Для чего нужен дифференциальный автомат: Страница не найдена — EvoSnab

Содержание

Для чего нужен дифференциальный автомат

В бытовой электротехнике слово «автомат » подразумевает тип устройства, автоматически отключающего напряжение при перегрузках, или коротком замыкании (КЗ) в сети. Применяется с самого начала возникновения электротехники для защиты сетей и электроприборов. В последние десятилетия массовой популярности набрали устройства защитного отключения (сокращённо УЗО) от поражающего действия электричества.

Но непонимание пользователями, а иногда и электриками отличий и предназначения данных защищающих средств, приводило к случаям установки УЗО без защитных автоматов, вследствие чего возникали
пожары, так как данное устройство не выключается даже при КЗ и горит, устраивая при этом пожар и задымление в электрощитовой.

Производители электротехнических защитных приборов быстро откликнулись на эту распространённую ошибку и создали комбинированный электрозащитный прибор, заключающий в себе автомат, защищающий от сверхтоков, и устройство защиты от поражения в одном модуле, называемый дифференциальным автоматом, который также называют дифавтоматом, дифференциальным выключателем, автоматическим выключателем дифференциального тока

(АВДТ).

Внешний вид дифавтомата

Некоторые характеристики

Дифференциальный автомат применяется для:

  •  защиты от перегрузок по току и КЗ;
  •  предотвращения поражения электричеством при случайном прикосновении к оголённому проводу, или неисправном оборудовании, повлёкшим появление напряжения на корпусе;
  •  недопущения пожароопасной утечки при пробое изоляции.

Дифавтомат является модульным устройством, монтируемым на дин рейку, имеет четыре клеммы для однофазной сети, и восемь для трёхфазной. В независимости от производителя, данным устройствам характерны такие общие черты:

  •  корпус из тугоплавкого негорючего пластика;
  •  маркированные контактные зажимы (клеммы) для подключения входящих и выходящих проводников;
  • рычажок включения – выключения напряжения. В некоторых устройствах их может быть два;
  •  кнопка «Тест » для ручной проверки надёжности устройства;
  •  опционально сигнальный маячок, показывающий тип срабатывания – от перегрузки или утечки;
3-х фазный и 1 фазный дифавтомат

Соответственно им присущи такие обозначения:

  • логотип изготовителя, серийный номер;
  • максимальный ток короткого замыкания, А;
  • рабочее напряжение, В;
  • буква, означающая времятоковую характеристику автомата защиты;
  • номинальный ток отключения In, А;
  • дифференциальный ток утечки IΔn , мА;
  • электрическая схема внутреннего устройства прибора;
  • маркировка клемм.
Характеристики дифавтомата

Устройство и принцип работы диффавтомата

Дифференциальный автоматический выключатель, одновременно выполняющий функции автоматического выключателя и УЗО, состоит из:

  1. электромагнитного реле для защиты от сверхтоков и КЗ;
  2. теплового расщепителя для отключения при длительном превышении номинального тока In;
  3. датчика дифференциального тока, для выключения цепи при возникновении в ней утечек.

В случае превышения допустимых для каждого устройства параметров, они механически воздействуют на защёлку подпружиненного отключающего механизма, имеющего гаситель дуги.

Электромагнитный и тепловой расщепители идентичны аналогичным частям отдельного автомата защиты по току. Подробно их работа описана в соответствующих разделах, коротко следует отметить важные особенности:
При большом токе, многократно превышающем In , практически моментально срабатывает электромагнитное реле, выдёргивая защёлку и выключая дифференциальный автомат.

Тепловое реле, выполненное в виде биметаллической пластины, давящей на задвижку отключающего механизма по мере её нагревания токами, превышающими In , производит выключение в периоде от секунды до нескольких минут, в зависимости от время-токовой характеристики, обозначаемой латинскими буквами, аналогично обычным автоматам защиты. Такое конструктивное решение позволяет выдерживать большие импульсные нагрузки, не размыкая цепь.

Внутренности УЗО

Дифференциальный автоматический выключатель срабатывает при выявлении разницы (по-английскиdifferent) токов, протекающих в фазовом и нулевом проводе, которые в идеальной системе должны совпадать. Образно эту картину можно представить в виде некоего количества электронов, протекающих сквозь входной фазный проводник, разветвляясь на отдельных потребителей и производя в них работу, снова стекающихся в нулевом проводнике, и ни один не должен потеряться.

Наполовину разобранный дифавтомат

Потери подразумевают поток электронов в землю через тело человека, причиняющий поражающее действие, или через плохую изоляцию, что является пожароопасным. В случае утечек, ток нулевого провода будет меньше, ввиду того, что часть носителей заряда потерялась в пути.

Наглядная схемы срабатывания дифавтомата в сети

Измерение разницы тока, протекающего в фазном и нулевом проводе, является принципом работы УЗО, а его объединение с автоматическим выключателем позволило скомбинировать дифференциальный автомат. Данную разницу измеряет датчик дифференциального тока, выполненный в видеторроидального трансформатора, в котором две первичные обмотки включены разнонаправлено в цепи фазы и ноля соответственно, а третья вторичная обмотка подключается к исполнительному устройству.

В штатном режиме работы системы электропитания, при равенстве токов первичных обмоток, создаваемый ими магнитный поток является взаимно скомпенсированным. При утечке, ток в нулевом проводе будет меньшим, баланс магнитных потоков нарушится, и во вторичной обмотке возникнет ток, заставляющий сработать устройство защиты.

 

Смертельным для человека является электрический ток всего 0,1 А, или 100мА. Соответственно, для защиты должен применяться дифавтомат с IΔn<100мА. Наиболее популярными являются значения IΔn=30мА.

Ток свыше 100 мА при напряжении 220В считается способным выделить достаточное количество теплоты для возгорания изоляции в месте её пробоя, поэтому дифференциальный автомат, имеющий такое значение IΔn , применяется для обеспечения пожарной безопасности больших объектов.

В случае использования трёх проводной сети с заземляющим проводником РЕ, при электрическом пробое на корпус изоляции в неисправном приборе, дифавтомат отключится немедленно. Если данная неисправность произойдёт в устройстве, включённом в двухпроводную сеть, и металлический корпус будет под напряжением, то при касании его человеком, сквозь него пройдёт ток больше IΔn , вызывающий срабатывание защиты очень быстро, поэтому поражение будет минимальным, пострадавший отделается шоком.

некоторые типы дифавтоматов

Чтобы дифференциальный автомат надёжно работал, и не было ложных срабатываний, нужен правильный монтаж данного оборудования. Нужно запомнить правило: входной и выходной ноль – совершенно разные понятия, выходящий нулевой провод нигде не должен контактировать с землёй или любыми другими нейтральными проводниками. В ином случае устройство будет срабатывать при подключении любой нагрузки.

Дифференциальный автомат (АВДТ), что это и чем отличатеся от УЗО, как работает?

Дифференциальный автомат представляет собой многофункциональное устройство, выполняющее следующие функции:

  • коммутация электрической нагрузки;
  • защита сети от короткого замыкания;
  • защита оборудования от перегрузки;
  • обеспечение защитного отключения при возникновении тока утечки.

Конструктивно и функционально дифавтомат объединяет в себе автоматический выключатель и устройство защитного отключения (УЗО).

Применение дифавтоматов при комплектовании распределительных щитов позволяет сэкономить средства и пространство в щите. Размещённые в одном корпусе автоматический выключатель и устройство защитного отключения более компактны и дёшевы, чем по отдельности.

Для чего нужен?

Дифференциальный автомат — это устройство, выполняющее защитные функции в автоматическом режиме, особенностью аппарата является то, что при необходимости отключения происходит разрыв фазовой и нулевой цепи.

Визуально отличить все три прибора можно далеко не у всех производителей.


В непрерывном режиме осуществляется контроль потребляемого нагрузкой тока и отключение при коротком замыкании или перегрузе. Также постоянно контролируется наличие токовой утечки, при превышении порогового уровня которой происходит отключение.

В соответствии с ГОСТ автоматические выключатели, управление которых осуществляется дифференциальным током и оснащённые защитой от сверхтоков, классифицируются по следующим признакам:

  • наличию вспомогательных источников питания;
  • наличию времени отключения;
  • роду дифференциального токового сигнала;

Видео о внутреннем устройстве

Автоматы, отключающиеся при исчезновении сетевого напряжения с выдержкой или без выдержки времени делятся на следующие разновидности:

  • включающиеся повторно в автоматическом режиме при восстановлении питания;
  • не включающиеся автоматически.

Существуют также устройства, не отключающиеся при исчезновении питающего напряжения.

Читайте еще: что такое узо и зачем нужен автоматический выключатель тока?

Плюсы и минусы, особенности применения

Выбор в пользу дифференциального автомата несёт в себе определённые преимущества:

  • при правильном подборе устройства можно не беспокоиться о состоянии электропроводки;
  • применив в качестве защиты дифавтомат, нет необходимости отдельно монтировать УЗО, достаточно правильно выбрать модель по номинальному и дифференциальному токовому параметру;
  • коммутация одного устройства в шкафу всегда проще, чем обвязка двух приборов (автомат + УЗО).

Имеют место и недостатки:

  • отдельные модели дифавтоматов не оснащены сигнальными флажками, поэтому, при их срабатывании не всегда можно определить, какой фактор послужил причиной отключения – повышенное значение тока в цепи нагрузки или наличие токовой утечки;
  • поскольку устройство выполнено в одном корпусе, то выход из строя одной его части вынуждает производить замену целиком.

В данном примере, синий индикатор отображает срабатывание по току утечки на землю. Это позволяет однозначно определить причину выключения цепи.

Таким образом, при выборе модели желательно сразу предусмотреть наличие необходимых сигнальных устройств. В дальнейшем это позволит значительно быстрее находить причины отключений и устранять неисправности.

Что выбрать: УЗО или дифавтомат?

При проектировании внутренней электропроводки, на вводе питания объекта (квартиры, дома) лучше предусмотреть установку дифавтомата вместо комбинации автомат плюс УЗО. Номинальный ток выключателя на вводе должен быть больше номинала любого выключателя на более низком уровне. Это же относится к величине дифференциального токового показателя. Обычно на щитках ввода устанавливаются УЗО или дифавтоматы с уставкой тока порядка 100 мА. Такие устройства защищают электропроводку от возможного оплавления и возгорания при опасном снижении сопротивления изоляции.

Отдельную защиту, срабатывающую при появлении токовой утечки, следовательно и дифференциального тока необходимо устанавливать на линиях питания мощных потребителей, связанных с водой или установленных в сырых местах. Например, электрических бойлеров, стиральных машин, проточных водонагревателей.

Также отдельно должны быть защищены линии питания потребителей, расположенных в отдельно стоящих помещениях или на улице. Это разводка уличного освещения, линии питания бани, гаража, подвального помещения.

Дифавтоматы, как и устройства защитного отключения устанавливают как в сетях с защитным проводом, так и без него. Наиболее благоприятные условия для защиты оборудования и людей создаются при наличии защитного провода и повторного заземляющего устройства.

Видео по теме

Корпуса металлических распределительных щитов должны быть соединены с защитным проводом PE, так как достаточно велика вероятность появления на них фазного потенциала. При наличии такого соединения дифференциальная часть автомата сработает, как только сопротивление изоляции снизится до значения, обеспечивающего ток утечки, равный уставке срабатывания. Такой режим обеспечивает наиболее надёжную защиту человека от косвенного прикосновения. То есть, защита сработает не в момент прикосновения, а в момент снижения уровня изоляции. Это значит, что опасность прикосновения предупреждена.

При отсутствии защитного провода, защита может сработать только в момент прикосновения человека к корпусу, на котором оказалось фазное напряжение. При этом токовая утечка – это ток, протекающий через тело человека.

Читайте еще: что такое контур заземления и какой материал для него подходит?

Важные характеристики

Подбор дифференциального автомата следует производить с учётом совокупности технических характеристик. Во-первых, определяется номинальное напряжение и количество фаз. Однофазные устройства предназначены для работы в сетях 220 вольт, трёхфазные – 380 вольт.

Далее необходимо выбрать номинальные токовые параметры. Этот параметр зависит от мощности питаемой нагрузки и места установки выключателя. Так, выключатель, питающий отдельный электроприбор, должен иметь номинальный ток, не менее того, который потребляет питаемый агрегат. В случае, если в составе есть двигательная нагрузка, должен быть учтён пусковой ток. Выключатели, установленные выше по иерархии электрической схемы, имеют более высокий номинал. СтабЭксперт.ру напоминает, что наиболее мощный автомат устанавливается на вводе объекта.

Сечение кабелей на каждом участке проводки должно соответствовать расчётному значению тока.

Иногда на корпусе дифференциального автомата пишут — АВДТ (ТДМ-Электрик, EKF, TexEnergo и ряд других производителей).

Выбор по электромагнитному расцепителю

Пусковые токи в отдельных случаях могут в разы и даже на порядок превышать номинальные значения. Ток срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя должен быть подобран таким образом, чтобы защита не реагировала на пусковые токи, но при этом надёжно отключала бы нагрузку при сверхтоках короткого замыкания.

Для этого необходим точный расчёт режимов запуска электродвигателей в разных вариантах, в том числе при самых неблагоприятных условиях. Также необходим расчёт режимов короткого замыкания, включая режим, обеспечивающий наименьшее значение тока короткого замыкания.

После этого можно подобрать устройство с необходимым током срабатывания электромагнитного расцепителя.

Расцепители делятся на группы по параметрам срабатывания:

  • устройства группы «B» срабатывают при кратности фактического тока к номинальному значению от 3 до 5;
  • ток срабатывания выключателей группы «C» превышает номинальное значение от 5 до 10 раз;
  • самые грубые автоматы группы «D» отключаются при токе в 10 – 20 раз превышающем номинал.

Существует прямая связь между размерами, энерговооружённостью объекта и типом электромагнитного расцепителя применяемого выключателя. Как правило, на объектах с малой электрической нагрузкой и отсутствием электродвигателей применяют аппараты группы «B».

Примером такого объекта может служить небольшая дача или квартира. В хорошо электрифицированном частном доме, наполненном бытовыми электроприборами более уместен автоматический выключатель с расцепителем типа «C».

Тип «D» подходит для промышленных предприятий с большим объёмом двигательного электропривода.



Выбор аппаратов по значению диф-тока

Ток утечки определяется защитным устройством, как токовая разность в фазном и нулевом проводе. Наличие данного явления означает, что появилась обходная цепь для протекания тока от фазы к нулю, минующая рабочий нулевой провод. Это может происходить только в случаях нарушения изоляции электроприборов и образования утечки через корпус на защитный провод.

Существует несколько номиналов дифференциального тока, при которых происходит отключение автомата:

  • 10 миллиампер. Автоматы с такой уставкой по дифференциальному току устанавливают на линии питания отдельных электроприборов, работающих в условиях повышенной опасности, например, в сырах местах;
  • 30 миллиампер. Наиболее распространённый номинал, используется при подключении одного или нескольких приборов.

Существуют дифавтоматы с уставкой по дифференциальному току 100 миллиампер и более. Они предназначены для защиты электропроводки от пожара, в то время как выключатели с дифференциальной токовой уставкой до 30 мА защищают человека. Это разделение обусловлено тем, что величина 0,1 ампер (100 мА) является нижней границей смертельно опасных значений токов, в связи с чем считается, что устройства с такой уставкой не в состоянии полностью предотвратить пусть даже кратковременное протекание смертельного тока через тело человека.

Дифференциальные автоматы, реагирующие на токовые утечки 100 миллиампер и более обычно устанавливаются в вводных распределительных шкафах. При выборе выключателей должна быть обеспечена селективность действий защитных устройств. Токи тепловых, электромагнитных расцепителей, а также дифференциальные токи автоматов должны быть тем выше, чем ближе автомат установлен к источнику питания. При необходимости, для обеспечения селективности должна использоваться выдержка времени срабатывания.

Далее:

виды выключателей нагрузки и для чего нужен ДИФ типа А? Назначение, номиналы и характеристики устройства —  

Зачем нужен дифавтомат: применение, полезные функции

Дифавтомат, или дифференциальный автомат, является устройством защиты, применяемым в электрических сетях. Зачем нужны такие приборы, если существуют обычные автоматические выключатели и УЗО? Они защищают человека от поражения электрическим током и одновременно обеспечивают безопасность при эксплуатации электроприборов, не допуская возгорания проводов, которое может привести к разрушительным пожарам.

Защитные устройства

Самым распространенным устройством защиты на сегодняшний день являются автоматические выключатели (автоматы). Они призваны отключить подачу тока в цепи, если его значение превышает номинал автомата.

Характеристики этого прибора должны соответствовать характеристикам защищаемой цепи. При возникновении в ней сверхтоков (в случае короткого замыкания, или в случае подключения нагрузки, превышающей допустимые параметры) автомат отключает подачу электричества.

Автоматический выключатель устанавливается в разрыве фазного провода внутри распределительного щита. В опасной ситуации он срабатывает, отключая фазу.

В сетях, где возможна утечка электроэнергии, например во влажных помещениях, будет оправдано применение второго вида защитных устройств – дифференциального реле, или УЗО (устройства защитного отключения).

Такие устройства отключают подачу электричества, если будет обнаружена утечка тока в цепи.

Утечка может произойти при повреждении изоляции кабеля или пробое на корпус электроприбора.

Возможна также ситуация, когда изоляция проводов, подвергшихся воздействию влажности (особенно в местах соединений), начинает проводить ток.

В случае прикосновения человека к такому неисправному проводу или прибору, дифреле практически мгновенно отключит подачу тока. Устройство защитного отключения устанавливается на фазный и нулевой проводник. Оно выключается при возникновении разницы между токами в обоих проводниках. При срабатывании УЗО отключает оба проводника.

Два в одном

Чтобы обеспечить максимальный уровень безопасности, необходимо предусмотреть аварийное отключение и при коротком замыкании, и при повышенной нагрузке, и при возникновении утечки тока.

До недавнего времени эти задачи выполнялись только путем установки одновременно и автоматических выключателей и дифференциальных реле. Устанавливались они один за другим, относительно направления тока, и выполняли последовательно каждый свою функцию.

С появлением дифавтомата – прибора нового поколения защитных устройств, необходимость ставить в распределительный ящик автоматического выключателя и УЗО исчезла.

Назначение дифференциального автомата – защита сетей при всех перечисленных выше неисправностях. Чтобы уяснить, для чего же нужен дифавтомат, достаточно знать, что этот прибор является как бы объединением автоматического выключателя и устройства защитного отключения, и способен выполнять функции обоих одновременно.

Внешний вид

Внешне дифференциальный автомат представляет собой устройство из пластмассы, обладающей высокой стойкостью к возгоранию и оплавлению. В конструкцию включен рычажок, задачей которого является принудительное включение и выключение прибора.

Для проверки работоспособности и правильности монтажа, на корпусе присутствует кнопка «ТЕСТ», в некоторых вариантах исполнения она обозначается буквой «Т».

Для подключения дифференциальный автомат имеет клеммы с винтовыми зажимами. У однофазного устройства их четыре, у трехфазного – восемь. Нулевая и фазные клеммы обозначены соответствующими буквами. Менять их местами при подключении недопустимо.

Крепится дифавтомат на стандартную 35-миллиметровую DIN-рейку, для чего, как и во всех современных устройствах защиты, предусмотрен кронштейн со специальной защелкой.

Использование дифавтомата, в значительной мере оправдано в распределительных щитах больших электроустановок, когда является актуальной экономия места в щите.

Дифференциальный автомат намного компактнее, чем автоматический выключатель и дифференциальное реле вместе взятые.

Если учесть еще и количество проводов, которыми необходимо будет соединить эти два устройства, преимущество применения дифавтомата в компоновке распределительного ящика становится очевидным.

Характеристики

При выборе дифавтомата учитывается фазность и напряжение сети. Как правило, для однофазной сети оно составит 220 В, для трехфазной – 380 В.

Следует учесть, что при монтаже однофазный дифавтомат займет место для 2-4 модулей, а трехфазный – 6-7 модулей.

В зависимости от характеристик электропроводки, определяются параметры устройства, при которых будет обеспечена его корректная работа.

Основными параметрами дифференциального автомата являются:

  • класс (обозначается буквой латинского алфавита и зависит от характеристик деталей, из которых изготовлено устройство), для бытовых нужд достаточно применение класса С;
  • номинальный ток – цифры, указывающие значение тока, при котором допустимо использование дифавтомата, и, одновременно, максимальное значение, при превышении которого, автомат отключится. Указываются после буквы, обозначающей класс;
  • значение тока утечки, при котором отключается устройство. Указывается в миллиамперах цифрами после символа IΔn. В жилых и хозяйственных помещениях используют дифавтоматы с дифференциальным током 30 mA.
  • На корпусе дифавтомата может стоять торговый знак производителя, а также отображаться внутренняя схема устройства.

    Особенности монтажа

    Монтаж и подключение дифавтомата производится в соответствии со схемой электропроводки в помещении.

    При подключении необходимо учесть некоторые нюансы, несоблюдение которых может привести к некорректной работе прибора и небезопасности всей электроустановки в целом.

    В верхней части устройства находятся вводные клеммы. Фазу и нуль обязательно нужно подавать на них, иначе будет отсутствовать питание дифавтомата и работать он не сможет. Нагрузка подключается к нижним клеммам устройства. Менять этот порядок недопустимо.

    Нагрузка или вся группа подключается именно к выводным клеммам дифавтомата. Если, к примеру, нулевой контакт подключить от общей шины, минуя прибор, то дифавтомат будет всегда выключаться при включении нагрузки, так как будет происходить утечка тока по нулевой шине.

    Нулевой провод группы недопустимо соединять с заземляющим проводником, иначе дифавтомат зафиксирует нагрузку и отключится.

    Допускается заземлять корпус нагрузки-электроприбора, если конструктивно он не связан с нулевым контактом. В этом случае отключение дифавтомата произойдет при пробое на корпус еще до касания его человеком.

    Если в электроустановке присутствует несколько групп, цепей, защищаемых дифавтоматами, не следует объединять их нулевые проводники. Не следует подключать нулевой и фазный проводник к разным дифавтоматам.

    В упрощенном виде правила подключения дифавтомата можно выразить тремя фразами. Сколько проводников вошло в устройство, столько их должно и выйти. Подключать к ним можно нагрузку только в пределах одной группы. Нулевой проводник можно соединять с заземляющим только до дифавтомата.

    При правильном выборе параметров дифавтомата и соблюдении требований схемы электропроводки, будет гарантирована безопасность эксплуатации защищаемой электросети, и, как следствие этого, станет безопасным использование электроприборов и оборудования, а срок их эксплуатации до выработки ресурса, существенно увеличится.

Что такое дифавтомат и для чего его применяют?

Рассмотрение конструкции, принципа действия и области применения дифференциального автомата.


Дифференциальный автомат — это низковольтный комбинированный электрический аппарат, совмещающий в одном корпусе функции двух защитных устройств — УЗО и автоматического выключателя. Благодаря этому данное изделие является достаточно популярным и широко применяется как в бытовых условиях, так и на производстве. В этой статье мы рассмотрим устройство, назначение и принцип работы дифавтомата. Содержание:

Назначение

Рассмотрим вкратце для чего нужен дифавтомат. Внешний вид его изображен на фото:

Во-первых, данный электрический аппарат служит для защиты участка электрической сети от повреждения из-за протекания по нему сверхтоков, которые возникают при перегрузке или коротком замыкании (функция автоматического выключателя). Во-вторых, дифференциальный автомат предотвращает возникновение пожара и поражение людей электрическим током в результате возникновения утечки электричества через поврежденную изоляцию кабеля линии электропроводки или неисправного бытового электроприбора (функция устройства защитного отключения).

Устройство и принцип действия

Для начала приведем обозначение на схеме по ГОСТ, по которому наглядно видно, из чего состоит дифавтомат:

На обозначении видно, что основными элементами конструкции дифавтомата является дифференциальный трансформатор (1), электромагнитный (2) и тепловой (3) расцепители. Ниже кратко охарактеризуем каждый из приведенных элементов.

Дифференциальный трансформатор имеет несколько обмоток, в зависимости от количества полюсов устройства. Данный элемент осуществляет сравнение токов нагрузки по проводникам и в случае их несимметричности на выходе вторичной обмотки данного трансформатора появляется так называемый ток утечки. Он поступает на пусковой орган, который без выдержки времени осуществляет расцепление силовых контактов автомата.

Также следует упомянуть о кнопке проверки работоспособности защитного аппарата «TEST». Данная кнопка подключается последовательно с сопротивлением, которое включается или отдельной обмоткой на трансформатор либо параллельно одной из имеющихся. При нажатии на данную кнопку сопротивление создает искусственный небаланс токов – возникает дифференциальный ток и дифавтомат должен сработать, что свидетельствует о его исправном состоянии.

Электромагнитный расцепитель представляет собой электромагнит с сердечником, который воздействует на механизм отключения. Данный электромагнит срабатывает в случае достижения тока нагрузки порога срабатывания — обычно это случается при возникновении короткого замыкания. Данный расцепитель срабатывает мгновенно, за доли секунд.

Тепловой расцепитель осуществляет защиту электрической сети от перегрузки. Конструктивно представляет собой биметаллическую пластину, которая деформируется при протекании через нее тока нагрузки, превышающего номинальный для данного аппарата. При достижении определенного положения биметаллическая пластина воздействует на механизм отключения дифавтомата. Срабатывание теплового расцепителя происходит не сразу, а с выдержкой времени. Время срабатывания прямо пропорционально величине тока нагрузки, протекающего по дифференциального автомату, а также зависит от температуры окружающей среды.

На корпусе указывается порог срабатывания дифференциального трансформатора — ток утечки в мА, номинальный ток теплового расцепителя (при котором работает неограниченное время) в А. Пример маркировки на корпусе — С16 А / 30 мА. В данном случае маркировка “С” перед значением номинала показывает кратность срабатывания электромагнитного расцепителя (класс аппарата). Буква “С” указывает, что электромагнитный расцепитель сработает при превышении номинала 16А в 5-10 раз.

На видео ниже подробно рассказывается, как работает и из чего состоит дифавтомат:

Область применения

Для чего применяют дифференциальный автомат, если существует два отдельных защитных аппарата (УЗО и автомат), каждый из которого выполняет свою функцию?

Основное преимущество дифавтомата — компактность. Он занимает меньше места на DIN-рейке в электрическом распределительном щитке, чем в случае установки двух отдельных аппаратов. Эта особенность особенно актуальная при необходимости установки в распределительном щитке нескольких устройств защитного отключения и автоматических выключателей. В данном случае посредством установки дифавтоматов можно значительно сэкономить место в распределительном щитке и соответственно уменьшить его размер.

Дифференциальный автомат широко применяется для защиты электропроводок практически повсеместно, как в быту, так и в помещениях другого назначения (в различных учреждениях, на предприятиях).

Дифавтомат ничем не уступает аналогичным по характеристикам УЗО и автоматическому выключателю, поэтому каких-либо ограничений в его применении нет. Данный защитный аппарат можно устанавливать, как на вводе (в качестве резервирующего), так и на отходящих линиях электропроводки для обеспечения пожаробезопасности, безопасности людей в отношения поражения электричеством, а также для защиты от сверхтоков.

Вот мы и рассмотрели устройство, назначение и принцип работы дифавтомата. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

  • Схема подключения дифференциального автомата
  • Как найти короткое замыкание в сети
  • Что такое УЗО в электрике


Нравится0)Не нравится0)

принцип работы, как выбрать и проверить

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

Принцип работы и устройство дифавтомата

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

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

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

Основные технические характеристики

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

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

Маркировка

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

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

Нештатные варианты проверки

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

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

  • Проверить дифференциальный автомат обычным способом с помощью батарейки. Схема подключения простая: плюсовой контакт батарейки соединяется со входным контактом, минусовой с выходным:Замкнув контакты на полюсах автомата, тем самым создаем магнитное возмущение на обмотках дифференциального трансформатора и механизм отключения у исправного дифа срабатывает. Эффективный способ как выбрать дифференциальный автомат при его покупке в магазине в рабочем состоянии.
  • Проверка на работоспособность магнитом. Следует приблизить магнит к взведенному АВДТ — устройство дифференциальной защиты должно его отключить.

    Важно: УЗО должно работать под действием электромагнитного поля, для электронного устройства такой принцип проверки не подойдет.

  • Подобранным по величине сопротивлением. Сопротивление, которое подключается между розеткой и устройством заземления, определяется с помощью известного в электрике закона Ома R = U/I, где U — входное напряжение (220 В или 380 В), I — ток утечки, указанный на дифавтомате. Рассчитанное, таким образом, сопротивление вызовет ток утечки, при котором он выбивает дифавтомат . Включив последовательно в цепь мультиметр, выставив режим работы на «амперметр», можно проконтролировать показания тока цепи.
  • Электронные устройства. Применение многофункциональных электронных измерительных приборов с подключением через розетку позволяют проверить сразу несколько параметров дифавтомата. Помимо определения работоспособности можно выяснить время срабатывания, убедиться, в правильности значения тока утечки, указанного на корпусе защитного устройства. Однако для дома это будет дорогое удовольствие.

Обозначение дифавтомата в условном виде на однолинейной схеме

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

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

Критерии выбора

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

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

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

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

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

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

Преимущества и недостатки

К положительным характеристикам дифавтоматов необходимо отнести следующие.

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

Имеются у прибора и отрицательные характеристики.

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

Видео по теме

Хорошая реклама

 

Дифавтомат: устройство, принцип работы, назначение

Дифференциальный автомат — это низковольтный комбинированный электрический аппарат, совмещающий в одном корпусе функции двух защитных устройств — УЗО и автоматического выключателя. Благодаря этому данное изделие является достаточно популярным и широко применяется как в бытовых условиях, так и на производстве. В этой статье мы рассмотрим устройство, назначение и принцип работы дифавтомата.

Назначение

Рассмотрим вкратце для чего нужен дифавтомат. Внешний вид его изображен на фото:

Во-первых, данный электрический аппарат служит для защиты участка электрической сети от повреждения из-за протекания по нему сверхтоков, которые возникают при перегрузке или коротком замыкании (функция автоматического выключателя). Во-вторых, дифференциальный автомат предотвращает возникновение пожара и поражение людей электрическим током в результате возникновения утечки электричества через поврежденную изоляцию кабеля линии электропроводки или неисправного бытового электроприбора (функция устройства защитного отключения).

Устройство и принцип действия

Для начала приведем обозначение на схеме по ГОСТ, по которому наглядно видно, из чего состоит дифавтомат:

На обозначении видно, что основными элементами конструкции дифавтомата является дифференциальный трансформатор (1), электромагнитный (2) и тепловой (3) расцепители. Ниже кратко охарактеризуем каждый из приведенных элементов.

Дифференциальный трансформатор имеет несколько обмоток, в зависимости от количества полюсов устройства. Данный элемент осуществляет сравнение токов нагрузки по проводникам и в случае их несимметричности на выходе вторичной обмотки данного трансформатора появляется так называемый ток утечки. Он поступает на пусковой орган, который без выдержки времени осуществляет расцепление силовых контактов автомата.

Также следует упомянуть о кнопке проверки работоспособности защитного аппарата «TEST». Данная кнопка подключается последовательно с сопротивлением, которое включается или отдельной обмоткой на трансформатор либо параллельно одной из имеющихся. При нажатии на данную кнопку сопротивление создает искусственный небаланс токов – возникает дифференциальный ток и дифавтомат должен сработать, что свидетельствует о его исправном состоянии.

Электромагнитный расцепитель представляет собой электромагнит с сердечником, который воздействует на механизм отключения. Данный электромагнит срабатывает в случае достижения тока нагрузки порога срабатывания — обычно это случается при возникновении короткого замыкания. Данный расцепитель срабатывает мгновенно, за доли секунд.

Тепловой расцепитель осуществляет защиту электрической сети от перегрузки. Конструктивно представляет собой биметаллическую пластину, которая деформируется при протекании через нее тока нагрузки, превышающего номинальный для данного аппарата. При достижении определенного положения биметаллическая пластина воздействует на механизм отключения дифавтомата. Срабатывание теплового расцепителя происходит не сразу, а с выдержкой времени. Время срабатывания прямо пропорционально величине тока нагрузки, протекающего по дифференциального автомату, а также зависит от температуры окружающей среды.

На корпусе указывается порог срабатывания дифференциального трансформатора — ток утечки в мА, номинальный ток теплового расцепителя (при котором работает неограниченное время) в А. Пример маркировки на корпусе — С16 А / 30 мА. В данном случае маркировка “С” перед значением номинала показывает кратность срабатывания электромагнитного расцепителя (класс аппарата). Буква “С” указывает, что электромагнитный расцепитель сработает при превышении номинала 16А в 5-10 раз.

На видео ниже подробно рассказывается, как работает и из чего состоит дифавтомат:

Область применения

Для чего применяют дифференциальный автомат, если существует два отдельных защитных аппарата (УЗО и автомат), каждый из которого выполняет свою функцию?

Основное преимущество дифавтомата — компактность. Он занимает меньше места на DIN-рейке в электрическом распределительном щитке, чем в случае установки двух отдельных аппаратов. Эта особенность особенно актуальная при необходимости установки в распределительном щитке нескольких устройств защитного отключения и автоматических выключателей. В данном случае посредством установки дифавтоматов можно значительно сэкономить место в распределительном щитке и соответственно уменьшить его размер.

Дифференциальный автомат широко применяется для защиты электропроводок практически повсеместно, как в быту, так и в помещениях другого назначения (в различных учреждениях, на предприятиях).

Дифавтомат ничем не уступает аналогичным по характеристикам УЗО и автоматическому выключателю, поэтому каких-либо ограничений в его применении нет. Данный защитный аппарат можно устанавливать, как на вводе (в качестве резервирующего), так и на отходящих линиях электропроводки для обеспечения пожаробезопасности, безопасности людей в отношения поражения электричеством, а также для защиты от сверхтоков.

Вот мы и рассмотрели устройство, назначение и принцип работы дифавтомата. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Наверняка вы не знаете:

для чего нужен, схема подключения (в том числе в однофазной сети)

Развитие технологии защиты в электрических сетях различного назначения привело к появлению удобного и практичного устройства — дифференциального автоматического выключателя тока. Статус практичного прибора дифавтомат заслуживает благодаря объединению нескольких защитных функций. В отличие от устройств узкого профиля, использующихся для осуществления защиты от конкретных явлений в электрической сети, дифавтоматы обеспечивают комплексную защитную технологию. Принцип действия и условия работы защиты описаны далее.

Для чего нужен дифавтомат в электропроводке

Прежде всего, дифавтомат — это защитное устройство. Как и обычный автоматический выключатель, дифавтомат защищает участок цепи, на котором он установлен, от перегруза и короткого замыкания. При возникновении таких явлений в цепи, дифавтомат отключит участок, находящийся под его защитой аналогично обычному автоматическому выключателю.

Дополнительно дифавтомат оснащён функцией защиты человека от поражения электрическим током при случайном прикосновении человека к токоведущим частям. В этом смысле дифавтомат выполняет функцию УЗО.

Такое сочетание необходимых видов защит делает дифавтомат востребованным в процессе монтажа и эксплуатации электрических сетей различного назначения.

Универсальность этого устройства подтверждается его размерами, которые особо не увеличились при объединении функций двух других устройств. Дифавтомат устанавливается на дин-рейку аналогично другим приборам.

Объединение функций УЗО и автоматического выключателя

Сохранность и работоспособность электрической сети во многом зависит от используемых устройств защиты. Но самой большой ценностью во все времена остаётся человеческая жизнь. Защита людей, обслуживающих и эксплуатирующих электрические сети, всегда должна оставаться в приоритете. В этом смысле дифавтомат является оптимальным решением в оборудовании защищаемой электросети.

При несомненных практических преимуществах, дифавтоматы ещё и несколько экономичнее, чем отдельная установка УЗО и автоматического выключателя.

Об особенностях подключения перекрёстного выключателя можно прочитать в данном материале: https://aqua-rmnt.com/ehlektrosnabzhenie/perekryostnyj-vyklyuchatel-dlya-chego-nuzhen-i-kak-ego-podklyuchit. html

Принцип работы и методы срабатывания

Принцип работы дифавтомата также объединяет принципы работы автоматического выключателя и УЗО. Для защиты от токов короткого замыкания и перегрузки в сети дифавтомат оснащён электромагнитным и тепловым расцепителями, а для защиты от тока утечки — дифференциальным трансформатором и отключающей катушкой.

В случае попадания человека под действие тока на участке цепи, защищаемом дифавтоматом, сработает отключение от появления тока утечки. В дифференциальном трансформаторе нарушиться баланс магнитных потоков и отключающая катушка на это отреагирует мгновенно.

Возникновение тока утечки

В случае же перегруза электрической цепи работу по отключению выполнит тепловой расцепитель, конструктивно и номинально не отличающийся от тепловых расцепителей обычных автоматических выключателей. А при возникновении в цепи тока короткого замыкания, свою работу выполнит магнитный расцепитель, который также не отличается от магнитных расцепителей автоматических выключателей.

Расположение магнитного и теплового расцепителей

В зависимости от схемы монтажа дифавтоматов, различают селективный и неселективный методы срабатывания.

Селективность — это избирательность в процессе защиты. При возникновении аварии селективная защита должна отключить минимальное количество потребителей, находящихся на защищаемом участке.

В качестве примера: при возникновении неисправности в бытовом электроприборе, предохранитель должен сработать в самом приборе, а не в распределительном щите всего здания.

Селективная схема предусматривает использование дифавтомата с обозначением S на передней панели, что собственно и обозначает «селективный».

Селективная схема монтажа реализовывается за счёт установки одного дифавтомата (селективного) на вводе (центральный распределительный щит, электрощит на лестничной клетке и т. п.) и нескольких неселективных дифавтоматов в отходящей цепи. По одному на каждый участок.

Вводной дифавтомат и три отходящих участка цепи

Такая схема монтажа предпочтительнее из-за того, что при возникновении аварии на любом из трёх защищаемых участков, отключение выполнит неселективный дифавтомат, а основной останется включённым. Такой способ срабатывания обеспечивает существенное снижение риска отключения всех потребителей одновременно.

Неселективная схема монтажа реализована аналогично предыдущей, но с существенным отличием. Вводной дифавтомат не селективного исполнения, а такого же, как и отходящие дифавтоматы. В случае возникновения аварии на любом из участков цепи отключится дифавтомат, защищающий этот участок, а также вводной дифавтомат, что, в свою очередь, приведёт к отключению всех групп потребителей.

Функционально неселективная схема выполняет защиту правильно, но в плане эксплуатации она непрактична.

Монтаж селективной схемы защиты более предпочтителен.

Об обозначении розеток и выключателей на строительных чертежах и электрических схемах можно прочитать здесь: https://aqua-rmnt.com/ehlektrosnabzhenie/oboznachenie-rozetok-i-vyklyuchatelej-na-stroitelnyx-chertezhax-i-elektricheskix-sxemax.html

Схема подключения дифференциального автоматического выключателя тока

Схема подключения дифавтомата рассмотрена на примере бытовой электросети 220 В.

Схему можно реализовать по-разному, в зависимости от бюджета и личных предпочтений в формировании защиты домашней электрической сети.

Относительно экономичный вариант предусматривает установку одного дифференциального автомата на вводе в квартиру или дом, а на каждый защищаемый участок установку обычного автоматического выключателя. При такой схеме защита от перегруза и короткого замыкания осуществляется на каждом из участков благодаря работе автоматических выключателей. А защита от тока утечки реализована во всей цепи за счёт дифавтомата на вводе.

Подключение вводного дифавтомата в бытовой сети 220В

Следующий вариант подключения предусматривает установку дифавтоматов на каждый участок цепи. В этом случае нет необходимости устанавливать вводной дифавтомат. Каждый из защищаемых участков обеспечен защитой от перегруза, короткого замыкания и тока утечки. Следует заметить, что такой вариант дороже чем предыдущий. Хотя и более правильный, с точки зрения формирования защиты, в электросети.

Схема без вводного дифавтомата в электросети 220 В

Второй вариант схемы подключения предпочтительнее для помещений с повышенной влажностью. В таких помещениях возрастает риск появления токов утечки на землю из-за влажной среды. Для защиты людей необходимо максимально эффективно сформировать защиту от токов утечки. Установка дифавтоматов на каждую группу электроприборов обеспечит высокую степень защиты.

Как правильно подключить

Схема подключения дифавтоматов в сети 220 В рассмотрена выше.

Схема подключения дифавтоматов в сети 380 В имеет существенные отличия. Прежде всего, для такой схемы нужен четырёхполюсный дифавтомат. Такой дифавтомат предназначен специально для трёхфазной сети, имеет более крупные габариты, но также устанавливается на дин-рейку.

Исполнение для трёхфазной сети

Схема установки такого дифавтомата предусматривает его монтаж после счётчика. Такой тип установки можно реализовать селективным способом, если вводной дифавтомат использовать селективного исполнения.

Установка в сети 380 В

При отсутствии заземляющего проводника в схеме питания помещения (дома), установка дифавтомата является обязательной.

Самым уязвимым местом у лампы накаливания является вольфрамовая спираль, которая чувствительна к резким перепадам напряжения. Для того чтобы сгладить эти каскады используют специальные приспособления. Подробности: https://aqua-rmnt.com/ehlektrosnabzhenie/plavnoe-vklyuchenie-lamp-nakalivaniya-220.html

Защита людей от электрического тока прежде всего.

Схема подключения в такой сети реализовывается следующим образом.

Простейшая схема установки в сети 220 В

При такой схеме сам дифавтомат будет выполнять функцию заземлителя, мгновенно реагируя на появление в сети тока утечки на землю. Это обеспечит защиту людей использующих бытовые электроприборы или просто находящихся в защищаемом помещении.

Независимо от вида электрической сети, в которой монтируется дифавтомат, существует ряд правил, обеспечивающих правильность эксплуатации:

  • Питающие провода всегда нужно подводить к устройству сверху, а отходящие вниз. Практически на всех моделях дифавтоматов нанесено обозначение присоединений проводов и положение входа и выхода. При случайном подключении нагрузки не стой стороны, можно вызвать аварию, вызывающую выход из строя дифавтомата. Иногда приходится работать в условиях, требующих установки дифавтомата в перевёрнутом положении. На эффективность его работы такое положение не повлияет, главное, не перепутать клеммы подключения.
  • Важно соблюдать правильность подключения фазных и нулевого провода. В стандартной международной маркировке клемма подключения фазного провода имеет обозначение L, а клемма подключения нулевого проводника N. Приходящий проводник имеет обозначение — 1, а отходящий обозначение — 2.
  • Для нормальной корректной работы дифавтомата, его нулевой проводник должен быть соединён лишь со своей цепью. Запрещено объединять нули всех групп в общую цепь.

Важно помнить, что неправильное подключение устройства защиты не всегда вызовет его поломку. Неправильное подключение всегда не обеспечит должного уровня защиты и правильности её работы.

Видео: устройство и принцип работы устройства

Обеспечение своего жилого пространства защитой — это всегда актуальный вопрос. А обеспечение защитой близких — ещё более актуальный. Автоматические выключатели дифференциального тока помогают решить одну из наиболее важных задач — задачу безопасного использования электроэнергии. Важно, что решение вопроса построено комплексно. Это позволяет оптимально использовать средства монтажа, пространство и время работы, потраченное на оборудование схемы защиты.

Дмитрий. 29 лет. Образование - инженер-механик. Работаю в горнодобывающей промышленности. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

отличия, что лучше выбрать, и как установить

Для многих людей слова дифавтомат и УЗО ни о чем не говорят. Но приходит время замены электропроводки в доме или начинается строительство дачи и специалисты постоянно упоминают о них, о необходимости защиты от поражения электрическим током, и предлагают разные варианты. Вот тут владельцу дома нужно сделать выбор, причем правильный.

Ему хочется получить надежную защиту от электрического тока за приемлемые деньги, без переплаты и излишнего оборудования. Для этого надо немного разобраться с приборами, их назначением, отличиями, достоинствами и недостатками. Понять, в чем разница между дифавтоматами УЗО, будет полезно любому начинающему электрику.

Назначение устройств защитного отключения

УЗО обеспечивает защиту изоляции электропроводки и предотвращает возникновение пожара. А человека оно предохраняет от воздействия электрического тока при прикосновении к частям устройств, на которых имеется фазное напряжение.

УЗО срабатывает на дисбаланс токов в фазном и нулевом проводах защищаемой электросети. Это бывает, когда происходит пробой изоляции и появляется дополнительная утечка.

Протекание тока через не предназначенные для этого материалы может привести к возгоранию. В зданиях с ветхой электропроводкой пожары от повреждения изоляции случаются довольно часто.

Другой опасный случай – это прикосновение к токоведущим частям приборов, которые в нормальном состоянии не должны быть под напряжением. Ток начинает протекать на землю через человека, минуя нулевой провод.

Автоматический выключатель в таком случае не сработает, так как для отключения ему необходимы токи как минимум в десятки ампер. Для жизни человека опасны токи, начиная с 30 мА и выше. Способность устройства защитного отключения реагировать на 10-30 мА является надежной защитой от воздействия электричества.

Следует знать, что УЗО, не обеспечивает защиту от сверхтоков, это основное отличие УЗО от дифавтомата. В ситуации, когда стоит только УЗО и происходит короткое замыкание, устройство не среагирует, при этом может еще и само сгореть. Отдельно, без автоматического выключателя, оно не используется.

Если стоит вопрос, что выбирать – УЗО или дифавтомат, – надо понимать, что вместе с УЗО в цепь обязательно придется устанавливать автоматический выключатель.

Назначение дифференциального автомата

Дифавтомат используется для предохранения электрической сети от перегрузки, короткого замыкания и утечек. В дополнение к возможностям УЗО он выполняет функции автоматического выключателя.

Бывает так, что человек присоединяет к одной розетке удлинитель с пятью, шестью дополнительными розетками, а через них подключает несколько мощных приборов. В таких обстоятельствах перегрев проводников неизбежен.

Или, допустим, при включении электродвигателя заклинило вал, обмотка начинает греться, через какое-то время происходит пробой, с последующим коротким замыканием проводов.

Чтобы это избежать, устанавливается дифавтомат. Если превышение тока значительное, то дифавтомат в течение нескольких секунд, не дожидаясь пока расплавится изоляция, отключит линию, тем самым предотвратив пожар.

Быстрота отключения дифавтомата зависит от того, во сколько раз протекающий ток превышает номинальный для данной линии. При многократном превышении вплоть до короткого замыкания мгновенно срабатывает электромагнитный расцепитель.

Если протекающий по линии ток превышает номинальный более чем на 25%, то примерно через час устройство отключит линию, сработает тепловой расцепитель.

Если превышение будет больше, то отключение произойдет гораздо раньше. Время срабатывания можно определить по время-токовым характеристикам, дающимся на каждый прибор.

Внешний вид

Всеобщая унификация привела к тому, что по форме и размерам корпуса очень сложно уловить разницу между дифавтоматом и УЗО.

Для однофазной сети корпуса этих приборов имеют размер равный двум корпусам однополюсного автоматического выключателя. Каждый из них имеет тестовую кнопку, они двухполюсные. Установка УЗО на DIN-рейку ничем не отличается от монтажа дифавтомата.

Внешне дифференциальные автоматы отличаются от УЗО:

  • по надписям на лицевой панели;
  • маркировке;
  • функциональной схеме.

Обычно в верхней части прибора ниже названия фирмы производителя идет название прибора. К примеру, ВД и несколько цифр. ВД означает выключатель дифференциальный, то есть это УЗО.

Если присутствует аббревиатура АВДТ (сокращение от выражения: автоматический выключатель дифференциального тока), то это дифавтомат. На случай повреждения надписи на лицевой панели производитель предусмотрительно выдавил название устройства на боковой стороне прибора.

Правда, для определения типа устройства придется снимать его с DIN-рейки. Но этот способ касается в основном отечественных производителей.

Зарубежные поставщики на этот счет не заморачиваются. Поэтому приходится ориентироваться по маркировке и схеме.

Обозначение номинального тока

Разница наблюдается в обозначении номинального тока. В УЗО его записывают в виде цифры, например 16 А, которая означает, что прибор будет нормально работать при токах не превышающих 16 ампер. Главная характеристика для него – это значение тока отключения.

Для дифавтомата, кроме тока отключения по утечке, важной является время-токовая характеристика. От нее зависит, при каких токах перегрузки и насколько быстро отключится устройство.

Поэтому перед значением номинального тока стоит буква, обозначающая предел превышения номинала, при котором произойдет мгновенное срабатывание прибора. Если на передней панели стоит надпись, например, «С16», значит, перед вами дифавтомат.

Электромагнитный расцепитель данного дифавтомата мгновенно отключит линию при превышении номинального тока в 5-10 раз.

Функциональная схема

На схеме УЗО на передней панели, можно видеть изображение магнитопровода дифференциального трансформатора, тестового резистора, трех ключей и управляющей обмотки.

Два ключа отключают фазовый и нулевой провода в случае токов утечки, превышающих уставку. Третий ключ нужен для протекания ограниченного резистором тока, минуя трансформатор. Таким образом, создается дисбаланс между токами, протекающими через фазу и ноль.

На схеме дифавтомата, в дополнение к схеме УЗО, изображается ключ, подсоединенный к фазовому проводу на выходе трансформатора. Или может быть другое изображение.

Вместо дополнительного ключа показывают квадрат с фигурой внутри положительной синусоиды и прямоугольного импульса. Синусоида означает электромагнитный расцепитель, а прямоугольный импульс – тепловой расцепитель.

Другие различия

Уже из назначения приборов становится понятным, в чем между ними разница. Дифавтомат более универсален, он включает в себя функции УЗО. Но, помимо функций и внешнего вида, есть и другие различия.

Стоимость

Немаловажная разница состоит в цене. Дифференциальный автоматический выключатель значительно выше в цене, чем УЗО. Даже, если функционально УЗО уравнять с дифавтоматом, подсоединив дополнительный автоматический выключатель, все равно стоимость дифавтомата будет выше.

Размеры и ремонтопригодность

Занимаемый объем такой конструкции за счет добавочного автомата будет в полтора раза больше, чем место для дифавтомата. Это имеет значение при небольших электрических щитках.

Зато ремонтопригодность приборов при равном функционале лучше в системе УЗО+ автомат, чем просто дифавтомат. Кроме этого сразу становится ясна причина отключения – токи утечки или перегрузка в сети.

Подключение

Но при монтаже дифференциального выключателя не надо думать, как ставить УЗО, подключить до или после автомата. Вообще-то, большинство специалистов рекомендуют устанавливать сначала автоматический выключатель, затем дифференциальный.

Что касается УЗО, то здесь возможно два варианта. Если УЗО ставят на несколько групп потребителей, то оно идет первым, а за ним уже автоматические выключатели на каждую группу.

Если одну линию защищает одно УЗО и один автомат, то автомат идет первым.

Еще один момент, который нужно учитывать при выборе между дифференциальным автоматом и УЗО+ автомат. Это надежность устройств. Как известно, чем проще устройство, тем оно надежнее. В этом отношении дифавтомат проигрывает.

Итак, основная разница между дифавтоматом и УЗО состоит в их функциях, маркировке, стоимости, способе подключения и занимаемом месте в щитке.

Что использовать лучше, решает каждый собственник самостоятельно. Главное, правильно подключить все приборы и обеспечить надежную защиту от пожара или удара током.

Советы по выбору дифференциального автомата для дома и квартиры

Актуальные советы по выбору характеристик дифференциального автомата. Узнайте, когда лучше использовать дифавтомат вместо автоматического выключателя и УЗО.


Требования безопасности обустройства электрических сетей, предназначенных для частного дома, квартиры или для дачи, предусматривают установку и подключение двух видов защиты. Первая — от короткого замыкания (КЗ) и контроль по токовой нагрузке. Вторая — защита жизни и здоровья человека от поражающего воздействия электричества в случае соприкосновения с токоведущими частями электрооборудования, а также в случаях токовых утечек. В обоих случаях защититься можно, подключив в щитке дифференциальный автомат. Однако чтобы аппарат работал правильно, нужно с пониманием подойти к выбору его характеристик. Далее мы расскажем, как выбрать дифавтомат по мощности и току утечки. Содержание:

Какие бывают аналоги?

Функции защиты от короткого замыкания и токовых перегрузок выполняют электрические автоматы (АВ), давно вытеснившие из обихода пробковые предохранители. Срабатывание по токовым утечкам обеспечивают изделия, сравнительно недавно ставшие обязательным элементом электрических сетей, получившие название устройства защитного отключения (УЗО). В последнее время особую популярность приобретают дифференциальные автоматы, обладающие защитными функциями, как от коротких замыканий, так и от токов утечек. Человек, особенно не искушенный в вопросах электротехники, порою не может решить, что выбрать в качестве защиты электрооборудования электрической сети, дифференциальный автомат или сочетание автоматического выключателя и УЗО.

На вопрос, в пользу какого оборудования сделать выбор, однозначного ответа нет, потому что и дифавтомату, и устройству защитного отключения свойственны, как преимущества, так и недостатки. В конечном счете, все зависит от конкретных обстоятельств. В одной из своих статей мы рассматривали вопрос, что выбрать: дифференциальный автомат или УЗО.

Когда рационально выбирать дифференциальный автомат?

Существует ряд факторов, свидетельствующих в пользу установки УЗО, но бесспорным остается одно из важнейших преимуществ выбора дифавтомата – это экономия места для установки оборудования в распределительном щите. Высокая степень энергонасыщенности жилья современного человека требует соответствующего уровня защиты оборудования от токов коротких замыканий, перегрузок по мощности, а также надежной электробезопасности. Особое внимание следует обустройству и выбору защиты от токовых утечек, предназначенной для стиральной машины, электрокотла, водонагревателя, бани, ванной комнаты и насоса.

При проектировании схемы электрической сети необходимо учесть, что УЗО, подключенное в цепь каждого из вышеперечисленных потребителей, необходимо обеспечить защитой от короткого замыкания и перегрузок по току, то есть на каждый УЗО потребуется установка автоматического выключателя. В итоге может получиться так, что для этого не будет хватать места на din-рейке щитка. Выбор дифавтовтомата, сочетающего в себе функции АВ и УЗО позволяет более рационально использовать электрический щит.

Критерии выбора

Отдав предпочтение дифавтомату, необходимо внимательно отнестись к процессу его выбора. Первоначально необходимо ознакомиться с рабочими характеристиками изделия.

Номинальное напряжение и фазность. Правильно выбрать дифференциальный автомат в соответствии с необходимыми параметрами не сложно. Аппараты, предназначенные для работы в однофазной сети (220 В), снабжены тремя клеммами подключения, дифавтоматы для трехфазных сетей (380 В) снабжены четырьмя полюсами. Номинальное рабочее напряжение указывается в паспорте и маркируется на корпусе изделия.

Токовый номинал и характеристика. Для того чтобы обеспечить качественную работу дифференциального автомата, важно правильно выбрать токовый номинал и характеристику. Информация об этих параметрах обозначается буквой латинского алфавита и цифрой, например, С25, что означает, аппарат характеристики С, при номинальном рабочем токе 25 А. Самыми ходовыми дифавтоматами для квартир и частных домов являются изделия характеристики С. При выборе дифференциального автомата по мощности рекомендуется придерживаться значений указанных в таблице:

Ток утечки. Обозначается значком «дельта» с числом, соответствующим величине номинального тока утечки в миллиамперах. Правильно выбрать дифавтомат по току утечки помогут данные второй таблицы:

Важно! На водонагреватель, стиральную машинку, ванную комнату либо баню нужно выбирать аппарат, который срабатывает при 10 мА. На групповую линию достаточно выбрать характеристику в 30 мА, если вы решили разделить электропроводку на группы. На ввод в частный дом, для защиты от возникновения пожара рекомендуется ставить дифавтомат на 300 мА, а в квартирах достаточно использовать аппарат, рассчитанный на 100 мА.

Класс УЗО. Встроенные в дифференциальный автомат УЗО, подразделяются на два класса:

  • А – срабатывающие в результате воздействия утечек постоянного тока. Для подключения в сеть потребителей бытовой электроники следует выбрать УЗО данного класса
  • АС – отключают дифавтомат при появлении в сети и на электрооборудовании утечек переменного тока.

Защита от обрыва нулевого проводника. Часть дифавтоматов укомплектована блоками отключающими потребителей при обрыве нулевого провода. Обустраивая защиту оборудования от утечек тока, целесообразно выбрать именно такое изделие. Еще одна важная характеристика — время отключения (обозначается, как Tn). Оно не должно быть более 0,3 с.

Для человека неуверенного в том, что он сам сможет выбрать дифавтомат, рекомендуется делать приобретение в торговых предприятиях с высокой репутацией, в которых следует обратиться за помощью квалифицированному консультанту. С ним можно обсудить вопросы приемлемой цены и в пользу какой фирме-производителю дифференциальных автоматов следует отдать свой выбор.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и рассмотрели, как выбрать дифавтомат по мощности и току утечки. Надеемся, предоставленная информация помогла вам разобраться в выборе подходящего дифференциального автомата для дома, дачи либо квартиры!

Рекомендуем также прочитать:

  • Лучшие производители автоматических выключателей
  • Как выбрать УЗО для квартиры
  • Подключение дифавтомата своими руками


Нравится0)Не нравится0)

Дифференциал (механическое устройство) - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Дифференциал - это механическое устройство, состоящее из нескольких шестерен. Применяется практически во всех механизированных четырехколесных автомобилях. Он используется для передачи мощности от карданного вала на ведущие колеса. Его основная функция - позволить ведущим колесам вращаться с разной скоростью, позволяя колесам проходить повороты, получая при этом мощность от двигателя. [1]

  • Открытый дифференциал (OD) является наиболее распространенным типом.К тому же это самый дешевый. Открытый дифференциал позволяет автомобилю проходить повороты, не таща за собой внешнее колесо. Однако мощность передается на колесо с наименьшим тяговым усилием (сцеплением с дорогой). Если это колесо находится на льду или другой скользкой поверхности, транспортное средство не будет двигаться вперед, а колесо с мощностью просто вращается. В автомобилях с приводом на два колеса, если они имеют открытый дифференциал, они имеют только одно ведущее колесо. В полноприводных автомобилях с открытыми дифференциалами (обычно стандартными с завода) только одно колесо на каждой оси приводит в движение автомобиль. Преимущества включают в себя редкую поломку оси, меньший износ шин и бесплатность, поскольку большинство новых автомобилей поставляются с открытыми дифференциалами. [2]
  • Дифференциал повышенного трения (LSD) решает эту проблему. Используя серию сцеплений (называемых пакетом сцепления), LSD позволяет ограничить пробуксовку колес, сохраняя мощность на обоих ведущих колесах. [3] LSD популярны в гоночных автомобилях, так как часто бывают ситуации, когда они выходят из поворота и им нужно разогнаться без потери мощности на одном ведущем колесе. [3]
  • Блокировка дифференциала (шкафчик) позволяет заблокировать два ведущих колеса на оси. Преимущество в том, что оба колеса всегда имеют мощность. Недостатком является то, что поворот намного сложнее, поскольку оба колеса должны вращаться с одинаковой частотой вращения. Поэтому при резких поворотах большинство шкафчиков необходимо отключать. Шкафчики также могут представлять водителю опасные ситуации. Например, при движении по склону (переходу по перекрестку), если одно ведущее колесо теряет сцепление с дорогой, теряется сцепление с дорогой, и автомобиль может скользить вбок по склону.Водителей часто предупреждают не пересекать склон, если поверхность рыхлая или скользкая. [4] Шкафчики могут включаться и выключаться механически, электронным способом (электронный шкафчик) или сжатым воздухом (воздушный шкафчик). Шкафчики желательны на внедорожниках, но обычно бесполезны на улицах и шоссе.
  • Золотник - открытый дифференциал, оси которого механически скреплены между собой. [2] Это не позволяет колесам двигаться быстрее или медленнее на поворотах.Это дешево и почти не добавляет веса автомобилю, но обычно ограничивается соревнованиями по бездорожью и трейлраннингом. [2] Они не подходят для движения по улице, так как они будут «чирикать» при движении по поворотам. [2]

Torsen - тот же торцевой эффект, что и ограниченное скольжение, но не использует сцепления или колеблется, чтобы сделать это

.

Дифференциальное машинное обучение. Неоправданно эффективная функция… | Антуан Савин

Неоправданно эффективная аппроксимация функций с новым использованием производных

5-минутный видеообзор, записанный для семинара Bloomberg по барбекю 28 мая 2020 г.

Брайан Хьюдж и я только что опубликовали рабочий документ после шести месяцев исследований и разработок по аппроксимации функций с помощью искусственного разведка (AI) в Danske Bank. Одним из основных открытий было то, что модели обучения машинного обучения (ML) для регрессии (т.е. прогнозирование значений, а не классов) может быть значительно улучшено, когда доступны градиенты обучающих меток относительно обучающих входов . Учитывая эти дифференциальных меток , мы можем написать простые, но неоправданно эффективные алгоритмы обучения, способные изучать точные аппроксимации функций с замечательной скоростью и точностью из небольших наборов данных, стабильно, без необходимости дополнительной регуляризации или оптимизации гиперпараметров, например путем перекрестной проверки.

В этом посте мы кратко резюмируем эти алгоритмы под названием дифференциальное машинное обучение , выделяя основные идеи и преимущества и комментируя код реализации TensorFlow.Все подробности можно найти в рабочем документе, онлайн-приложениях и записных книжках Colab.

В контексте аппроксимации ценообразования финансовых деривативов обучающие наборы смоделированы с помощью моделей Монте-Карло. Каждый обучающий пример моделируется на одном пути Монте-Карло, где метка представляет собой окончательную выплату транзакции, а входными данными является вектор начального состояния рынка. Дифференциальные метки - это путевых градиентов выигрыша по отношению к состоянию, которые эффективно вычисляются с помощью автоматического сопряженного дифференцирования (AAD).По этой причине дифференциальное машинное обучение особенно эффективно в финансах, хотя оно также применимо во всех других ситуациях, когда доступны высококачественные производные первого порядка по отношению к обучающим материалам.

Модели обучаются на расширенных наборах данных не только входов и меток, но и дифференциалов:

за счет минимизации совокупной стоимости ошибок прогнозирования для значений и производных :

Даны значения и производные меток .Мы вычисляем предсказанных значений путем вывода, как обычно, и предсказанных производных методом обратного распространения ошибки. Хотя методология применима к архитектурам произвольной сложности, мы обсуждаем ее здесь в контексте обычных сетей с прямой связью в интересах простоты.

Вспомните обычные уравнения прямой связи:

уравнения прямой связи

, где обозначения являются стандартными и указаны в статье (индекс 3 соответствует документу).

Весь код в этом посте извлечен из демонстрационного блокнота, который также включает комментарии и детали практической реализации.

стандартный импорт

Ниже представлена ​​реализация уравнений прямой связи в TensorFlow (1.x). Мы решили писать матричные операции явно вместо высокоуровневых слоев Keras, чтобы выделить уравнения в коде. Мы выбрали активацию softplus. ELU - еще одна альтернатива. По причинам, изложенным в документе, активация должна быть непрерывно дифференцируемой, исключая, например, RELU и SELU. Уравнения с прямой связью

в коде

Производные выходных данных по входам прогнозируются с обратным распространением.Напомним, уравнения обратного распространения получаются как , примыкающие к уравнений прямого распространения, или см. Наш учебник для обновления: уравнение обратного распространения

Или в коде, вспоминая, что производная от softplus является сигмоидной: уравнения обратного распространения

в коде

Мы снова написали Уравнения обратного распространения ошибки явно вместо вызова tf.gradients () . Мы решили сделать это таким образом, во-первых, чтобы снова выделить уравнения в коде, а также, чтобы избежать вложенных слоев обратного распространения во время обучения, как показано ниже. Во избежание сомнений, замена этого кода одним вызовом tf.gradients () тоже работает.

Затем мы объединяем прямую связь и обратное распространение в одной сети , которую мы называем двойной сетью , нейронной сетью с удвоенной глубиной, способной одновременно прогнозировать значения и производные за двойную стоимость вычислений:

двойная сеть, двойная сеть комбинация прямого и обратного распространения

Двойная сеть имеет два преимущества. После обучения он эффективно предсказывает значения и производные на основе входных данных в приложениях, где желательны прогнозы производных. В финансах, например, они представляют собой чувствительность цен к переменным состояния рынка, также называемые греками (потому что трейдеры называют их греческими буквами), а также соответствуют коэффициентам хеджирования .

Двойная сеть также является фундаментальной конструкцией для дифференциального обучения . Комбинированная функция стоимости вычисляется путем вывода через двойную сеть, прогнозирования значений и производных.Градиенты функции стоимости вычисляются путем обратного распространения через двойную сеть, включая часть обратного распространения, которая выполняется TensorFlow в рамках своего цикла оптимизации. Вспомните стандартный цикл обучения для нейронных сетей:

vanilla training loop

Дифференциальный обучающий цикл практически идентичен, безопасен для определения функции стоимости, теперь объединяет среднеквадратичные ошибки значений и производных:

дифференциальный цикл обучения

TensorFlow различает двойника сеть незаметно для нужд оптимизации.Неважно, что часть сети сама по себе является обратным распространением. Это просто еще одна последовательность матричных операций, которую TensorFlow без труда различает.

Остальная часть записной книжки посвящена стандартной подготовке данных, обучению и тестированию, а также применению нескольких наборов данных из учебников по финансам: европейские звонки в Black & Scholes и варианты корзины в коррелированном Bachelier. Результаты демонстрируют необоснованной эффективности дифференциального глубокого обучения.

Некоторые результаты тестов, демонстрирующие возможности дифференциального глубокого обучения, воспроизводимые на ноутбуке

В онлайн-приложениях мы исследовали приложения дифференциального машинного обучения к другим типам моделей машинного обучения, таким как регрессия базисных функций и анализ главных компонентов (PCA), с одинаковым замечательные результаты.

Дифференциальное обучение накладывает штраф на неправильные производные так же, как обычная регуляризация, такая как Ридж / Тихонов, способствует малым весам. В отличие от обычной регуляризации, дифференциальный ML эффективно снижает переоснащение , не внося смещения .Следовательно, нет компромисса смещения и дисперсии или необходимости настраивать гиперпараметры путем перекрестной проверки. Просто работает.

Дифференциальное машинное обучение больше похоже на увеличения данных , которое, в свою очередь, можно рассматривать как лучшую форму регуляризации. Увеличение данных применяется последовательно, например в области компьютерного зрения с подтвержденным успехом. Идея состоит в том, чтобы создать несколько изображений с метками из одного, например путем кадрирования, масштабирования, поворота или перекраски. В дополнение к расширению обучающего набора с незначительными затратами, увеличение данных учит модель машинного обучения важным инвариантам.Точно так же метки производных не только увеличивают объем информации в обучающем наборе за очень небольшую стоимость (при условии, что они вычисляются с помощью AAD), но также обучают модели машинного обучения модели и функций ценообразования.

Рабочий документ : https://arxiv.org/abs/2005.02347
Репозиторий Github : github.com/differential-machine-learning
Colab Notebook : https://colab.research.google.com / github / дифференциальное-машинное обучение / записные книжки / blob / master / DifferentialML.ipynb

Антуан Савин

.

Что такое дифференциальная подача? | WeAllSew

Вы когда-нибудь шили трикотажем и завершали шов только для того, чтобы заметить, что край теперь длиннее, чем когда вы начали? И, возможно, в нем есть забавная волнистость, которой раньше не было. . . Ну, вы не одиноки. Сегодня у большинства оверлоков есть функция, называемая дифференциальной подачей, и эта простая настройка поможет вам улучшить качество обработки шва. Помимо исправления растянутого шва на трикотажных тканях, эту функциональную настройку также можно использовать для создания сборок или зубчатых краев салата.Как только вы поймете основы того, как это работает, легко найти способы использовать его при работе над вашим следующим проектом.

Представленная машина: BERNINA L 460

Обзор: Что такое дифференциальная подача?

Этот термин часто путают с двойной подачей (функция на некоторых швейных машинах BERNINA, которая позволяет верхней гребенке транспортера равномерно перемещать ткань по машине) или неправильно используется для обозначения давления прижимной лапки (величина давления, с которым прижимная лапка встречается с транспортером), но это не так. Когда я впервые узнал об оверлоках, я обнаружил, что дифференциальная подача сбивает меня с толку, и я не знал, что именно он делает, когда я его менял. Конечно, опыт - лучший учитель, и после нескольких возможностей использовать его в некоторых проектах концепция стала для меня более ясной.

Подобно швейной машине, оверлок также использует систему транспортера для перемещения ткани через машину. Однако, в отличие от швейной машины, у оверлока ДВА набора гребенок транспортера! И это, друзья мои, ключ к пониманию дифференциальной подачи.

Когда вы регулируете ручку дифференциальной подачи на вашей машине, вы фактически регулируете скорость, с которой движется передняя зубчатая рейка. Собачка обратной подачи всегда будет делать одно и то же вращение. В руководстве оверлока есть схематический рисунок, иллюстрирующий эту концепцию.

Схема руководства по эксплуатации станка

Основная идея заключается в том, что при установке дифференциальной подачи на 2 передняя транспортер будет вращаться примерно в два раза больше, чем задняя, ​​таким образом перемещая гораздо больше ткани, чем задняя транспортер. Это то, что устраняет растянутую волну, которая возникает при шитье большинства трикотажных тканей.

Напротив, когда ручка дифференциальной подачи установлена ​​на 0,7, передняя зубчатая рейка совершает меньшее вращение, чем обратная рейка. Собачка обратной подачи теперь тянет больше ткани, чем передняя транспортер, и поэтому растягивает ткань при шитье.

Конечно, когда ручка установлена ​​в положение 1, обе гребенки транспортера движутся с одинаковой скоростью. Еще одна особенность дифференциальной подачи, которую следует отметить, - это то, что она регулируется во время шитья.Это означает, что вы не ограничены числами / пропорциями, показанными в качестве настроек, и, что наиболее важно, вы можете регулировать их во время шитья своего проекта - привет, косые края и вставки рукавов!

Так как узнать, где его установить и почему? Давайте рассмотрим некоторые варианты в примерах ниже.

Строчка 1. Настройка дифференциальной подачи на 1

Выбор ткани действительно определяет, где установить настройку дифференциальной подачи, больше, чем любые жесткие правила. Как правило, на большинстве тканых материалов получается хороший плоский шов вдоль края обрезки без перекоса при настройке 1, как в этом примере, показывающем два слоя желтого денима.

Строчка 2. Настройка дифференциальной подачи на 1,5

Часто, хотя и не всегда, трикотажные ткани растягиваются во время шитья и образуют волнистый краевой шов, когда дифференциальная подача установлена ​​на 1. Чтобы исправить эту волнистость, отрегулируйте настройку дифференциальной подачи в сторону 1.Отметьте 5, пока шов не станет ровным и ровным. Посмотрите, как эта регулировка может повлиять на показанный здесь трикотаж.

Строчка 3. Настройка дифференциальной подачи на 2

Мой любимый способ использовать настройку дифференциальной подачи 2 - это создавать оборки. Фактически, я узнал простой способ запомнить этот конкретный параметр: собрать «2» вместе . Я могу или не могу говорить это себе каждый раз, когда использую эту функцию. Поскольку передняя транспортерная рейка проталкивает больше ткани, чем задняя, ​​почти в два раза быстрее, она легко собирает ткани в красивый рюш.Сочетайте эту технику с обработкой закрученного края кромки, и вы можете создать оборки для подушек, сумок и милой детской одежды.

Строчка 4. Настройка дифференциальной подачи на 0,7

Свернутая кромка - прекрасный способ обработать края многих тканей. Добавив настройку дифференциальной подачи на 0,7, вы можете создать зубчатую кромку салата. Эту настройку также можно использовать для устранения нежелательного сморщивания тканей.

Совет: Использование эластичного трикотажа из спандекса действительно усилит эффект края салата.

Я надеюсь, что это помогло определить использование дифференциальной подачи и дополнительно объяснить, как вы можете использовать ее в будущих проектах. Оверлок - это мощный инструмент, обеспечивающий профессиональную отделку любого проекта. Удачной сшивки!

.

Что такое дифференциальная сигнализация? | ОРЕЛ

Есть что-то удивительное в возможности использовать новейшие технологии и интерфейсы в конструкции вашей печатной платы. Мы говорим о таких вещах, как USB 3.0, HDMI, Ethernet; список продолжается. Все, что добавляет вашему устройству современных функций и выделяет его. Но есть компромисс при добавлении некоторых из этих передовых технологий на вашу доску; они внезапно бросают вас в мир высокоскоростного дизайна. Именно в этом мире вы должны обращать внимание на большее количество переменных, чем когда-либо, например на целостность сигнала (SI), электромагнитные помехи (EMI) и, что наиболее важно, на дифференциальную передачу сигналов.Хотя в прошлом вы могли использовать однолинейные трассировки, если вы хотите работать с новейшими технологиями, подготовьтесь к добавлению парной трассировки в микс. Так что же такое дифференциальная сигнализация и зачем вам вообще ее использовать на высокоскоростной печатной плате? Давайте разберемся.

К чему вы привыкли

Чтобы понять дифференциальную сигнализацию, вы сначала должны понять ее противоположность - несимметричную сигнализацию. Не позволяйте причудливому имени сбить вас с толку; это именно тот вид сигналов, с которым вы работали над любой конструкцией печатной платы, которая не считается высокоскоростной.Как следует из названия, несимметричная сигнализация - это отправка сигнала от передатчика к приемнику с одним следом. Это оно.

Пример несимметричной сигнализации на схеме, обратите внимание на одиночную сигнальную линию от Data Into Data Out. (Источник изображения)

Это означает, что у вас будет одна медная дорожка, несущая ваш сигнал до конечного пункта назначения, а оттуда он направляется к вашей общей земле и обратно к вашему источнику. Это обычная практика для каждой стандартной компоновки печатной платы, над которой вы, возможно, работали в прошлом.Каждый раз, когда вы рисуете трассу в Autodesk EAGLE и соединяете ее от одного вывода к другому; то вы работаете с несимметричным сигналом.

Когда вы начинаете втиснуть кучу трасс и компонентов в очень ограниченное пространство, вам нужен способ обойти проблемы с потенциальными электромагнитными помехами (EMI). Потому что, если есть что-то, что нужно знать о проблемах с электромагнитным излучением, так это то, что он отлично справится с ухудшением качества сигналов, которые вы отправляете. Вот пример:

  • Допустим, вам нужно сохранить фрагмент данных в определенном месте в памяти DDR, поэтому вы отправляете сигнал из точки A в точку B.
  • Что происходит на пути этого сигнала, если он встречает электромагнитные помехи? Помехи могут повлиять на данные внутри сигнала. Превращаем нашу красивую квадратную волну в нечеткий беспорядок.
  • И прежде чем вы это узнаете, отправленный вами сигнал оказывается беспорядочным и неузнаваемым.

Чтобы помочь защитить целостность сигналов на пути их прохождения в высокоскоростной конструкции, вам нужен более надежный способ защиты передаваемой информации, чем может обеспечить односторонняя сигнализация. И это именно то, что помогает прикрыть дифференциальную сигнализацию.

Что такое дифференциальная сигнализация

В отличие от несимметричных сигналов, дифференциальные сигналы используют не одну, а две трассы, которые работают вместе в тандеме. Вот как это работает: у вас есть две трассы, каждая из которых несет один и тот же сигнал, одна из которых считается положительным сигналом, а другая - отрицательным.

Вот дифференциальная сигнализация (внизу) и односторонняя сигнализация (вверху) рядом.(Источник изображения)

Когда информация передается по этой схеме с двумя трассами и достигает места назначения, приемник затем может извлечь данные, анализируя разность потенциалов между положительным и отрицательным сигналом. И анализируя этот двойной сигнал и его разность напряжений, ваш приемник может понять, передает ли этот сигнал 1 или 0, высокое или низкое напряжение.

Итак, для каждого дифференциального сигнала, который вам нужно добавить на вашу плату, вам нужно будет расположить две дорожки рядом друг с другом. Например, если у нас есть доска с 20 различными цепями, которые необходимо соединить, нам потребуется всего 40 отдельных трасс для выполнения работы.

Мы знаем, о чем вы теперь можете подумать - какого черта я мог бы когда-либо захотеть удвоить количество трасс на моем макете платы? Это займет некоторое ценное пространство на печатной плате, которое можно было бы использовать для размещения компонентов и облегчить мою работу по трассировке. На первый взгляд, вы правы, дифференциальные сигналы действительно занимают больше места на вашей печатной плате, но они имеют некоторые удобные преимущества в приложениях для высокоскоростного проектирования, например:

Сохранение отдельных энергосистем

Поскольку дифференциальные сигналы равны и противоположны, они не обязательно посылают обратный сигнал на землю; тогда вы можете сделать что-то вроде аналогового сигнала, поступающего на цифровое устройство, не беспокоясь о пересечении границ мощности.Это значительно упрощает разделение энергосистем. Однако следует иметь в виду одну вещь: если вы работаете с технологиями USB или RS-485, вам, скорее всего, понадобится общая земля, чтобы ваши дифференциальные сигналы оставались в пределах требуемого порогового напряжения.

Сопротивление входящим электромагнитным помехам

Дифференциальная передача сигналов также имеет дополнительное преимущество, заключающееся в уменьшении любых входящих электромагнитных помех или перекрестных помех от других зашумленных трасс. Любая помеха, которую поглощает дифференциальный сигнал, равномерно распределяется между положительной и отрицательной трассами, что уменьшает любое изменение амплитуды, которое может вызвать внешние электромагнитные помехи.

Как определить, что включается и выключается в этом зашумленном цифровом сигнале? (Источник изображения)

Сопротивление исходящим электромагнитным помехам

Ваши дифференциальные сигналы также будут генерировать собственные электромагнитные помехи при передаче информации, как и несимметричные сигналы. Однако, поскольку положительный и отрицательный сигналы в дифференциале имеют одинаковую полярность и расстояние, это эффективно нейтрализует любые электромагнитные помехи.

Еще один отличный пример того, как электромагнитные помехи в виде шума могут влиять на сигнал на его пути.К счастью, здесь использовались дифференциальные сигналы. (Источник изображения)

Нижнее напряжение

Дифференциальные сигналы также обладают дополнительным преимуществом, поскольку они могут работать при более низких напряжениях, чем несимметричные сигналы, при сохранении их отношения сигнал / шум (SNR). А при более низком напряжении вы получаете преимущество, заключающееся в возможности использовать более низкое напряжение питания, сниженное энергопотребление и уменьшенное излучение EMI.

Точность синхронизации

Несимметричных сигналы имеют кучу факторов, чтобы рассмотреть, чтобы определить, какой тип логического состояния они могут быть, как напряжение питания, опорное напряжение и т. д.Но с дифференциальными сигналами это определить намного проще. Если отрицательная кривая в дифференциальном сигнале имеет более высокое напряжение, чем положительная кривая, то у вас высокое логическое состояние, а если наоборот, то у вас низкое логическое состояние.

Логические состояния имеют как высокий, так и низкий диапазон, чтобы сигнализировать о передаче 1 или 0. (Источник изображения)

Использование дифференциальных сигналов в вашем проекте

Теперь, когда вы понимаете все огромные преимущества, которые дает использование дифференциальной сигнализации в вашей высокоскоростной конструкции, вы можете задаться вопросом, какие ограничения они требуют.Как вы, вероятно, догадались, все преимущества дифференциальной передачи сигналов сильно зависят от возможности постоянно держать эти трассы на постоянной длине и расстоянии друг от друга, иначе вы испортите преимущества равного напряжения и полярности между два. Вот три быстрых совета при настройке правил проектирования для дифференциальных сигналов в Autodesk EAGLE:

  • Правило 1 - Следы должны быть одинаковой длины . Если вы этого не сделаете, то вы испортите все преимущества двух трасс, соединенных вместе на всем пути их передачи от передатчика к приемнику.И потерять это означает иметь дело с некоторыми неприятными выбросами EMI, которые могут повредить ваши данные. В большинстве устройств разница в длине дорожек может составлять до 500 мил, но при этом сохраняйте их как можно ближе.
  • Правило 2 - Прокладывайте дифференциальные следы близко друг к другу . Это называется связью. Это опять же связано с проблемой электромагнитных помех. Чем ближе вы маршрутизируете свои дифференциальные сигналы вместе, тем меньше площадь контура наведенного тока, что напрямую влияет на количество электромагнитных помех, излучаемых вашими дорожками.Если две трассы расположены близко друг к другу, ваша способность устранять проблемы с электромагнитными помехами значительно улучшается.
  • Правило 3 - Сохраняйте постоянный импеданс . Важно поддерживать постоянное дифференциальное сопротивление трассы на всем протяжении пути от передатчика до приемника. Ваш импеданс будет зависеть от многих вещей, таких как ширина ваших следов, толщина вашей меди и материалы, которые вы используете в своем слое. Наберите эти переменные, точно рассчитайте, каким должен быть импеданс, и придерживайтесь его.

В ногу со временем

Если вы собираетесь работать с новейшими технологиями в конструкции вашей печатной платы, такими как USB 3.0, HDMI, DDR, Ethernet и т. Д., То дифференциальные пары станут вашим новым лучшим другом. Эти тесно связанные трассы не только помогают снизить входящие и исходящие электромагнитные помехи, но также упрощают разделение энергосистем и могут снизить общее напряжение, необходимое для питания вашего проекта. Помните, однако, чтобы получить все преимущества дифференциальной сигнализации, вам необходимо строго определить правила проектирования, чтобы ваши трассы имели одинаковую длину с небольшими интервалами и точным импедансом.Если вы этого не сделаете, вы испортите их выгодный баланс!

Готовы начать работу с дифференциальной сигнализацией в своем первом высокоскоростном проектном проекте? Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно сегодня!

.

Дифференциальный автоматический выключатель – устройство, принцип действия и область применения дифавтоматов

При проектировании электрики частного дома или квартиры часто возникает дилемма, какой автоматический прибор выбрать для защиты человека от косвенного прикосновения — УЗО или дифференциальный автомат?

Данная статья посвящена дифавтомату — что это такое и для чего он нужен.

Дифференциальный автомат является многофункциональным устройством. В число выполняемых им функций входят:

  • коммутация электрических цепей;
  • защита электрооборудования от сверхтоков короткого замыкания и перегрузок;
  • выполнение автоматического защитного отключения при появлении токов утечки.

В состав дифференциального автомата входит автоматический выключатель, конструктивно объединённый с дифференциальным устройством защитного отключения (УЗО).

Такое функциональное объединение позволяет оптимизировать использование внутреннего пространства распределительных щитов, поскольку дифавтомат занимает меньше места, чем автоматический выключатель и УЗО. Кроме этого, устройство «два в одном» всегда дешевле двух отдельных приборов.

В соответствии с устоявшимся трендом последних лет, дифференциальные автоматы выпускаются в основном в модульном исполнении. Конструкция креплений, предназначенная для установки дифавтомата на din-рейку, позволяет легко интегрировать автомат в любой распределительный щит или шкаф с электрооборудованием.

К особенностям дифавтоматов относится то, что они разрывают не только фазную линию питания, но и нулевой провод. То есть, в однофазных цепях применяются двухполюсные дифавтоматы, а в трёхфазных — четырёхполюсные, что отличается от типовой схемы подключения обычных автоматических выключателей.

Конструктивно дифференциальный автомат представляет собой два устройства, включенных последовательно:

  • автоматический выключатель;
  • устройство защитного отключения.

Цепи фазных полюсов автоматов содержат электромагнитные и тепловые расцепители, обеспечивающие отключение питания при перегрузках и коротких замыканиях.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОВОГО И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАСЦЕПИТЕЛЕЙ

Электромагнитный расцепитель дифавтомата состоит из токовой катушки, внутри которой расположен подвижный магнитный сердечник (боёк). Электромагнитная система расцепителя настроена таким образом, что при достижении в катушке тока определённого значения происходит втягивание магнитного сердечника.

Втягиваясь, сердечник-боёк воздействует на привод защёлки, удерживающей автомат во включенном положении. Выбитая из зацепления защёлка освобождает привод автоматического выключателя, который под воздействием пружин перемещается в отключенное положение, разрывая токовые полюсы дифавтомата.

Электромагнитный расцепитель автомата играет роль защиты от сверхтоков, возникающих при коротких замыканиях.

Тепловой механизм расцепления дифавтомата содержит биметаллический элемент, меняющий свою форму при нагревании. Биметаллический элемент представляет собой соединение двух пластин из разнородных металлических сплавов, имеющих различные коэффициенты теплового расширения.

Нагревание такой конструкции вызывает её изгиб, обусловленный различием линейного расширения разнородных материалов. Нагревание биметалла осуществляется под действием электротока, протекающего непосредственно по пластинам, либо по намотанной на них спирали.

Деформируемый вследствие нагрева биметалл воздействует на защёлку привода автомата, что вызывает его отключение.

Характеристика теплового расцепителя автомата имеет интегральную зависимость. Величина линейного смещения биметалла, пропорциональная количеству теплоты, выделяемому проводником, определяется двумя факторами:

    величиной протекающего электротока; продолжительностью его действия.

Таким образом, время автоматического срабатывания теплового расцепителя дифавтомата зависит от токовой величины.

УСТРОЙСТВО И РАБОТА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО МОДУЛЯ

Дифференциальный модуль представляет собой трансформатор тока, вторичная обмотка которого намотана на тороидальном сердечнике. Первичной обмоткой служат проводники фазного и нулевого провода, пропущенные через середину сердечника.

При отсутствии утечек, электротоки фазного и нулевого проводов равны и направлены противоположно в любой момент времени. В этом случае суммарное значение магнитной индукции, наводимой этими токами в сердечнике равно нулю, следовательно, равен нулю и электроток вторичной обмотки трансформатора.

При возникновении токовой утечки в защитное заземление, ток нулевого провода становится меньше фазного. Возникновение дисбаланса вызывает появление электротока во вторичной обмотке трансформатора.

Система настроена таким образом, что при достижении токовой разности определённой величины срабатывает исполнительный орган, воздействующий на защёлку привода выключателя.

Поскольку модуль защитного отключения фактически реагирует на токовую разность фазного и нулевого проводов, он называется дифференциальным. Таким способом осуществляется автоматическая защита от косвенного прикосновения в случае повреждения изоляции электроприборов и оборудования.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИФАВТОМАТОВ

Характеристики дифференциальных автоматов включают параметры устройств, входящих в их состав, то есть, автоматических выключателей и устройств защитного отключения. Рассмотрим их подробнее.

Номинальный ток дифавтомата — токовая нагрузка, на которую рассчитана работа автомата в длительном режиме. Ряд токовых номиналов стандартизован.

Номинальное напряжение — класс напряжения сети, на которое рассчитан данный автомат. Дифавтоматы, предназначенные для работы в однофазной сети имеют номинальное напряжение 220 вольт, трёхфазные приборы — 380 вольт.

Частота переменного тока равна количеству полных периодов колебаний напряжения в единицу времени. Для большинства стран мира принят стандарт номинальной частоты сетевого напряжения 50 герц (50 колебаний в секунду).

Вид время-токовой характеристики автомата (B, C или D) определяет график зависимости времени срабатывания защиты от величины тока. Уставка дифференциального тока — значение тока утечки, при котором происходит отключение дифавтомата.

Тип дифференциальной защиты определяет, на какой род тока утечки реагирует данное устройство. Модули дифференциальной защиты типа AC фиксируют переменный синусоидальный ток утечки, устройства типа A кроме этого реагируют на пульсирующие однонаправленные токи.

Отключающая способность выражается максимальным значением тока, который способно отключить данное коммутационное устройство. Количество полюсов дифавтомата может быть 2 или 4 для однофазных и трёхфазных приборов соответственно.

Степень защиты в соответствии с международной кодировкой IP (International Protection Marking) определяет уровень защищённости оболочки прибора от воздействия внешних факторов.

Основными критериями являются пыле – влаго – защита, а также возможность проникновения внутрь устройства твёрдых частиц определённых размеров. Большинство моделей дифференциальных автоматических выключателей имеют степень защиты IP20.

КАК ПРАВИЛЬНО ВЫБРАТЬ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Установка дифавтоматов целесообразна везде, где планируется размещение устройств защитного отключения. Поскольку дифавтомат совмещает в себе функции двух приборов, его выбор включает две задачи:

  • выбор параметров автоматического выключателя;
  • выбор характеристики УЗО.

Автомат выбирается в первую очередь по номиналу, который должен с некоторым запасом покрывать токовую нагрузку всех электроприборов на защищаемом участке электропроводки. По возможности должна быть обеспечена селективность работы защит.

Это означает, что при возникновении перегрузки электроприбора должен отключиться автоматический выключатель, непосредственно питающий этот электроприбор.

Для выбора выключателей по условиям селективности сопоставляются время – токовые характеристики приборов. Добиться селективной работы тепловых защит сравнительно несложно. Что же касается электромагнитных расцепителей, то согласовать их работу чаще всего не удаётся.

Например, при коротком замыкании в розетке отключается не только выключатель, питающий данную розеточную группу, а также автомат ввода. Впрочем, в бытовых условиях особых проблем это не создаёт.

При выборе дифференциального защитного модуля главным ориентиром служит токовая уставка утечки. Для защиты от косвенного прикосновения применяются дифавтоматы с номиналом 10-30 мА.

При установке дифференциального автомата на вводе квартиры или дома выбирается модель с номиналом 100-300 мА. Такие номиналы обеспечивают противопожарную защиту при повреждении изоляции электропроводки.

  *  *  *


© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.

для чего нужен, устройство и принцип работы

Куда устанавливать?

Как правило, защитное устройство устанавливают в электрическом щитке, который находится на лестничной площадке или в квартире жильцов. В нем находится множество устройств, которые отвечают за учет и распределение электроэнергии до тысячи ватт. Поэтому в одном щите с УЗО находятся автоматы, электросчетчик, зажимные колодки и прочие приборы.

Если у вас уже установлен щиток, то выполнить монтаж УЗО будет легко. Для этого понадобится лишь минимальный набор инструментов, который включает плоскогубцы, кусачки, отвертки и маркер.

Процесс монтажа автоматики в электрическом щитке: пошаговая инструкция

Рассмотрим вариант сборки электрощита для однокомнатной квартиры, здесь будет использоваться рубильник, защитное многофункциональное устройство, далее будет устанавливаться группа УЗО (типа «А» для стиральной и посудомоечной машины, потому что такое устройство рекомендует производитель техники). После защитного устройства будут идти все группы автоматических выключателей (на кондиционер, холодильник, стиральную, посудомоечную машины, плиту, а также на освещение). Кроме того, здесь будут использованы импульсные реле, они нужны для управления осветительными приборами. В щитке еще будет устанавливаться специальный модуль для разводки электропроводки, который напоминает распаячную коробку.

Шаг 1: сначала на DIN- рейку необходимо расставить всю автоматику, таким образом, как мы будем ее подключать.

Так будут располагаться устройства в щитке

В щитке сначала идет рубильник, затем УЗМ, четыре УЗО, группа автоматических выключателей по 16 А, 20 А, 32 А. Далее расположилось 5 импульсных реле, 3 группы освещения по 10 А и модуль для соединения проводки.

Шаг 2: Далее нам понадобится гребенка на два полюса (для того чтобы запитать УЗО). Если гребенка имеет большую длину, чем количество УЗО (в нашем случае четыре), то ее следует укоротить с помощью специальной машинки.

Отрезаем гребенку по нужному размеру, а затем устанавливаем ограничители по краям

Шаг 3: теперь для всех УЗО следует объединить питание, установив гребенку. Причем винты первого УЗО не следует затягивать. Далее необходимо взять отрезки кабелей 10 квадратных миллиметров, снять с концов изоляцию, сделать опрессовку наконечниками, после чего соединить рубильник с УЗМ, а УЗМ с первым УЗО.

Таким образом будут выглядеть соединения

Шаг 4: далее необходимо подать питание на рубильник, а соответственно и на УЗМ с УЗО. Сделать это можно с помощью питающего кабеля, у которого на одном конце имеется штекер, а на другом два обжатых провода с наконечниками. Причем сначала необходимо вставить обжатые провода в рубильник, а только потом делать подключение к сети.

Далее останется подключить штекер, затем выставить примерный диапазон на УЗМ и нажать на кнопку «Тест». Так, получится проверить работоспособность устройства.

Здесь видно, что УЗМ функционирует, теперь необходимо проверить каждое УЗО (при правильном подключении оно должно отключиться)

Шаг 5: теперь нужно отключить питание и продолжить сборку – следует запитать гребенкой группу автоматических выключателей на центральной рейке. Здесь у нас будет 3 группы (первая – варочная панель/духовка, вторая – посудомоечная и стиральная машины, третья – розетки).

Устанавливаем гребенку на автоматы и переносим рейки в щиток

Шаг 6: далее необходимо перейти к нулевым шинам. Здесь установлено четыре УЗО, но при этом требуется только две нулевые шины, потому что для 2 групп они не требуются. Причиной тому является наличие в автоматах отверстий не только сверху, но и снизу, поэтому в каждое из них мы подключим нагрузку, соответственно и шина здесь не потребуется.

В данном случае потребуется кабель 6 квадратных миллиметров, который необходимо отмерить по месту, зачистить, зажать концы и соединить УЗО со своими группами.

По такому же принципу необходимо запитать устройства кабелями фазы

Шаг 7: поскольку автоматику мы уже подключили, осталось запитать импульсные реле. Следует соединить их между собой кабелем 1,5 квадратных миллиметров. Кроме того, следует соединить фазу автомата с распределительной коробкой.

Так будет выглядеть щиток в собранном виде

Далее необходимо взять маркер, чтобы проставить метки групп, для которых предназначается то или иное оборудование. Делается это для того, чтобы не запутаться в случае дальнейшего ремонта.

Техника безопасности при работе с УЗО и автоматом

Конструктивные особенности, принцип действия и схема дифавтомата

Рассматривая обозначение устройства по ГОСТ, несложно выделить конструктивные элементы защитного аппарата.

К основным стоит отнести:

  • Дифференциальный трансформатор;
  • Группа расцепителей (тепловой и электромагнитный).

Каждый из элементов выполняет определенные задачи. Рассмотрим их подробнее.

Дифтрансформатор — устройство с несколькими обмотками, число которых напрямую зависит от количества полюсов.

В его задачу входит сравнение нагрузочных токов в каждом из проводников. В случае расхождения показателей появляется ток утечки, который направляется в пусковой орган.

Если параметр выше определенного уровня устройство отключает электрическую цепь посредством разделения силовых контактов дифавтомата.

Для проверки работоспособности предусмотрена специальная кнопка, чаще всего подписываемая, как «TEST». Она подключена через сопротивление, которое подключается двумя способами:

  • Параллельно одной из существующих обмоток;
  • Отдельной обмоткой на трансформатор.

После срабатывания кнопки пользователь искусственно формирует ток небаланса. Если дифавтомат исправен, он должен отключить цепь. В противном случае делаются выводы о неисправности аппарата.

Следующий элемент дифавтомата — электрический расцепитель. Конструктивно он имеет вид электрического магнита с сердечником.

Назначением элемента является воздействие на отключающий механизм. Срабатывание электромагнита происходит при увеличении нагрузочного тока выше установленного уровня.

Чаще всего это бывает при появлении КЗ в низковольтной сети. Особенность расцепителя заключается в срабатывании без выдержки времени. На отключение питания уходят доли секунды.

В отличие от электромагнитного, тепловой расцепитель защищает не от КЗ в цепи, а от перегрузок. В основе узла лежит биметаллическая пластинка, через которую протекает нагрузочный ток.

Если он выше допустимого значения (номинального тока дифавтомата), происходит постепенная деформация этого элемента. В определенный момент пластина из биметалла постепенно изгибается.

В определенный момент она воздействует на отключающий орган защитного устройства. Задержка времени теплового расцепителя зависит от тока и температуры в месте установки. Как правило, эта зависимость имеет прямо пропорциональный характер.

На кожухе дифавтомата прописывается нижний предел (указывается в мА). Кроме тока утечки, указывается и номинальный ток расцепителя. Более подробно о маркировке аппарата поговорим ниже.

Общие представления об устройстве

Если взглянуть на прибор с конструктивной стороны, можно отметить, что сырьем, использующимся для устройства, считается диэлектрический материал. Также на внешней части корпуса дифавтомата присутствует специальная защелка, позволяющая крепить автомат на рейку. Установка этого автоматического средства производится аналогично УЗО и автоматам.

Общая схема работы дифавтомата

Стоит выделить несколько вариантов защитных средств для разных типов сетей, например:

  • Для однофазной сети с постоянной мощностью в 220 В, выпускаются автоматы двухполюсного типа. При этом, основываясь на марку изготовителя и модель под которой выпущен защитный прибор, для установки на рейку могут занимать один и более модулей.
  • Если планируется установка на трехфазную сеть с силой тока в проводке 380 В, используются четырехполюсные дифференциальные автоматы. На рейке этот вариант, в зависимости от марки будет занимать не менее четырех модулей.

Используя двухполюсные автоматы в домашних условиях, вы сэкономите место в щитовом отделе, а также упростите монтаж прибора. Этот аппарат считается альтернативой обычным автоматам, не только по особым внутренним комбинированным функциям, но еще в области экономии места.

В завершении обсуждения общих сведений следует выделить факт, что цена дифференциального устройства существенно превышает общую стоимость раздельно установленных УЗО и автомата обычного.

Защита от перегрузок и короткого замыкания

Теперь поговорим о том, как работает дифференциальный защитный автомат при возникновении в цепи короткого замыкания и при значительном росте напряжения. В этих случаях его принцип действия аналогичен тому, по которому функционирует обычный автоматический выключатель.

В составе АВДТ имеется два расцепителя, работающих независимо друг от друга. Каждый из них предназначен для обесточивания сети при появлении разных нарушений.

На видео внутреннее устройство дифавтомата:

Защиту от перегрузок линии обеспечивает тепловой расцепитель, роль которого выполняет пластина из двух металлов с разным коэффициентом расширения (биметаллическая).

Когда напряжение в цепи превышает величину номинального, пластинка начинает нагреваться, что приводит к ее изгибанию в сторону отключающего элемента. Касаясь его, она вызывает срабатывание АВ.

От сверхтоков короткого замыкания сеть защищена электромагнитным расцепителем, который представляет собой соленоид с сердечником. При резком росте силы тока, свойственной КЗ, возникает электромагнитный импульс. Под его воздействием в течение долей секунды расцепитель вызывает срабатывание выключателя и прекращение подачи электроэнергии в линию.

Когда неисправность будет устранена, прибор можно снова включить вручную. Следует, однако, помнить, что если параметры сети после отключения АВ нормализовались очень быстро, устройству нужно дать немного времени на полное остывание. Если включать нагретый аппарат, это отрицательно повлияет на срок его службы.

Принцип действия

Дифференциальный автомат отличается от простого автоматического выключателя тем, что в нем используется еще один канал отключения, который срабатывает при утечке тока на «землю». Можно сказать, что к автоматическому выключателю добавлено УЗО (устройство защитного отключения).

Сравнительная характеристика устройств по назначению

Название устройства Назначение Стандарт Компоновка
ВДТ. Выключатель дифференциального тока. Автоматический выключатель, управляемый дифф. током, без встроенной защиты от сверхтоков Защита людей от поражения током при КОСВЕННОМ касании и оборудования от тока утечек ГОСТ Р 51326.1-99 Механический коммутационный аппарат и дифф. модуль.
АВДТ. Дифференциальный автомат. Автоматический выключатель, управляемый дифф. током, со встроенной защитой от сверхтоков Защита людей от поражения током при КОСВЕННОМ касании и оборудования от тока утечек. Защита сети от сверхтоков ГОСТ Р 51327.1-99 Механический коммутационный аппарат, дифф. модуль, тепловой и электромагнитный расцепители.
УЗО. Устройство защитного отключения, управляемое дифф. током Защита людей от поражения током при КОСВЕННОМ и НЕПОСРЕДСТВЕННОМ** касании, защита оборудования от тока утечек. ГОСТ Р 50807-95 (2001) Механический коммутационный аппарат и дифф. модуль.*
УЗО. Устройство защитного отключения, управляемое дифф. током со встроенной защитой от сверхтоков — УЗО Защита людей от поражения током при КОСВЕННОМ и НЕПОСРЕДСТВЕННОМ** касании, защита оборудования от тока утечек. Защита сети от сверхтоков ГОСТ Р 50807-95 (2001) Механический коммутационный аппарат, дифф. модуль,* электромагнитный и тепловой расцепители.
*Дифференциальный модуль, обеспечивающий защиту от непосредственного касания, отличается повышенной чувствительностью и малым временем срабатывания
** Касание токоведущих частей, находящихся под напряжением.

В основе работы УЗО лежит сравнение тока «втекающего» (фаза) и «вытекающего» (ноль). Сравнение токов происходит с помощью дифференциального трансформатора на тороидальном сердечнике.

Схема работы УЗО

На этом сердечнике размещают три обмотки: одна – фазная, другая – нулевая, третья – сигнальная. При нормальном функционировании сети по фазной и нулевой обмоткам текут одинаковые токи в противоположных направлениях. Они создают в сердечнике магнитные поля, которые также направлены в разные стороны. В результате магнитное поле в сердечнике практически нулевое, из-за этого в сигнальной обмотке напряжение также равно нулю. Для проверки работоспособности служит ограничительный резистор R и кнопка «Тест», при нажатии на нее происходит срабатывание выключателя, это позволяет убедиться, что система в порядке.

Следует заметить, что под дифференциальным автоматом понимают устройство, объединяющее в одном корпусе УЗО и автоматический выключатель. Это замечание справедливо, потому что в точках продажи часто за диффавтомат выдают УЗО.

Если произошло нарушение целостности изоляции или человек коснулся оголенного провода, то часть фазного тока потечет не к нулевому проводу, а на «землю». Баланс токов и магнитного поля в трансформаторе нарушится, из-за этого в сигнальной катушке появится напряжение. Это напряжение вызывает срабатывание исполнительного устройства и отключает автомат. Время срабатывания составляет примерно 0,04 сек.

Схема работы дифференциальной защиты

На рисунке видно, что нарушилась изоляция какого-то прибора (R н), к примеру, холодильника, напряжение фазы попало на корпус, прикосновение человека к нему замкнуло эту цепь на «землю». Через фазный провод потечет суммарный i 1 +Δi ток, а через нулевой – только часть i 2 . Поэтому i 1 +Δi>i 2 , магнитный поток в кольце не равен нулю, и наведенный в сигнальной обмотке (1) ток поступает на исполнительный механизм, он и отключает сеть.

Схема подключения дифференциального автоматического выключателя тока

Схема подключения дифавтомата рассмотрена на примере бытовой электросети 220 В.

Схему можно реализовать по-разному, в зависимости от бюджета и личных предпочтений в формировании защиты домашней электрической сети.

Относительно экономичный вариант предусматривает установку одного дифференциального автомата на вводе в квартиру или дом, а на каждый защищаемый участок установку обычного автоматического выключателя. При такой схеме защита от перегруза и короткого замыкания осуществляется на каждом из участков благодаря работе автоматических выключателей. А защита от тока утечки реализована во всей цепи за счёт дифавтомата на вводе.

Подключение вводного дифавтомата в бытовой сети 220В

Следующий вариант подключения предусматривает установку дифавтоматов на каждый участок цепи. В этом случае нет необходимости устанавливать вводной дифавтомат. Каждый из защищаемых участков обеспечен защитой от перегруза, короткого замыкания и тока утечки. Следует заметить, что такой вариант дороже чем предыдущий. Хотя и более правильный, с точки зрения формирования защиты, в электросети.

Схема без вводного дифавтомата в электросети 220 В

Порядок установки

Монтаж АВДТ осуществляется на DIN-рейку. При подключении нужно быть очень внимательным, чтобы не перепутать порядок подсоединения кабелей. В бытовых однофазных линиях входной проводник подключается к клемме под номером 1, а выходной вставляется в зажим под номером 2. Подключение нулевого провода производится к клемме, обозначенной буквой N. Входные кабели подсоединяются к верхней части прибора, а выходные – к нижней.

Подключать выходы к линии можно напрямую. Если же параметры сети не отличаются стабильностью, или вы хотите обеспечить максимально высокий уровень защиты, следует установить дополнительные АВ.

Нулевые провода от автоматов должны подсоединяться к изолированной нулевой шине. Во избежание выхода устройства из строя или его некорректной работы нужно проследить, чтобы выходной нулевой кабель не контактировал с другими проводниками или с корпусной частью электрического щита.

Наглядно про подключение дифавтомата на видео:

Как подключение дифавтомата в однофазной сети с заземлением повышает электрическую безопасность человека

Под заземлением бытовой проводки понимается способ ее электрического соединения с контуром земли питающей трансформаторной подстанции. Для этого используются различные технические решения передачи электроэнергии.

Общепринятая современная система заземления, обозначаемая индексами TN-S, предусматривает выделение отдельной магистрали PE индивидуальной линией от трансформаторной подстанции до каждого электрического потребителя в любой квартире.

Другие системы заземления, например, TN-C-S или ТТ тоже работают по этому принципу, но являются модификацией старой схемы TN-С с созданием дополнительного защитного контура для протекания аварийного тока по земле.

Этот РЕ проводник выполняет отдельную, чисто защитную функцию. При появлении потенциала фазы на корпусе любого бытового прибора из-за повреждения сопротивления изоляции создается замыкание на землю. Аварийный ток большой величины быстро отключается автоматическим выключателем вводного щитка.

Однако не всегда пробой изоляции сопровождается металлическим коротким замыканием. Сопротивление пробитого участка может ограничивать этот потенциал фазы и по закону Ома, создать ток утечки меньшей величины, чем выбранный номинал.

Такую нагрузку автомат просто не почувствует, а поврежденное оборудование останется в работе.

Если же вместе с обычным выключателем будет стоять дополнительное УЗО или эту схему заменит дифференциальный автомат, то ситуация изменится.

Уставки диф органа вполне достаточно для того, чтобы выявить утечку тока из цепи фаза-ноль на защитный контур. Такой модуль сработает, отключит неисправность, прекратит опасную ситуацию.

Поэтому подключение дифавтомата в однофазной сети с заземлением способно защитить человека от воздействия электрического тока через образовавшийся пробой изоляции.

Владельцу квартиры после этого просто надо будет выяснить причину отключения дифавтомата и устранить ее.

Отдельные хозяева при срабатывании защиты не ищут неисправность, а идут по пути наименьшего сопротивления: блокируют или выводят из работы защитный орган. Этим создается опасная ситуация: напряжение подается на участок с поврежденной изоляцией, а дифавтомат не способен отработать. Человек может попасть под действие тока и получить электротравму.

Характеристики устройства

Перед тем как подключить дифференциальный автомат, необходимо его правильно подобрать. Так как изделие объединяет в себе 2 других устройства, то и характеризуется оно параметрами обоих модулей. Наиболее важные из них :

  1. Максимальный ток. Обозначает наибольшее значение, которое может пропускать через себя автомат без ухудшения характеристик. Его величина подбирается в зависимости от мощности и подключаемой нагрузки. На розеточные группы обычно устанавливаются модули на 16А, а на осветительные 10А.
  2. Тип расцепителя. Обозначается латинскими буквами и характеризуется времятоковой характеристикой, то есть во сколько раз должен быть превышен номинал тока.
  3. Рабочее напряжение. Осуществить подключение дифференциального автомата возможно в однофазной и трёхфазной сети. Для сети 220 В предназначены устройства с 3 винтовыми клеммами, а 380 В — четырьмя.
  4. Ток уставки. Определяется минимальным значением тока утечки. В бытовых помещениях используются номиналы на 10 и 30 мА.
  5. Класс дифференциального реле. Показывает, на какую форму сигнала реагирует модуль. Это может быть переменный, постоянный или пульсирующий ток с различным временем выдержки отключения. Выбор нужного класса происходит по типу нагрузки. В частных домах и квартирах используются автоматы A класса, для осветительных приборов AC.
  6. Ток отключения. Характеризуется величиной, при достижении которой происходит срабатывание устройства. Наиболее распространёнными являются автоматы, рассчитанные на 6000 А.
  7. Степень токоограничения. Существуют 3 класса, обозначающих время обесточивания нагрузки устройства при возникновении аварийной величины тока. Самым быстрым является третий класс.
  8. Температурный режим использования. Обычно он находится в интервале от -5 С до +40 С.
  9. Вид исполнения. При производстве дифавтоматов используются 2 типа устройств — электромеханические и электронные. Принципиальная разница между ними заключается в том, что первые могут отключать нулевой провод, а вторые — требуют для своей работы источник питания, но имеют меньшие габариты.

Характеристики и выбор дифавтомата

Выбирая устройство, прежде всего надо определиться с выбором места его установки, и уже после этого подбирать дифференциальный автомат с техническими характеристиками, соответствующими вашим требованиям.

Кроме того, необходимо точно знать напряжение сети, в которой будет устанавливаться устройство. В зависимости от его величины (напряжения), существуют разные типы дифавтоматов. Различить их можно по надписям на корпусе устройства, рядом с отметкой о частоте тока( 50 Гц).

Номинал, равный сечению провода, следит за недопустимостью превышения током нагрузки допустимых показателей, а в случае отклонения от нормы, отключает питание.

Различаются дифавтоматы и по типу электромагнитного расцепителя, в зависимости от величины пускового тока они могут быть разной чувствительности:

B — предназначена для работы с превышениями норм от 3 до 5 раз. Этот вариант наиболее приемлем в случаях минимальной нагрузки на сеть, его часто устанавливают на дачах;

С — максимальная перегрузка колеблется в интервале от 5-10 раз. Оптимальное место установки – жилые квартиры и дома;

D — отключение происходит, если номинал превышен в 10-20 раз. В основном устанавливаются на предприятиях, фабриках или офисных помещениях, требующих больших энергозатрат.


Автоматический дифференциальный выключатель в разрезе

Еще один параметр, на который стоит обратить внимание при выборе такого устройства – это отключающий дифференциальный ток и его класс. Обычно для потребительских сетей используют дифавтоматы с номиналом тока утечки 10 мА (линия с единственным потребителем) или 30 мА (более распространенные устройства, применяемые для нескольких потребителей)

Немаловажной характеристикой защитного устройства является и его класс ограничения силы тока, а также номинальная отключающая способность. В случае резких перепадов напряжения или максимальной сетевой нагрузки, необходимо понимать, насколько быстро отреагирует защитное устройство на нештатную ситуацию

Именно это показывает класс токоограничения дифавтомата, в зависимости от класса (по нарастающей от 1 до 3), устройство отключает электропитание в случае аварии. Предпочтение отдается дифавтоматам 3 класса, как самым быстродействующим. К сожалению, стоимость такого устройства будет гораздо выше подобных дифавтоматов более низкого уровня.

Оптимальное применение дифавтомата

Для бытового размещения в простой сети с минимальным количеством подключенных электроприборов, рассчитанной на одного потребителя (например, на дачах) наиболее приемлемым вариантом будет установка дифавтомата вместо УЗО. Этим можно существенно улучшить защиту вашей сети от резких скачков напряжения.

Применение дифавтомата будет достаточно эффективным в случае, если сеть периодически подвержена воздействию влаги (баня, подвальные помещения, уличное освещение) и нуждается в мощном потреблении электроэнергии.

Если нет возможности поставить дифавтомат, можно заменить его связкой устройств УЗО+ двухполюсной автомат. По функционалу это практически то же самое, разница лишь в более сложном подключении.

Основные ошибки подключения

Как мы уже сказали, при неправильном подключении дифавтомата к сети могут возникнуть такие проблемы, как его ложное срабатывание либо вообще полный выход из строя.

Виновниками неисправностей могут быть следующие ошибки подключения:

  1. Нулевой провод на выводе из корпуса соединен с остальными нулями. Как уже было сказано ранее, проходящие токи будут провоцировать устройство на ложное срабатывание.
  2. Вводные L и N заведены снизу корпуса. Такая ошибка встречается очень часто на практике, свидетельствуя о невнимательности электрика, который совершал установку. Даже на передней панели дифференциального автомата нарисована схема, согласно которой ввод осуществляется только сверху.
  3. Ноль соединяется с «землей». Такой вариант иногда используют в старых домах, где применяется двухпроводная сеть. Результат неправильного подключения – ложное срабатывание защиты.
  4. Провод N заведен к электроприбору напрямую (мимо защиты). В этом случае также будет происходить срабатывание.
  5. В схеме присутствуют несколько диф автоматов и при этом электроприбор подсоединен фазой к одному, а нулем к другому. Результат – отключение одного либо двух сразу защитных устройств.

Наглядно увидеть ошибки Вы можете на видео ниже:

Неправильное подключение дифференциального автомата

Вот и все что хотелось рассказать Вам о том, как правильно установить и подключить дифавтомат своими руками.

Добрый день, подскажите пожалуйста есть ли смысл подключении диф автомата c16 0.03а параллельно входному автомату с50. Идея в том что выключив вводной автомат, и отключив всю электрику в доме, линия за дифом( а это холодильник) будет работать? Перед входным автоматом стоит еще 1 двухполюсный автомат с62 и диф автомат с 50 0.1а в подъездном щите. Заранее спасибо.

На фото по установке дифавтомата на din рейку для чего коричневый провод(понимаю L) идет на клемную колодку?

Да это образно для примера так сделали. Просто показано что вводные L и N заходят сверху.

Подскажите пожалуйста, на 4 автомата. 3 по 16 и один 10 ампер, какой дифавтомат надо поставить, как расчитывать какой ставить?

Конструкция дифференциального автомата

  • электродинамического расцепителя;
  • корпуса;
  • расцепителей: теплового и электродинамического;
  • рычага управления;
  • реле;
  • исполнительного механизма;
  • трансформатора с сердечником тороидального вида;
  • системы пружин и рычагов, удерживающих автомат в рабочем состоянии и отключающих его при срабатывании реле.

Корпус автомата изготавливается из негорючего полимера. Электродинамический расцепитель состоит из катушки с динамическим сердечником, который подключается к основным контактам дифавтомата.

При прохождении электротоков короткого замыкания с высокими параметрами по катушке, сердечник со значительной силой и скоростью выбивает защелку, которая удерживает автомат рабочем состоянии. Время срабатывания расцепителя минимально, а величина тока срабатывания выражается значением Iн и зависит от его исполнения.

Электродинамический расцепитель относится к независимому типу устройств, так как на скорость его срабатывания величина тока никакого влияния не оказывает. Тепловой расцепитель изготовляется из пластин, изготовленных из сплава двух металлов с отличающимся коэффициентом температурного расширения.

Прохождение электротока по пластинам приводит к их нагреву – разность показателей линейного расширения металлов приводит к их изгибанию. Если величина тока достигает предельного значения, то пластины прогибаются таким образом, что выбивают защелку, которая удерживает автомат во включенном состоянии.

Тепловой расцепитель является зависимым – скорость его срабатывания зависит от величины электротока и скорости нагрева.

Комбинация теплового и электродинамического расцепителей характеризует защитное свойство выключателя, которое изображается в виде графика с координатами времени и тока. Данный график представляет собой совмещенные кривые работы электродинамического и теплового расцепителя.

Для чего нужен дифференциальный автомат. Температурный режим использования. Как работает выключатель дифференциального тока

В процессе своей работы по электромонтажу, очень часто приходится слышать такой вопрос: что выбрать - или ? Так давайте выясним, что же на самом деле лучше. Дифференциальный автомат или УЗО.

Я вам скажу однозначно. Правильного ответа на данный вопрос не существует, т.к. выбор между УЗО и дифференциальным автоматом зависит от многочисленных факторов.

Но все таки, я попробую Вам на примерах объяснить и дать возможность самостоятельно сделать выбор.

Пункт 1. Свободное место в щитке

В первую очередь необходимо определиться в наличии свободного места на DIN-рейке в Вашем квартирном щитке.

Вы спросите почему?

Отвечаю, при незначительном изменении (реконструкции) электропроводки Вашего дома, возможно, что квартирный щиток останется без изменений, и поэтому Ваши желания не смогут воплотиться в "жизнь" по простой причине - не хватки места в щитке.

Дифференциальный автомат занимает места меньше в щитке, чем устройство защитного отключения.

Вы все знаете, что УЗО должно от токов короткого замыкания и перегрузки линии (группы). Поэтому совместно с каждым УЗО рядом необходимо устанавливать автоматический выключатель, который займет дополнительное место в щитке.

Пункт 2. Цель

Какую цель Вы преследуете при установке дифференциального автомата или устройства защитного отключения?

Здесь тоже ничего сложного нет.

Если Вам необходима защита от поражения электрическим током конкретного электрического прибора (стиральная машина, ванна-джакузи, водонагреватель и т. п.), то Вам достаточно установить дифференциальный автомат с техническими характеристиками (номинальный ток нагрузки, ток утечки) именно того электрического прибора, который Вы выбрали.

Если же Вам необходима защита от поражения электрическим током какой-нибудь группы (линии) розеток, то в этом случае Вам целесообразно применить УЗО, нежели дифференциальный автомат.

Почему? Да по очень простой причине.

В случае изменения тока нагрузки (динамическая нагрузка), а это может произойти элементарно. В наше время все чаще используются электрические приборы все большей мощности (блоки питания компьютера, плазменные телевизоры, холодильники, электрические чайники, ванны-джакузи, электрические котлы и т.п.).

Из-за повышения нагрузки (мощности) дифференциальный автомат начнет отключаться по перегрузу и его придется сменить на больший номинальный ток. В случае УЗО Вам придется сменить только лишь автоматический выключатель.

Считайте сами, что дешевле - дифференциальный автомат или автоматический выключатель ?

Пункт 3. Качество

В этом пункте могу сказать, что большинство комбинированных устройств, а дифференциальный автомат таким является (содержит в себе функции автоматического выключателя и УЗО) имеют качество ниже, нежели специальные устройства, предназначенные именно под конкретную цель (УЗО).

По данному пункту преимущество на стороне УЗО.


Пункт 4. Ремонт и замена

Из опыта эксплуатации электротехнических устройств могу с уверенностью сказать, что вечного ничего нет. У каждого устройства свой срок службы. Поэтому в данном пункте я задену условие ремонта или замены.

И опять же устройство защитного отключения получает преимущество перед дифференциальным автоматом.

В случае выхода из строя УЗО или автоматического выключателя, замене подлежит либо УЗО, либо автомат. А если же из строя вышел дифференциальный автомат, независимо по каким причинам, его придется менять полностью. С финансовой стороны это абсолютно разные расходы.

Пункт 5. Электропитание

Опять же преимущество и в данном пункте на стороне УЗО .

В случае неисправности УЗО и его замены, электрическое питание Вашего дома (квартиры, дачи) можно временно восстановить путем установки перемычки между автоматическим выключателем и нагрузкой.

При аналогичной ситуации с дифференциальным автоматом временное питание можно сделать, если у Вас имеется в резерве другой дифференциальный автомат или автоматический выключатель.

Шаг 6. Причина отключения

Если у Вас по каким-либо причинам отключилось УЗО, то причина отключения на лицо - в электропроводке Вашей квартиры появился ток утечки.

Если у Вас по каким-либо причинам отключился автоматический выключатель, защищающий УЗО, то причина отключения на лицо - в электропроводке Вашей квартиры имеется короткое замыкание или перегруз.

Если у Вас по каким-либо причинам отключился дифференциальный автомат, то причина отключения НЕИЗВЕСТНА . Либо ток утечки, либо короткое замыкание.

Вывод

В данной статье я никого не навязываю в применении того или иного устройства.

Что же предпочтительнее: дифференциальный автомат или УЗО решает каждый самостоятельно, в зависимости от вышеперечисленного личного наблюдения.

Конструкция устройства

Конструктивно диф автоматы из состоят рабочей и защитной части.

Рабочая часть представляет собой автоматический выключатель, в котором имеется специальный механизм независимого расцепления и рейка сброса с помощью внешнего механического воздействия. В различных типах диф автоматов устанавливаются четырехполюсные или двухполюсные автоматические выключатели.

Дифференциальный автомат, как и обычный автоматический выключатель, оборудован двумя расцепителями:

  • - электромагнитный расцепитель отключает линию электропитания в случае короткого замыкания;
  • - тепловой расцепитель срабатывает в случае возникновения перегрузки защищаемой группы.

Защитной частью устройства является модуль дифференциальной защиты . Он обнаруживает дифференциальный электрический ток на землю (ток утечки). Кроме этого, модуль преобразовывает электрический ток в механическое воздействие, с помощью которого через специальную рейку осуществляется сброс выключателя.

Для обеспечения питания модуля защиты от электрического тока он включается последовательно с автоматическим выключателем.

В модуле защиты от электрического тока имеются некоторые дополнительные устройства, среди которых дифференциальный трансформатор, обнаруживающий остаточный электрический ток, а также электронный усилитель с катушкой электромагнитного сброса.

Как работает диф автомат

В диф автомате, как и в устройстве защитного отключения, в качестве датчика утечки тока применяется специальный трансформатор. Работа этого трансформатора основана на изменении дифференциального тока в проводниках, подающих электрическую энергию на электроустановку, на которой обеспечивается защита.

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

Этими токами в магнитном сердечнике трансформатора тока наводятся встречно направленные равные магнитные потоки. В результате этого ток вторичной обмотки равен нулю и чувствительный элемент – магнитоэлектрическая защелка не срабатывает.

В случае возникновения утечки, к примеру, если человек случайно прикоснется к фазному проводнику или при нарушении изоляционных свойств диэлектрика, происходит нарушение баланса тока и магнитных потоков.

Во вторичной обмотке возникает электрический ток, который приводит в действие магнитоэлектрическую защелку. Сработавшая защелка воздействует на механизм, расцепляющий автомат и контактную систему.

Где применяются диф автоматы

Дифференциальный автомат может с успехом применяться в однофазных и трехфазных сетях переменного тока. Эти устройства способствуют значительному повышению уровня безопасности в процессе постоянной эксплуатации различных электроприборов.

Кроме этого, дифференциальные автоматические выключатели способствуют предотвращению пожаров, вызванных возгоранием изоляции токоведущих частей некоторых электрических приборов.

Похожие материалы на сайте:

Электричество - это, безусловно, благо. Однако, обращаться с ним нужно осторожно, ведь из-за короткого замыкания или перепадов напряжения в электросети могут пострадать бытовые приборы. А для человека, случайно соприкоснувшегося с электропроводкой под напряжением, может все кончится летальным исходом. Защитить имущество и окружающих можно с помощью специального прибора, о нем и пойдет речь ниже.

Дифференциальный автомат (дифавтомат) - является электромеханическим устройством, которое имеет два основных предназначения:

  • защитить электрическую цепь от утечки токов на землю;
  • защитить цепь от перегрузки в сети и короткого замыкания.

Дифференциальный автомат соединяет в себе функции УЗО и автоматического выключателя. Как УЗО, дифавтомат полностью защищает человеческий организм от поражения электричеством при соприкосновении с токонесущей частью электрооборудования.

Кроме этого, дифференциальный автомат отлично защищает сеть от короткого замыкания и перегрузок , то есть ведет себя, как автоматический выключатель.

Конструкция дифавтомата отличается от аналогичных ему устройств. В малом с виду корпусе удачно сочетаются и действуют два защитных прибора: УЗО и автоматический выключатель. Благодаря этому, дифференциальный автомат может быстро произвести защитное отключение. Соответственно это может произойти в случае утечки тока, перегрузки сети или короткого замыкания.

Встроенный в дифавтомат автоматический выключатель обеспечивает защиту от перегрузок в сети и короткого замыкания. В этот защитный модуль входит устройство расцепления контактов. Оно сработает если в электрической сети возникнет перегрузка или короткое замыкание. Также автомат имеет рейку сброса. Она приводится в действие благодаря внешнему механическому воздействию.

Для защиты человека от воздействия электричества в дифавтомате встроен модуль дифференциальной защиты, в который входит дифференциальный трансформатор. Это устройство проводит постоянное сравнение текущих через него токов на входе и на выходе. Если обнаружится разница, которая несет угрозу, защитный модуль с помощью усилителя и электромагнитной катушки преобразует электрический ток в механическое действие, что и обесточит цепь.

Монтаж и схема подключения дифференциального автомата

При подключении дифавтомата нужно руководствоваться следующим правилом: в дифференциальный автомат подсоединяются ноль и фаза той цепи, которую будет защищать дифавтомат. Ни в коем случае нельзя объединять нулевой провод , приходящий с автомата с другим нулевым проводом. Это приведет к отключению дифавтомата.

Монтаж дифавтомата: схема подключения №1

Первая схема подключения защищает все электрические группы при помощи одного дифференциального автомата. Устройство устанавливают на входе цепи.

Во второй схеме дифавтомат, подключенный в цепь, защищает определенную электрическую группу. Этот вариант применяется для разработки надежной электробезопасности в помещении , где находится электрическая группа.

Если дифавтомат подключается по первому варианту, то к верхним клеммам прибора подводятся провода с питающим напряжением, а к нижним - подключают нагрузку от каждой группы в отдельности. При этом группы предварительно разделены электрическими выключателями.

Главный минус такого варианта подключения является то, что в случае аварийного срабатывания автомата полностью отключатся все электрические группы.

Чтобы избежать ложного срабатывания вводного дифавтомата, рекомендуется применять автомат с током утечки 30 мА.

Монтаж дифференциального автомата: схема подключения №2

Этот вариант защиты электрической сети дифавтоматом считается наиболее надежной и удобной. Часто эта схема применяется в помещениях с повышенными требованиями по электробезопасности или во влажных помещениях - кухня или ванная комната. Особенностью второй схемы подключения дифавтомата является то, что аварийное отключение одного дифавтомата не повлечет за собой отключение остальных. Безусловно, это положительный момент такой схемы подключения дифференциального автомата для защиты необходимых групповых линий. Впрочем, эта схема стоит дороже по сравнению с первой.

Монтаж дифавтомата: подключение по селективной схеме

Разобраться, чем отличается селективная схема подключения от неселективной, можно на примере двух схем, приведенных ниже.

Для простоты понимания опишем эти схемы, как схемы условной электрической разводки на лестничной площадке дома. Вводный дифавтомат размещается в распределительном щите на площадке, а остальные дифавтоматы пусть будут установлены в трех квартирах.

Схема с селективным подключением дифавтомата.

Принцип работы такой: если из-за повреждения происходит аварийное отключение автомата в одной из квартир, то автоматы в остальных квартирах и дифавтомат в распределительном щите будут продолжать работать. В селективной схеме дифавтомат имеет обозначение «S» - селективный.

Схема без селективного подключения дифавтомата.

При срабатывании на отключение автомата в квартире, происходит отключение дифавтомата и в распределительном щите. Кроме поврежденной линии обесточиваются и две рабочие. Это происходит потому что дифавтомат в распределительном щите рассчитан на ток утечки 100 мА , а отводные автоматы рассчитанны на 30 мА. Очень важно правильно подобрать автомат по току утечки.

В зависимости от вида дифавтомата, схема подключения будет либо селективной либо неселективной.

Правила монтажа дифавтомата в распределительном щите

Подключая дифавтомат в распределительном щите, нужно следовать определенным правилам.

  1. Подсоединять фазу следует на вход дифавтомата, то есть туда, где на верхней части устройства имеются обозначения «1» или «L».
  2. Рядом с ними будет стоять буква «N» - это вход нуля на дифавтомат.
  3. Выход фазы с устройства находится в нижней части и обозначен «2» или «L».
  4. Выход нуля с прибора тут же и имеет обозначение «N».

Дифавтомат подключается, следуя приложенной к прибору инструкции.

Мастер, производящий подключение, должен четко осознавать какой из проводов и куда нужно подключать. Определить фазу можно с помощью отвертки-индикатора.

Дифавтоматы подключаются как к однофазной сети, так и к трехфазной сети переменного тока.

Подключение дифференциального автомата проводится с соблюдением всех мер электробезопасности.

Если недостаточно средств или не хватает места в распределительном щите, то стоит выбрать схему №1. Но нужно учесть, что если сработает водный дифавтомат - вся квартира будет обесточена. Также в этой схеме очень сложно искать неисправности.

Если есть время и желание повозится с более сложной схемой, хватает финансов на покупку дифавтоматов, а также имеется много места в распределительном щите, то можно смело выбирать схему №2. Она обеспечит надежность и безопасность. Ведь в случае аварии отключится лишь одна линия, а, значит, искать неисправность в такой схеме будет гораздо легче.

Что касается селективной и неселективной схем, то они, независимо от выбора дифавтомата, считаются очень надежными и вполне могут защитить людей, бытовые приборы и сеть.

В этой статье мы подробно разберем:

  • Что такое дифавтомат?
  • Его назначение, применение и характеристики.
  • Узнаем, чем отличается УЗО от дифавтомата?
  • Поговорим о существующий стандартах и типах АВДТ

Что такое дифавтомат?

Дифференциальные автоматы (их так же называют дифавтоматами или АВДТ) в технической литературе определяются, как автоматические выключатели, срабатывающие при появлении в сети дифференциальных токов. Кроме этого, в дифференциальном автомате обязательно имеется защита от сверхтоков в виде теплового и электромагнитного расцепителя. При этом дифференциальный модуль должен одновременно выполнять три функции: обнаруживать дифференциальный ток, сравнивать его со значением уставки, и отключать защищаемую сеть, если дифф. ток превысил ее значение.

Такое определение создает условия для некоторой путаницы в названиях и не дает ответа на вопрос – чем дифференциальный автомат отличается от УЗО со встроенной защитой от сверхтоков? Т.е. привычный критерий – компоновка явно недостаточен, поскольку УЗО со встроенной защитой имеет в своем составе и автоматический выключатель, обеспечивающий защиту от сверхтоков. Так в чем же отличие дифавтомата от УЗО?

Для того чтобы получить все ответы достаточно обратиться к официальным документам по техническому регулированию и внимательно прочитать несколько страниц из стандартов ГОСТ Р 51326.1-99, ГОСТ Р 51327.1-99 и ГОСТ Р 50807-95 (2001). В них содержится исчерпывающая информация, исключающая разногласия. Основываясь на этих данных можно ответить на еще один очень известный вопрос обывателей, узо или дифавтомат, что выбрать?

Для более быстрого изучения и понимания информации она систематизирована и сведена в таблицу представленную ниже. Обратите внимание на графу «назначение».

Таблица 1. Отличия УЗО, дифференциальных автоматов и выключателей дифференциального тока

УЗО или дифавтомат, что выбрать? – ответ на этот вопрос будет завесить от поставленной перед устройством задачей. Давайте разъясним.

Из данных, представленных выше, следует, что главное отличие дифавтомата от УЗО будет не столько компоновка, сколько возможности и назначение. Дифференциальный модуль АВДТ предназначен для защиты людей при КОСВЕННЫХ касаниях, а УЗО – при КОСВЕННЫХ и НЕПОСРЕДСТВЕННЫХ** касаниях. Иными словами дифференциальный автомат не рассчитан на спасение человека, коснувшегося оголенного провода под напряжением, в то время как УЗО может справиться с такой задачей.

В остальном – защите от сверхтоков и последствий появления токов утечки возможности АВДТ и УЗО со встроенной защитой от сверхтоков идентичны. Соответственно ознакомиться с принципом работы АВДТ можно на страницах, описывающих работу дифференциального модуля () и .

Стандарты

Общие требования, основные характеристики и методики проверки бытовых и аналогичных АВДТ изложены в ГОСТ Р 51327.1-99, дополнения в ГОСТ Р 51327.2-99. Оба стандарта являются аналогами соответствующих нормативов МЭК. Их действие охватывает АВДТ на напряжение не более 440 В переменного тока с частотой 50 или 60 Гц, зависимые и независимые от напряжения сети, с номинальными токами, не превышающими 125 А и с наибольшими коммутационными способностями, не превышающими 25000 А по номиналу.

Различные типы АВДТ

В ГОСТ Р 51327.1-99 принята классификация дифференциальных автоматов по ключевым показателям. Для более удобного применения все типы сведены в таблицу 2.

Таблица 2. Классификация дифференциальных автоматов

Конструкция дифференциальных автоматов (диф автоматов)

В начале этой страницы уже приводилась информация о компоновке дифференциальных автоматов (АВДТ), из которой очевидно, что их конструкция не содержит каких-то особых элементов. Здесь в едином корпусе собраны: механический узел коммутации со свободным расцеплением, электромагнитный и тепловой расцепители, плюс – дифференциальный модуль. Срабатывание любого из них приводит к отключению автомата. По отдельности эти узлы рассматривались в разделах посвященных и . Зачастую производители используют унифицированные корпуса и основные узлы с небольшими вариациями.

Характеристики дифференциальных автоматов (дифавтоматов) бытового применения

В предыдущем списке описана классификация дифференциальных автоматов по их важнейшим конструкционным признакам и техническим показателям. Практически все из них входят также и в число важнейших характеристик, сообщаемых заводами изготовителями, а стандартом ГОСТ Р 51327.1-99 даются их предпочтительные значения. Они показаны в следующей таблице.

Таблица 3. Характеристики дифференциальных автоматов бытового применения


Применение дифференциальных автоматов (диф автоматов) ГОСТ Р 51327.1–99

Российские и зарубежные АВДТ (дифавтоматы) бытового и аналогичного назначения используются главным образом в жилом секторе. Также они находят применение в электроснабжении небольших производственных и коммерческих объектов с напряжением до 400 В. Они позволяют защитить электрооборудование от сверхтоков, снизить риск возникновения пожаров за счет отключения при утечках. Также дифференциальные автоматы обеспечивают защиту персонала от поражения током при прикосновении к корпусам и частям электроустановок при выходе из строя изоляции.


Основное отличие дифавтомата в том, что он состоит из двух жестко соединенных функциональных узлов: двух или четырехполюсного автоматического выключателя и модуля дифференциальной защиты (МДЗ ) от поражения током, со взаимосогласованными характеристиками. Монтаж дифавтомата производится на 35 мм монтажную DIN-рейку.

Назначение
дифавтомата

Благодаря высокому быстродействию (меньше 0,04с) с установкой срабатывания ln=10 и 30 mA, обеспечивают эффективную защиту человека от поражения эл. током в случае его прикосновения к токоведущим частям или оказавшимся под напряжением в результате повреждения изоляции нетоковедущих частей. При этом дифавтомат обеспечивает эффективную защиту электрооборудования от перегрузки и токов короткого замыкания (сверхтоков). Кроме того, в ДВ предусмотрена защита от перенапряжения в сети, т.е. отключение участка цепи (в том числе квартирной) при длительных бросках напряжения свыше 265 В.

Принцип действия
дифавтомата

Автоматический выключатель и модуль дифференциальной защиты (МДЗ) включены последовательно, чем обеспечивается питание электронного усилителя МДЗ и поддерживается его рабочий режим.
МДЗ содержит датчик - дифференциальный трансформатор, осуществляющий обнаружение дифференциального тока (утечки) и расположенный на силовых проводах, электронный усилитель, на выходе которого включена катушка электромагнита сброса.
Для проверки функционирования дифавтомата в эксплуатации предусмотрена цепь контроля с кнопкой «тест».
При установке рычага управления в положение ВКЛ., получает питание МДЗ.
При протекании по его силовым проводам тока нагрузки, в магнитопроводе датчика создаются равные, противоположно направленные магнитные потоки и в обмотке III практически не наводится напряжение. Выключатель остается во включенном положении.
При появлении дифференциального тока (в результате повреждения изоляции токоведущих частей или через тело прикоснувшегося человека), равенство потоков нарушается и в обмотке III наводится напряжение, примерно пропорциональное дифференциальному току. При определенном значении этого напряжения (уставка срабатывания), усилитель открывается и подает ток от дополнительного источника питания на катушку электромагнита сброса. Электромагнит сброса сдвигает защелку механизма независимого расцепления выключателя. Происходит принудительное размыкания его контактов. Тот же процесс имеет место при обрыве цепи обмотки III и срабатывании защиты от перенапряжения.
Аналогично размыкаются контакты дифавтомата под воздействием защиты от сверхтоков.

Преимущества
  • высокое быстродействие
  • защита от перегрузок и от таков короткого замыкания
  • широкий диапазон рабочих температур от -25 до +50 оС
  • высокая механическая износостойкость
Недостатки

Главным недостатком является то, что дифавтоматы нельзя использовать, если к этой группе розеток подсоединены компьютеры. При включении оных не редки ложные срабатывания.

Есть еще один нюанс. Если по лучше присмотреться, то вы заметите, что дифавтоматы занимают места немного больше, чем автоматический выключатель и УЗО . Да и стоит он почему-то, не меньше, чем занимает места.

Технические характеристики
дифавтомата
Номинальное рабочее напряжение, В ~230/400
Частота тока сети, Гц 50
Максимальное сечение провода, присоединяемого к зажимам, мм 2 25
Число полюсов 2
Номинальный коммутируемый ток, ln, А 6, 10, 16, 25, 32, 40, 50, 63
Уставка срабатывания по дифференциальному току, lDn, (mA) 10, 30, 100, 300
Номинальная отключающая способность (А) 4500
Степень защиты по ГОСТ 14254-96 IP20
Диапазон рабочих температур, о C -25 - +40
Рабочая характеристика при наличии дифференциального тока с составляющими постоянного тока АС
Число механических циклов переключения, не менее 10 000
Число срабатываний от дифференциального тока, не менее 4500
Срок службы не менее, лет 15

Для чего нужен дифференциальный в электропроводке?

Дифференциальный автомат призван защитить проводку, жилище и человека от опасного воздействия электричества.

Однако, чтобы сделать это с максимальной эффективностью, необходимо понимать различие между этими устройствами.

Основное различие между УЗО (его иногда называют дифреле) и дифавтоматом кроется в расшифровке аббревиатуры и названия приборов: УЗО – устройство защиты отключения, дифавтомат – дифференциальный (т.е., в данном случае многофункциональный) автоматический выключатель.

Технический принцип работы УЗО, дифавтомата

Защитное устройство (УЗО) представляет собой электротехнический прибор, в состав которого входит модуль обнаружения разницы токов, которые протекают через устройство. Т.е., если эта разница не будет соответствовать заданному значению, произойдет размыкание контактов.
Для обеспечения этого процесса в УЗО включены отдельные элементы, способные обнаруживать, измерять дифференциальный ток и «выносить решение» о размыкании контактов.
Последнюю операцию производит разъединитель, не содержащий элементов защиты электроцепи от замыкания, перегрузок.
Дифавтомат, по сути, блок, в котором совмещено УЗО и устройство отключения.
Автомат защищает электрическую цепь от утечки тока (подобно УЗО) и одновременно прерывает подачу электроэнергии при коротком замыкании (КЗ), либо перегрузках. Выполнение подобных функций обеспечивается наличием в дифавтомате защиты от перегрева и сверхтоков, что гарантирует защиту цепи, оборудования.


Различие между дифавтоматом и УЗО

Функция защитного устройства – отключение электрической цепи только в случае возникновения утечки тока, т.е. это просто прибор, включенный в сеть, для которого необходима защита. УЗО является модулем, который обнаруживает утечку тока (например, при повреждении изоляции) и дает команду силовому механизму на отключение цепи. При этом УЗО не может защитить сеть от перегрузок или КЗ. Попросту говоря, если в вашей электропроводке произойдет замыкание или будут превышены все нормы нагрузки, все провода сгорят вместе с УЗО.
Дифференциальный автомат – электротехническая сборка, включающая в себя и защиту от утечки тока и защиту от замыкания, плюс перегрузок. При этом дифавтомат защищает и сам себя. Отличить оба прибора можно и визуально. На дифреле стоит обозначение, исполненное крупными буквами; например, «16А», указывающее номинальный ток. Если же на корпусе прибора перед большой цифрой стоит латинская буква, например, «С16», то перед вами – дифавтомат («С» характеризует тип расцепителя, рассчитанного на 16А). Если на приборах имеются обозначения на русском языке, то «ВД» будет означать, что у вас УЗО, если же написано АВДТ, то это «автоматический выключатель дифференциального типа».

Главными недостатками являются:

  • Если дифавтомат выйдет из строя, необходимо будет приобретать новый. Тут же обращаем Ваше внимание на то, что при поломке комбинации УЗО + автомат, необходимо будет заменить только одно изделие, т.к. крайне редко ломаются сразу же два. Как ни крути, отдельный элемент будет стоить дешевле, чем совмещенный вариант.
  • При отключении сложно понять причину: возникновение КЗ, тока утечки либо перегрузки сети. В случае с разделенными устройствами причину выяснить гораздо проще: выбил АВ – короткое замыкание либо перегрузка, выбило УЗО – утечка тока

Преимущества и недостатки раздельного варианта можно вывести, опираясь на плюсы и минусы предыдущего устройства, а именно:

  • покупка нового изделия обойдется дешевле;
  • легче определить поломку;
  • дольше устанавливать;
  • занимает больше места на DIN-рейке;
  • отсутствие защиты от КЗ и перегрузки, если автоматический выключатель будет отсутствовать.

Ну и последнее, о чем хотелось бы рассказать — что все таки лучше выбрать и поставить в доме: УЗО или дифавтомат.

Что лучше установить?

Вы ознакомились с назначением, преимуществами и недостатками каждого аппарата.
Если все же ответ Вам не понятен, подведем итог по выбору.
Если Вы осуществляете монтаж электропроводки в квартире либо доме с простой схемой проводки, то допустимо устанавливать только дифавтомат.
При создании сложной сети в коттедже лучше применять несколько УЗО с АВ на каждую группу проводов (розеточные, для освещения, для мощных электроприборов и т.д.).
Для защиты отдельной сети с небольшим потреблением электроэнергии дифавтомат можно и не ставить, а достаточно обезопасить линию одним лишь устройством защитного отключения.

Видео инструкция

К вашему вниманию видео, на котором наглядно объясняется отличие:

Где купить дифференциальный автомат?


Более подробно о характеристиках дифавтомата Вы можете изучить в нашем каталоге интернет-магазина Voltkin.Ru так же приобрести их по низким ценам. Вся продукция на нашем сайте является оригинальной и имеет сертификаты соответствия.

Difference Engine | вычислительная машина

Difference Engine , одна из первых вычислительных машин, чуть не первая вычислительная машина, спроектированная и частично построенная в 1820–30-е годы Чарльзом Бэббиджем. Бэббидж был английским математиком и изобретателем; он изобрел короволова, реформировал британскую почтовую систему и был пионером в области исследования операций и актуарной науки. Именно Бэббидж первым предположил, что погоду прошлых лет можно было определить по годичным кольцам деревьев.Он также всю жизнь увлекался ключами, шифрами и механическими куклами (автоматами).

Разностная машина

Завершенная часть разностной машины Чарльза Бэббиджа, 1832 г. Этот усовершенствованный калькулятор был предназначен для создания таблиц логарифмов, используемых в навигации. Ценность чисел была представлена ​​положениями зубчатых колес, отмеченными десятичными числами.

Музей науки Лондон

Подробнее по этой теме

компьютер: The Difference Engine

Чарльз Бэббидж был английским математиком и изобретателем: он изобрел короволова, реформировал британскую почтовую систему и был пионером...

Как член-основатель Королевского астрономического общества, Бэббидж видел очевидную потребность в разработке и создании механического устройства, которое могло бы автоматизировать долгие и утомительные астрономические вычисления. Он начал с письма в 1822 году сэру Хамфри Дэви, президенту Королевского общества, о возможности автоматизации построения математических таблиц, в частности таблиц логарифмов для использования в навигации. Затем он написал статью «О теоретических принципах механизма для расчета таблиц», которую он зачитал обществу в том же году.(Он выиграл первую золотую медаль Королевского общества в 1823 году.) Таблицы, которые использовались тогда, часто содержали ошибки, которые могли быть проблемой жизни и смерти для моряков в море, и Бэббидж утверждал, что, автоматизируя производство таблиц, он может гарантировать их точность. Заручившись поддержкой в ​​обществе своей «Разностной машины», как он ее называл, Бэббидж затем обратился к британскому правительству с просьбой профинансировать разработку, получив один из первых в мире государственных грантов на исследования и технологические разработки.

Бэббидж очень серьезно подошел к проекту: он нанял мастера-машиниста, организовал пожаробезопасную мастерскую и построил пыленепроницаемую среду для тестирования устройства. До этого вычисления редко производились с точностью до 6 цифр; Бэббидж планировал регулярно выдавать 20- или 30-значные результаты. Разностная машина была цифровым устройством: она работала с дискретными цифрами, а не с гладкими величинами, и цифры были десятичными (0–9), представленными позициями на зубчатых колесах, а не двоичными цифрами («битами»), которые немецкий математик -философ Готфрид Вильгельм фон Лейбниц одобрил (но не использовал) в своем «Счетчике шагов».Когда одно из зубчатых колес поворачивается с 9 на 0, это заставляет следующее колесо продвигаться на одну позицию, неся цифру, так же, как работал калькулятор Лейбница Step Reckoner.

Тем не менее, The Difference Engine был больше, чем просто калькулятор. Он механизировал не просто один расчет, а целую серию вычислений по ряду переменных для решения сложной задачи. Он вышел далеко за рамки калькуляторов и в других отношениях. Как и в современных компьютерах, у Difference Engine было хранилище, то есть место, где можно было временно хранить данные для последующей обработки, и он был разработан, чтобы штамповать свои выходные данные в мягком металле, который впоследствии можно было бы использовать для изготовления печатной формы.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Тем не менее, разностная машина выполнила только одну операцию. Оператор установит все свои регистры данных с исходными данными, а затем единственная операция будет многократно применяться ко всем регистрам, в конечном итоге приводя к решению. Тем не менее, по сложности и смелости конструкции он превосходил любые существовавшие в то время счетные устройства.

Полный двигатель, рассчитанный на размер комнаты, никогда не был построен, по крайней мере, Бэббиджем.Хотя он получал несколько государственных субсидий, они были спорадическими - правительства менялись, финансирование часто заканчивалось, и ему приходилось лично нести часть финансовых затрат, - и он работал с допусками строительных методов того времени или приближался к ним и столкнулся с многочисленные трудности строительства. Все работы по проектированию и строительству были прекращены в 1833 году, когда Джозеф Клемент, машинист, ответственный за сборку машины, отказался продолжать работу, если ему не была внесена предоплата. (Завершенная часть разностной машины находится на постоянной выставке в Музее науки в Лондоне.) См. Также Analytical Engine.

Двигатели | Двигатель Бэббиджа

Двигатели

Чарльз Бэббидж (1791–1871), пионер компьютеров, разработал два класса двигателей: разностные двигатели и аналитические двигатели. Разностные машины называются так из-за математического принципа, на котором они основаны, а именно метода конечных разностей.Прелесть метода в том, что он использует только арифметическое сложение и устраняет необходимость умножения и деления, которые сложнее реализовать механически.

Разностные двигатели - это строго калькуляторы. Они вычисляют числа единственным способом, которым умеют, - многократным сложением по методу конечных разностей. Их нельзя использовать для общих арифметических вычислений. Аналитическая машина - это гораздо больше, чем просто калькулятор, она знаменует собой переход от механизированной арифметики вычислений к полноценным вычислениям общего назначения.На разных этапах развития его идей было как минимум три дизайна. Так что говорить об аналитических машинах во множественном числе строго правильно.

Двоичное, десятичное и обнаружение ошибок

Вычислительные машины

Бэббиджа - десятичные цифровые машины. Они являются десятичными в том смысле, что используют знакомые десять чисел от 0 до 9, и являются цифровыми в том смысле, что только целые числа распознаются как действительные. Числовые значения представлены шестеренками, и каждая цифра числа имеет свое собственное колесо.Если колесо останавливается в положении, промежуточном между целочисленными значениями, это значение считается неопределенным, и двигатель рассчитан на заклинивание, чтобы указать, что целостность расчета была нарушена. Замедление - это форма обнаружения ошибок.

Бэббидж рассматривал возможность использования систем счисления, отличных от десятичной, включая двоичную, а также систему счисления 3, 4, 5, 12, 16 и 100. Он остановился на десятичной системе из соображений технической эффективности - чтобы уменьшить количество движущихся частей - а также для их повседневное знакомство.

Разностный двигатель № 1

Бэббидж начал в 1821 году с разностной машины № 1, предназначенной для вычисления и табулирования полиномиальных функций. Проект описывает машину, которая автоматически вычисляет ряд значений и выводит результаты в таблицу. Неотъемлемой частью концепции дизайна является печатающее устройство, механически связанное с вычислительной секцией и являющееся неотъемлемой частью ее. Разностная машина № 1 - это первая законченная разработка для автоматической вычислительной машины.

Время от времени Бэббидж менял мощность двигателя.На схеме 1830 года изображена машина, рассчитывающая с шестнадцатью цифрами и шестью порядками разницы. Для Engine потребовалось около 25 000 деталей, поровну разделенных между вычислительной секцией и принтером. Если бы он был построен, он бы весил около четырех тонн и был около восьми футов в высоту. Работы по строительству двигателя были остановлены в 1832 году из-за спора с инженером Джозефом Клементом. Государственное финансирование было окончательно прекращено в 1842 году.

Аналитическая машина

Когда строительный проект застопорился и освободился от гаек и болтов детальной конструкции, Бэббидж задумал в 1834 году более амбициозную машину, позже названную Analytical Engine, программируемую вычислительную машину общего назначения.

Аналитическая машина обладает многими важными функциями, присущими современным цифровым компьютерам. Его можно было программировать с помощью перфокарт - идея, заимствованная из жаккардового ткацкого станка, используемого для ткачества сложных узоров на текстиле. Механизм имел «Хранилище», где можно было хранить числа и промежуточные результаты, и отдельную «Мельницу», где выполнялась арифметическая обработка. Он имел внутренний репертуар из четырех арифметических функций и мог выполнять прямое умножение и деление. Он также мог выполнять функции, для которых у нас есть современные названия: условное ветвление, цикл (итерация), микропрограммирование, параллельная обработка, итерация, фиксация, опрос и формирование импульсов, среди прочего, хотя Бэббидж нигде не использовал эти термины.У него было множество выходных документов, включая распечатку на бумаге, перфокарты, построение графиков и автоматическое создание стереотипов - лотки из мягкого материала, в которые запечатывались результаты, которые можно было использовать в качестве форм для изготовления печатных форм.

Логическая структура аналитической машины была по существу такой же, как и та, которая доминировала в компьютерном дизайне в электронную эпоху - отделение памяти («Магазин») от центрального процессора («Мельница»), последовательная работа с использованием «цикл выборки-выполнение», а также средства для ввода и вывода данных и инструкций.Назвать Бэббиджа «первым компьютерным пионером» - неслучайная дань уважения.

Новый разностный двигатель

Когда новаторская работа над аналитической машиной была в основном завершена к 1840 году, Бэббидж начал рассматривать новую разностную машину. Между 1847 и 1849 годами он завершил разработку разностной машины № 2, улучшенной версии оригинала. Этот механизм вычисляет числа длиной в тридцать одну цифру и может табулировать любой многочлен до седьмого порядка. Дизайн был элегантно простой и требовал лишь примерно трети деталей, требуемых в разностном двигателе No.1, обеспечивая при этом аналогичную вычислительную мощность.

Модель

Difference Engine № 2 и аналитическая машина имеют одинаковую конструкцию для принтера - устройства вывода с замечательными характеристиками. Он не только производит распечатку печатных копий на бумаге в качестве контрольной копии, но также автоматически стереотипирует результаты, то есть впечатляет результаты на мягком материале, например, на гипсе, который можно использовать в качестве формы, из которой может быть изготовлена ​​печатная форма. сделали. Аппарат автоматически набирает результаты и допускает программируемое форматирование i.е. позволяет оператору предварительно задать расположение результатов на странице. Изменяемые пользователем функции включают переменную высоту строки, переменное количество столбцов, переменные поля столбцов, автоматический перенос строк или перенос столбцов и оставление пустых строк через каждые несколько строк для удобства чтения.

Физическое наследие

За исключением нескольких частично завершенных механических сборок и тестовых моделей небольших рабочих секций, ни один из проектов Бэббиджа не был полностью реализован физически при его жизни.Основная сборка, которую он выполнил, была одна седьмая разностного двигателя № 1, демонстрационного образца, состоящего примерно из 2000 деталей, собранных в 1832 году. Он работает безупречно по сей день и является первым успешным автоматическим вычислительным устройством, воплощающим математические правила в механизме. Небольшая экспериментальная часть аналитической машины строилась во время смерти Бэббиджа в 1871 году. Многие из небольших экспериментальных сборок уцелели, как и исчерпывающий архив его чертежей и записных книжек.

Проекты огромных механических вычислительных машин Бэббиджа считаются одним из поразительных интеллектуальных достижений 19 века. Лишь в последние десятилетия его работы были подробно изучены, и масштабы того, чего он достиг, становится все более очевидным.

Как это работает | Двигатель Бэббиджа

Принцип различия двигателей

Разностные машины называются так из-за математического принципа, на котором они основаны, а именно метода конечных разностей.Как правило, для вычисления значения полинома может потребоваться любое или все операции сложения, вычитания, умножения и деления.

Преимущество метода конечных разностей заключается в том, что он устраняет необходимость в умножении и делении и позволяет вычислять значения многочлена, используя только простое сложение. Сложить два числа с помощью шестерен проще, чем умножение или деление, поэтому этот метод упрощает сложный механизм.

Если известны первые несколько значений полинома, остальные могут быть вычислены с помощью простого повторного сложения.Этот метод проиллюстрирован на диаграмме выше для функции F (x) = x 2 + 4. Значения x показаны в первом столбце с увеличением на 1 каждый раз (x = 1, 2, 3, 4. .). Значения функции x 2 + 4 показаны во втором столбце с первыми четырьмя значениями, вычисленными с помощью мысленной арифметики или вручную (5, 8, 13, 20).

Следующим шагом будет вычисление первой и второй разностей. Первые различия показаны в третьем столбце и рассчитываются путем вычитания последовательных значений из предыдущего столбца, как показано сплошными стрелками, проходящими слева направо (8-5 = 3, 13-8 = 5 и т. Д.). Вторые разности вычисляются путем вычитания первых пар разностей, и они отображаются в последнем столбце.

После вычисления этих начальных значений остальные значения функции могут быть рассчитаны путем обращения процесса. Значения, которые мы хотим вычислить, показаны под верхней пунктирной линией. Для этого полинома вторая разность является константой (2). Чтобы вычислить значение функции для x = 5, постоянная разность (2) добавляется к первой разности (7), чтобы получить следующую первую разность (9) (красная стрелка), которую затем можно добавить к последнему значению функции. (синяя стрелка), получаем F (5) = 29.Это желаемый результат, достигаемый без выполнения умножения.

Затем процесс может быть повторен для получения следующей первой разности (11), которая может быть добавлена ​​к последнему значению функции, чтобы получить F (6) = 40 и т. Д. Используя этот метод, можно вычислить любой полином второй степени. и, в более общем случае, любой полином n -й степени может быть вычислен с использованием только сложения, начиная с разности n -й степени .

Разностная машина Бэббиджа № 2 имеет «регистры» для хранения одного числа из каждого столбца в таблице (например, 20, 7, 2).Это добавило бы вторую разницу к первой, а затем добавило бы этот результат к значению функции для вычисления следующей записи в таблице. Было достаточно «регистров» для семи разностей, что позволяло вычислять 31-значные значения для многочленов с членами до x 7 .

В чем разница, сделанная разностным двигателем: из калькулятора Чарльза Бэббиджа появился современный компьютер | История

Как можно догадаться из названия, «Разностная машина» - странно сложный для описания объект.Вы можете начать с представления стороны большой детской кроватки со стойками, окруженными маленькими металлическими колесами - или, точнее, катушками, - но лучше все увидеть самому.

Хорошо запыленный и с отполированной латунной фурнитурой, он выставлен в первой галерее выставки «Век информации» в Национальном музее американской истории. Хотя усиленный голос указывает на важность машины в истории науки, она редко привлекает толпу.Не сомневайтесь, однако, что Разностная машина - это связь с мощным интеллектуальным возбуждением и с удивительным человеком, которого британское правительство недавно удостоило награды собственной почтовой маркой. Это Чарльз Бэббидж, человек, который более 150 лет назад впервые смутно увидел сегодняшний компьютерный век и стремился его достичь.

The Difference Engine - это калькулятор. Он составляет числовые таблицы с использованием математического метода, известного как метод разности. Сегодня такие таблицы, которые часто используются в навигации и астрономии, будут вычисляться и храниться в электронном виде.Почти полтора века назад разностная машина выполняла почти ту же работу, но медленно и механически.

Два шведа, Георг Шойц и его сын Эдвард, построили машину Смитсоновского института в 1853 году. На каждом из длинных валов установлены диски, а на каждом диске есть колеса с десятью зубьями, соответствующими отметкам на дисках. Ученый мог установить диски с известными цифрами, четными или нечетными, повернуть кривошип и, прочитав на каждом валу, найти результат расчета. Этот конкретный «двигатель» также мог распечатать свои ответы.Проданный обсерватории в Олбани, штат Нью-Йорк, он был передан Смитсоновскому институту в 1963 году.

Шойцы не интересовались приятным дизайном. Однако их устройство работало хорошо, поскольку они следовали до практического завершения концепциям одного из самых блестящих умов XIX века. Изобретатель и философ Бэббидж создал прототип оригинальной разностной машины еще в 1822 году, а затем продолжал вносить улучшения, так и не доработав его. Он с энтузиазмом одобрил работу своих друзей Георга и Эдварда Шойца.Но в течение многих лет, которые потребовались им для завершения своей машины, изобретатель нащупывал механическое устройство, которое выходило бы далеко за рамки расчетов. На самом деле будет хранить созданных данных, а затем повторно использовать информацию, чтобы добавить больше. Бэббидж описал этот процесс как «двигатель поедает собственный хвост».

То, что он предвидел, было примитивным компьютером. Как писал его биограф Энтони Хайман, «Бэббидж работал сам по себе, далеко опережая современные мысли.Ему нужно было не только разрабатывать дизайн, но и разрабатывать концепции, конструкцию и даже инструменты для изготовления деталей. Он . . . стоит особняком: великая исконная фигура вычислительной техники ».

Чарльз Бэббидж родился в 1791 году в Девонширской богатой и увлеченной семье. Он пошел в хорошую школу, а затем отправился в Кембридж, не зная, чего там ожидать, за исключением предупреждения, что это плохое место для покупки вина. От природы блестящий в математике он обнаружил, что его профессора математики на самом деле знают меньше, чем он сам.

Явно гений, Чарльз, похоже, был очаровательным молодым человеком, исполненным юношеской решимости улучшить преподавание математики в Кембридже. Вместе со своим близким другом Джоном Гершелем, сыном знаменитого астронома Уильяма Гершеля, Бэббидж помог основать Аналитическое общество.

Подобно Лунному обществу во времена Джозайи Веджвуда и Эразма Дарвина (дедушка Чарльза), два поколения назад, «аналитики» собрались в шумной компании, чтобы обсудить, среди прочего, производство ткани из хлопка и шерсти и чугунные кузницы и сталелитейные заводы заполнили зеленый Мидлендс Англии.Их целью было вычислить, как наука может наилучшим образом поддержать продолжающуюся промышленную революцию с помощью новых методов, лучших инструментов и более точного планирования.

Задолго до того, как отправиться в Кембридж, Бэббидж придумал способ ходить по воде. «Мой план, - писал он, - заключался в том, чтобы прикрепить к каждой ступне по две доски, тесно соединенные вместе петлями, прикрепленными к подошве обуви». Эта штука сработала достаточно хорошо, чтобы юный Чарльз смог спуститься вниз по реке во время отлива. Но что-то пошло не так, и ему пришлось спасаться плаванием.

Он покинул Кембридж, одержимый идеей использования машин для ускорения трудоемких математических вычислений. Так родилась идея разностной машины. Чарльз также представил машину, которая будет обрабатывать больше десятичных знаков, чтобы ускорить процесс «переноса» и «заимствования».

«Он всегда был великим специалистом по улучшению», - говорит Пегги Кидвелл, куратор разностной машины Scheutz в Смитсоновском институте. Кидвелл, соавтор книги Landmarks in Digital Computing , считает, что Бэббиджа постоянно подстрекал стремление улучшить не только свой Engine, но и качество жизни XIX века.Среди других примеров она приводит его эксперименты с печатью таблиц разными цветами на разных оттенках бумаги (черный отпечаток на белой бумаге был неприятен для глаз). В 1826 году он опубликовал одну страницу таблиц 13 разными красками на бумаге 151 разных цветов.

Что еще более важно, он бесконечно искал способы избавить фабричную работу от убойной рутины. Например, дозирующие устройства автоматически производят бессмысленный подсчет некоторых повторяющихся действий на мельнице. Он изобрел таймер для того, чтобы набивать удары; подозрительные рабочие назвали это «контрольным сигналом».«Он разработал устройство для регистрации направления толчков в сейсмоопасных районах, красочный валик для печати и, возможно, думая о тех детских« водных ботинках », предложил идею гидроплана.

Он пытался заставить правительство изменить традиционные значения фунтов, шиллингов и пенсов на десятичную систему. Он прошел примерно так же далеко, как сегодня американские ученые, после долгих лет тщетных призывов ввести метрическую систему. Тем не менее, британцы приняли предложенную им монету в два шиллинга, или флорин, сделав десять флоринов равными фунту стерлингов.

Бэббидж так и не закончил полностью расширенную разностную машину, которую он начал называть «аналитической машиной», но части оригинала плавно отображались на дисплеях и продолжали привлекать к нему все больше внимания. «Теперь, мистер Бэббидж, - сказала одна женщина, выслушав его объяснение, - я хочу знать только одну вещь. Если вы зададите вопрос неправильно, получится ли правильный ответ?» Со временем люди узнали, что компьютер не умнее своего программиста. Как говорится, «мусор на входе, мусор на выходе».«

Бэббидж был великолепным хозяином. Звонил герцог Веллингтон. Чарльз Диккенс тоже. Бэббидж беседовал с сэром Чарльзом Уитстоном, изобретателем моста Уитстона для измерения электрического сопротивления; с Джозефом Уитвортом, чья винтовочная пушка с шестиугольным отверстием была куплена Конфедеративными Штатами Америки и использовалась со смертельной точностью против несчастных солдат Союза; с Isambard Kingdom Brunel, строителем гигантского железного корабля Great Eastern ( Smithsonian , ноябрь 1994 г.).

Прежде всего, была Августа Ада Байрон, дочь поэта. Это была блестящая и красивая женщина, которую Байрон назвал «Августа» в честь своей сводной сестры, которая также была его любовницей. Хотя Августа Ада была ее дочерью, леди Байрон никогда не простила девушке того же имени, что и женщина, которую она презирала.

Ада хорошо разбиралась в математике и была одним из немногих людей, способных понять и объяснить, в чем суть изобретений Бэббиджа. Это был целомудренный роман - Ада была замужем за графом Лавлейс.Но она посвятила годы тому, чтобы помогать Бэббиджу, писать объяснения его достижений и мечтаний, восхищаясь им как с профессиональной, так и с сыновней преданностью. Она так хорошо написала некоторые из его заметок, что он захотел опубликовать их под ее подписью. Она отказалась. Тем не менее, когда он немного переписал ее копию - просто изменив пару слов - она ​​дала понять, что ни один никогда не переписывает байрона.

Как и многие викторианцы, Ада пристрастилась к опиуму. Во время ее мрачной смерти от рака ее мать спрятала опиум, который она тогда использовала, чтобы облегчить боль, чтобы Ада страдала еще больше и раскаивалась.После ее смерти Бэббидж лишился женщины, которую Энтони Хайман описывает как «свою любимую интерпретатор». Его планы предполагали создание системы перфокарт, которая бы управляла функциями все еще теоретической машины. Он получил идею карты от известного французского ткацкого станка, представленного в начале 1800-х годов Жозефом Мари Жаккаром, который использовал выбранные карты для автоматизации ткачества разноцветных узоров. Именно Ада могла лучше всего выразить то, что карточная система могла бы сделать для машины Чарльза: «Мы можем наиболее точно сказать, что аналитическая машина плетет алгебраические узоры так же, как жаккардовый станок плетет цветы и листья.«

Хотя идеи Бэббиджа о хранении информации существуют только в его обширных планах, его концепции продолжали приближаться к нашему компьютерному веку. Карточная система была жизненно важна для самых первых электронных компьютеров, устройств после Второй мировой войны, которые заполняли целую комнату.

Разностная машина Scheutz также связывает нас с ранними днями Смитсоновского института. Джозеф Генри, первый секретарь Института, посетил Бэббиджа в 1837 году и написал: «Он, возможно, больше, чем кто-либо из когда-либо живших, сузил пропасть, [разделяющую] науку и практическую механику.«Мягкая оценка. Сегодня, когда вокруг нас крутятся компьютеры, которые вращаются вокруг нас, делая возможным жизненный опыт, который простирается от космических полетов до Интернета, судя о Бэббидже, трудно не смотреть на этого пророка XIX века с изумленным трепетом.

Difference Engine № 1 или «Жемчужина всех механизмов»

Difference Engine был нацелен на автоматизацию процесса расчета. Состоящий из тысяч шестерен, пружин, кронштейнов и других движущихся частей, он был разработан для выполнения множества вычислений, а не одной суммы, превосходя все, что было до него.Он был разработан Чарльзом Бэббиджем (1791–1871), который мечтал создать автоматическую, безошибочную вычислительную машину. Машина, которую сегодня можно было бы узнать как компьютер.

Difference Engine №1 был далеко не законченным устройством. Он продемонстрировал лишь небольшую часть того, что предвидел Бэббидж. К 1834 году он сконструировал новую, более сложную машину - Аналитическую машину. Подобно современным компьютерам, эту машину можно было «запрограммировать» с помощью серии перфокарт, которые «сообщали» машине, какие вычисления выполнять и в каком порядке (идея, вдохновленная ткацким станком Jacquard Loom, который использовал перфокарты для производства различных текстильных конструкций ).

Бэббидж сконструировал свою последнюю вычислительную машину - Разностную машину № 2, создав серию сложных, подробных чертежей и инструкций, чтобы показать, как она будет работать. Но, как и большинство его проектов, он так и не построил его. Только в 2002 году был наконец собран первый полный двигатель Бэббиджа. На его строительство потребовалось семнадцать лет. Его построили современные специалисты в Музее науки в Лондоне с использованием подробных чертежей Бэббиджа. С тысячами движущихся частей машина имеет колоссальные два метра в высоту, более трех метров в длину и весит как большой бегемот! И он работает именно так, как предсказывал Бэббидж в своих проектах, созданных более 150 лет назад.

Он мечтал создать автоматическую, безошибочную, программируемую машину, которая произвела революцию в решении сложных задач, и тем самым он опередил переход от простого калькулятора к компьютерам будущего. У Difference Engine была возможность хранить информацию, временно удерживая данные, которые можно было использовать для последующей обработки. Сегодня различное программное обеспечение может создавать относительно простые числа и расчеты, моделирующие что угодно, от игр и музыки до высадки на Луну!

Знаете ли вы..?

Ада Лавлейс (1815-1852), называющая себя «аналитиком (и метафизиком)» и дочь известного поэта лорда Байрона, какое-то время работала с Бэббиджем над проектами. Она опубликовала свои собственные заметки, в которых предлагала способы развития программируемых функций машины, которые более полно, чем кто-либо другой, предвидели более широкое влияние, которое программное обеспечение может оказать на человеческое общество.

Любимые изобретения

IV: машина Бэббиджа

На раннем этапе нашей истории ученым, инженерам и мореплавателям приходилось полагаться на человеческий расчет для выполнения сложных математических функций.Команды математиков или «людей-калькуляторов» должны были создать безошибочные таблицы уравнений и данных. Проблема заключалась в том, что человеческие калькуляторы были несовершенными. Человеческий расчет оказался неэффективным и неточным методом табулирования данных.

В 1822 году у гениального математика и изобретателя Чарльза Бэббиджа было видение, которое навсегда изменило игру. Разочарованный человеческой ошибкой, Бэббидж разработал разностную машину для автоматизации процесса вычисления математических функций.Движок был разработан для расчета чисел методом конечных разностей. Большим преимуществом этого метода является то, что он использует только сложение и устраняет необходимость умножения и деления, которые труднее реализовать механически. Этот процесс разбивает сложную задачу, подверженную человеческой ошибке, на небольшие фрагменты, которые можно запрограммировать так, чтобы исключить почти все ошибки в расчетах.

Хотя Бэббидж отвечал за разработку разностной машины, потребовалось еще 153 года, прежде чем она была построена.В 2002 году механический калькулятор был построен в точном соответствии с оригинальными чертежами Бэббиджа. И за это мы должны поблагодарить нашего соучредителя Натана Мирвольда. Мирвольд не только профинансировал часть механизма вывода Лондонского музея науки для работающей разностной машины № 2, но также является владельцем разностной машины № 2, благодаря чему механический калькулятор, представленный в нашем фойе, является одним из двух единственных в мире. Мир.

Трудно представить мир без представления Чарльза Бэббиджа о механическом калькуляторе.Разве без Бэббиджа мы отправили бы наших детей в класс алгебры с человеческими калькуляторами в этот школьный сезон? Чарльз Бэббидж был способен разбить всю сложность нашей вселенной на управляемые части. Он принадлежит к группе мыслителей, которые раскрыли вычислимую природу нашего мира и служат источником вдохновения для многих из нас на IV каждый раз, когда мы идем по фойе IV Lab и мельком мелькаем в дифференциальной машине № 2.

Чтобы узнать больше о любимых изобретениях И.В., ознакомьтесь с нашей публикацией о шифровальных машинах и пожарных рукавах.

Difference Engine # 2 - Лондон, Англия

«Я хочу, чтобы эти расчеты производились паром».

Кембриджский математик Чарльз Бэббидж был настоящим дитя раннего машинного века, которого с раннего возраста очаровывали автоматы, выставленные в знаменитом механическом музее Лондона. В своих мемуарах он писал, что еще в детстве «Моим неизменным вопросом при получении новой игрушки была мама, а что внутри?»

Повзрослев, Бэббидж был вдохновлен на создание того, что в 1822 году стало считаться первым примером компьютера, из-за разочарования при обнаружении постоянных ошибок в математических таблицах, рассчитываемых человеком.Но, несмотря на то, что он был богатым и влиятельным, а его замыслы были требовательными, он так и не смог закончить вычислительную машину при жизни. К счастью, он оставил после себя пачки заметок, диаграмм и частичных машин, которые позволили современным машинистам взять на себя эту задачу, создав две современные викторианские вычислительные машины.

Его первая разработка, известная как Difference Engine # 1, была масштабной и требовала около 25 000 деталей в эпоху нестандартных инструментов и оборудования.

Бэббидж был математиком и изобретателем, членом престижного Королевского общества, но не машинистом.Поэтому ему приходилось полагаться на навыки других, чтобы сделать свои машины реальностью. Это могло быть основной проблемой, так как ограничения в технологии изготовления точных инструментов той эпохи были проблемой; его проблемы, похоже, были связаны как с его вспыльчивым характером, так и с любым другим фактором.

Единственный физический двигатель, который Бэббидж видел в своей жизни, была небольшая часть этого первого двигателя, экспериментальная концепция, построенная для него в 1832 году Джозефом Клементом, мастером-машинистом. Споры по поводу оплаты и личные конфликты положили конец их отношениям.Построенный за невероятную сумму в 17 500 фунтов стерлингов на государственные деньги, он стал колоссальным провалом.

Хотя это и не та машина, которую он намеревался увидеть построенной, Бэббидж успешно использовал это маленькое устройство, чтобы продемонстрировать надежность своей общей концепции. Эта небольшая часть двигателя все еще существует и выставлена ​​в Музее электростанции в Сиднее, Австралия.

В 1833 году Бэббидж встретил юную Аду Лавлейс, дочь поэта лорда Байрона, который в 17 лет был блестящим молодым математиком.Она будет первой, кто осознает способность машины манипулировать не числами, а другими вещами.

Его второй проект был его самой передовой концепцией. Аналитическая машина, разработанная для выполнения сложных вычислений и работающей на пару, была действительно предшественницей современного компьютера. К сожалению, он так и не был построен. Небольшая часть этой машины, построенная его сыном Генри в 1910 году, выставлена ​​в Лондонском музее науки.

Машина, которой он наиболее известен, - это его разностная машина №2, все еще простая вычислительная машина, но значительно улучшенная за счет меньшего количества деталей.Но Бэббидж умер в 1871 году, так и не увидев, как его мечты осуществились. Он похоронен на кладбище Кенсал-Грин.

Хотя рабочие прототипы были опробованы во время и после жизни Бэббиджа, полностью функциональная разностная машина № 2 была построена Лондонским музеем науки только в 1991 году в ознаменование 200-летия со дня рождения Бэббиджа. Строительством руководил куратор Дорон Суэйд, который написал книгу «Разностная машина: Чарльз Бэббидж и поиски создания первого в мире компьютера » о 17-летнем проекте создания двигателя.Команда музея работала на основе своей коллекции документов Бэббиджа и 20-страничного чертежа машины, исправляя лишь несколько мелких ошибок в первоначальном дизайне.

В результате получился 2,6-тонный латунный станок, который не только красив по своим функциям, но и по форме, особенно когда оживают его многочисленные вращающиеся части.

Разностная машина № 2 1991 года выставлена ​​в Лондонском музее науки вместе с половиной мозга Бэббиджа.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *