функций. Для АВДТ32 на этой схеме условными знаками обозначаются следующие модули и узлы:
На позиции под номером семь на первом месте указывается связанная с быстродействием характеристика аварийного срабатывания электромагнитного расцепителя (для нашего примера – это «С»). Сразу за ним следует показатель номинального тока, означающего величину этого параметра в рабочем режиме (в течение длительного времени). Минимальный ток отключения (срабатывания) расцепителя электромагнитного типа для дифавтомата с характеристикой «С» обычно берётся равным примерно пяти номинальным токам. При данной величине токовой характеристики тепловой расцепитель срабатывает примерно через 1,5 секунды. На восьмой позиции обычно стоит значок «дельта» с показателем номинального тока утечки, который отключает дифференциальное устройство в случае опасности. Это все основные электрические характеристики. Информационные знакиНа пятой позиции приводится температурная характеристика защитного устройства (от — 25 до + 40 градусов), а на шестой располагаются сразу два знака. Непосредственно под ним располагается закодированная в виде букв и цифр характеристика. Это обозначение организации, выдавшей сертификат.
Справа от него приводятся данные по сертификации и ГОСТу этой модели в отношении её пожарной безопасности. И, наконец, на месте, соответствующем второй позиции, наносится логотип торговой марки компании-изготовителя (в данном случае – «ИЭК»). Размеры и точки подключенияОсновными габаритными характеристиками дифавтомата согласно ГОСТ являются его высота, ширина и толщина, а также размер по высоте и ширине выступающей с лицевой стороны полочки с клавишей управления. Помимо этого, приводятся размеры расположенных на тыльной стороне полочек, ограничивающих зазор для посадки прибора на фиксирующую его дин-рейку. Современные модели дифавтомата могут иметь тот или иной размер, с каждым из которых можно ознакомиться в прилагаемой к этому изделию документации. Но в большинстве случаев габаритные характеристики схожи, что упрощает размещение в щитке. Относительно контактных точек подключения данного прибора к защищаемой схеме необходимо отметить следующее. В однофазной сети устанавливаются дифференциальные устройства, имеющие по два вводных и два выводных контакта. Одна из этих групп служит для подключения так называемого «фазного» провода, а к другой подсоединяется «нулевая» жила питания. Как правило, все контакты (верхние и нижние) маркируются значками «L» и «N», обозначающими соответственно те места, куда подключаются фаза и ноль. При включении устройства в электрическую цепь к верхним контактам подсоединяются фазный и нулевой провода, приходящие от вводно-распределительного устройства или электрического счётчика . Нижние его клеммы предназначаются для коммутации проводников, идущих непосредственно к защищаемой нагрузке (к потребителю). Подключение дифференциального прибора в силовые цепи трёхфазного питания полностью аналогично рассмотренному ранее варианту. Отличие в данном случае состоит лишь в том, что к дифавтомату при этом подсоединяются сразу три фазы: «A», «B» и «C». По аналогии со случаем однофазной линии питания 220 Вольт клеммы трёхфазного дифавтомата также маркируются (с целью соблюдать фазировку) и обозначаются как «L1», «L2», «L3» и «N». Грамотный выбор подходящего для заявленных целей прибора невозможен без внимательного изучения основных рабочих характеристик дифавтомата и соответствующей им маркировки. В связи с этим перед приобретением дифференциального прибора постарайтесь тщательно изучить весь изложенный в этой статье материал. evosnab.ru Назначение, технические характеристики и выборДифавтомат или дифференциальный автомат защиты объединяет в себе функции автомата защиты и УЗО. То есть, одно это устройство защищает проводку от перегрузок, короткого замыкания и тока утечки. Ток утечки образуется при неисправности изоляции или при прикосновении к токоведущим элементам, то есть он еще защищает человека от поражения электричеством. Дифавтоматы устанавливаются в электрические распределительные щитки, чаще всего на дин-рейки. Они ставятся вместо связки автомат+УЗО, физически занимают немного меньше места. Насколько конкретно — зависит от производителя и типа исполнения. И это — основной их плюс, который может быть востребован при модернизации сети, когда место в щитке ограничено, а необходимо подключить некоторое количество новых линий. Второй положительный момент — экономия средств. Как правило, дифавтомат стоит меньше, чем пара автомат+УЗО с аналогичными характеристиками. Еще один положительный момент — необходимо определиться только с номиналом автомата защиты, а УЗО встроен по умолчанию с требующимися характеристиками. Недостатки тоже имеются: при выходе и строя одной из частей дифавтомата менять придется все устройство, а это дороже. Также не все модели снабжены флажками, по которым можно определить, по какой причине сработало устройство — из-за перегрузки или тока утечки — что принципиально важно при выяснении причин. Характеристики и выборТак как дифавтомат объединяет в себе два устройства, имеет он характеристики их обоих и при выборе надо учитывать все. Разберемся что обозначают эти характеристики и как выбирать дифференциальный автомат. Номинальный токЭто максимальный ток, который может длительное время выдерживать автомат без потери работоспособности. Обычно он указывается на лицевой панели. Номинальные токи стандартизованы и могут быть 6 А, 10 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А, 63А. Малые номиналы — 10 А и 16 А — ставят на линии освещения, средние — на мощных потребителей и розеточные группы, а мощные — 40 А и выше — в основном используют как вводный (общий) дифавтомат. Подбирается в зависимости от сечения кабеля, точно также, как при выборе номинала автомата защиты. Время-токовая характеристика или тип электромагнитного расцепителяОтображается рядом с номиналом, обозначается латинскими буквами B, C, D. Указывает на то, при каких перегрузках относительно номинала происходит отключение автомата (для игнорирования кратковременных стартовых токов). Категория B — если ток превышен в 3-5 раз, C — при превышении номинала в 5-10 раз, тип D отключается при нагрузках, которые превышают номинал в 10-20 раз. В квартирах обычно ставят дифавтоматы типа C, в сельской местности можно ставить B, на предприятиях с мощным оборудованием и большими стартовыми токами — D. Номинальное напряжение и частота сетиДля каких сетей предназначен аппарат — 220 В и 380 В, с частотой 50 Гц. Других в нашей торговой сети не бывает, но все равно, стоит проверить. Дифференциальные автоматы могут иметь двойную маркировку — 230/400 V. Это говорит о том, что данное устройство может работать и в сети на 220 В и на 380 В. В трехфазных сетях подобные устройства ставят на розеточные группы или на отдельных потребителей, там где используется лишь одна из фаз. В качестве водных дифавтоматов на трехфазные сети необходимы устройства с четырьмя вводами, а они значительно отличаются габаритами. Спутать их невозможно. Номинальный отключающий дифференциальный ток или ток утечки (уставки)Отображает чувствительность устройства к образующимся токам утечки и показывает, при каких условиях сработает защита. В быту используются только два номинала: 10 мА для установки на линии, в которых установлено только одно мощное устройство или потребитель, в котором сочетаются два опасных фактора — электричество и вода (проточный или накопительный электрический водонагреватель, варочная поверхность, духовой шкаф, посудомоечная машина и т.п.). Для линий с группой розеток и наружного освещения ставят дифавтоматы с током утечки 30 мА, на линии освещения внутри дома их не обычно ставят — для экономии. На устройстве может быть написан просто значение в миллиамперах (как на фото слева) или может быть нанесено буквенное обозначение тока уставки (на фото справа), после которого стоят цифры в амперах (при 10 мА стоит 0,01 А, при 30 мА цифра 0,03 А). Класс дифференциальной защитыПоказывает от токов утечки какого типа защищает это устройство. Есть буквенное и графическое изображение. Обычно ставят значок, но может быть и буква (смотрите в таблице).
Выбор класса дифференциальной защиты дифавтомата происходит исходя из типа нагрузки. Если это техника с микропроцессорами, необходим класс А, на линии освещения или включения питания простых устройств подойдет класс AC. Класс В в частных домах и квартирах ставят редко — нет необходимости «отлавливать» все типы токов утечки. Подключение дифавтомата класса S и G имеет смысл в многоуровневых схемах защиты. Их ставят в качестве входных, если в схеме дальше есть другие дифференциальные устройства отключения. В этом случае при срабатывании одного из нижестоящих по току утечки, входной не отключится и исправные линии будут в работе. Номинальная отключающая способностьПоказывает, какой ток в состоянии дифавтомат отключить при возникновении КЗ и остаться при этом работоспособным. Есть несколько стандартных номиналов: 3000 А, 4500 А, 6000 А, 10 000 А. Выбор дифавтомата по этому параметру зависит от типа сети и от дальности расположения подстанции. В квартирах и домах на достаточном удалении от подстанции используют дифавтоматы с отключающей способностью 6 000 А, близко к подстанциям ставят на 10 000 А. В сельской местности, при подводе электропитания по воздушке и в давно не модернизированных сетях достаточно 4 500 А. На корпусе эта цифра указана в квадратной рамке. Местоположение надписи может быть разным — зависит от производителя. Класс токоограниченияЧтобы ток короткого замыкания принял максимальное значение, должно пройти какое-то время. Чем быстрее будет отключено электропитание от поврежденной линии, тем меньше меньше вероятность получения повреждений. Класс токоограничения отображается цифрами от 1 до 3. Третий класс — отключает линию быстрее всего. Так что выбор дифавтомата по этому признаку прост — желательно использовать устройства третьего класса, но они дороги, зато дольше остаются работоспособными. Так что при наличии финансовой возможности, ставьте дифавтоматы этого класса. На корпусе эта характеристика изображена в маленькой квадратной рамке рядом с номинальной отключающей способностью. Она может стоять справа (у Legranda) или снизу (у большинства других производителей). Если вы такой отметки не нашли ни на корпусе, ни в паспорте, значит этот автомат не имеет тоокограничения. Температурный режим использованияБольшинство дифференциальных защитных автоматов рассчитаны на работу в помещениях. Они могут эксплуатироваться при температурах от -5°C до + 35°C. В этом случае на корпусе ничего не ставят. Иногда щитки стоят на улице и обычные защитные устройства не подойдут. Для таких случаев выпускаются дифавтоматы с более широким диапазоном температур — от -25°C до +40°C. В этом случае на корпусе ставят специальный знак, который немного похож на звездочку. Наличие маркеров о причине сработкиДифавтоматы не все электрики любят ставить, так как считают, что связка защитный автомат+УЗО более надежна. Вторая причина — если устройство сработает, невозможно определить, что стало тому причиной — перегрузка, и надо просто выключить какой-то прибор, или ток утечки, и надо искать где и что произошло. Чтобы решить хотя бы вторую проблему, производители стали делать флажки, которые показывают причину сработки дифавтомата. В некоторых моделях это небольшая площадка, по положению которой определяется причина отключения. Если отключение вызвала перегрузка, индикатор остается вровень с корпусом, как а фото справа. Если дифавтомат сработал при наличии тока утечки, флажок выступает на некоторое расстояние от корпуса. Тип конструктивного исполненияЕсть диф автоматы двух типов: электромеханические или электронные. Электромеханические более надежны, так как они сохраняют работоспособность даже при пропадании питания. То есть, если пропадет фаза, они смогут сработать и отключить еще и ноль. Электронные же для работы требуют питания, которое берут с фазного провода и при пропадании фазы теряют работоспособность. Производитель и ценаВ электричестве не стоит экономить, тем более на устройствах, которые обеспечивают защиту проводки и жизни. Потому рекомендуют всегда покупать комплектующие известных производителей. Лидирует на рынке Legrand (Легранд) и Schneider (Шнайдер), Hager (Хагер) но их продукция дорога, да и много подделок. Не настолько высокие цены у IEK (ИЕК), ABB (АББ), но и проблем с нм бывает больше. С неизвестными производителями в данном случае лучше не связываться, так как они зачастую просто неработоспособны. Выбор на самом деле не такой и маленький, даже если ограничиться только этими пятью фирмами. У каждого производителя есть несколько линеек, которые отличаются по цене, причем значительно. Чтобы понять в чем разница, надо внимательно смотреть на технические характеристики. На цену оказывает влияние каждая и них, так что внимательно изучайте все данные перед покупкой. Как подключить дифавтоматНачнем со способов монтажа и порядка подключения проводников. Все очень просто, никаких особых сложностей нет. В большинстве случаев монтируется он на динрейку. Для этого есть специальные выступы, которые удерживают устройство на месте. Электрическое подключениеПодключение дифавтомата к электросети происходит проводами в изоляции. Сечение выбирается исходя из номинала. Обычно линия (подвод питания) подключается в верхние гнезда — они подписываются нечетными цифрами, нагрузка — в нижние — подписываются четными цифрами. Так как к дифференциальному автомату подключается и фаза и ноль, чтобы не перепутать, гнезда для «ноля» подписаны латинской буквой N. В некоторых линейках подключать линию можно и в верхние, и в нижние гнезда. Пример такого устройства на фото выше (слева). В этом случае на схеме пишется нумерация через дробь — 1/2 вверху и 2/1 внизу, 3/4 вверху и 4/3 внизу. Это и обозначает, что не имеет значения сверху или снизу подключать линию. Перед подключением линии с проводов снимают изоляцию примерно на расстоянии 8-10 мм от края. На нужной клемме слегка ослабляют крепежный винт, вставляют проводник, винт затягивают с достаточно большим усилием. ЗАтем провод несколько раз дергают, чтобы убедиться что контакт нормальный. Проверка работоспособностиПосле того, как вы подключили дифавтомат, подали питание, необходимо проверить работоспособность системы и правильность установки. Для начала тестируем сам агрегат. Для этого есть специальная кнопка, подписанная «Test» или просто буквой T. После того, как перевели переключатели в рабочее состояние, нажимаем на эту кнопку. При этом устройство должно «выбить». Эта кнопка искусственно создает ток утечки, так что мы проверили работоспособность дифавтомата. Если сработки не было — надо проверить правильность подключения, если все верно, устройство неисправно Дальнейшая проверка — подключение простой нагрузки к каждой розетке. Этим вы проверите правильность расключения розеточных групп. И последнее — поочередное включение бытовой техники, на которую заведены отдельные линии электропитания. СхемыПри разработке схемы электропроводки в квартире или доме может быть много вариантов. Отличаться они могут удобством и надежностью эксплуатации, степенью защиты. Есть простые варианты, требующие минимума затрат. Они обычно реализуются в небольших сетях. Например, на дачах, в небольших квартирах с малым количеством бытовой техники. В большинстве случаев приходится ставить большое количество устройств, которые обеспечивают безопасность проводки и защищают от поражения током людей. Простая схемаНе всегда имеет смысл устанавливать большое количество защитных устройств. Например, на даче сезонного посещения, где есть всего несколько розеток и освещение, достаточно поставить всего один дифавтомат на входе, от которого на группы потребителей — розетки и освещение — через автоматы пойдут отдельные линии. Эта схема не потребует больших затрат, но при появлении тока утечки на любой из линий дифавтомат сработает, обесточив все. До выяснения и устранения причин света не будет. Более надежная защитаКак уже говорили, отдельные дифавтоматы ставят на «мокрые» группы. К ним относятся кухня, ванная, наружное освещение, а также техника, использующая воду (кроме стиральной машинки). Такой способ построения системы дает более высокую степень безопасности и лучше защищает проводку, оборудование и человека. Реализация этого способа устройства проводки потребует больших материальных затрат, но работать система будет более надежно и стабильно. Так как при сработке одного из защитных устройств, остальная часть останется работоспособной. Такое подключение дифавтомата применяется в большинстве квартир и в небольших домах. Селективные схемыВ разветвленных сетях электроснабжения возникает необходимость сделать систему еще более сложной и дорогостоящей. В таком варианте после счетчика устанавливается входной дифференциальный автомат класса S или G. Далее, на каждую группу идет свой автомат, а при необходимости ставятся еще и на отдельных потребителей. Подключение дифавтомата для этого случая смотрите на фото ниже. При таком построении системы при сработке одного из линейных устройств все остальные останутся в работе, так как входной автомат дифференциального отключения имеет задержку в срабатывании. Основные ошибки подключения дифавтоматовИногда после подключения дифавтомата он не включается или вырубается при подключении любой нагрузки. Это значит, что что-то сделано не так. Есть несколько типичных ошибок, которые встречаются при самостоятельной сборке щитка:
Теперь вы не только можете выбрать и подключить дифференциальный автомат защиты, но и понять почему он выбивает, что именно пошло не так и самостоятельно исправить ситуацию. stroychik.ru Что нужно знать об УЗОПеред тем, как углубиться в вопросы, касающиеся схемы установки УЗО, рассмотрим особенности этих устройств, а также основные требования к ним, на основе которых производится их выбор. В данной статье мы не коснёмся индексации, так как углубление в неё требует серьёзных знаний в области электротехники, а также эта надобность отпадает в связи с тем, что выбор защитного устройства будет совершен исключительно на основе исходных данных. Для этого необходимо выполнить несколько пунктов:
Если необходимо использование «пожарного» УЗО, то следует определиться с типом и расположением вторичных «жизненных» устройств. Обозначение УЗО на однолинейной схемеГоворя о схемах и проектах, очень важно уметь их правильно прочитать. Как правило, изображение УЗО на графической и проектной документации зачастую выполнено условно, наряду с другими элементами. Это несколько затрудняет понимание принципов работы схемы и отдельных её компонентов в частности. Условное изображение устройства защиты можно сравнить с изображением обычного выключателя, с той лишь разницей, что элемент на нелинейной схеме представлен в виде двух параллельно поставленных выключателей. На однолинейной схеме полюса, провода и элементы не прорисовываются визуально, а изображаются символически. Этот момент подробно продемонстрирован на рисунке снизу. На нём изображено двухполюсное УЗО с током утечки 30 мА. На это указывает расположенная в верхней части цифра «2». Около неё можно увидеть пересекающую линию питания косую черту. Двухполюсность устройства дублируется и в нижней части схематического изображения элемента, в качестве двух косых чёрточек. Разберём типовую схему «квартирного» подключения защитного устройства с учётом наличия счётчика на примере, приведённом на рисунке снизу. Ознакомившись более детально с принципом подключения, можно сделать вывод об оптимальном расположении УЗО, которое должно быть максимально приближенно к вводу. Это должно быть осуществлено таким образом, что бы между ними были расположены счётчик и главный автомат. Тем не менее, существует несколько ограничительных нюансов. Так, например, общее устройство защиты не может быть подключено к системе типа TN-C в связи с её принципиальными особенностями. Устаревший образец советских времён имеет защитный проводник, который напрямую соединён с нейтралью, что и становится причиной «несовместимости». Устройство защитного отключения, представляющее собой устаревший образец советских времён с защитным проводником, соединённым с нейтралью, не представляет возможным подключить к ней общее устройство защиты. Это лучший пример того, как подключить УЗО с заземлением. Схема также имеет желтые полосы, демонстрирующие принцип подключения дополнительных защитных аппаратов для групп потребителей, которые схематически должны быть расположены за соответствующими им автоматами. При этом номинальный ток каждого вторичного устройства на пару ступней превышает показатель назначенного ему автомата. Но всё это характерно для современной электропроводки, с учётом наличия «земли». Чтобы в дальнейшем более детально познакомиться с основами УЗО, обозначение на схеме необходимо выучить или по мере изучения статьи возвращаться к ней. Подключение УЗО без заземления. Схема и особенностиОтсутствие контуров заземления в домах – ситуация распространённая, требующая больших усилий и знаний, ведь придётся вспомнить основы электродинамики, но она не является приговором. Главное следовать четырём обобщённым правилам:
Многие, даже дипломированные, электрики, забыв или банально не зная принципы электродинамики, не задумываются о том, как подключить УЗО без заземления. Схема, предлагаемая ими, выглядит обычно так: ставится общее устройство защиты, а затем все PE (нулевые защитные проводники) заводятся на входной ноль УЗО. С одной стороны, здесь без сомнения видна разумная логическая цепочка, ведь на защитном проводнике не будет происходить коммутация. Но всё гораздо сложнее.
Сила «эффектов» зависит от длины РЕ. Если его длина превышает два метра, то вероятность несрабатывания УЗО достигает вероятности 1 к 10000. Числовой показатель довольно мал, тем не менее, теория вероятности вещь практически непредсказуемая. Схема подключения УЗО в однофазной сетиТак как в квартирах зачастую используется однофазное подключение сети. В данном случае в качестве защиты оптимально выбирать однофазные двухполюсные УЗО. Существует несколько вариантов схемы подключения для данного устройства, но мы рассмотрим наиболее распространённую, показанную на рисунке ниже. Подключение аппарата довольно простое. В паспорте и на приборе указана основная маркировка и точки подключения фазы (L) и нуля (N). На схеме изображены вторичные автоматы, но их установка не является обязательной. Они нужны для распределения подключаемых бытовых приборов и освещения по группам. Таким образом, проблемный участок никак не затронет остальные части или комнаты квартиры. При этом важно учитывать, что установка максимально допустимых токов на автоматах не должна превышать настроек УЗО. Это объясняется отсутствием в устройстве ограничения по току. Внимательно следует отнестись и к подключению фазы с нулём. Невнимательность может привести не только к отсутствию питания микросхемы, но и к поломке устройства защиты. Схема включения УЗО в однофазной сети, по мнению специалистов, должна располагаться в непосредственной близости со счетчиком электрической энергии (рядом с источником электропитания) Ошибки и их последствия при подключении УЗОКак и любая электрическая схема, схематическое изображение подключения защитного устройства в общую сеть, должно быть составлено, как и прочитано в дальнейшем, без малейших изъянов. Даже самый скромный недочёт может привести к неисправной работе системы в целом или самого УЗО, в то время как серьёзные отклонения могут принести довольно серьёзный ущерб. Ошибки могут быть допущены самые разные, но среди них можно выделить ряд наиболее распространённых:
prokommunikacii.ru Установка УЗО значительно повышает уровень безопасности при работе на электроустановках. Если УЗО обладает высокой чувствительностью (30 мА), то при этом обеспечивается защита от прямого контакта (прикосновения). Тем не менее, установка УЗО не означает от выполнения обычных мер предосторожности при работе на электроустановках. Кнопку тест необходимо нажимать регулярно, как минимум один раз в 6 месяцев. Если тест не срабатывает, то надо задуматься о замене УЗО, так как уровень электробезопасности снизился. Установите УЗО на панели или корпусе. Подключите оборудование в точном соответствии со схемой. Включите все нагрузки, подключенные к защищаемой сети. Срабатывает УЗО.Если УЗО срабатывает, выясните, какое устройство является причиной срабатывания, путем последовательного отключения нагрузки (отключаем по очереди эл. оборудование и смотрим результат). При обнаружении такого устройства его необходимо отключить от сети и проверить. Если электрическая линия имеет очень большую длину, обычные токи утечки могут быть достаточно велики. В этом случае имеется вероятность ложных срабатываний. Чтобы избежать этого, необходимо разделить систему, по крайней мере, на два контура, каждый из которых будет защищен своим УЗО. Можно расчитать длинну электрической линии. При невозможности определения документальным способом суммы токов утечки проводки и нагрузок, можно пользоваться примерным расчетом (в соответствии с СП 31-110-2003), принимая ток утечки нагрузки равным 0,4мА на 1А потребляемой нагрузкой мощности и ток утечки электросети равным 10мкА на один метр длины фазового провода электропроводки. Пример расчета УЗО.Для примера рассчитаем УЗО для электроплиты, мощностью 5 кВт, установленную на кухне малогабаритной квартиры. Примерное расстояние от щитка до кухни может составлять 11 метров, соответственно расчетная утечка проводки составляет 0,11мА. Электроплита, на полной мощности, потребляет (приближенно) 22.7А и обладает расчетным током утечки 9,1мА. Таким образом, сумма токов утечки данной электроустановки составляет 9,21мА. Для защиты от токов утечки можно использовать УЗО с номиналом тока утечки 27,63мА, что округляется до ближайшего большего значения существующих номиналов по диф. току, а именно УЗО 30мА. Следующим шагом, является определение рабочего тока УЗО. При указанном выше максимальном токе, потребляемым электроплитой, можно использовать номинал (с небольшим запасом) УЗО 25А, или с большим запасом — УЗО 32А. Таким образом мы расчетно определили номинал УЗО, которое можно использовать для защиты электроплиты: УЗО 25А 30мА или УЗО 32А 30мА. (надо не забыть защитить УЗО автоматическим выключателем 25А для первого номинала УЗО и 25А или 32А для второго номинала). Обозначение УЗО.На схеме УЗО обозначается следующим образом рис. 1 однофазное УЗО, рис. 2 -трехфазное УЗО. Схема подключения УЗО рассмотрим на примере. На фото. 1 показан фрагмент распределительного шкафа. Фото. 1 Схема подключения трехфазного УЗО с автоматическим выключателем (на фото цифра1 УЗО, 2- автоматический выключатель) и однофазных УЗО (3). УЗО не защищает от токов короткого замыкания, поэтому его устанавливают в паре с автоматическим выключателем. Что ставить раньше УЗО или автоматический выключатель в данном случае не принципиально. Номинал УЗО должен быть равным или немного больше наминала автоматическо выключателя. Например, автоматический выключатель 16 Ампер, значит, УЗО ставим 16 или 25 А. Как видно на фото. 1 на трехфазное УЗО (цифра 1) подходят три фазных и нулевой проводник, а после УЗО подключен автоматический выключатель (цифра 2). Потребитель будет подключаться: фазные проводники (красные стрелки) с автоматического выключателя; нулевой проводник (синяя стрелка) — с УЗО. Под цифрой 3 на фото показаны дифференциальные автоматы, соединенные сборной шиной, принцип работы диф. автомата такой же, как у УЗО, но он дополнительно защищает от токов короткого замыкания и не требует дополнительной защита от КЗ. А подключение, что у УЗО, что у диф. автоматов одинаковое. Подключаем к клемме L фазу, к N ноль (обозначения нанесены на корпусе УЗО). Потребители подключаются также. www.mirpodelki.ru |
Дифференциал функции
Определение дифференциала функции
Рассмотрим функцию \ (y = f \ left (x \ right), \), которая непрерывна в интервале \ (\ left [{a, b} \ right]. \). Предположим, что в некоторой точке \ ({x_0 } \ in \ left [{a, b} \ right] \) независимая переменная увеличивается на \ (\ Delta x. \) приращение функции \ (\ Delta y \), соответствующее изменению независимой переменной \ (\ Delta x \) дается
\ [\ Delta y = \ Delta f \ left ({{x_0}} \ right) = f \ left ({{x_0} + \ Delta x} \ right) — f \ left ({{x_0}} \ right ).\]
Для любой дифференцируемой функции приращение \ (\ Delta y \) может быть представлено как сумма двух членов:
\ [\ Delta y = A \ Delta x + \ omicron \ left ({\ Delta x} \ right), \]
, где первый член (называемый главной частью приращения) линейно зависит от приращения \ (\ Delta x, \), а второй член имеет более высокий порядок малости по отношению к \ (\ Delta x. \) Выражение \ (A \ Delta x \) называется дифференциалом функции и обозначается \ (dy \) или \ (df \ left ({{x_0}} \ right).2. \)
Обратите внимание, что в этом примере коэффициент \ (A \) равен значению производной от \ (S \) в точке \ ({x_0}: \)
\ [A = 2 {x_0}. \]
Оказывается, для любой дифференцируемой функции справедлива следующая теорема:
Коэффициент \ (A \) в главной части приращения функции в точке \ ({x_0} \) равен значению производной \ (f ‘\ left ({{x_0}} \ right ) \) в этой точке, то есть приращение \ (\ Delta y \) равно
\ [\ Delta y = A \ Delta x + \ omicron \ left ({\ Delta x} \ right) = f ‘\ left ({{x_0}} \ right) \ Delta x + \ omicron \ left ({\ Дельта x} \ вправо).\]
Разделив обе части уравнения на \ (\ Delta x \ ne 0 \), получим
\ [\ frac {{\ Delta y}} {{\ Delta x}} = A + \ frac {{\ omicron \ left ({\ Delta x} \ right)}} {{\ Delta x}} = f ‘\ left ({{x_0}} \ right) + \ frac {{\ omicron \ left ({\ Delta x} \ right)}} {{\ Delta x}}. \]
В пределе как \ (\ Delta x \ to 0 \) получаем значение производной в точке \ ({x_0}: \)
\ [y ‘\ left ({{x_0}} \ right) = \ lim \ limits _ {\ Delta x \ to 0} \ frac {{\ Delta y}} {{\ Delta x}} = A = f’ \ left ({{x_0}} \ right).\]
Здесь мы учли, что для небольшого количества \ (\ omicron \ left ({\ Delta x} \ right) \) более высокого порядка малости, чем \ (\ Delta x, \), предел равен
\ [\ lim \ limits _ {\ Delta x \ to 0} \ frac {{\ omicron \ left ({\ Delta x} \ right)}} {{\ Delta x}} = 0. \]
Предполагая, что дифференциал независимой переменной \ (dx \) равен ее приращению \ (\ Delta x: \)
\ [dx = \ Delta x, \]
получаем из соотношения
\ [dy = A \ Delta x = y’dx \]
, что
\ [y ‘= \ frac {{dy}} {{dx}}, \]
и.е. производная функции может быть представлена как отношение двух дифференциалов.
Геометрическое значение дифференциала функции
На рисунке \ (2 \) схематично показано разделение приращения \ (\ Delta y \) на главную часть \ (A \ Delta x \) (дифференциал функции) и член более высокого порядка малости \ (\ omicron \ left ({\ Delta x} \ right). \)
Рис. 2.Касательная \ (MN \), проведенная к кривой функции \ (y = f \ left (x \ right) \) в точке \ (M, \), как известно, имеет угол наклона \ (\ alpha, \), касательная к которой равна производной:
\ [\ tan \ alpha = f ‘\ left ({{x_0}} \ right).\]
Когда независимая переменная изменяется на \ (\ Delta x \), тангенс увеличивается на \ (A \ Delta x. \). Это линейное приращение, образованное касательной, является просто дифференциалом функции. Оставшаяся часть полного приращения \ (\ Delta y \) (отрезок \ (N {M_1} \)) соответствует «нелинейной» добавке более высокого порядка малости по отношению к \ (\ Delta x. \)
Свойства дифференциала
Пусть \ (u \) и \ (v \) — функции переменной \ (x \).Дифференциал имеет следующие свойства:
- За знаком дифференциала можно вынести константу:
\ [d \ left ({Cu} \ right) = Cdu, \]
где \ (C \) — постоянное число. - Дифференциал суммы (разности) двух функций равен сумме (разности) их дифференциалов:
\ [d \ left ({u \ pm v} \ right) = du \ pm dv. \]
- Дифференциал постоянной равен нулю:
\ [d \ left (C \ right) = 0. \]
- Дифференциал независимой переменной \ (x \) равен ее приращению:
\ [dx = \ Delta x.{n — 1}} dx, \; \; \; d \ left ({\ ln x} \ right) = \ frac {{dx}} {x}, \; \; \; d \ left ({\ sin x} \ right) = \ cos x dx, \]
и так далее.
Формальная инвариантность дифференциала
Рассмотрим композицию двух функций \ (y = f \ left (u \ right) \) и \ (u = g \ left (x \ right). \) Ее производную можно найти по цепному правилу:
\ [{y’_x} = {y’_u} \ cdot {u’_x}, \]
, где субиндекс обозначает переменную дифференцирования.
Дифференциал «внешней» функции \ (y = f \ left (u \ right) \) можно записать как
\ [dy = {y’_u} \, du.\]
Дифференциал «внутренней» функции \ (u = g \ left (x \ right) \) может быть представлен аналогичным образом:
\ [du = {u’_x} \, dx. \]
Если подставить \ (du \) в последнюю формулу, получим
\ [dy = {y’_u} \, du = {y’_u} {u’_x} \, dx. 2}}} = — \ frac {\ pi} { 2}.2} dx. \]
См. Другие проблемы на странице 2.
[PDF] Моделирование пространственных дифференциальных уравнений с частными производными с помощью клеточных автоматов
ПОКАЗЫВАЕТ 1-10 ИЗ 19 ССЫЛОК
СОРТИРОВАТЬ ПО Релевантности Статьи, на которые оказали наибольшее влияние Последнее время
Дифференциальное уравнение и модель клеточного автомата
- R. Hu, X. Ruan
- Международная конференция IEEE по робототехнике, интеллектуальным системам и обработке сигналов, 2003 г.Ход работы. 2003
- 2003
- Посмотреть 2 выдержки, справочную информацию и методы
Дифференциальные уравнения и математическая биология
Введение Рост населения Прием лекарств Деление клеток Дифференциальные уравнения с разделяемыми переменными Уравнения однородного типа Линейные дифференциальные уравнения первого порядка… Развернуть
Химическая основа морфогенеза
Обсуждается возможный механизм, с помощью которого гены зиготы могут определять анатомическую структуру образующегося организма, предполагая, что некоторых хорошо известных физических законов достаточно для объяснения многих фактов.Развернуть- Просмотреть 1 отрывок, справочная информация
Двадцать проблем теории клеточных автоматов
Клеточные автоматы — это простые математические системы, которые демонстрируют очень сложное поведение. Их можно рассматривать как дискретные динамические системы или как вычислительные системы. Недавно был достигнут прогресс… Развернуть
- Просмотреть 2 выдержки, справочная информация
Новый вид науки
Новый вид науки, написанный и опубликованный Стивеном Вольфрамом, является результатом исследований, которые он систематически проводил на клеточных автоматах. класс компьютерной модели, которую можно визуализировать как набор ячеек памяти, каждая из которых содержит один бит.Развернуть- Просмотреть 2 выдержки, справочная информация
Конкуренция и рассредоточение в волнах хищник-жертва.
Результаты показывают, что любая популяция, которая распространяется быстрее, рассеивается дальше или с большей вероятностью рассеивается, будет исключать более медленное рассеивание, более короткое рассеивание или менее вероятное рассеивание популяций, при прочих равных условиях. Развернуть- Просмотр 1 отрывок, справочная информация
Структура растительности вдоль градиента дождя
Представлена модель континуума для структуры растительности в системах с ограниченным количеством воды.Модель включает в себя две переменные, плотность биомассы растительности и плотность воды в почве, и учитывает… Развернуть
Уравнения в частных производных
Появление этих томов знаменует собой счастливый конец проделанной работы, как напоминает нам автор в своей предисловие, двадцать один год назад. Несомненно, это было бы закончено раньше, если бы это было… Развернуть
Узорчатый рост в экстремальных условиях
Аннотация — В поисках жизни на Марсе и других внеземных телах одна из самых больших проблем, с которыми мы сталкиваемся, заключается в том, как мы распознаем жизнь или остатки древней жизни, когда мы ее находим? Мы будем… Развернуть
- Просмотреть 3 выдержки, ссылки, методы и справочную информацию
Разнообразие растительности и опустынивание.
Представлена новая модель структуры растительности, которая прогнозирует переход от голой почвы при небольшом количестве осадков к однородной растительности при большом количестве осадков через промежуточные состояния с пятнами, полосами и лунками и прогнозирует широкий диапазон осадков, в которых сосуществуют различные стабильные состояния. ExpandGrowing Neural Cellular Automata
Содержание
Эта статья является частью Тема для дифференцируемых самоорганизующихся систем, экспериментальный формат сбора приглашенных коротких статей, углубляющихся в дифференцируемые самоорганизующиеся системы с вкраплениями критических комментарии нескольких экспертов в смежных областях.
Тема для дифференцируемых самоорганизующихся систем Самоклассифицирующиеся цифры MNISTБольшинство многоклеточных организмов начинают свою жизнь как отдельная яйцеклетка — одиночная клетка, потомство которой надежно самоорганизуется в очень сложные анатомии с множеством органов и тканей в одном и том же расположении каждый раз. Способность строить собственное тело, наверное, самая лучшая. фундаментальный навык, которым обладает каждое живое существо. Морфогенез ( процесс формирования формы организма) является одним из самых ярких Примеры феномена под названием самоорганизация .Клетки, крошечные строительные блоки тел, общаются со своими соседями, чтобы решить форма органов и планы тела, где выращивать каждый орган, как соединить их, и когда в конце концов остановиться. Понимание взаимодействия возникновения сложных исходов из простых правил и гомеостатический Саморегулирующиеся петли обратной связи, пытающиеся поддерживать тело в стабильном состоянии или сохранить его правильную общую морфологию при внешнем возмущения петли обратной связи — активная область исследований .Что ясно в том, что эволюция научилась использовать законы физики и вычислений реализовать высоконадежное морфогенетическое программное обеспечение, работающее на кодируемое геномом клеточное оборудование.
Этот процесс чрезвычайно устойчив к возмущениям. Даже когда организм полностью развитые, некоторые виды все еще обладают способностью восстанавливать повреждения — процесс, известный как регенерация. Некоторые существа, например саламандры, могут полностью регенерировать жизненно важные органы, конечности, глаза или даже части мозга! Морфогенез — удивительно адаптивный процесс.Иногда даже очень атипичный процесс развития может привести к появлению жизнеспособного организма — например, когда зародыш раннего млекопитающего разрезать пополам, каждая половина сформирует полный особи — однояйцевые близнецы!
Самая большая загадка в этой области — это вопрос о том, как клеточный коллектив знает, что строить и когда останавливаться. Науки о геномике и стволовых клетках биология — это только часть головоломки, поскольку они объясняют распространение конкретные компоненты в каждой ячейке и создание разных типов ячеек.Хотя мы знаем о многих генах, которые необходимы, необходимы для процесса регенерации, мы до сих пор не знаем алгоритм, который достаточно , чтобы клетки знали, как строить или реконструировать сложные органы к очень конкретной анатомической конечной цели. Таким образом, одна из главных опор будущего работа в области биомедицины — это открытие процесса, с помощью которого крупномасштабные анатомия определяется внутри коллективов клеток, и как мы можем это переписать информация для рационального управления ростом и формой.Это также становится ясно, что программное обеспечение жизни обладает многочисленными модулями или подпрограммами, например «Построй глаз здесь», который можно активировать простым сигналом триггеры. Обнаружение таких подпрограмм и отображение логики развития — это новая область на пересечении биология развития и информатика. Следующий важный шаг — попробовать сформулировать вычислительные модели этого процесса, чтобы обогатить концептуальный инструментарий биологов и помощь в переводе открытий биологии в лучшую робототехнику и вычислительные технологии.
Представьте, если бы мы могли проектировать системы такой же пластичности и надежности, как биологическая жизнь: структуры и машины, которые могут расти и ремонтироваться самих себя. Такая технология трансформирует текущие усилия в регенеративная медицина, где ученые и клиницисты стремятся открыть входы или стимулы, которые могут заставить клетки тела строить структуры на спрос по мере необходимости. Чтобы помочь разгадать загадку морфогенетического кода и также использовать знания биологии для создания самовосстанавливающихся систем в в реальной жизни, мы пытаемся воспроизвести некоторые из желаемых свойств в in silico эксперимент.
Модель
Специалисты по инженерным дисциплинам и исследователи часто используют разные виды моделирование, включающее локальное взаимодействие, в том числе системы частичных производное уравнение (PDE), системы частиц и различные типы сотовых Автоматы (СА). Мы сосредоточимся на моделях клеточных автоматов в качестве дорожной карты для усилия по выявлению правил на уровне ячейки, которые приводят к сложным, регенеративное поведение коллектива. Центры сертификации обычно состоят из сетки ячейки, которые итеративно обновляются, с тем же набором правил, применяемых к каждая ячейка на каждом шагу.Новое состояние ячейки зависит только от состояний из нескольких клеток в непосредственной близости. Несмотря на их очевидные простота, центры сертификации часто демонстрируют богатое, интересное поведение и долгая история применения для моделирования биологических явлений.
Давайте попробуем разработать правило обновления клеточного автомата, которое, начиная с одиночная ячейка, создаст предопределенный многоклеточный узор на 2D-сетке. Это наша аналогичная игрушечная модель развития организма.Чтобы спроектировать CA, мы должны указать возможные состояния ячеек и их функцию обновления. Типичный Модели CA представляют состояния ячеек с набором дискретных значений, хотя существуют варианты, использующие векторы непрерывных значений. Использование непрерывного values имеет то достоинство, что позволяет правилу обновления быть дифференцируемым функция состояний соседства клетки. Правила, которыми руководствуются поведение отдельной клетки, основанное на локальной среде, аналогично низкоуровневая аппаратная спецификация, кодируемая геномом организма.Запуск нашей модели за заданное количество шагов от начальной конфигурации покажет поведение паттерна, которое обеспечивается таким оборудованием.
Итак — что же такого особенного в дифференцируемых правилах обновления? Они позволят использовать мощный язык функций потерь, чтобы выразить свои пожелания, и обширный существующий механизм вокруг градиентных числовых оптимизация для их выполнения. Искусство складывать отличные друг от друга функции, и оптимизация их параметров для выполнения различных задач имеет долгая история.В последние годы он процветал под разными названиями, такими как (Глубокие) нейронные сети, глубокое обучение или дифференцируемое программирование.
Один шаг обновления модели.Состояние ячейки
Мы представим состояние каждой ячейки как вектор из 16 реальных значений (см. рисунок выше). Первые три канала представляют цвет ячейки, видимый для нас (RGB). Целевой шаблон имеет значения цветового канала в диапазоне [0,0,1,0] [0,0, 1,0] [0,0,1,0]. и α \ alphaα равным 1.0 для пикселей переднего плана и 0,0 для фона.
Альфа-канал (α \ alphaα) имеет особое значение: он разграничивает живое клетки, принадлежащие выращиваемому образцу. В частности, клетки имеющие α> 0,1 \ alpha> 0,1α> 0,1 и их соседи считаются «живыми». Другой ячейки являются «мертвыми» или пустыми, и для них явно заданы значения вектора состояния до 0,0 на каждом временном шаге. Таким образом, клетки с α> 0,1 \ alpha> 0,1α> 0,1 можно рассматривать как как «зрелые», а их соседи с α≤0.1 \ alpha \ leq 0.1α≤0.1 «растут», а могут стать зрелыми, если их альфа превышает порог 0,1.
state⃗ → 0.00 \ vec {state} \ rightarrow 0.00state⃗ → 0.00, когда нет соседа с α> 0.10 \ alpha> 0.10α> 0.10Скрытые каналы не имеют предопределенного значения, и это зависит от обновления. Правило, чтобы решить, для чего их использовать. Их можно интерпретировать как концентрации некоторых химикатов, электрические потенциалы или другие сигнальный механизм, который используется клетками для управления ростом.В с точки зрения нашей биологической аналогии — все наши клетки имеют один и тот же геном (правило обновления) и различаются только информацией, закодированной химические сигналы, которые они получают, излучают и хранят внутри (их состояние векторы).
Клеточный автомат, правило
Пришло время определить правило обновления. Наш CA работает на обычной 2D-сетке из 16-мерные векторы, по сути, трехмерный массив формы [высота, ширина, 16]. Мы хотим применить одну и ту же операцию к каждой ячейке, и результат этого операция может зависеть только от небольшой (3×3) окрестности ячейки.Этот сильно напоминает операцию свертки, один из краеугольных камней обработки сигналов и дифференциального программирования. Свертка — это линейная операции, но ее можно комбинировать с другими операциями для каждой ячейки для получения сложное правило обновления, способное запомнить желаемое поведение. Наша ячейка Правило обновления можно разделить на следующие этапы, применяемые по порядку:
Восприятие. Этот шаг определяет, что каждая клетка воспринимает. окружающая среда.Мы реализуем это с помощью свертки 3×3 с фиксированное ядро. Кто-то может возразить, что определение этого ядра излишне — в конце концов, мы могли бы просто заставить клетку научиться необходимому восприятию коэффициенты ядра. Наш выбор фиксированных операций мотивирован тот факт, что реальные клетки часто полагаются только на химические градиенты, чтобы направлять развитие организма. Таким образом, мы используем классические фильтры Собеля для оценки частные производные каналов состояний клеток в x⃗ \ vec {x} x⃗ и y⃗ \ vec {y} y⃗ направлений, формируя двумерный вектор градиента в каждом направлении, для каждый государственный канал.Мы объединяем эти градиенты с собственными ячейками. состояний, образуя 16 * 2 + 16 = 4816 * 2 + 16 = 4816 * 2 + 16 = 48-мерный вектор восприятия , или скорее воспринимаемых векторов, для каждой ячейки.
по умолчанию (state_grid):
sobel_x = [[-1, 0, +1],
[-2, 0, +2],
[-1, 0, +1]]
sobel_y = транспонировать (sobel_x)
# Свернутые фильтры Собеля с состояниями
# по x, y и размеру канала.
grad_x = conv2d (sobel_x, state_grid)
grad_y = conv2d (sobel_y, state_grid)
# Объединить каналы состояния ячейки,
# градиенты каналов по x и
# градиент каналов по y.
perception_grid = concat (
state_grid, grad_x, grad_y, axis = 2)
вернуть perception_grid
Обновить правило. Каждая ячейка теперь применяет серию операций к вектору восприятия, состоящему из типичного дифференцируемого программирования строительные блоки, такие как 1×1-свертки и нелинейности ReLU, которые мы вызовите «правило обновления» ячейки.Напомним, что правило обновления изучено, но в каждой ячейке выполняется одно и то же правило обновления. Сеть, параметризующая это обновление Правило состоит примерно из 8000 параметров. Вдохновленный остаточной нервной системой сети, правило обновления выводит инкрементное обновление состояния ячейки, который применялся к ячейке до следующего временного шага. Правило обновления разработан, чтобы демонстрировать начальное поведение «ничего не делать» — реализовано инициализация весов последнего сверточного слоя в правиле обновления с нуля.Мы также отказываемся от применения ReLU к выходу последнего слоя правило обновления, поскольку инкрементные обновления состояния ячейки должны обязательно уметь как прибавлять, так и убавлять из состояния.
обновление по умолчанию (perception_vector):
# Следующий псевдокод работает на
# вектор восприятия отдельной клетки.
# В нашей эталонной реализации используется 1D
# сверток по соображениям производительности.
x = плотный (perception_vector, output_len = 128)
x = relu (x)
ds = плотный (x, output_len = 16, weights_init = 0.0)
возврат ds
Обновление стохастической ячейки. Типичное обновление клеточного автомата все клетки одновременно. Это подразумевает наличие глобальных часов, синхронизация всех ячеек. Не стоит полагаться на глобальную синхронизацию можно ожидать от самоорганизующейся системы. Мы ослабляем это требование, предполагая, что каждая ячейка выполняет обновление независимо, ожидая случайный интервал времени между обновлениями. Чтобы смоделировать это поведение, мы применяем случайная маска для каждой ячейки для обновления векторов, установка всех значений обновления на ноль с некоторой предопределенной вероятностью (мы используем 0.5 во время тренировки). Этот Операцию можно также рассматривать как приложение отсева для каждой ячейки для обновления векторы.
def stochastic_update (state_grid, ds_grid):
# Обнулить случайную часть обновлений.
rand_mask = cast (random (64, 64) <0,5, float32)
ds_grid = ds_grid * rand_mask
вернуть state_grid + ds_grid
Маскировка живых клеток. Мы хотим смоделировать процесс роста который начинается с одной ячейки и не хочет, чтобы пустые ячейки участвовали в вычислений или несут какое-либо скрытое состояние.Мы обеспечиваем это явным обнуление всех каналов пустых ячеек. Ячейка считается пустой, если в его окрестности 3×3 нет «зрелой» (альфа> 0,1) клетки.
по умолчанию alive_masking (state_grid):
# Возьмем альфа-канал как мерило «жизни».
в живых = max_pool (state_grid [:,:, 3], (3,3))> 0,1
state_grid = state_grid * cast (жив, float32)
вернуть state_grid
Эксперимент 1: учимся расти
Тренировочный режим для разучивания целевого паттерна.В нашем первом эксперименте мы просто обучаем CA для достижения целевого изображения. после случайного количества обновлений. Этот подход довольно наивен и будет работать в вопросы. Но проблемы, с которыми он сталкивается, помогут нам улучшить будущее. попытки.
Мы инициализируем сетку нулями, кроме одной исходной ячейки в центре, в котором будут все каналы, кроме RGB Мы устанавливаем RGB-каналы начального числа на ноль, потому что хотим, чтобы он был видимым. на белом фоне.установлен на единицу. После инициализации сетки мы итеративно применяем обновление. правило. Мы выбираем случайное количество шагов CA из [64, 96] Это должно быть достаточное количество шагов, чтобы вырастить узор размер, с которым мы работаем (40×40), даже с учетом стохастической природы наших обновить правило. диапазон для каждого шага обучения, так как мы хотим, чтобы шаблон был стабильным на протяжении количество итераций. На последнем шаге мы применяем пиксельную потерю L2 между Каналы RGBA в сетке и целевом шаблоне.Эта потеря может быть дифференцированно оптимизированный Мы наблюдали тренировочную нестабильность, которая проявлялась в виде резкие скачки величины потерь на более поздних этапах обучения. Мы удалось смягчить их, применив нормализацию L2 для каждой переменной к градиенты параметров. Это может иметь эффект, похожий на вес нормализация. Другое обучение параметры доступны в сопроводительном исходном коде. в отношении параметров правила обновления путем обратного распространения ошибки во времени, стандартный метод обучения рекуррентных нейронных сетей.
Как только оптимизация сойдется, мы можем запустить моделирование, чтобы увидеть, как наши изученные паттерны роста CA, начиная с семенной клетки. Посмотрим, что происходит, когда мы выполняем его дольше, чем количество шагов, использованных во время обучение. На анимации ниже показано поведение нескольких разных моделей, обучены генерировать различные шаблоны эмодзи.
Ваш браузер не поддерживает видео тег. Многие модели демонстрируют нестабильность в течение более длительных периодов времени.Воспроизвести в записной книжке
Мы видим, что различные обучающие прогоны могут привести к созданию моделей с очень большим различное долгосрочное поведение. Некоторые имеют тенденцию вымирать, некоторые, кажется, не умирают. знаю, как перестать расти, но некоторые из них оказываются почти стабильными! Как мы можем направлять обучение на постоянное создание устойчивых паттернов?
Эксперимент 2: То, что сохраняется, существует
Один из способов понять, почему предыдущий эксперимент был нестабильным, — это нарисовать параллель динамическим системам.Мы можем рассматривать каждую клетку как динамическая система, в которой каждая ячейка разделяет одну и ту же динамику, и все ячейки будучи локально связанными между собой. Когда мы тренируем нашу клетку обновлению модель мы корректируем эту динамику. Наша цель — найти динамику, которая удовлетворяют ряду свойств. Изначально мы хотели, чтобы система развивалась. от исходного образца к целевому образцу — траектория, которую мы достигли в эксперименте 1. Теперь мы хотим избежать наблюдаемой нестабильности, которая в нашей метафоре динамической системы состоит в том, чтобы сделать целевой шаблон аттрактор.
Одна из стратегий для достижения этого — позволить CA выполнять итерацию в течение гораздо более длительного времени. и периодически прикладывая урон к цели, тренируя систему путем обратного распространения через эти более длительные интервалы времени. Интуитивно мы утверждаем что с более длинными временными интервалами и несколькими приложениями потерь модель с большей вероятностью создаст аттрактор для целевой формы, поскольку мы итеративно формировать динамику, чтобы вернуться к целевому паттерну из любого места система решила рискнуть.Однако более длительные периоды времени существенно увеличить время тренировки и, что более важно, память требования, учитывая, что промежуточные активации всего эпизода должны быть сохраненными в памяти для выполнения обратного прохода.
Вместо этого мы предлагаем стратегию, основанную на «пуле образцов», для достижения аналогичного эффекта. Мы определить пул начальных состояний для запуска итераций, изначально заполненных с начальным состоянием одиночного черного пикселя. Затем мы пробуем партию из этого бассейн, который мы используем на этапе обучения.Чтобы предотвратить эквивалент «Катастрофическое забывание» заменяем один образец в этой партии на исходное однопиксельное начальное состояние. По завершении этапа обучения мы заменить образцы в пуле, которые были отобраны для партии, выходными состояния из шага обучения над этой партией. На анимации ниже показан случайная выборка записей в пуле каждые 20 шагов обучения.
определение pool_training ():
# Установить альфа и скрытый каналы на (1.0).
семя = нули (64, 64, 16)
начальное число [64 // 2, 64 // 2, 3:] = 1.0
target = цели [«ящерица»]
Пул= [начальное число] * 1024
для i в диапазоне (training_iterations):
idxs, партия = pool.sample (32)
# Сортировать по убытку, по убыванию.
партия = sort_desc (партия, потеря (партия))
# Замените образец с наибольшими потерями семенем.
партия [0] = начальное число
# Провести обучение.
выходов, потери = поезд (партия, цель)
# Поместите выходы обратно в пул.
пул [idxs] = выводит
Ваш браузер не поддерживает видео тег. Случайная выборка паттернов в пуле во время обучения, отобранная каждые 20 тренировочных шагов.Воспроизвести в записной книжке
На ранних этапах тренировочного процесса случайная динамика в системе позволяет модель попадет в различные неполные и неправильные состояния.Как эти состояния выбираются из пула, мы уточняем динамику, чтобы иметь возможность оправиться от таких состояний. Наконец, по мере того, как модель становится более надежной из начального состояния в целевое состояние, образцы в пуле отражают это и с большей вероятностью будут очень близки к целевому паттерну, что позволяет обучение для дальнейшего совершенствования этих почти завершенных шаблонов.
По сути, мы используем предыдущие конечные состояния как новые отправные точки для заставляют наш CA научиться сохранять или даже улучшать уже сформированный шаблон, в дополнение к возможности вырастить его из семени.Это делает это можно добавлять периодические убытки для значительно более длительных интервалов времени чем это возможно в противном случае, поощрение генерации аттрактора в качестве форма цели в нашей связанной системе. Мы также заметили, что пересев выборка с наибольшими потерями в пакете вместо случайной делает обучение более стабильный на начальных этапах, так как помогает убирать некачественные состояния из пула.
Вот как выглядит типичный прогресс обучения правилу CA.Сотовый Правило учится стабилизировать паттерн параллельно с уточнением его характеристик.
Ваш браузер не поддерживает видео тег. Поведение CA на шагах обучения 100, 500, 1000, 4000.Воспроизвести в записной книжке
Эксперимент 3: Обучение регенерации
Помимо способности выращивать собственное тело, живые существа отлично их поддерживает. Мало того, что изношенная кожа заменяется новой кожа, но очень тяжелые повреждения сложных жизненно важных органов могут быть восстановлены в некоторые виды.Есть ли шанс, что некоторые из моделей, которые мы обучили выше есть регенеративные способности?
Ваш браузер не поддерживает видео тег. При повреждении узоры проявляют некоторые регенерирующие свойства, но не полный повторный рост.Воспроизвести в записной книжке
На приведенной выше анимации показаны три разные модели, обученные с использованием одного и того же настройки. Мы позволяем каждой из моделей развить шаблон более 100 шагов, затем повредить конечное состояние пятью разными способами: удаляя разные половинки сформированного узора, и вырезав из центра квадрат.Один раз опять же, мы видим, что эти модели показывают совсем другой режим вне тренировки. поведение. Например, «ящерица» развивает довольно сильную регенеративную возможности, без явного обучения этому!
Поскольку мы обучили нашу связанную систему ячеек генерировать аттрактор к целевой форме из одной ячейки, вероятно, что эти системы, однажды поврежденный, будет обобщен в сторону несаморазрушающих реакций. Это потому, что системы были обучены расти, стабилизироваться и никогда не полностью самоуничтожиться.Некоторые из этих систем могут естественным образом притягиваться к регенеративным способностям, но ничто не мешает им развиваться различное поведение, такое как взрывные митозы (неконтролируемый рост), невосприимчивость к повреждению (сверхстабилизация) или даже самоуничтожение, особенно для наиболее серьезных повреждений.
Если мы хотим, чтобы наша модель показывала более последовательные и точные регенеративные возможностей, мы можем попытаться увеличить область притяжения для нашей цели узор — увеличивает пространство конфигураций ячеек, которые естественным образом тяготеют к нашей целевой форме.Мы сделаем это, повредив несколько отобранных из пула состояния перед каждым шагом обучения. Теперь система должна быть способна регенерация из состояний, поврежденных случайно расположенными стирающими кругами. Наш надеюсь, что это будет распространено на регенерационные способности от различные виды повреждений.
Ваш браузер не поддерживает видео тег. Повреждение образцов в бассейне способствует изучению надежных регенеративные качества. Строка 1 — образцы из пула, Строка 2 — их соответствующие состояния после итерации модели.Воспроизвести в записной книжке
На приведенной выше анимации показан прогресс обучения, включая примерный урон. Мы отбираем 8 состояний из пула. Затем мы заменяем образец с наибольшими потерями (крайний левый верхний в приведенном выше примере) с исходным состоянием и повредить три состояния с наименьшими потерями (верхний правый угол) путем установки случайной круговой области в шаблоне до нулей. В нижней строке показаны состояния после итерации. из соответствующего самого верхнего начального состояния. Как и в эксперименте 2, результирующие состояния возвращаются в пул.
Ваш браузер не поддерживает видео тег. Узоры, подверженные повреждениям во время тренировок, демонстрируют поразительные регенеративные возможности.Воспроизвести в записной книжке
Как видно из приведенной выше анимации, модели, подвергшиеся повреждениям во время тренировок гораздо более устойчивы, в том числе к видам повреждений не опытных в тренировочном процессе (например прямоугольные повреждения как выше).
Эксперимент 4: Вращение поля восприятия
Как описано ранее, мы моделируем восприятие клеткой соседних ячеек путем оценки градиентов каналов состояний в x⃗ \ vec {x} x⃗ и y⃗ \ vec {y} y⃗ с использованием фильтров Собеля.Удобная аналогия: у каждого агента есть два датчика (например, хемосенсорные рецепторы), указывающие ортогонально направления, которые могут ощущать градиенты в концентрации определенных химикаты по оси датчика. Что произойдет, если мы повернем эти датчики? Мы можем сделать это, вращая ядра Собеля.
[KxKy] = [cosθ − sinθsinθcosθ] ∗ [SobelxSobely] \ begin {bmatrix} K_x \\ K_y \ end {bmatrix} = \ begin {bmatrix} \ cos \ theta & — \ sin \ theta \\ \ sin \ theta & \ cos \ theta \ end {bmatrix} * \ begin {bmatrix} Sobel_x \\ Sobel_y \ end {bmatrix} [Kx Ky] = [cosθsinθ −sinθcosθ] ∗ [Sobelx Sobely]Эта простая модификация поля восприятия дает повернутые версии. шаблона для угла выбора без переобучения, как показано ниже.
Вращение оси, по которой шаг восприятия вычисляет градиенты вызывает повернутые версии узора.Воспроизвести в записной книжке
В идеальном мире, не квантованном отдельными ячейками в пиксельной решетке, это было бы неудивительно, ведь в конце концов, можно было бы ожидать воспринимаемые градиенты в x⃗ \ vec {x} x⃗ и y⃗ \ vec {y} y⃗ инвариантны к выбранному угол — простая смена системы отсчета. Однако важно обратите внимание, что в модели на основе пикселей все не так просто.Вращающийся пиксель основанная на графике включает в себя вычисление сопоставления, которое не обязательно является биективным и обычно включает интерполяцию между пикселями для достижения желаемого результат. Это потому, что один пиксель при повороте теперь, скорее всего, будет перекрывают несколько пикселей. Успешный рост паттернов, как указано выше, предполагает определенная устойчивость к основным условиям за пределами тех испытал во время обучения.
CA и PDE
Существует обширная литература, описывающая различные ароматизаторы клеточных автоматов и систем PDE и их приложения для моделирование физических, биологических или даже социальных систем.Хотя было бы невозможно дать краткий обзор этой области в нескольких строках, мы будем опишите несколько ярких примеров, вдохновивших на эту работу. Алан Тьюринг представил свои знаменитые паттерны Тьюринга еще в 1952 году. , предлагая, как системы реакции-диффузии могут быть действительной моделью для химического поведения во время морфогенеза. Особенно вдохновляющая модель реакции-диффузии, которая выдержала испытание временем — модель Грея-Скотта , который показывает крайнее разнообразие поведение контролируется всего несколькими переменными.
С тех пор, как фон Нейман ввел центры сертификации как модели для самовоспроизведения они захватили умы исследователей, которые наблюдали чрезвычайно сложные поведение, возникающее из очень простых правил. Точно так же более широкая аудитория вне академических кругов были соблазнены жизненным поведением CA благодаря Игра жизни Конвея. Возможно частично мотивировано доказательством того, что такая простая вещь, как Правило 110, Тьюринг завершен, Вольфрам « A New Kind of Science» требует сдвига парадигмы в центре внимания вокруг широкого использования элементарных компьютерных программ, таких как CA как инструменты для познания мира.
Совсем недавно несколько исследователей обобщили «Игру жизни» Конвея на работу. на более непрерывных доменах. Нас особенно вдохновили работы Рафлера SmoothLife и Ления из Чана , последний из который также обнаруживает и классифицирует целые виды «форм жизни».
Ряд исследователей использовали эволюционные алгоритмы для поиска правил CA. которые воспроизводят предопределенные простые шаблоны . Например, Дж. Миллер предложил эксперимент, аналогичный нашему, с использованием эволюционных алгоритмов для разработки CA Правило, которое могло создать и возродить французский флаг, начиная с семени клетка.
Нейронные сети и самоорганизация
Тесная связь между сверточными нейронными сетями и сотовой Автоматы уже наблюдались рядом исследователей. . В связь настолько сильна, что позволила нам построить нейронные модели CA, используя компоненты, легко доступные в популярных фреймворках машинного обучения. Таким образом, используя другой жаргон, наш Neural CA потенциально может быть назван «Recurrent Остаточные сверточные сети с выпадением «на пиксель».
Нейронный графический процессор предложения вычислительная архитектура очень похожа на нашу, но применяется в контекст обучения умножению и алгоритм сортировки.
Если смотреть шире, мы думаем, что концепция самоорганизации находит свое отражение в массовом машинном обучении с популяризацией Графические модели нейронных сетей. Обычно GNN выполняет повторное вычисление по вершинам (возможно, динамический) график. Вершины сообщаются локально через ребра графа, и агрегировать глобальную информацию, необходимую для выполнения задачи по нескольким раундов обмена сообщениями, так же как атомы можно рассматривать как общаются друг с другом, чтобы создать новые свойства молекула или даже точки точки облако разговаривает со своими соседями, чтобы выяснить их глобальную форму .
Самоорганизация также проявилась в увлекательной современной работе с использованием большего количества традиционные сети динамических графов, в которых авторы развили Самособирающиеся агенты для решения множества виртуальных задач .
Swarm Robotics
Одна из самых ярких демонстраций силы самоорганизации. когда это применяется к моделированию роя. Еще в 1987 году Рейнольдс Боидс смоделировал стайку птиц с просто крошечный набор правил, созданных вручную.В настоящее время мы можем встраивать крошечных роботов с программами и проверять их коллективное поведение на физических агентах, как продемонстрировано такими работами, как Mergeable Nervous Systems и килоботы . Насколько нам известно, программы встроенные в роевые роботы в настоящее время разрабатываются людьми. Мы надеемся, что наш работа может служить источником вдохновения для данной области и способствовать созданию коллективное поведение посредством дифференцируемого моделирования.
Обсуждение
Эмбриогенетическое моделирование
Ваш браузер не поддерживает видео тег.Способный к регенерации двухголовый планарий, создание, которое вдохновило этот работуВоспроизвести в записной книжке
В этой статье описывается игрушечная модель эмбриогенеза и регенерации. Это основное направление для будущей работы со многими приложениями в биологии и вне. В дополнение к значениям для понимания эволюции и контроль регенерации и использование этого понимания для биомедицинских ремонт, есть область биоинженерии.При переходе поля от синтетическая биология коллективов отдельных клеток до истинной синтетической морфологии новых живых машин, это будет иметь важное значение для разработки стратегий программирования на системном уровне. возможности, такие как анатомический гомеостаз (восстановительное восстановление). Она имеет давно известно, что регенеративные организмы могут восстанавливать специфические анатомический узор; однако совсем недавно было обнаружено, что цель морфология не закодирована жестко ДНК, но поддерживается физиологический контур, который хранит уставку для этого анатомического гомеостаза .Техники теперь доступно для перезаписи этой уставки, в результате чего, например, у двухголовых плоских червей что при разрезании на части в простой воде (без дополнительных манипуляций) приводят к появлению последующих поколений регенерированных двухголовых червей (как показано выше). Важно приступить к разработке моделей вычислительной процессы, которые хранят целевое состояние системного уровня для поведения роя , чтобы можно было разработать эффективные стратегии для рационального редактирования этого информационная структура, приводящая к желаемым крупномасштабным результатам (таким образом, победить обратную проблему, которая сдерживает регенеративную медицину и многие другие другие достижения).
Инженерия и машинное обучение
Модели, описанные в этой статье, работают на мощном графическом процессоре современного компьютер или смартфон. Тем не менее, давайте порассуждаем о том, что «более физическое» реализация такой системы могла бы выглядеть. Мы можем представить это как сетку крошечных независимых компьютеров, имитирующих отдельные ячейки. Каждый из тех компьютерам потребуется примерно 10 КБ ПЗУ для хранения «ячейки геном »: веса нейронной сети и управляющий код, а также около 256 байт RAM для состояния ячейки и промежуточных активаций.Клетки должны иметь возможность для передачи своих 16-значных векторов состояния соседям. Каждая ячейка также требуется RGB-диод для отображения цвета пикселя, который он представляет. А обновление одной ячейки потребует около 10 тыс. операций умножения-сложения и выполняет не нужно синхронизировать по сети. Мы предполагаем, что клетки могут ждать случайных интервалов времени между обновлениями. Система, описанная выше единообразно и децентрализовано. Тем не менее, наш метод позволяет его запрограммировать. для достижения предопределенного глобального состояния и восстановления этого состояния в случае многоэлементные сбои и перезапуски.Поэтому мы предполагаем такой вид моделирование можно использовать для создания надежных самоорганизующихся агентов. На более теоретический фронт машинного обучения, мы показываем пример децентрализованная модель, способная выполнять чрезвычайно сложные задачи. Мы верим это направление должно быть противоположным более традиционному используемому глобальному моделированию. в большинстве современных работ в области глубокого обучения, и мы надеемся эта работа послужит источником вдохновения для изучения более децентрализованного обучения моделирование.
Эта статья является частью Тема для дифференцируемых самоорганизующихся систем, экспериментальный формат сбора приглашенных коротких статей, углубляющихся в дифференцируемые самоорганизующиеся системы с вкраплениями критических комментарии нескольких экспертов в смежных областях.
Тема для дифференцируемых самоорганизующихся систем Самоклассифицирующиеся цифры MNIST Функциональная блок-схема— обзор
РАБОЧИЙ ПРИМЕР
Применение обратного перевода можно проиллюстрировать на относительно простом, но реалистичном примере.Различные уровни представления программы, а именно, функциональная блок-схема, список цепей и объектный код для интерпретатора в нашей архитектуре, показаны во всех деталях. Становится очевидным, что построить функциональную блок-схему из заданной объектной программы просто и очень легко, что позволяет установить возможность обратного перевода в качестве метода проверки программного обеспечения.
На рисунке 7 показана типичная программа промышленной автоматизации в графической форме. Он осуществляет наблюдение и регулирование давления.Программа представлена в виде стандартных функциональных блоков, как определено в директиве VDI / VDE 3696 (1995). Аналоговое значение измерения, управляемая переменная, получается функциональным блоком типа IN_A из входного канала с адресом INADR и масштабируется в диапазоне от XMIN до XMAX до физической величины с единицей XUNIT. Управляемая переменная подается в функциональный блок типа C, выполняющий пропорционально-интегрально-дифференциальное (ПИД) регулирование в соответствии с параметрами управления KP, TN и TV.Результирующая регулирующая переменная преобразуется в аналоговое значение с помощью выходного функционального блока типа OUT_A и переключается на канал, адресованный OUTADR. Кроме того, контролируемая переменная также контролируется с помощью двух экземпляров типа стандартного функционального блока концевого выключателя SAM, чтобы она находилась в пределах, заданных параметрами LS и HS. Если контролируемая переменная находится за пределами этого диапазона, один из выходов QS двух экземпляров SAM становится логически истинным и, следовательно, выходом функционального блока типа ИЛИ.Это, в свою очередь, приводит к тому, что функциональный блок аварийного сигнала и сохранения сообщений типа AM создает запись аварийного сигнала по времени. Входам стандартных функциональных блоков, входящих в состав программы, которые не подаются ни внешне видимыми входами самой программы, ни внутренне выходами других стандартных функциональных блоков, присваиваются постоянные значения.
Рис. 7. Программа регулирования и контроля давления
Представление списка цепей приведенного выше примера программы, сгенерированного служебной программой инструмента захвата схем OrCAD, показано на рисунке 8.Сетевые списки представляют собой текстовые представления, которые полностью эквивалентны — за исключением геометрических аспектов — исходным чертежам.
Рис. 8. Представление примера программы в виде списка цепей
Объектный код для интерпретатора, окончательно полученный путем автоматического перевода представления списка соединений в примере программы, показан на рисунке 9. На нем показана (читаемая) версия на языке ассемблера. Из различных типов функциональных блоков, созданных в примере, C, SAM и AM имеют внутренние переменные состояния (т.е., C имеет 3, а два других типа — по 1).
Рисунок 9. Представление объектного кода примера программы
Объектный код, перечисленный на рисунке 9, показывает, что все вызовы экземпляров функциональных блоков, происходящие в программе, напрямую отображаются на вызовы процедур. Каждый из них начинается с команды GET, которая передает интерпретатору идентификацию (например, ID-C) соответствующего блока из соответствующего места в ПЗУ. Затем входные параметры предоставляются путем чтения соответствующих ячеек ПЗУ (для констант) или ОЗУ (для параметров программы и промежуточных значений).Наконец, если они есть, значения переменных внутреннего состояния процедуры считываются из соответствующих ячеек RAM. Существует набор соответственно помеченных (например, RAM-loc-B2-isv и ) ячеек для каждого экземпляра функционального блока с внутренними состояниями. Когда интерпретатор получил все эти данные, он выполняет процедуру и возвращает, если таковые имеются, значения выходных параметров и / или переменных внутреннего состояния, которые затем сохраняются в соответствующих ячейках ОЗУ. Связь между выходом одного функционального блока и входом другого реализуется инструкциями PUT и GET: первая сохраняет выходное значение в области ОЗУ для временного значения (например.g., TMP-X), а тот загружает его оттуда. Другими словами, каждый узел в списке цепей вызывает ровно одну передачу от интерпретатора к ячейке RAM и одну или несколько передач оттуда к интерпретатору. Детали реализации различных процедур являются частью встроенного ПО архитектуры и, таким образом, остаются невидимыми.
Согласно описанной выше структуре объектных программ интерпретатора, процесс обратной трансляции — дизассемблирования и декомпиляции объектного кода — оказывается очень простым.Чтобы выполнить обратную трансляцию, сначала ищутся инструкции STEP, которые четко отделяют различные (последовательные) шаги, содержащиеся в программе, друг от друга. Код между двумя инструкциями STEP соответствует одной функциональной блок-схеме. Затем интерпретируется первая инструкция GET. Он определяет функциональный блок, который нужно нарисовать в функциональной блок-схеме, которую нужно настроить. Сравнивая последующие GET с описанием функционального блока, содержащимся в используемой библиотеке, можно легко проверить правильность передачи параметров.Более того, для каждого такого GET, который соответствует правильному параметру (а не внутренней переменной состояния), на диаграмме рисуется ссылка. Есть два типа ссылок. Во-первых, это соединения программных входов или констант с входами функциональных блоков или от выходов функциональных блоков к программным выходам. Во-вторых, это половинные соединения, а именно, от выходов функциональных блоков до названных точек соединения на схеме, то есть узлов списка цепей, или от таких точек к входам функциональных блоков. Когда диаграмма будет полностью нарисована, названия этих точек можно удалить.Что касается переменных внутреннего состояния, необходимо проверить, что соответствующие ячейки ОЗУ правильно инициализированы, и что новые значения, полученные в результате выполнения функционального блока, записываются точно в те же места, откуда внутренние состояния были прочитаны в курсе. вызова блока. Процесс идентификации функционального блока и проверки передачи параметров, а также рисование символа для блока и соответствующих соединений повторяется до тех пор, пока не будет достигнута инструкция STEP, которая завершает шаг и, таким образом, соответствующую диаграмму функционального блока.
Узо и разность дифференциальных автоматов. Устройства, обеспечивающие безопасность домашних электрических сетей и их отдельных участков. Возможные причины срабатывания
Прежде чем приступить к разъяснениям, чем отличается УЗО от дифавтомата, необходимо расшифровать, что подразумевается под названиями этих устройств. Итак, УЗО — это устройство защитного отключения, а дифавтомат — дифференциальный выключатель. Те. УЗО защищает нас от электрического тока, а дифавтомат служит для защиты кабелей, проводов и электрооборудования от недопустимых токов — короткого замыкания и перегрузки.Так что это за устройства и чем они отличаются?
Определение
УЗО — устройство электрозащиты, оснащенное модулем для определения разности токов, проходящих через это устройство. Другими словами, когда дифференциальный ток превышает заданное значение, контакты размыкаются. УЗО обычно состоит из отдельных элементов, которые обнаруживают, измеряют (сравнивают с заданным значением) дифференциальный ток и замыкают / размыкают электрическую цепь (разъединитель), и не содержат компонентов, обеспечивающих защиту проводки, подключенных цепей или самого устройства.
Difautomat — это УЗО и автоматический выключатель, установленные в общем корпусе. Дифавтомат применяется для защиты электропроводки от утечки тока (соответствует функциям УЗО) и для защиты электропроводки от короткого замыкания и перегрузок. Расположение в дифавтомате модуля тепловой защиты и максимальной токовой защиты гарантирует безопасность подключенной электрической цепи и самого устройства. Таким образом, дифавтомат обеспечивает комплексную защиту, как самого себя и оборудования, так и защищаемой схемы.
Отличие
УЗО отличается от дифавтомата тем, что не защищает цепь и нагрузку, а также само себя от токов короткого замыкания и превышения токов из-за перегрузки. УЗО, в отличие от дифференциальной машины, — это устройство, которое защищает нагрузку и цепь только при возникновении тока утечки. Поэтому УЗО, как и любое устройство, включенное в сеть, требует обязательной защиты. Он может быть снабжен автоматическим выключателем, включенным последовательно с УЗО.В результате автоматический выключатель защитит как цепь, так и включенное в нее УЗО от перегрузок и коротких замыканий. Те. в таких ситуациях автомат отключит питание цепи. В свою очередь, УЗО защитит электрическую цепь и подключенную непосредственно после УЗО нагрузку от утечки тока (отключит питание). УЗО — модуль, устанавливающий утечку тока и исполнительный механизм в виде силового реле.
Современный дифавтомат — это сборка, состоящая из модуля дифференциальной защиты и автоматического выключателя.Помимо модуля обнаружения утечек и силового реле, дифавтомат обычно содержит электромагнитный и тепловой расцепители.
Сайт выводов
- Стандартное УЗО, в отличие от стандартного дифференциального автоматического выключателя, защищает нагрузку и цепь только при появлении тока утечки.
- Дифавтомат предназначен для защиты от утечки тока в электрической цепи (аналог УЗО) и, кроме того, для защиты от короткого замыкания и перегрузки электропроводки.
- УЗО оснащено только модулем определения разности токов и силовым реле.
- Дифференциальный автомат состоит из УЗО, автоматического выключателя и обычно включает электромагнитные и тепловые расцепители.
- Применение УЗО и дифавтоматов в каждом конкретном случае зависит как от проекта электропроводки и электроснабжения, так и от защищаемого устройства, электрической схемы или габаритов и технических характеристик помещения.
- Стоимость дифавтомата обычно выше, чем стоимость УЗО.
Одним из этапов создания домашней электросети является установка средств защиты. Устанавливается в распределительном щите квартиры. В случае повышенной нагрузки или отказа устройство быстро реагирует, чтобы защитить всю систему или отдельную цепь.
Но перед установкой следует выяснить, чем отличается УЗО от дифференциальной машины, чтобы правильно организовать и обезопасить домашнюю сеть.
Домашняя электросеть представляет собой сложную разветвленную сеть, состоящую из множества цепей — освещения, розетки, отдельного питания и слаботочного.Он включает в себя все электрические установки, которые необходимо использовать ежедневно. Самые простые из них — розетки и выключатели.
В процессе эксплуатации бытовых электроприборов возникают непредвиденные ситуации, результатом которых является выход из строя отдельных цепей, устройств, а также аварии. Причинами неприятностей становятся следующие явления:
- токов утечки;
- короткие замыкания.
- защищает от токов утечки;
- предотвращает перегрузку линии;
- мгновенно срабатывает при коротком замыкании.
- фазный провод подключен к клемме АВ;
- выход автомата и L-вывод УЗО соединены перемычкой;
- вывод фазы УЗО направлен в электроустановки;
- нулевой провод соединяется только с УЗО — на входе с N-выводом, на выходе — отправляется в электроустановки.
- ток отключения может превышать значение, указанное в паспорте;
- время отклика может составлять более 40 мс (при длительном выключении прибора ток, при травме человека успеет вызвать фибрилляцию сердца).
- : первый и второй включены, соответственно, в фазный и нейтральный проводники таким образом, что протекающие в них токи имеют разное направление;
- третий подключается напрямую или через усилитель с отключающим реле.
- Нулевой провод из защищаемой цепи подключается в обход УЗО (дифавтомата) непосредственно к общей нулевой шине. Понятно, что в таких условиях поле от тока, протекающего через фазный полюс, не будет компенсироваться (нулевой полюс вообще ни к чему не подключен), и прибор отключит цепь при включении нагрузки. Такой вариант ошибочного подключения называется неполной фазой.
- Часто в сети имеется несколько групп машин, каждая из которых защищена собственным УЗО. В этом случае неопытный установщик может подключить «ноль» из одной группы к соседнему УЗО и наоборот. В результате такой ошибки оба УЗО сработают при включении нагрузки в любой группе.
- Аналогичная ситуация возникнет, если «ноль» от любой другой нагрузки будет подключен к «нулю» защищаемой цепи ниже УЗО — дополнительный ток обеспечит разницу, на которую переключатель обязательно среагирует.Эта ошибка не редкость. В частности, они делают следующее: устанавливают нулевую шину, к которой подключены «нули» не только от защищаемой цепи, но и от соседних; затем провод от этой шины выводится на нижний (то есть со стороны нагрузки) нулевой контакт УЗО.
- Иногда один из полюсов подключается правильно, а другой наоборот. В результате токи в катушках дифференциального трансформатора будут течь в одном направлении, и независимо от их соотношения устройство выключится.Во избежание путаницы всегда подключайте провода от линии питания сверху (фиксированные контакты) и со стороны нагрузки снизу (подвижные контакты).
С перегрузкой можно столкнуться при использовании нового мощного оборудования в квартире со старой электропроводкой.Кабель не выдерживает общей нагрузки, перегревается, плавится и выходит из строя.
Отличный пример опрометчивого использования удлинителя китайского производства без предохранителя вкупе с тройниками. Одновременное использование нескольких устройств на одной линии электропередачи может вызвать оплавление контактов и изоляции, а также возгорание.
Риск возникновения токов утечки возникает, когда изоляция электрических кабелей и устройств становится непригодной для использования, неправильная установка или заземление оборудования.
Если ток превышает значение 1,5 мА, эффект электричества становится заметным, и более 2 мА вызывает судороги.
Короткое замыкание, возникающее из-за непреднамеренного соединения нуля и фазы, также приводит к непоправимым последствиям. Результатом образования электрической дуги является возгорание отдельного участка проводки, а зачастую и окружающих предметов.
Для защиты оборудования, имущества, а главное жизни и здоровья жителей применяются устройства аварийного отключения.Без них современная система электропроводки в доме считается неполноценной и опасной.
Коммутационные аппараты для отключения нагрузки
Если электросистема квартиры или дома разделена на отдельные цепи, рекомендуется оборудовать каждую линию электрической цепи отдельным автоматическим выключателем, а на выходе установить УЗО. Однако вариантов подключения гораздо больше, поэтому сначала нужно понять разницу между УЗО и дифференциальным автоматом, а затем установить его.
Автоматические выключатели — модифицированные «вилки»
Когда не было и речи о разнообразных защитных устройствах, при чрезмерной нагрузке на линию срабатывали «пробки» — простейшие аварийные устройства.
Улучшена их функциональность и получены автоматические выключатели, срабатывающие в двух случаях — при коротком замыкании и при приближении нагрузки к критической.
Конструкция станка проста: несколько функциональных модулей заключены в корпус из прочного технопласта.Снаружи есть рычаг замыкания / размыкания цепи и паз крепления для «посадки» на DIN-рейку
.Один коммутатор может содержать один или несколько выключателей, их количество зависит от количества цепей, обслуживающих квартиру или дом.
Чем больше отдельных линий, тем проще заменить или отремонтировать электрические устройства. Чтобы установить одно устройство, не нужно отключать всю сеть.
Галерея изображений
Установка станков — необходимое условие для сборки домашней электросети.Автоматические выключатели быстро срабатывают при перегрузке системы и из-за короткого замыкания. Единственное, от чего они не могут защитить, — это токи утечки.
УЗО — устройства автоматической защиты
УЗО — это как раз то устройство, которое автоматически анализирует ток на входе / выходе и защищает от токов утечки. По форме корпуса он похож на автоматический выключатель, но работает по другому принципу.
Внутри корпуса находится рабочий прибор — сердечник с обмотками.Магнитный поток двух обмоток направлен в противоположные стороны, что создает баланс. Таким образом, магнитная сила в сердечнике сводится к нулю.
Как только возникает ток утечки, появляется разница значений магнитного потока — выходное значение уменьшается. В результате взаимодействия нитей срабатывает реле и размыкает цепь. Время отклика в пределах 0,2-0,3 сек. Этого времени достаточно, чтобы спасти человеческую жизнь.
Внешними отличительными особенностями являются наличие дополнительных клемм (у машины по 1 шт. Вверху и внизу), тестовая кнопка, более широкая передняя панель, другая маркировка
На корпусе видна маркировка 10… 500 мА. Это номинальный ток утечки. Для домашнего использования обычно выбирают УЗО с индикатором 30 мА.
Приборы с обозначением 10 мА могут пригодиться, если отдельная цепь выведена в детскую комнату или в ванную комнату, где есть повышенный уровень влажности.
УЗО защищает от токов утечки, но при повышенной нагрузке на провода бесполезен, а при коротком замыкании никак не поможет. По этой причине два устройства — УЗО и автоматический выключатель — всегда устанавливаются попарно.
Только вместе они обеспечат полноценную степень защиты, которая должна присутствовать в каждой домашней электросети.
Дифференциальный автомат — максимальная защита
Когда мы говорим о том, чем принципиально отличается УЗО от дифференциального автомата, мы имеем в виду не отдельно установленное устройство УЗО, а пару «УЗО + выключатель».
Автоматический выключатель дифференциального тока (RCBO), по сути, представляет собой эту пару, но объединенную в одном корпусе. Таким образом, он выполняет сразу три основные функции:
Несмотря на небольшие размеры, устройство работает качественно и быстро, но при одном условии — если оно выпущено под надежным, проверенным брендом.
Если вы не знаете нюансов устройства и обозначений, нанесенных на корпус, дифавтомат легко спутать с УЗО. Один из советов — это маркировка АВДТ
.В технической документации, которая обязательно прилагается к устройству, указаны его характеристики. Обозначение важнейших показателей напечатано на лицевой стороне корпуса.
Помимо фирменной маркировки здесь указываются номинальный ток нагрузки и ток утечки. Единицы измерения такие же, как у простых машин — мА.
На первый взгляд может показаться, что внешний вид дифавтомата полностью сводит на нет изначально существовавшую схему «переключатель + УЗО». Однако существует множество нюансов, определяющих выбор того или иного решения, в результате обе схемы монтажа актуальны и востребованы.
Критерии выбора устройств электрозащиты
Постараемся разобраться, что лучше для дома — УЗО или дифференциальный автомат, и рассмотрим различные ситуации установки.Чаще всего на выбор влияют такие факторы, как положение устройства в электрощите, нюансы подключения к ЛЭП, возможность обслуживания или замены.
Особенности монтажа в электрощит
Электрощит представляет собой металлический ящик, внутри которого обычно находятся устройства защиты и счетчик электроэнергии. Рабочая панель, к которой крепятся устройства, ограничена по размерам.
Если доработать электросеть и установить дополнительные модули, то на din-рейках не хватает свободных мест.В этом случае дифавтоматы находятся в выгодном положении.
Схема расположения на din-рейке пар «автомат + УЗО» (верхний ряд) и дифавтоматов (нижний ряд). Очевидно, что нижние устройства занимают меньше места. Разница увеличится, если защита рассчитана на большее количество цепей
.Современное оснащение квартир электричеством ориентировано на увеличение количества цепей. Это также связано с появлением большого количества мощных технологий и с разделением сети на множество линий.В такой ситуации при отсутствии дополнительного места единственное разумное решение — использовать дифавтоматы.
Выбирая устройства, обратите внимание на устройства, которые занимают одно место в модуле. Такие модели уже появились в продаже, но их стоимость немного выше, чем у традиционных.
Сложность подключения проводов
Основное различие подключения двух указанных вариантов заключается в количестве проводов. Всего у двух отдельных устройств терминалов больше — 6 штук, а у дифавтомата их всего четыре.Схема подключения тоже разная.
Сравнительная схема установки и подключения защитной пары и дифавтомата. Результат работы в аварийной ситуации и надежность устройств одинаковый, но порядок подключения проводов другой
На схеме хорошо видна проводка. Пара AB + UZO имеет следующий расклад:
С дифавтоматом подключение намного проще. Перемычки не нужны, только фаза и ноль подключаются к соответствующим клеммам, а с выходов отправляются на нагрузку.
Что это дает установщику? Облегчает процесс подключения, уменьшает количество проводов, соответственно, гарантирует больший порядок на электрическом щите.
Как выполняется запускающая диагностика?
Если рассматривать устройства из среднего ценового сегмента, то тандем «автомат + УЗО» здесь имеет преимущества.Предположим, что в одной из цепей произошло аварийное отключение электроэнергии.
Сразу определить причину срабатывания защиты сложно, так как это может быть и ток утечки, и короткое замыкание, и общая нагрузка, с которой провода не справились.
По сработавшему УЗО или автомату сразу видно, где искать причину. В первом случае проблема с изоляцией, во втором — повышенная нагрузка или короткое замыкание.Последнюю можно определить по дополнительным признакам
Если дифавтомат среагировал на сбой сети, то причину придется искать дольше. Необходимо проверить все версии, а это займет больше времени и сил.
Какие устройства дешевле покупать и ремонтировать?
Бывают случаи, когда выбор основан на стоимости. Например, есть бюджет, который нельзя превышать. В этом случае решающую роль играет общая стоимость всех подключенных устройств защиты.
На первый взгляд больше устройств дороже. На самом деле все иначе: универсальный дифавтомат стоит кругленькую сумму, а набор других устройств оказывается экономичным.
Если проследить за ценниками всех указанных машин, то окажется, что один дифавтомат почти вдвое дороже комплекта «АВ + УЗО»
Следует помнить, что количество линий обычно 3 и более, поэтому разница между покупками растет. Если для одной схемы покупка АВДТ дороже всего на 1 тыс. Руб., То для пяти схем разница в суммах возрастает до 5 тыс. Руб.
Таким образом, и дифавтоматы, и устройства УЗО с автоматическими выключателями имеют свои достоинства и недостатки. Если АВДТ выигрывают компактностью и удобством подключения, то явно проигрывают в диагностике и учете затрат.
Выводы и полезное видео по теме
Чтобы лучше сориентироваться в устройствах защиты и выбрать правильное решение в зависимости от ситуации, предлагаем посмотреть тематические видеоролики.
Интересная информация о принципе работы и установке УЗО:
Несколько советов профессионального электрика:
Что сыграло роль при выборе дифавтомата:
Как видите, тема выбора УЗО или АВДТ обсуждается не зря: есть много моментов, говорящих в пользу обоих устройств.Чтобы правильно выбрать вариант защиты, необходимо учесть условия установки и подключения, а также составить предварительную смету.
Содержимое:В электрических сетях существует постоянная возможность возникновения неисправностей, повреждений и даже аварийных ситуаций. Различные типы защитных устройств, используемых в повседневной жизни, способствуют снижению таких рисков. В связи с этим многие задаются вопросом, что лучше, надежнее и эффективнее автомат или дифференциальный автомат, как отличить и что выбрать из существующих устройств?
Следует помнить, что все автоматические выключатели, дифференциальные выключатели, устройства защитного отключения по своему назначению служат для повышения электробезопасности.Они отключают электричество в аварийных ситуациях, предотвращают травмы от поражения электрическим током. Эти устройства можно использовать в сочетании или по отдельности, каждое из них имеет свои конструктивные особенности.
Неисправности электрических сетей
Основная функция всех защитных устройств — устранение возможных неисправностей, периодически возникающих в электрических сетях. Прежде всего, они обеспечивают защиту от коротких замыканий, вызванных снижением электрического сопротивления нагрузок до очень низких значений.Основная причина такого состояния — шунтирование цепей напряжения металлическими предметами.
Еще одна частая неисправность связана с перегрузкой проводов под воздействием мощных современных электроприборов. В результате появление больших токов приводит к усиленному нагреву проводов, особенно в некачественных сетях. При этом происходит перегрев и старение изоляции с потерей ее диэлектрических свойств. В связи с этим возникает другой тип неисправности, известный как токи утечки, возникающий из-за нарушения изоляции.
Часто ситуация еще хуже из-за использования старой алюминиевой проводки, эксплуатируемой в критических условиях постоянных повышенных нагрузок. Однако даже новые системы могут работать с перебоями из-за плохой установки и неэффективных защитных устройств, используемых для других целей.
Механизм срабатывания выключателей
Автоматические выключатели предназначены для защиты от коротких замыканий и перегрузок. Для этого они оснащены высокоскоростной электромагнитной отключающей катушкой и системой гашения электрической дуги, возникающей в случае короткого замыкания.Перегрузки в электрических цепях устраняются биметаллическим тепловым расцепителем с выдержкой времени.
Включение выключателя в жилых домах осуществляется по линии с одним фазным проводом. Контролируются только те токи, которые проходят через него. Машина вообще не реагирует на токи утечки. Таким образом, функции автоматического выключателя существенно ограничены. Дополнительная защита обеспечивается устройством защитного отключения, подключенным последовательно с автоматическим выключателем.
Устройство дифференциала машины
Устройство дифференциального выключателя намного сложнее, чем у обычного выключателя или. В его функции входит устранение всех видов неисправностей, в том числе токов утечки, возникающих из-за поврежденной изоляции. Защита встроенного в дифавтомат УЗО осуществляется с помощью электромагнитного и теплового расцепителей. Все конструктивные элементы заключены в один модуль и расположены в общем корпусе.
Устройства современной модульной конструкции монтируются на специальной DIN-рейке.Это позволяет значительно уменьшить пространство, необходимое для их установки в электрощите. Это одно из основных отличий дифавтомата от обычного выключателя, устанавливаемого вместе с устройством защитного отключения.
Какое защитное устройство выбрать
Различия между автоматическими выключателями и дифференциальными выключателями необходимо учитывать при проектировании систем защиты и электрических сетей в целом. Таким образом можно избежать нехватки свободного места в существующих электрических щитах.Выбор конкретного устройства производится в соответствии с задачами, которые предстоит решить в процессе дальнейшей эксплуатации.
Несмотря на решение одних и тех же проблем, каждое устройство работает по-разному в одинаковых условиях. Например, часто возникают ситуации, когда общая мощность нескольких устройств может превышать номинальное значение защиты, что приводит к перегрузке по току. В этом случае вам потребуется заменить установленный дифавтомат на более мощную модель.Если используется УЗО, то вполне можно обойтись заменой автоматического выключателя на более дешевый.
Дифференциальный автомат лучше всего подходит для защиты отдельного электроприбора, подключенного к выделенной линии. Выбор устройства осуществляется в соответствии с техническими характеристиками защищаемого потребителя.
Решая, какой выбрать автомат или дифференциальный автомат, следует учитывать возможные трудности при проведении монтажных работ.В самой системе крепления существенных отличий нет. Они появляются при подключении проводов, так как для автоматического выключателя дополнительно потребуется проложить дополнительные перемычки, чтобы произвести последовательное подключение к фазному проводу вместе с УЗО. В определенных ситуациях схема сборки может значительно усложняться.
Большое значение имеет качественная, надежная и долговечная работа каждого устройства. На эти показатели влияют особенности конструкции, количество деталей и элементов.В связи с этим дифференциальный автомат отличается повышенной сложностью, требует большего количества настроек для работы всех деталей и узлов. То же самое касается замены и ремонта. Каждое устройство может выйти из строя, и если ремонт невозможен, его заменит. Покупка нового дифференциального автоматического выключателя считается более дорогостоящим процессом по сравнению с заменой обычного автоматического выключателя или УЗО.
В энергетике и электротехнике широко используются дифференциальные выключатели или устройства защитного отключения, обеспечивающие эффективную защиту от поражения электрическим током.Но среди пользователей часто возникает вопрос, как отличить УЗО от дифавтомата. Многие не замечают принципиальных различий между этими устройствами.
Чем отличается дифференциальная машина от УЗО
Основные отличия этих двух устройств не только внешние, но и функциональные. Чтобы точно различать устройства, нужно знать их название и обозначение. Таким образом, УЗО известен как дифференциальный автоматический выключатель (VD), а дифференциальный автомат называется дифференциальным автоматическим выключателем (RCBO).Эти сокращения используются при маркировке связанного оборудования.
Основное различие между обоими устройствами заключается в их функциональности. Оба они являются переключающими устройствами, в дифференциальном автоматическом выключателе в одном случае функции УЗО и автоматического выключателя совмещены, а устройство защитного отключения выполняет свою защитную функцию. Таким образом, УЗО защищает только от протечек из-за поврежденной проводки, а дифавтомат, кроме того, защищает электрическую сеть от перегрузок и коротких замыканий.По сути, дифавтомат — это устройство защитного отключения с более широкими возможностями защиты.
Реальные отличия УЗО от дифференциала машины
Большинство различных типов защитных устройств очень похожи, и в некоторых случаях не всегда возможно отличить их без определенных специальных знаний. Определить принадлежность того или иного устройства можно разными способами.
В первую очередь используется надпись, характеризующая конкретное устройство.Как правило, он наносится спереди или сбоку и отражает точное название устройства. См. Маркировку для получения дополнительной информации. Если обозначение только присутствует, но перед числом нет буквенного обозначения, то данное устройство является устройством защитного отключения. Если перед цифрой, обозначающей номинальное значение тока, проставлена буква B, C или D, это означает, что устройство относится к дифференциальным машинам.
Следующий метод подходит для людей, знакомых с электротехникой.Схема подключения прилагается к корпусу каждого устройства. Если есть изображение только дифференциального трансформатора вместе с кнопкой ТЕСТ, устройство следует отнести к УЗО. Если на схеме дополнительно есть изображение обмоток электромагнитного и теплового расцепителей, это означает, что он относится к дифференциальным автоматам.
Точная идентификация принадлежности защитных устройств позволяет их правильно и эффективно использовать в данной электрической системе.
Применение УЗО и дифференциальных машин
Решение об использовании конкретного устройства принимается на основании наличия свободного места в электрическом щите. Дифференциальный автоматический выключатель занимает гораздо меньше места, чем устройство защитного отключения и автоматический выключатель, устанавливаемые отдельно. Немаловажным фактором является назначение устройства. Как правило, любое отдельное устройство вполне способно защитить дифференциальную машину. Если предполагается использование групповых нагрузок, в этих случаях будет предпочтительнее использовать УЗО.
Большое значение имеет качество используемого оборудования. Отдельно взятые устройства — автоматы и УЗО — более надежны и качественны по сравнению с автоматами «Диф», состоящими из двух устройств.
Перечень защитных устройств, обеспечивающих безопасную работу электрических сетей, невелик. Но даже в этих «трех соснах» иногда удается заблудиться. В частности, многие простые люди не имеют четкого представления о том, чем устройство защитного отключения (УЗО) отличается от дифференциальных автоматов и каково общее назначение этих устройств.Давайте проясним этот вопрос.
Что такое УЗО и дифференциальный автомат
Чтобы раз и навсегда разобраться с устройствами защиты, следует перечислить все возможные аварийные ситуации, которые могут возникнуть при работе электрической сети. Если не брать во внимание относительно безобидные неприятности вроде скачков напряжения, то этот список будет не таким длинным:
В таких ситуациях происходит утечка тока, поэтому сила тока в начале цепи (фазовый вход) и в конце (нулевой провод) будет разной.Специальное устройство — устройство защитного отключения или УЗО — способно определить эту разницу (дифференциальный ток) и, если она достигает определенного значения, размыкает цепь.
Устройство защитного отключения измеряет токи в начале и конце определенного участка электрической цепи и при обнаружении разницы между ними размыкает цепь
Вот и все — на все случаи жизни в повседневной жизни используются всего два устройства защиты — автоматический выключатель и УЗО.Как видите, у каждого из устройств свой круг задач, поэтому их ни в коем случае нельзя считать взаимозаменяемыми. То есть и ВА, и УЗО должны быть установлены в щит как минимум в одном экземпляре. Тогда почему бы не объединить оба этих устройства в одном корпусе? Так они и поступили, в результате чего родился третий и последний персонаж нашей истории — дифференциальный автомат.
Видео: как правильно подключить автоматические выключатели
Отличия УЗО от дифавтомата
Итак, давайте разберемся, чем отличаются УЗО от дифавтоматов.
Функциональность
С этим вроде все понятно: УЗО защищает только от утечки тока, а дифавтомат — как от утечки, так и от превышения силы тока сверх допустимой (перегрузка или короткое замыкание).
Внешний вид
Более интересный вопрос, как визуально отличить одно устройство от другого? Оба они довольно похожи, в частности, на обоих есть кнопка «ТЕСТ» (проверка работоспособности модуля УЗО).Размеры тоже, скорее всего, ничего не скажут: если раньше дифавтоматы всегда были крупнее УЗО, то сегодня они либо имеют такие же габариты, либо даже компактнее. Например, УЗО серии VD1–63 и дифавтомат AVDT32 бюджетного российского производителя IEK выглядят практически одинаково.
Современные модели УЗО и дифавтоматов одного производителя внешне очень похожи.
Ну что ж, разберемся.
Имя
Прежде всего, конечно, стоит посмотреть на название, если, конечно, оно написано на корпусе.На УЗО они могут написать «УЗО» или «Переключатель дифференциального тока», но чаще всего изображают аббревиатуру «ВД» — дифференциальный переключатель.
Большинство производителей начинают маркировать свои УЗО буквами «VD»
Полное название дифавтомата звучит так: автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током. Соответственно, аббревиатура «RCBO» обычно применяется к корпусу такого устройства.
Аббревиатура «АВДТ» обычно применяется к дифавтоматам
.Схема на корпусе
Этот идентификатор универсален, так как помогает понять, написано ли имя на иностранном языке или отсутствует полностью.Каждое устройство схематично отображает свое устройство, так что с некоторым опытом его распознать не составит труда:
Схема на корпусе дифавтомата включает дифференциальный трансформатор, кнопку «ТЕСТ» и расцепители — электромагнитный и тепловой
Маркировка (номинальный ток)
Номинальный ток — это максимальный ток, который устройство может пропускать через себя в течение длительного времени. Эта характеристика обязательно указывается на каждом устройстве, но немного по-разному:
Буква перед номинальным током на корпусе дифавтомата обозначает характеристику (отключающую способность) его расцепителей.На бытовых моделях обычно можно увидеть буквы «В» (для цепей без индуктивной нагрузки, обычно осветительные), «С» и «D» (выдерживают пусковые токи, характерные для сетей с подключенными электродвигателями).
Существуют также дифавтоматы с буквами «А» (для сетей с большой длиной проводника), «К» (используются, если почти вся нагрузка — 80% — индуктивная) и «Z» (для слаботочных сетей, где недопустимы даже кратковременные перегрузки). В основном они используются в промышленности.
Видео: как отличить дифференциальный автомат от УЗО
Возможные неисправности и причины работы
Очевидно, что в случае выхода из строя УЗО или дифавтомата, а также автоматического выключателя жизни пользователей угрожает опасность.Поэтому этому вопросу стоит уделить особое внимание.
Работоспособность УЗО — как автономного, так и в составе дифавтомата — можно проверить, нажав кнопку «ТЕСТ». Однако следует учитывать, что такая проверка не является исчерпывающей, иными словами, полной. УЗО может сработать нажатием на эту кнопку, но при этом быть неисправным:
Кроме того, правильная работа кнопки ТЕСТ не является достаточным доказательством того, что машина подключена правильно.
Чтобы убедиться, что УЗО исправно работает, нужно его подключить и сформировать тестовый ток утечки порогового значения. Такое тестирование разрешено проводить только специалистам.
На части дифавтомата, защищающей от перегрузки, нет кнопки тестирования. Так что проверить его исправность можно только с помощью устройства короткого замыкания или подключив устройство, мощность которого превышает допустимую.Однако при такой проверке пользователь, не имеющий специального оборудования, не сможет понять, соответствует ли время отклика значению, указанному в паспорте.
Следовательно, следует сделать важный вывод: пользователь не может проводить комплексную проверку устройств защиты на исправность, поэтому крайне важно избегать покупки подделок. Покупайте УЗО и дифавтоматы только в крупных, надежных магазинах. Если вам пришлось совершать покупку в небольшом магазине или на рынке, хотя бы попросите сертификат.
Самые простые варианты электронных УЗО (напомним, есть еще электромеханические) могут быть исправными, но вышедшими из строя. Такая ситуация возникает при обрыве нулевого провода над устройством (или отключении от нулевой шины, что бывает чаще). Дело в том, что усилитель такого УЗО энергозависимый и включен в защищаемую цепь параллельно с другими нагрузками.
При обрыве нулевого провода на всех контактах устройств появляется фаза, поэтому электронное УЗО не сработает, и человек может получить удар электрическим током
Понятно, что при отключении нулевой линии ни одно электрическое устройство, включая усилитель, не может работать, но при этом фазный провод и все подключенные к нему токоведущие части остаются под напряжением.То есть вероятность поражения электрическим током существует, но электронное УЗО не сработает и цепь не отключится.
Этого недостатка лишены усовершенствованные электронные УЗО и дифавтоматы, оснащенные предохранительным механизмом. Они отключают устройство, если усилитель по какой-либо причине остался без питания.
Вам стоит купить именно такой прибор. Самые «продвинутые» из них могут включиться самостоятельно после повторного включения усилителя. Без этой функции дифавтомат или УЗО придется включать вручную каждый раз при выключении света.
Теперь несколько слов о том, почему УЗО и дифавтоматы могут срабатывать самопроизвольно. Чаще всего это происходит по нескольким причинам.
Видео: как отличить настоящий дифавтомат от подделки
Ток утечки в сети
Утечки могут появиться из-за:
Может сработать УЗО, если еще не высох раствор, которым герметизируют строб с уложенным проводом. Содержащаяся в нем влага проникает в провод через мельчайшие дефекты изоляции, вызывая ток утечки.Необходимо дождаться полного высыхания смеси и только после этого включить защитные устройства.
Неправильное подключение УЗО или дифавтомата
Чтобы не ошибиться при подключении дифавтомата или УЗО, важно понимать принцип работы этого устройства. Это просто. Основным элементом является дифференциальный трансформатор, содержащий три катушки:
- ,
Если токи на линиях фазы и «ноль» равны, то электромагнитные поля, возникающие в соответствующих катушках дифференциального трансформатора, будут равны. Следовательно, они будут компенсировать друг друга. Если токи различаются, появится остаточное электромагнитное поле, которое вызовет ЭДС в третьей катушке, и реле выключится.
Отсюда основное правило: весь ток, который входит в защищаемую цепь через фазный полюс УЗО / дифавтомата, должен выходить только через его собственный нулевой полюс, и ни в коем случае ток не должен «смешиваться» с ним сбоку.
Те, кто довольно смутно представляет себе устройство УЗО, могут допустить такие ошибки:
При некоторых ошибках кнопка «ТЕСТ» будет работать как ни в чем не бывало, при других — дифавтомат не будет реагировать на ее нажатие.
Отсюда два вывода:
Слишком низкая уставка тока утечки УЗО / дифавтомата
Дело в том, что УЗО с высокой чувствительностью — уставкой тока утечки 30 мА и ниже — может ложно сработать, если через него протекают слишком большие токи.Если вы столкнулись с такой проблемой, можно установить на вводе УЗО (противопожарное) малой чувствительности, а затем разделить схему на несколько групп с меньшими номинальными токами и оборудовать каждую из них переключателем с приемлемой чувствительностью.
Что лучше — УЗО и ВА по отдельности или дифавтомат
Такой вопрос, несомненно, возникает перед каждым, кому необходимо подключить электричество в доме или квартире, так как использование защитных устройств обязательно (требования ПУЭ).У каждого варианта есть свои достоинства и недостатки. Для начала оценим сильные стороны дифавтоматов:
А вот аргументы в пользу использования отдельных устройств:
Итак, в каждом отдельном случае может быть предпочтительнее тот или иной вариант. Все зависит от схемы защищаемой сети (в частности, от количества групп), размера электрического щита и конкретных моделей устройств, на которые пользователь решил сделать выбор.
По параметрам работы и надежности УЗО и дифавтоматы в этом плане идентичны.Модули защиты от тока утечки в дифавтоматах также бывают электронными и электромеханическими, и точно так же дифавтомат нужно выбирать по типу тока утечки — только на переменный ток (тип AC), на переменный и пульсирующий постоянный ток (тип А), так и для всех видов тока, в том числе выпрямленного (тип В).
Видео: УЗО или дифференциальный автомат
Как подключить УЗО и дифавтомат вместе
В электросетях больших квартир и частных домов обычно необходимо использовать как дифавтоматы, так и УЗО с автоматическими выключателями.Дело в том, что потребители электроэнергии на таких объектах, как правило, делятся на группы, и в целях экономии одно УЗО устанавливается на нескольких машинах — обычно не более трех.
Одновременно к одной вышестоящей машине можно подключить несколько УЗО. В таких условиях замена пары «УЗО + ВА» на дифавтомат либо слишком дорога, либо вообще невозможна.
При большом количестве потребителей установка дифавтомата на каждую из защищаемых линий неоправданно затратна, поэтому их делят на группы, каждая из которых обслуживается отдельным УЗО
На схеме красным цветом обозначена фаза, синим — «ноль», желто-зеленым — заземление.
Розетки разделены на группы (поз. 2, 3, 4, 5, 6 и 7), каждая из которых защищена собственным автоматом типа ВА (поз. 8, 9, 10, 15, 16 и 17). Все эти машины, в свою очередь, делятся на три группы, каждая из которых защищена собственным УЗО (поз. 7 и 14). Понятно, что альтернатива — установка шести дифавтоматов — была бы намного дороже.
При описанной схеме можно сэкономить. При этом при срабатывании одного из УЗО отключаются не все розетки, а только часть.Протекающая цепь легко идентифицировать. Если, например, УЗО поз. 14, вам нужно будет выключить станки поз. 15, 16 и 17, затем включите УЗО и включите указанные машины по очереди. Как только сработает автоматический выключатель с током утечки, УЗО сразу же снова разомкнет контакты.
Также имеется несколько цепей освещения, они защищены автоматами ВА поз. 5, 6 и 12. Эти машины также подключены к одному УЗО (поз. 3), которое, в отличие от «гнездовых» УЗО 7 и 14, имеет настройку дифференциального тока 300 мА.Нет смысла подключать цепи освещения через чувствительные УЗО с уставкой тока утечки 30 мА, защищающие от поражения электрическим током.
Внимание: УЗО поз. 3 устанавливается как перед осветительными приборами, так и перед УЗО 7 и 14. Таким образом, он также страхует «розеточные» УЗО на случай выхода из строя одного из них (хотя и не обеспечивает защиты от поражения электрическим током — только от Огонь).
Но на единственной выделенной линии, проложенной, например, к стиральной машине или компьютеру, имеет смысл установка дифавтомата, что и было сделано (п. 13).Модуль защиты от утечки тока этого устройства также застрахован на случай выхода из строя УЗО поз. 3.
На приведенной выше схеме вполне допустимо заменить ввод ВА (поз. 1) и УЗО поз. 3 с одним дифавтоматом с такими же параметрами.
При проектировании электрической сети с отдельно стоящим УЗО необходимо выбирать его номинальный ток таким образом, чтобы он был защищен от перегрузок вышестоящими или последующими машинами. То есть должно выполняться одно из двух условий: либо номинальный ток ВА на входе, либо сумма номинальных токов ВА на выходе должен быть меньше или, по крайней мере, равен номинальному току этого УЗО.
Не только электрик, но и обыватель — владелец дома или квартиры, подключенной к сети, должен хорошо разбираться в устройстве и назначении устройств электрозащиты.