Экспоненциальный дифференциальный автоматический выключатель, также известный как автоматический выключатель остаточного тока, является электромеханическим устройством, которое устанавливается в электроустановках для защиты людей от шунтов, вызванных пробоями изоляции между активными проводниками и землей или заземлением оборудования. Одним из таких примеров являются силовые выключатели WS для автомобиля.

Принцип работы автоматического выключателя

По сути, автоматический выключатель утечки на землю состоит из двух катушек, расположенных последовательно с проводниками питания и создающих противоположные магнитные поля, и сердечника или якоря, который с помощью соответствующего механического устройства может приводить в действие контакты.

Если мы посмотрим на рисунок 1, то увидим, что ток (I1), циркулирующий между точкой a и нагрузкой, должен быть равен току (I2), циркулирующему между нагрузкой и точкой b (I1 = I2), и поэтому магнитные поля, создаваемые обеими катушками, равны и противоположны, так что результирующая обоих равна нулю. Это нормальное состояние схемы.

Если мы теперь посмотрим на рисунок 2, то увидим, что нагрузка имеет шунт на землю, через который протекает ток утечки (If), поэтому теперь I2 = I1 — If и поэтому меньше I1.

Именно здесь устройство отключает цепь для предотвращения поражения электрическим током, исходя из предположения, что ток утечки протекает через человека, который заземлен и вступил в контакт с электрическим компонентом в цепи.

Разница между двумя токами создает результирующее магнитное поле, которое не равно нулю и, следовательно, притягивает сердечник N, смещая его из положения равновесия, заставляя контакты C1 и C2 размыкаться и прерывая подачу тока в нагрузку, пока устройство не будет вручную перезапущено после устранения неисправности или опасности поражения электрическим током.