One dodgy lamp: Differential is triggered and several separate circuit breakers become differential-triggering. How is that even possible?
У меня было небольшое явление в электрической цепи соседа.
- The differential had blown
- I tried to to isolate the faulty circuit by trying to get the differential stay closed.
- Метод проб и ошибок привел к тому, что несколько автоматических выключателей были переведены в положение «размыкание», пока это не было решено без какой-либо очевидной закономерности. Например, автоматический выключатель холодильника и автоматический выключатель духовки должны были быть «разомкнуты». Их закрытие приведет к срабатыванию дифференциала. Даже в этом случае дифференциал случайным образом отключился примерно через 5 минут стабильной работы.
- The neighbor remembered a dodgy lamp plugged in. It was indeed doddy, as the power supply was broken open with the transformer spool clearly visible and the grounding cable had broken loose.
- После отключения указанной лампы все автоматические выключатели могли быть замкнуты, а дифференциал мог быть удовлетворительно замкнут и оставался таким.
- I’m not sure whether I “isolated” that lamp through opening one of the ciruit breakers earlier, but probably yes (judging from the inscriptions on the breakers at least).
How is it possible that a single device on the “power plug” circuit causes the circuit breaker of the “stove” or “fridge” circuit to become differential-triggering-when-closed?
I actually suspected a major problem with the cabling at first, like water intrusion or a rat having a final meal. I reckon one should have a professional take a good look at this phenomenon?
You’ll need to tell us what country, and if not North America, whether you have 1-phase or 3-phase power in the building. Normally I can infer it from the text, but not this time.
This is an Eurozone setup: Luxembourg to be precise. 3-phase power: yes. But I will have to take a closer look at that panel and/or watch the screaming electrician when he drops by on Thursday.
2 ответов 2
The lamp likely had a neutral-to-ground leak.
First of all, some context for those not familiar with how things are commonly arranged at least in late-90s western/central EU homes. There’s typically three-phase 230V/400V service passing through a three-phase RCD (GFCI) breaker. There’s one such device per panel or one for the whole house, often doing double duty as the main breaker/shutoff. The load side of that GFCI is then fed to all the branch circuit breakers in the panel (via short patch wires or “combs”, which is the DIN-rail-analogue of a bus bar, feeding a single phase to every third breaker on the rail).
A 3-phase RCD works almost like a plain single-phase GFCI, except that it calculates the sum of L1+L2+L3 phase currents, subtracts the neutral current from that, and trips if the result is significantly nonzero (30 mA).
Обычно на стороне линии (вверх по течению) УЗО есть только одно соединение нейтрали с землей. Однако, если устройство, расположенное ниже по потоку, замкнет нейтраль на землю, УЗО сработает, поскольку некоторая часть тока нейтрали будет отведена на УЗО, и токи больше не будут складываться. Учитывая, что путь заземления должен иметь очень низкий импеданс (и его измерение часто требуется для прохождения проверки), жесткое короткое замыкание нейтрали на землю часто надежно отключает УЗО, но меньшие утечки могут не срабатывать. (Ток утечки тогда зависит от мгновенного напряжения нейтрального провода по отношению к земле в точке неисправного устройства, которое зависит от тока, протекающего через указанный участок нейтрали, и, таким образом, зависит от того, какие устройства включены, где они физически размещены и с каких фаз питаются.Полагаю, теперь вы можете себе представить, что отладка этих проблем может быть грузы удовольствия. Sometimes, you will see the RCD trip when some random device turns от, because it decreases the load on L3 so that it no longer compensates the L1+L2 loads on the neutral, making the neutral float a little bit away from 0 V and making the leak current exceed the RCD threshold.)
Differential Circuit Breaker: Test, Reviews and Comparison – December 2022
Discover our Selection of the Best Differential Circuit Breaker of December 2022, including the Top 10 Sales in December 2022 on Amazon!
Товар не был найден.
When we talk about electrical protection, the two elements that naturally come to mind are the divisional circuit breaker and the differential switch. But it also happens that we talk about a differential circuit breaker (a “diff circuit breaker” or an “electrical differential”) and this term is often misused.
Поэтому я решил предоставить вам всю информацию, которая позволит вам:
Understand what a differential circuit breaker in electricity is.
Why and when to use it in the electrical panel.
Как его выбрать.
Как подключить и закрепить электрический дифференциальный автоматический выключатель.
What is a differential circuit breaker:
Напоминание о защите электроустановки:
Before I go directly to the ground leakage circuit breaker, I will recall two notions of protection that are fundamental in the electrical installation:
Защита имущества (устройства, подключенные к электрическим розеткам).
Защита физических лиц.
Protection of property:
Это обеспечивается магнитотермическим автоматическим выключателем (мы также говорим о разделительном автоматическом выключателе, держателе предохранителя, автоматическом выключателе, а также «электрическом проводе»).
Как бы оно ни называлось, это оборудование предназначено для защиты материальных благ в доме. Это включает в себя освещение, элементы, подключенные к розеткам, бытовую технику (духовка, плита, стиральная машина…).
The circuit-breaker therefore monitors two phenomena, namely electrical short-circuit and electrical current overload.
The protection of people:
This is the most important protection at the GLVS level (which means General Low Voltage Switchboard).
Он защищает людей от риска утечки электрического тока (который может нанести значительный ущерб при прохождении через тело человека). Я объясняю эту информацию в своем руководстве «Электричество: понимание перед тем, как начать».
Эта защита обеспечивается дифференциальным выключателем (также называемым Inter Diff или ID), который измеряет постоянную разницу токов между фазой и нейтралью.
В сочетании с цепью заземления дифференциальный выключатель необходим для обеспечения безопасности людей в отношении электричества.
Role and definition of the differential circuit breaker:
Таким образом, дифференциальный автоматический выключатель сочетает в себе две функции защиты материальных ценностей и защиты физических лиц.
It performs the role of the differential switch combined with that of the divisional circuit breaker:
Differential Circuit Breaker = Divisional Circuit Breaker + Differential Switch
You will have understood that:
The magneto-thermal system will protect against overloads and short circuits (property protection).
The differential system against current leakage (protection of people).
Разница между электрическим дифференциальным выключателем и дифференциальным выключателем:
As I explained above, the difference between the differential switch and the differential circuit breaker is that the latter has an additional feature.
Why do I want to emphasize this difference?
To be careful with the use of technical terms:
Because in many cases and in many videos, the term ground leakage circuit breaker is used incorrectly.
Take for example Leroy Merlin’s video titled “How to install an electrical panel” (visible here):
At the beginning of the explanation, in the hardware part, it says, and I quote “a 30mA differential circuit breaker per row” – at exactly 40 seconds:
The use of the term 30mA differential circuit breaker is not appropriate.
Это дифференциальный выключатель, который должен быть установлен перед секционными автоматическими выключателями в начале ряда электрических коробок.
A significant price difference:
This is one of the apparent differences between an “inter diff” and a differential circuit breaker: the price.
Let’s take the case for two Legrand references:
The 30mA 32A AC type ground leakage circuit breaker, reference 4 107 08 (here in the Legrand online catalogue), is displayed at a catalogue price of 248.4 euros including VAT.
Дифференциальный выключатель 40A 30mA типа AC, каталожный номер 4 116 11, соединенный с разделительным автоматическим выключателем 32A для выполнения той же функции, стоит по каталогу 135.12 евро, включая НДС.
Автомат защиты от замыканий на землю на 30 мА стоит примерно в 1.5–2 раза дороже, чем эквивалентный ему автоматический выключатель защиты от замыканий на землю + дифференциальный автоматический выключатель.
This is another criterion that differentiates these two elements of the electrical box!
Why use it instead of a differential switch:
Если цена такая высокая, зачем использовать дифференциальный автоматический выключатель?
Mainly used in the commercial sector:
GFCIs are rarely used in domestic electrical installations, but rather in the commercial and industrial sectors.
В офисах цепи сгруппированы по логике, похожей на ту, что вы знаете для своего дома.
But there is an additional constraint on the domestic worker: productivity.
Неисправная электрическая цепь не должна нарушать работу электроустановки полностью или частично.
Как это может быть возможным?
Fault on an industrial electrical cabinet:
Заводской электрощиток состоит из нескольких рядов.
Imagine that on one of these rows, there is a differential switch at the head of the line. This ID protects the socket circuits of the administrative part of the factory (offices with computers) and the machine circuits of the production part.
Если на одной из машин произойдет нарушение изоляции (утечка тока на землю), сработает дифференциальный выключатель в начале линии. Это тогда лишит весь ряд электропитания.
The administrative part will therefore be deprived of power because of a single failed machine.
To overcome this type of power failure, in many facilities, critical electrical circuits are protected independently by differential circuit breakers.
Thus, if a circuit is triggered because of a problem, there will be no operating loss for the entire facility. Only the faulty electrical circuit will be disconnected.
In the following picture, we see that each of the circuits is individually protected by differential circuit breakers.
If an element is faulty (a computer for example), it is only its circuit that will be affected and not a set of power cables.
На следующем рисунке все электрические цепи независимы друг от друга и защищены электрическими дифференциальными автоматическими выключателями.
This electrical connection is always made in order to ensure the continuity of service of the installation. Here, we are talking about electrical circuits for plugging in computers.
Для упрощения электропроводки:
The use of a differential circuit breaker can also simplify electrical wiring.
In fact, when installing an appliance that requires the addition of a circuit-breaker in the electrical panel (such as a heat pump, air conditioner, specialized electrical outlet, etc.), it is necessary to work on an entire row of the electrical panel.
Во многих случаях электрический выключатель в этом ряду отключался на конце последнего разделительного выключателя. Это означает, что старый переключатель (выключатели) необходимо снять и установить новый электрический выключатель для нового автоматического выключателя.
An additional problem is that you have to find a horizontal electric switch that is compatible with the brand.
And it can be problematic when the electrician who made the electrical box used a little-known brand of electrical equipment.
This is when the use of a differential circuit breaker can simplify electrical wiring:
The ground leakage circuit breaker is connected to the power supply terminal block of the electrical box (as explained in the next chapter). There is therefore no modification to be made on the row in question.
Как выбрать: размер, тип, дифференциальный порог, марка:
Номинал дифференциального выключателя:
The size of the differential circuit breaker is chosen according to the electrical circuit supplied:
10A or 16A for a lighting circuit.
16A or 20A for an electrical plug circuit.
20A for a dedicated circuit with a maximum power of 4600W.
32A for a dedicated circuit with a maximum power of 7360W.
40A for a dedicated circuit with a maximum power of 9200W.
Это тот же принцип, что и при определении размеров электрощита, где разделительные автоматические выключатели выбираются в соответствии с поставляемой цепью.
Type of electric differential circuit breaker (A, AC, HI):
The type of the differential circuit breaker is the same as the type of the differential switch:
Type AC: It is used to protect common electrical circuits such as lighting, household electrical outlets, some specialized electrical outlets (other than those protected by type A).
Тип A: Используется для защиты специализированных цепей. Это бытовая техника с электроникой на борту (стиральная машина, варочная панель), вырабатывающая компоненты, возмущающие междифференциалы переменного тока.
Тип HI/HPI/SI: Используется для устройств, чувствительных к несвоевременному отключению электроэнергии: морозильная камера, сигнализация, компьютер.
Differential protection threshold: 30mA or 300mA?
Дифференциальный порог — это порог тока, выше которого сработает дифференциальный автоматический выключатель. На практике этот порог является максимальным порогом, автоматический выключатель утечки на землю сработает первым.
В жилых помещениях этот порог составляет 30 мА (обязательство по стандарту NFC 15-100).
В промышленном и коммерческом секторах, в некоторых особых случаях, этот дифференциальный порог увеличивается до 300 мА.
Моноблочный или с адаптируемым блоком дифференциала:
There are two types of ground leakage circuit breakers, monoblocks and adaptable blocks.
Обе модели являются модульными, т.е. они монтируются на DIN-рейки электрощита.
The one-piece electric differential circuit breaker:
The monobloc ground leakage circuit breaker model is similar to a differential switch (except that it performs an additional function).
Обычно он занимает место для 2-4 модулей в электрической коробке, в зависимости от размера.
The adaptable differential block:
This type of equipment exists so as to make it possible to transform a simple existing circuit-breaker into a differential circuit-breaker. It is also reserved for circuit-breakers of a fairly large size or three-phase (3 phases) or four-pole (3 phases + neutral) diff circuit-breakers.
In fact, if in a GBT there is already protection for the electrical circuit and you want to switch this circuit to independent differential protection, it is possible to use a differential system that can be adapted to the circuit.
This block is composed of a lower row of teeth to which the existing circuit-breaker is connected. This row is connected to a differential block.
The starting electrical connection is made below this differential block. It is most often connected directly to a four-pole distributor.
The use of such a device with an existing circuit-breaker requires checking the compatibility between the adaptable differential block and the circuit-breaker already present in the electrical box.
Бренд:
Concerning brands, I am used to working with Legrand, Schneider Electric and Hager that I present here.
But I also use the Gewiss brand equipment, which in its differential range offers circuit-breakers of reduced width (in module).
Since industrial electrical cabinets are very often well charged, this space saving is not insignificant.
Connect the differential circuit breaker:
One-piece differential circuit breaker:
Ранее я рассказывал, как подключить дифференциальный выключатель в электрощиток, давайте рассмотрим подробнее:
How to connect it:
The “one-piece” ground leakage circuit breaker is connected as a divisional circuit breaker. The power supply comes from above and the outlet to the electrical circuit from below.
Или подключить к электрощитку?
The electrical ground leakage circuit breaker is not positioned at the head of the line, unlike the “inter diff”, which is positioned in front of all the circuits/divisional circuit breakers it protects.
Как правило, в конце ряда (после выносных выключателей, таймеров или переключателя день/ночь) он напрямую подключается к клеммам питания.
Adaptable differential block:
The connection of the adaptable block is done with an additional step:
Автоматический выключатель подключается к дифференциальному блоку, образуя дифференциальный автоматический выключатель (это дополнительный этап).
The power supply comes from the power supply terminals to the top of the circuit breaker.
The start to the electrical assembly is from the bottom of the differential block.
What equipment should be used to connect a differential circuit breaker?
Опять же, так же, как дифференциальные выключатели и соединения в электрощите, необходимо использовать:
Электропровод Н07ВК в правом сечении. Этот гибкий кабель облегчает циркуляцию электрических проводов внутри GLVS.
Заглушки с изолирующими фланцами. Эти изолированные электрические соединители обеспечивают защищенное и надежное электрическое соединение с течением времени (при условии, что они установлены с помощью обжимного инструмента).
Example of an electrical diagram with differential circuit breaker:
Here is an example of wiring a 30mA ground leakage circuit breaker on a single row inside the electrical box:
The phase/neutral power supply terminals are connected before the inter diff on one side (left) and before the ground leakage circuit breaker on the other side (right).
In this type of electrical installation, if a fault appears in the circuit protected by the ground leakage circuit breaker, it is only the latter that will trip.
All divisional circuit breakers protected by the 40A 30mA AC type differential switch at the top of the electrical panel row will continue to receive the power supply.
Их не побеспокоит неисправность, возникшая на линии питания, защищенной автоматическим выключателем утечки на землю 30 мА.
Can a differential circuit breaker be cascaded under a 30mA differential switch?
There is no point in doing that.
Если есть неисправность в цепи, питаемой автоматическим выключателем утечки на землю, выключатель утечки на землю может сработать раньше.
Таким образом, преимущества использования дифференциального автоматического выключателя будут потеряны.
Существуют ли другие автоматические выключатели D-образной формы для использования с двигателями кондиционеров?
There is indeed this type of D-curve differential circuit breaker. This one allows to temporarily accept an overload that corresponds to the start of the air conditioning motor.
What is the direction of connection of the ground leakage switches?
Unless otherwise specified in the manufacturer’s instructions, the connection can be made independently from the top or bottom of the modular component.
Где купить выключатели утечки на землю?
It is a rather specific material, which can be found quite easily among specialists in the online sector.
Вот несколько ссылок, отсортированных по брендам на Домомате:
Schneider Electric 30mA ground leakage circuit breakers.
Legrand references.
Компоненты марки Hager с четырехполюсной моделью.
But you can also find “diff circuit breakers” in DIY stores. For example, you can find all the references of the 30mA ground leakage circuit breaker available here at Castorama (which you can book online and retrieve in store).
Также советую заглянуть сюда к интернет-продавцу Домомат, который специализируется на продаже электрооборудования.
Our Selection of the Best Promotions on Differential Circuit Breaker in December 2022 on Amazon.com
Chasing “ghost” trips in GFCI-protected circuits
Прерыватель цепи замыкания на землю (GFCI) является одним из наиболее распространенных устройств бытовой, коммерческой и промышленной безопасности. Наиболее распространенными типами являются однофазные электрические розетки, используемые в домашних хозяйствах вблизи источников воды, например, на кухнях, в ванных комнатах и уличных емкостях. В большинстве штатов на протяжении десятилетий требуются розетки GFCI в определенных зонах жилых помещений. Однако NFPA 79, Электрический стандарт для промышленного оборудования, также предписывает их использование в промышленных целях.
GFCI uses and maintenance
GFCIs are designed to prevent bodily harm from electrical faults that could cause electricity to flow through you to ground. When a GFCI breaker trips, it It quickly disconnects the current flowing through an unintended ground path even if the amount of current is too small to trip a typical circuit breaker. Although fuses and circuit breakers are also protective devices, they are designed to protect equipment and facilities from short circuits and large magnitude electrical faults that could cause electrical fires and property damage. The actuating energy for standard breakers and fuses far exceeds the lethal amount, but most GFCIs trip at around 6 mA.
A GFCI uses a current transformer to detect the difference between the line current supplied to the load and the neutral current returning from the load. Ideally, this difference should be zero because both currents cancel. If there is a current differential, it becomes the input to a comparator within the GFCI, which changes states when the differential is around 6 mA. When the comparator changes states, it triggers a silicon-controlled rectifier, which disconnects the power from the output of the GFCI.
GFCIs should be checked monthly by operating the push-buttons on the front labeled “Test” and “Reset.” In addition to checking for proper operation, monthly testing also makes sure the mechanical components of the receptacle are in working order. Simple GFCI testers are available for less than $15, or for less than $150, you can purchase a high-quality, industrial electrical tester can check for energized circuits, test AC and DC voltages, resistance, continuity, and phase rotation between any two phases and GFCIs.
What causes a GFCI to trip
When a GFCI outlet keeps tripping, there must be a reason. Instead of just resetting the GFCI, you should also investigate the cause of the trip.
Замыкания на землю возникают, когда электрический ток находит непреднамеренный путь к земле. Обычные подозреваемые в замыканиях на землю включают изношенную изоляцию, токопроводящую пыль, воду или другие «мягкие основания». Замыкания на землю составляют более 80 % случаев короткого замыкания в оборудовании и в 90 % случаев вызваны ухудшением изоляции проводов и кабелей. Если человек становится непреднамеренным путем, то ток всего 75 мА может вызвать фибрилляцию желудочков (т. е. когда сердце перестает качать кровь, что приводит к остановке сердца).
Другое название замыкания на землю – ток утечки. Хотя изоляция проводов предназначена для удержания электричества в проводнике, все изоляторы обладают определенной проводимостью. Хотя это и не идеально, даже воздух может быть изолятором. Изоляция проводит ток как по электрически резистивным, так и по емкостным путям. Если изоляция старая или повреждена, ее сопротивление ниже, и ток утечки может стать значительным. Изоляция, защищающая более длинные проводники, имеет более высокую емкость, что может привести к еще большему току утечки.
On GFCI-protected circuits, leakage current can cause unnecessary and intermittent tripping. When troubleshooting these intermittent “ghost” trips, sometimes looking for the leakage current culprit can be costly. When many pieces of equipment are operating on a circuit, the leakage current is cumulative and could be in the order of milliamps. Adding more equipment to a GFCI-protected circuit could cause a GFCI to trip randomly, making the problem difficult to diagnose.
Diagnosing GFCI trips
Начните с измерения тока утечки, а затем определите источник. Для выполнения этих измерений используйте токоизмерительные клещи для измерения тока утечки. Токоизмерительные клещи для измерения тока утечки аналогичны токоизмерительным клещам, используемым для измерения токов нагрузки; однако клещи для измерения тока утечки работают намного лучше при измерении тока ниже 5 мА.
Испытайте однофазные цепи, зажав фазный и нейтральный проводники. Проверьте трехфазные цепи, зажав все фазные проводники зажимами. Если есть нейтраль, зажмите и ее. Измеряемым значением будет любой ток, протекающий на землю. Чтобы измерить общую утечку, протекающую к предполагаемому соединению с землей, поместите зажим вокруг заземляющего проводника.
Measure the leakage current on each leg of the circuit to identify which one has considerably more leakage than the others. If one leg has a suspiciously high leakage current, ensure that the equipment is operating properly. Remember that surge suppression filters and capacitors on the power input of some electronic equipment can increase the overall circuit capacitance, which can increase leakage current. Determine loaded circuit leg leakage with the equipment “on”—switching the equipment “off” allows you to determine just the circuit wiring leakage.
If equipment on all legs is operating properly and the wiring is acceptable, it could be that the cumulative leakage current due to electronic equipment input filtering is just high enough to trigger the random GFCI tripping. In this case, consider redistributing the load on each circuit leg or adding circuits to provide more capacity.
