Что такое дифференциальный ток?

Основное требование, предъявляемое к современным электросетям – электробезопасность,
обеспечивать которую призвана защитная автоматика, расположенная в распределительном щитке.
Функции защиты от токовых перегрузок и короткого замыкания принадлежат автоматическому
выключателю, защитными отключениями, охраняющими человека от электротравм «занимается»
УЗО. Защитные функции обоих устройств лежат в основе дифференциальных автоматов,
одновременно оберегающих и человека и электропроводку.

Устройство защитного отключения (УЗО)

В реальных электрических сетях дифференциальный ток, соответствующий току утечки,
присутствует всегда. Определяемый диэлектрическими свойствами изоляции, он имеет
малое значение и реальной угрозы не несет. Однако в случае повреждения изоляции
электрического проводника или пробоя ее на металлический корпус бытового
электроприбора возникает серьезная опасность поражения электрическим током. В данной
ситуации расцепитель дифференциального автомата или УЗО разрывает аварийную
электрическую цепь.

Определение дифференциального тока

Выражаясь околонаучным языком, дифференциальный ток представляет собой
среднеквадратичное значение векторной суммы токов, протекающих в цепи. Для перевода
на общепонятный язык, рассмотрим конкретную электрическую цепь со входом и выходом
электрического тока, роль которых выполняет наличие фазных и нулевых проводов.

Нетрудно догадаться, что на участке электросети, где изоляция проводов исправна, токи
нулевых и фазных проводников будут совпадать по величине силы тока, но будут
противоположны по направлению. Векторная сумма этих токов, а следовательно, и
величина дифференциального тока при этом равны нулю. В случае повреждения
изоляции наблюдается факт возникновения утечки, в результате разницы входного и
выходного токов величина дифференциального тока отлична от нуля – возникает
аварийная ситуация.

Как защититься?

Рассматривая способы защиты от дифференциальных токов, мы фактически знакомимся с
устройством и принципом действия УЗО (дифавтомата). На практике момент
обнаружения дифференциального тока в обоих устройствах обеспечивается
дифференциальными трансформаторами.

Входная и выходная обмотки трансформатора, включенные соответственно в цепи
фазных проводов и нуля, одинаковы. При равных значениях тока в обмотках направленные
встречно магнитные поля в сердечнике дифференциального трансформатора взаимно
скомпенсированы – ЭДС в управляющей обмотке отсутствует. При несовпадении токов
обмоток дифференциального трансформатора, например в случае электрического
контакта человека с корпусом неисправного электроприбора, находящего под
напряжением, в управляющей обмотке появляется сигнал и срабатывает расцепитель,
способствующий отключению ВДТ. Таким образом, дифференциальный трансформатор –
основной узел электромеханических и электронных УЗО, через его обмотки реализованы
схемы подключения дифавтомата.

Типы УЗО

По своему назначению устройства защитного отключения делятся на два типа: защитные,
призваны ограждать человека от электротравм, и противопожарные, защищающие
электропроводку от возгораний. Отключающий дифференциальный ток для первого типа
УЗО не должен превышать 30 мА (10 мА для помещений с повышенной влажностью и
детских комнат). Для противопожарных УЗО номинальный отключающий ток составляет
100 мА и выше.

Резюмируя вышесказанное, можно подчеркнуть высокую опасность дифференциального
тока и применение дифавтоматов либо УЗО, гарантирующих своевременное обнаружение
утечки с практически мгновенным отключением, обязательно.