Принцип действия устройства защитного отключения узо – Узо принцип работы и подключение
Устройство защитного отключения УЗО. Принцип действия и виды УЗО.
Всем привет! В этой статье мы сегодня поговорим о том, что такое устройство защитного отключения УЗО, а так же принцип его действия и разберем еще виды УЗО.
Раньше пробки они были керамическими, их предохранители страдали от коротких замыканий и могли расплавиться. Позднее их заменили автоматические пробки, а сейчас им на смену приходят современные устройства, контролирующие параметры электрической сети и защищающие от перепадов электроэнергии и замыканий.
Автоматическим выключателем называют аппарат, проводящий ток при нормальном состоянии электросети и отключающий его автоматически в случае короткого замыкания. Современные устройства имеют от одного до четырех полюсов. Их можно монтировать в комплексы, где каждое устройство будет контролировать отдельную часть цепи.
Зачем нужно устройство защитного отключения.
Даже современный автоматический выключатель не гарантирует полную безопасность, в том числе и не гарантирует защиту от удара током. Чтобы защитить себя от таких происшествий, рекомендуется устанавливать УЗО – устройство защитного отключения. Оно может быть механическим или электронным и отслеживает показатели дифференциального тока. Если значения тока превосходят заданные цифры, устройство размыкает контакты и таким образом отключает неисправный участок.
Обычное УЗО может защитить от удара током при касании к тем частям электроприбора, которые не проводят ток, но из-за неисправности и нарушения изоляции оказались под напряжением. Существуют также устройства, обеспечивающие безопасность в случае прикосновения к проводящим ток и находящимся под напряжением частям прибора. Но такую защиту предоставляют лишь специальные устройства, имеющие особую чувствительность.
Нынешние правила, касающиеся электроустановок, обязывают непременно устанавливать УЗО на электрощитки при замене или монтаже новой проводки в жилых домах. Это может быть одно или несколько устройств, установленных на DIN-рейке.
Два типа УЗО.
Основные два типа УЗО – А и АС. Тип А предназначен для возникающего внезапно или постепенно тока, пульсирующего или синусоидального.
АС предназначен только для синусоидального тока, постепенно нарастающего или возникающего сразу.
Чем УЗО отличается от автоматического выключателя.
Главное отличие заключается в различном принципе работы этих двух устройств. Приведем пример. Имеется электрический прибор с заземленным корпусом, на нем происходит короткое замыкание, и автоматический выключатель срабатывает, выполняя свое предназначение, отключает ток. В одной из своих статей я приводил технические характеристики автоматического выключателя ВА 47-29, если интересно, можете почитать.
Но бывает так, что в приборе нарушается изоляция. Это может произойти по разным причинам, например, вследствие механических повреждений, износа из-за длительной эксплуатации, попадания влаги. Или прибор просто почему-то не заземлен. В этих случаях изоляция перестает выполнять свою функцию защиты, и происходит утечка тока, пусть и небольшая. И на такую утечку автоматический выключатель не реагирует, а соответственно, не срабатывает. На взгляд эта утечка тоже не заметна, но если человек коснется этого прибора, то получит серьезный разряд тока. Этого не случится, если установлено устройство защитного отключения. УЗО распознает даже небольшую утечку тока и сразу же отключает сеть.
На этом все, если что не понятно, пишите в комментариях, я с удовольствием вам отвечу. Так же я рекомендую вам посмотреть видео, в котором подробно показывается, как установить УЗО.
zametki-ehlektrika.ru
Конструкция (устройство) устройства защитного отключения. Часть 1
Приветствую Вас, уважаемые читатели сайта http://elektrik-sam.info!
В этой статье мы подробно рассмотрим конструкцию (устройство) устройства защитного отключения — УЗО. Это будет взгляд изнутри — подробно изучим из каких компонентов оно состоит, для чего они нужны и как они взаимодействуют между собой.
В предыдущей статье я подробно рассматривал принцип действия устройства защитного отключения, потому перед тем, как продолжить читать далее, рекомендую подробно изучить эту статью. Также в ней есть подробное видео, которое наглядно иллюстрирует назначение и принцип работы УЗО.
Надеюсь, что Вы изучили принцип действия УЗО, тогда продолжим. Подопытный образец на рисунке ниже.
Узо, а вместе с ним и несколько автоматических выключателей, были сняты при выполнении ремонтных работ у заказчика и заменены на более брэндовые аналоги. Заказчик от них отказался, они оказались бесхозными, поэтому было принято решение их разобрать. Так что скоро выйдет еще и статья по конструкции автоматических выключателей, поэтому, чтобы не пропустить ее выхода, подпишитесь на новости сайта внизу этой статьи.
Двигаемся дальше. В результате предварительного теста, было определено, что исследуемое УЗО — электронное. О том, как проверить тип УЗО, не подключая его к электросети, читайте как проверить тип УЗО?
Исследуемое УЗО двухполюсное, имеет по две винтовых клеммы на каждом полюсе. Полюс, к которому подключается нулевой провод, обозначен на корпусе латинской буквой N.
На передней части корпуса находится рычаг управления, когда он в нижнем состоянии — УЗО выключено. Чтобы включить УЗО, необходимо перевести его в верхнее состояние.
Также на передней части находится кнопка «Тест», обозначенная буквой Т. Эта кнопка служит для проверки работоспособности УЗО, когда оно подключено к электросети. При нажатии на нее создается искусственный ток утечки, и исправное УЗО должно сработать, т.е. отключиться.
На передней панели указаны основные характеристики УЗО — номинальный ток In 40А и номинальный отключающий дифференциальный ток IΔn 30 мА (так называемая чувствительность или уставка по току утечки).
Также на передней панели указывается номинальное напряжение, на которое рассчитано УЗО, логотип производителя, его серийный номер и схема подключения.
Корпус выполнен из специального диэлектрического материала, предназначен для крепления на DIN-рейку, для этого сзади имеется специальная защелка.
На передней панели есть два винтика — откручиваем их и снимаем переднюю крышку.
Так выглядит УЗО сбоку со снятой передней крышкой.
А это — вид спереди. Отчетливо видно входные клеммы
Для того, чтобы получить полный доступ к механизму, необходимо выкрутить еще один винт, который находится на задней крышке.
На рисунке выше для удобства передняя крышка подставлена сбоку под механизм УЗО. Сзади хорошо видно защелку для установки на DIN-рейку. При установке УЗО просто защелкивается, при снятии с рейки защелка поддевается отверткой за нижнюю прорезь.
Откручиваем винт и получаем доступ к механизму.
Вынимаем механизм расцепителя, вместе с подвижными контактами наружу и видим внутри торроидальный корпус трансформатора тока.
На следующем рисунке отчетливо видно, что неподвижные контакты 1 от вводных клемм УЗО заходят в две дугогасительные камеры 2. Когда УЗО защищает контролируемую цепь, через него (его контакты) протекает ток нагрузки.
При появлении тока утечки, когда устройство защитного отключения срабатывает, расцепитель приводит в действие подвижные контакты и они начинают отключаться от неподвижных контактов 1. При размыкании цепи при прохождении по ней электрического тока, т.е. в момент отключения контактов, возникает электрическая дуга. Дуга будет тем мощнее, чем больше ток, протекающий через контакты.
Электрическая дуга приводит к эррозии и разрушению контактов УЗО. Для защиты контактов от ее разрушающего действия, она направляется в специальные дугогасительные камеры 2 (состоящие из параллельных пластин), где она дробится, затухает, охлаждается и исчезает.
Также на этом рисунке хорошо виден сердечник торроидального трансформатора тока 3 (желтый «бублик»). Через него проходят две первичные обмотки: образованная фазным проводом
На рисунке выше показана конструкция УЗО с извлеченными из корпуса верхними клеммами с неподвижными контактами и дугогасительными камерами.
Слева от трансформатора тока отчетливо видно электронную плату — тест типа УЗО показал правильный результат. Перед нами электронное устройство защитного отключения УЗО.
Смотрите видео Конструкция (устройство) УЗО
Дальнейшее рассмотрение конструкции (устройства) и того, как работает УЗО, смотрите Конструкция (устройство) УЗО. Часть 2.
Полезные статьи по теме:
Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.
Устройство УЗО и принцип действия.
Работа УЗО при обрыве нуля.
Как проверить тип УЗО?Почему УЗО выбирают на ступень выше?
Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?
Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?
Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?
Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?
elektrik-sam.info
Принцип работы УЗО (устройства защитного отключения)
УЗО является очень важным прибором для обеспечения должного уровня безопасности от поражения электрическим током. Именно это и является его основным назначением. В случае неисправности электрического оборудования, которое может оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции может произойти настоящая трагедия. Если человек случайно коснется с токоведущими частями, повреждения могут быть очень серьезными. Еще устройство позволяет предотвратить пожары, вызванные возгоранием электрической проводки во время протекания токов утечки.
Принцип работы УЗО
Многие размышляют над основным принцип работы данного устройства. Его знание может быть очень важным. Из традиционного курса электротехники известно, электрический ток протекает по фазному проводу из сети посредствам нагрузки, после чего происходит его возвращение обратно в сеть через нейтральный провод. В основе функционирования УЗО лежит именно эта закономерность. Принцип работы устройства основывается на сравнивании токовой величины на входе и выходе объекта, который защищается.
Если эти токи являются равными между собой, то УЗО не реагирует. Если показатели на входе являются большими, чем на выходе, то прибор чувствует утечку и срабатывает. То есть токи, которые протекают по нейтральному и фазному проводу, должны равняться между собой (это относится к однофазной двухпроводной сети, потому что для трехфазной сети на четыре провода ток в нейтральном проводе равняется сумме всех токов в фазах). Если токи нет равенства между токами, то это указывает на утечку. Именно на нее и реагирует УЗО.
Более детальное рассмотрение принципа функционирования УЗО
Ключевым компонентом конструкции данного защитного устройства можно назвать дифференциальный трансформатор тока. Он представляет собой сердечник тороидального типа, на который намотаны специальные обмотки. Если сеть функционирует нормально, тор электрический ток во время протекания в нулевом и фазном проводе будет создавать в обмотках магнитные потоки переменного значения. Они будут равняться по величине, однако быть противоположными по направлению. При этом результирующий магнитный поток внутри сердечника будет равняться нулю. Для этого используется специальная формула:
Ф∑ = ФL — ФN = 0
Благодаря формуле можно увидеть, что магнитный поток в сердечнике устройства равен нулю, из-за чего ЭДС не будет наводиться в контрольной обмотке. Соответственно ток также не будет там наводиться. Устройство в данном случае работать не будет, потому что оно находится в своеобразном спящем режиме.
Если человек дотронется до электрического прибора, который оказался под фазным напряжением из-за повреждения изоляции, могут возникнуть неприятности. Через УЗО помимо тока нагрузки будет также протекать и дополнительный то. Он называется током утечки.
В таком случае токи в нулевом и фазном проводе равняться не будут. Магнитный результирующий поток будет обладать значением, отличным от нуля.
Под воздействием данного магнитного потока в обмотке образуется ЭДС, под действием которого в свою очередь там появится ток. Из-за его возникновения в контрольной обмотке начнет работать магнитоэлектрическое реле, отключающее все силовые контакты.
Предельный уровень тока в контрольной обмотке будет возникать тогда, когда в одной из обмоток будет отсутствовать ток. То есть, данная ситуация, когда человек дотронется до фазного провода, к примеру, в розетке, но в нулевом проводе ток не будет протекать.
Несмотря на не самые значительные показатели величины тока, УЗО оборудуют специальным магнитоэлектрическим реле, обладающим высокой степенью чувствительностью. Также устройство оборудуют особым пороговым компонентом, который может эффективно реагировать на ток утечки с показателями в 10 мА.
Ток утечки является очень важным параметром, который учитывается при выборе защитного устройства. Есть специальная шкала номинальных дифференциальных токов отключения. Нужно осознавать, что УЗО реагирует исключительно на токи утечки, но не функционирует при коротких замыканиях и перегрузках. Устройство также не сработает и тогда, когда человек возьмется сразу и за фазный, и за нулевой провод. Это обусловлено тем фактором, что в данном случае человеческое тело может быть представлено в качестве своеобразной нагрузки, через которую и проходит ток.
Проверка работоспособности УЗО
Для проверки исправности устройства оно оснащено специальной тестовой кнопкой. Нажатие на нее провоцирует искусственное создание тока утечки. Если УЗО является исправным, то в случае нажатия на эту кнопку произойдет отключение. Рекомендуют осуществлять контроль устройства приблизительно раз в месяц.
electrikagid.ru
Принцип действия устройства защитного отключения
Структура УЗО
Посмотрим структуру устройства защитного отключения на рисунке и по рисунку рассмотрим принцип действия устройства защитного отключения.
Принцип действия УЗО
Основной блок устройства, который и обеспечивает его функциональность, это трансформатор тока (1).
Можно встретить название трансформатора тока, как трансформатор тока нулевой последовательности. Хотя понятие «нулевая последовательность» применима, только к трехфазным сетям и расчетам несимметричных режимов.
Запускает работу УЗО, а именно его отключение, пороговый элемент (2). По сути, это реле прямого действия (магнитоэлектрическое или электронное). Исполняет отключение механический элемент (3). Это группа силового привода.
Принцип действия устройства защитного отключения в аварийном режиме
В нормальном рабочем режиме через окно трансформатора УЗО протекают два тока I1 и I2. Первый течет к нагрузке (устройству), второй течет от нагрузки. При отсутствии дифференциального тока: I1=I2.
Токи I1 и I2 наводят в сердечнике трансформатора тока разнонаправленные магнитные потоки. Так как сумма разнонаправленных магнитных потоков (Ф1,Ф2) равна нулю, во вторичной обмотке трансформатора ток равен нулю.
При аварийной ситуации появляется ток утечки I, который добавляется к току I1 в фазном проводнике. Нарушается равенство токов нарушается: I1≠I2, и появляется дифференциальный ток. Если значение дифференциального тока больше, тока уставки пускового реле (2), срабатывает пусковой механизм (3) и УЗО прерывает питающую цепь.
Кнопка тест
Для имитации аварийного режима, в УЗО есть «фальшивая» аварийная цепь (4). Запуск тестовой проверки, эмитирующий появление дифференциального тока осуществляется кнопкой «Тест» на корпусе устройства.
©Ehto.ru
Другие статьи раздела: УЗО
Похожие посты:
ehto.ru
Лабораторная работа № 2. Ознакомление с принципом действия устройств защитного отключения (узо). Цель работы
Ознакомиться с назначением и принципом действия устройств защитного отключения (УЗО), классификацией и видами различных УЗО. Усвоить общие принципы проведения испытаний УЗО на примере УЗО F200 производстваABB.
Приборы и оборудование
1) измеритель параметров электроустановок MI3102.
2) Устройство защитного отключения типа F200 производства компанииABB.
Теоретические сведения
Устройство защитного отключения (сокр. УЗО; более точное название: устройство защитного отключения, управляемое дифференциальным (остаточным) током, сокр. УЗО−Д) или выключатель дифференциального тока (ВДТ) или защитно-отключающее устройство (ЗОУ) — механический коммутационный аппарат или совокупность элементов, которые при достижении (превышении) дифференциальным током заданного значения при определённых условиях эксплуатации должны вызвать размыкание контактов. Может состоять из различных отдельных элементов, предназначенных для обнаружения, измерения (сравнения с заданной величиной) дифференциального тока и замыкания и размыкания электрической цепи (разъединителя).
Основная задача УЗО — защита человека от поражения электрическим током и от возникновения пожара, вызванного утечкой тока через изношенную изоляцию проводов и некачественные соединения.
Широкое применение также получили комбинированные устройства, совмещающие в себе УЗО и устройство защиты от сверхтока, такие устройства называются УЗО−Д со встроенной защитой от сверхтоков, либо просто диффавтомат. Часто диффавтоматы снабжаются специальной индикацией, позволяющей определить, по какой причине произошло срабатывание (от сверхтока или от дифференциального тока).
Рис. 1. Устройства защитного отключения производства фирмы ABB.
Назначение и функции УЗО. Принцип действия УЗО.
УЗО предназначены для
Защиты человека от поражения электрическим током при косвенном прикосновении (прикосновение человека к открытым проводящим нетоковедущим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением в случае повреждения изоляции), а также при непосредственном прикосновении (прикосновение человека к токоведущим частям электроустановки, находящимся под напряжением). Данную функцию обеспечивают УЗО соответствующей чувствительности (ток отсечки не более 30мА).
Предотвращения возгораний при возникновении токов утечки на корпус или на землю.
УЗО может значительно улучшить безопасность электроустановок, но оно не может полностью исключить риск поражения электрическим током или пожара. УЗО не реагирует на аварийные ситуации, если они не сопровождаются утечкой из защищаемой цепи. В частности, УЗО не реагирует на короткие замыкания между фазами и нейтралью.
УЗО также не сработает, если человек оказался под напряжением, но утечки при этом не возникло, например, при прикосновении пальцем одновременно и к фазному, и к нулевому проводникам. Предусмотреть электрическую защиту от таких прикосновений невозможно, так как нельзя отличить протекание тока через тело человека от нормального протекания тока в нагрузке. В подобных случаях действенны только механические защитные меры (изоляция, непроводящие кожухи и т. п.), а также отключение электроустановки перед ее обслуживанием.
Принцип работы УЗО основан на измерении баланса токов между входящими в него токоведущими проводниками с помощью дифференциального трансформатора тока (рис.3). Если баланс токов нарушен, то УЗО немедленно размыкает все входящие в него контактные группы, отключая таким образом неисправную нагрузку.
УЗО измеряет алгебраическую сумму токов, протекающих по контролируемым проводникам (двум для однофазного УЗО, четырем для трехфазного и т. д.): в нормальном состоянии ток, «втекающий» по одним проводникам, должен быть равен току, «вытекащему» по другим, то есть сумма токов, проходящих через УЗО равна нулю (точнее, сумма не должна превышать допустимое значение). Если же сумма превышает допустимое значение, то это означает, что часть тока проходит помимо УЗО, то есть контролируемая электрическая цепь неисправна — в ней имеет место утечка.
С точки зрения вопросов электробезопасности УЗО принципиально отличаются от устройств защиты от сверхтока (предохранителей) тем, что УЗО предназначены именно для защиты от поражения электрическим током, поскольку они срабатывают при утечках тока значительно меньших, чем предохранители (обычно от 2 ампер и более для бытовых предохранителей, что во много раз превышает смертельное для человека значение). УЗО должны срабатывать за время не более 25-40 мс, то есть до того, как электрический ток, проходящий через организм человека, вызовет фибрилляцию сердца — наиболее частую причину смерти при поражениях электрическим током.
Рис. 3. Принцип действияУЗО
Обнаружение токов утечки при помощи УЗО является дополнительным защитным мероприятием, а не заменой защиты от сверхтоков при помощи предохранителей, так как УЗО никак не реагирует на неисправности, если они не сопровождаются утечкой тока (например, короткое замыкание между фазным и нулевым проводниками).
УЗО с отключающим дифференциальным током порядка 300 мА и более иногда применяются для защиты больших участков электрических сетей (например, в компьютерных центрах), где низкий порог привел бы к ложным срабатываниям. Такие низкочувствительные УЗО выполняют противопожарную функцию и не являются эффективной защитой от поражения электрическим током.
studfiles.net
УЗО селективное: принцип действия и виды
УЗО (устройство защитного отключения) предназначено для предотвращения опасного воздействия на человека и животных электрического тока при прикосновении к токоведущим и другим частям приборов и электроустановок, находящихся под напряжением. Следующей важной функцией устройства является предупреждение возгораний при появлении токов утечки на землю. Защитное действие проявляется в отключении питающей сети при следующих ситуациях:
- замыкание корпуса электроприбора, находящегося под напряжением, через тело на землю;
- контакт токоведущих элементов с заземленными нетоковедущими частями электроустановок в результате повреждения изоляции;
- перемена заземляющего (PE) и нулевого (N) проводников в электрической схеме.
УЗО также защищает сети от скачков напряжения. Для этого к нейтрали на входе прибора и фазе на выходе подключается нелинейное сопротивление. Дифференциальный ток протекает по нему при увеличении напряжения выше 270 В, после чего УЗО отключается.
Защитные устройства отличаются по типам и принципам работы. Одним из наиболее практичных является УЗО селективное, обеспечивающее целевое отключение групп нагрузок. Его особенностью является заниженная скоростная характеристика срабатывания (тип S или G). Он устанавливается ближе к источнику, имеет номинал дифференциального тока срабатывания 100 или 300 мА и гарантирует, что первым отключится следующее обычное УЗО, расположенное перед потребителем.
Таким образом, современная защита электросетей строится на выявлении неисправностей и отключения отдельных участков от работающих в нормальных режимах систем.
Как устроено УЗО?
УЗО также называют выключателем дифференциального тока. Назначение остается прежним: отключать цепь при появлении утечки тока. Основным элементом устройства является тороидальный трансформатор с несколькими витками нулевого и фазного проводов, включенных встречно. Результирующее магнитное поле при нормальной работе прибора остается равным нулю. Утечка в землю нарушает баланс, во вторичной обмотке возникает напряжение, при достижении которым определенной величины происходит отключение электрической цепи с помощью пускового и исполнительного механизмов.
Для УЗО нужна заземляющая шина РЕ. В противном случае, когда появляется потенциал на корпусе электроприбора из-за поврежденной изоляции, утечки тока нет, и при прикосновении к нему и заземленным металлическим частям (радиатор отопления, водопроводные трубы) можно получить ощутимый удар током. При этом защитное устройство сработает, но будет лучше, если это произойдет от утечки в землю.
Для надежной работы защитного устройства следует проложить заземление. При работе по такой схеме УЗО разорвет цепь еще до прикосновения к металлическому корпусу оборудования или бытовой техники.
Типы УЗО
УЗО классифицируются по выполняемым функциям:
- АС — реагирование на внезапно появляющийся или нарастающий постепенно переменный ток утечки.
- А — дополнительно срабатывает на постоянный пульсирующий дифференциальный ток, который может появляться неожиданно или нарастать постепенно.
- В — реагирование на постоянный и переменный пульсирующие токи утечки.
- S — селективное УЗО с дополнительной временной выдержкой на отключение.
- G — аналогично S, но с меньшей задержкой.
Какое УЗО выбрать?
Пульсирующий ток в бытовых условиях появляется от стиральных машин, диммеров освещения, телевизоров, компьютеров, электроинструментов и др. приборов с импульсными блоками питания. Отсутствие разделительных трансформаторов в приборах с тиристорным управлением существенно увеличили вероятность утечки постоянного или переменного пульсирующего тока. Поэтому, если раньше достаточно было установить тип АС, то теперь необходим тип А или В.
Где устанавливать УЗО?
- Общедоступные места в зданиях, где отсутствует повышенная опасность поражения током.
- В электрических цепях с возможной опасностью поражения током (помещения с влажностью выше нормы, группы розеток, бытовая техника и т. д.).
- На главном вводе для защиты от пожарной опасности. Обычно здесь устанавливают УЗО селективное.
- В этажных распределительных щитах, в квартирных щитках, в индивидуальных домах.
- В радиальных системах электроснабжения: общее селективное УЗО и отдельные по отводящим линиям, с выбором параметров, гарантирующих избирательное срабатывание.
- На ближних ступенях защиты, например, 10 и 30 мА, 30 и 40 мА и т. п. маловероятна токовая избирательность действия УЗО из-за высокой скорости срабатывания. Для указанных значений она обеспечивается, если подобрать селективное УЗО 100мА, чтобы была еще выдержка по времени.
- По причине старения изоляции не всегда происходит постепенное увеличение токов утечки.
- При мгновенном нарастании тока утечки из-за пробоя изоляции может сработать любое обычное УЗО, последовательно расположенные в цепи. Это происходит в связи с быстрым и значительным превышением уставок сразу на нескольких ступенях защиты.
Необходимость использования селективных УЗО
УЗО селективное выполняет свою функцию противопожарной защиты, если применять модификации с временной задержкой — S или G. К ним предъявляются повышенные требования по устойчивости к коротким замыканиям, коммутационной способности, динамической и термической стойкости и т. д.
Обычно на главном вводе устанавливают селективное противопожарное УЗО на большой ток утечки.
УЗО нельзя применять в цепях, которые недопустимо внезапно отключать, так как это может привести к аварийным ситуациям (пожарная или охранная сигнализация, опасность для персонала и т. п.).
Кроме УЗО, токовую селективность должны иметь автоматические выключатели. Первыми должны срабатывать расположенные ближе к участку перегрузки или короткого замыкания. При этом автоматические выключатели срабатывают раньше, чем ток КЗ достигает предельного значения. Это необходимо для предотвращения перегрузки последовательно подключенных участков, поскольку ток проходит через контакты их защитных устройств.
Типы селективных УЗО
Для селективного УЗО важно выдержать паузу, чтобы успело сработать устройство общего типа, расположенное ниже по схеме. При этом устройство с временной задержкой отключения пропускает через себя ток утечки и не срабатывает. Интервал задержки у моделей может отличаться. У изделий с маркировкой S он составляет 0,15-0,5 с, например, УЗО 63а 100мА селективное, с возможностью настройки запаздывания. Выбор будет лучшим, если их устанавливать на входе питающего кабеля квартиры. У некоторых иностранных моделей имеются выдержки времени еще выше. Они предназначены на отключение цепи при возникновении пожарной опасности. Чем дольше будет отключаться защита, тем больше вероятность воспламенения изоляции.
При маркировке G устройство срабатывает в пределах 0,06-0,08 с. Прибор является достаточно быстрым по реакции на неполадки в сети. Его следует устанавливать ниже УЗО типа S селективное. При двухступенчатой защите оно может устанавливаться на главном вводе, поскольку быстродействие УЗО, подключенных ниже все-таки выше.
При наличии в сети нескольких групп нагрузок, перед каждой подключается отдельное защитное устройство, а на вход — селективное противопожарное УЗО. Тогда при неисправности одной из линий обесточится только она, а остальные останутся подключенными. При подобной схеме соединений проще обнаружить неисправность. Если обычное УЗО окажется неисправным или не реагирует на неполадки в схеме, тогда сработает селективное УЗО (300 мА или 100 мА) и отключит всю сеть.
Для обеспечения селективности нужна следующая настройка приборов:
- выставить время срабатывания селективного УЗО, если в нем предусмотрена такая возможность;
- установить требуемые параметры отключения в зависимости от величины тока утечки.
Характеристики отключения УЗО селективного действия должны по величине превышать остальные не менее чем в 3 раза. Только в этом случае устройство будет гарантированно срабатывать.
Параметры УЗО
Два временных параметра УЗО определяются российскими стандартами:
- время отключения — промежуток от появления отключающего тока утечки ∆i до момента гашения дуги;
- предельное время несрабатывания для устройства типа S — временной интервал между началом возникновения ∆i и размыканием контактов.
Последний параметр определяет селективность действия УЗО. Его предельная величина составляет 0,5 с. При этом следует учитывать, что для защиты людей размыкание должно происходить в течение 10-30 мс, для предотвращения возгорания изоляции — до 500 мс. УЗО типа S селективное широко применяется там, где нужно исключить ложные срабатывания от влияния помех или скачков напряжения.
По скорости отключения сети УЗО разделяются следующим образом:
- общего применения — без задержки;
- типа G — 10-40 мс;
- типа S — 40-500 мс.
Токи утечки всегда имеют место в электрических цепях. В сумме они не должны быть выше 1/3 от номинального ∆i устройства. Считается, что на 1 А нагрузки приходится 0,4 мА тока утечки потребителя, а на 1 м длины фазного провода — 10 мкА. Защитный прибор настраивается по величине суммарного тока естественной утечки. Если этого не делать, могут происходить частые ложные срабатывания. При этом следует учитывать, что устройство с ∆i=100 мА уже не защитит человека от поражения током.
При проектировании электросетей можно не указывать тип УЗО, пока эксперты не требуют. Но обосновать свой выбор заранее нужно. Важно, чтобы номинальный ток прибора был выше тока предполагаемой нагрузки. Кроме того, УЗО устанавливается только в общей паре с автоматическим выключателем. Можно установить один дифференциальный автомат вместо двух приборов. Он обойдется дешевле, но при этом следует правильно подобрать параметры.
УЗО защищает в двухпроводных сетях, где отсутствует защитный проводник. Но срабатывает оно только после прикосновения к опасному месту.
Какое выбрать противопожарное УЗО?
Селективное УЗО 63А, 300мА обычно устанавливается на входе как противопожарное.
Многие используют обычные модели общего типа, установив в доме приборы защиты на 30 мА. Здесь функция «частичной» селективности выполняется благодаря большой разности токов срабатывания. При этом экономятся средства на разнице цен. Кроме того, обычное УЗО обеспечивает безопасность лучше из-за более быстрого срабатывания при отлавливании токов утечки. Разница в поведении приборов заключается в том, что селективный прибор не отключится первым при дифференциальном токе, равным или большим 300 мА. Подобная ситуация уже является экстраординарной и вопрос не стоит о том, стоит ли идти до щита управления, который может находиться на уличном столбе. При таком большом токе наверняка сработает еще обычное УЗО, если произошла авария на линии. Здесь и так будет ясно, где искать неисправность.
Таким образом, противопожарное УЗО можно устанавливать как селективное, так и обычное.
Производители УЗО
Группа Legrand является известным в мире производителем электрических систем зданий. Лидирующие позиции обеспечивает высочайшая культура производства и крупные инвестиции в создание новых электротехнических изделий. Для России группа поставляет весь перечень электрооборудования, начиная с розеток и выключателей до сложнейших систем управления.
Селективное УЗО Legrand бывает электронного и электромеханического типа (обозначено на лицевой панели). В зависимости от исполнения оно устанавливается сбоку или снизу от автоматических выключателей. Регулируется выдержка времени (0-1,3 с) и чувствительность. В комплексе с автоматами применяются как высокочувствительные или основные защитные устройства.
Цены на УЗО остаются высокими, как и у остальных брендов.
Фирмой АВВ наиболее полно УЗО представлены серией F 200 — от 16 А до 125 А. Для домашней сети достаточно УЗО 63A, 100мА селективное. По токам утечки для бытовой техники обычно применяется устройство на 30 мА. В качестве противопожарной защиты на вводе частного дома применяется селективное УЗО ABB (63А, 300мА) четырехполюсное для трехфазной сети, как одно из самых надежных. Ему не уступают по качеству изделия марки Legrand. Для квартиры с однофазным вводом будет двухполюсное устройство. На фото ниже изображено селективное УЗО ABB 63А, 300мА.
Максимальный ток, который способен выдержать аппарат, составляет от 3 до 10 кА (указывается на лицевой панели). Он является кратковременным, а не рабочим током. УЗО способно выдержать паузу, пока автомат не отключит цепь.
Фирма является одной из ведущих, но цены очень высокие. Потребители часто отдают предпочтение моделям abb, поскольку безопасность стоит дороже всего. Выпускается дифференциальный блок ABB DDA200 AP-R типа А и АС. В нем предусмотрена задержка срабатывания на 10 мс, хотя это не селективное УЗО ABB. Кривая характеристики отключения у него расположена между селективным и обычным УЗО. Устройство обладает повышенной устойчивостью к ложному срабатыванию по сравнению с устройствами общего назначения.
Процент брака на селективное УЗО ABB, как и на остальные изделия, составляет всего 2 %, благодаря чему проблем в работе практически не бывает. Электромеханические устройства значительно надежней электронных и во всем имеют плюсы, за исключением цены. Уже начинают появляться УЗО с электронным исполнительным устройством, не уступающие по надежности механическому.
На рынке можно найти изделия вдвое дешевле, а по качеству не уступающие АВВ. Фирма выпускает также серию FH 200, которая имеет цену несколько ниже, но значительно проигрывает в качестве изделиям F 200. В частности, у нее не такие надежные контакты крепления проводников, которые быстро начинают болтаться, что отражается на качестве работы.
Если приобретать селективное УЗО ABB, то только в специализированных магазинах, а не в сомнительных местах. Подделка опасна тем, что она не способна защитить человека должным образом. На модульное оборудование, в перечень которого также попало УЗО, самопальщики обращают большое внимание из-за высокой стоимости.
Отечественная группа компаний IEK производит около 7 тыс. наименований изделий, отвечающих мировым стандартам и обеспечивающих надежную работу электросетей.
К УЗО предъявляются высокие требования. С одной стороны, они должны надежно срабатывать, защищая людей от удара током, а проводку — от опасности воспламенения. Но при этом устройства, установленные на разных ступенях электрических цепей, должны действовать избирательно, отключая отдельные участки. Этим условиям, а также ГОСТу 51326.1, соответствует селективное УЗО IEK типа ВД1 63S.
Группа изделий представлена значениями номинальных токов 25-80 А, а дифференциальные токи составляют 100 мА и 300 мА. Изделия дешевле, чем у именитых брендов и широко применяются в качестве вводных противопожарных аппаратов. При этом селективность защиты обеспечивается большими величинами токов отсечки и временными задержками на отключение цепей.
Выбор защитных устройств
Если потребление электроэнергии происходит по простой схеме, по цепи протекает синусоидальный ток. Утечка будет аналогичной формы и здесь можно применять приборы типа АС.
В современных бытовых приборах все чаще применяются схемы управления с отсечкой по фазе. Устройство типа АС на них реагировать не будет и здесь лучше применять УЗО типа А, которое реагирует также на синусоидальный ток. Устройства можно применять совместно, например, для освещения лампами накаливания подойдет тип АС, а для розеток, к которым могут быть подключены приборы с импульсным регулированием — тип А. Но если придется менять освещение на энергосберегающие лампы с управлением яркости путем отсечки по фазе, придется также заменить устройство типа АС на А. Иначе оно не будет работать.
С целью разделения срабатывания по уровням электрических цепей необходимо применять селективные приборы. На главном вводе устанавливается тип S, на втором уровне — G, а затем приборы мгновенного срабатывания.
УЗО выбирается на одну ступеньку выше по номинальному току, чем подключенный в паре с ним автоматический выключатель, который может длительное время работать при превышении нагрузки. Если на вводе стоит автомат на 50 А, к нему подойдет УЗО селективное 63А.
По требованиям стандартов, на лицевых панелях приборов указываются номинальные значения напряжения, а также продолжительного и отключающего тока ∆i. Если есть обозначение синусоиды — это тип АС. Наличие под ней двух положительных полупериодов означает тип А. Селективные УЗО обозначаются буквами S и G. Номинальный ток КЗ указывается в рамке. Устройство должно выдержать его нарастание до максимума, пока автомат не отключится. Обычно ток не успевает достичь предельной величины. УЗО отключает цепь с дефектом заранее, пока еще не произошел нагрев проводника и не воспламенилась изоляция.
Заключение
В электрических бытовых сетях применяется токовая и временная селективность. Для этого защитные устройства устанавливают последовательно по древовидной схеме, где один выключатель является общим. Основой принципа действия является уменьшение времени протекания тока через тело при прямом или косвенном прикосновении к элементам электроустановок, находящихся под напряжением. УЗО селективное устанавливается на входе и выполняет противопожарную функцию.
fb.ru
Что такое УЗО? Принцип работы УЗО. Устройство защитного отключения :: SYL.ru
Без электроэнергии невозможно представить себе современную цивилизацию. Прогресс подарил людям множество электрических приборов, значительно облегчивших быт. Так, теперь во время уборки в комнатах не требуется махать веником, поднимая тучи пыли, а достаточно включить пылесос; чтобы закипятить чайник, не нужно раздувать самовар, а можно воспользоваться электроприбором; глажка одежды обходится без массивного утюга на углях и т. д.
Особенность современных приборов – высокая потребляемая мощность, что требует модернизации проводки, доставшейся жителям домов и квартир еще с советских времен. Каждый, кто решился на этот шаг, обязательно должен иметь хотя бы общее представление о том, что такое УЗО. Устройство защитного отключения, хотя и не является незаменимым, однако значительно повышает электробезопасность. Сегодня мы поговорим о том, для чего именно нужно защитное УЗО, а также простым языком поясним принцип его работы.Электробезопасность
Обязательным элементом любой домашней электросети (дальше мы будем говорить именно об этом случае) является автоматический выключатель. Это устройство монтируется возле электросчетчика либо в специальном щитке, а называется оно вводным. Его задача проста: выполнять коммутацию, а также без участия человека прерывать подачу электроэнергии в случае резкого превышения номинального тока (электромагнитная защита) или при продолжительной нагрузке свыше допустимых норм (тепловая уставка). Правильно подобранный автоматический выключатель может предотвратить возгорание проводки и частично обезопасить человека от возможной электрической травмы. Однако защитные функции значительно расширяются, когда монтируется другое устройство — автомат УЗО. Точки установки могут совпадать с местами монтажа привычных выключателей.
Как работает «классическая» защита
Для того чтобы понять назначение устройства защитного отключения, представим простой пример из жизни. В домашней электросети установлен автоматический выключатель на вводе, подобранный согласно ПУЭ. В каком-либо работающем электроприборе происходит повреждение изоляции и короткое замыкание, в результате чего потребляемый ток возрастает до величины, определяемой особенностями проводки, а электромагнитный расцепитель во вводном выключателе это регистрирует и разрывает цепь. Казалось бы, зачем нужен еще какой-то автомат УЗО? Но представим, что из-за повреждения в утюге его металлические части оказались под опасным потенциалом. Человек, которому не повезет прикоснуться одновременно к такому устройству и чугунному радиатору отопления (ванне, раковине), получит удар током, текущим через тело на «землю».
Особенности автоматов
Лишь специалистам известно, что защита выключателя класса «С» сработает при 10-кратном превышении номинального значения; для «В» ситуация чуть лучше, и порог срабатывания будет вдвое меньшим; ну, а для класса «А» отключение произойдет при двукратном завышении номинала. Это достаточно высокие величины, и при определенном стечении обстоятельств у «везунчика» есть риск остаться у вышеупомянутого утюга навсегда. Если же учесть, что большинство квартир и домов «защищено» выключателями С-класса, то есть повод задуматься о собственной безопасности. Совершенно иной результат будет в том случае, если в цепи есть выключатель УЗО.
Дополнительная возможность
Представим ту же ситуацию, но автомат дополним устройством защитного отключения (УЗО). Человек прикасается к проводящей поверхности, и через тело начинает протекать ток, который уходит в «землю».
Его особенность в том, что, хотя счетчик и учитывает потребляемые ампер-часы, а в катушке расцепителя создается электромагнитное поле, обратно в сеть ничего не возвращается. Автомат УЗО как раз регистрирует это и разрывает цепь. В результате человек ощутит удар током (величина зависит от параметров устройства), но летального исхода не последует.Тем людям, которые привыкли пользоваться электрическими бойлерами для подогрева воды, мы рекомендуем не только изучить, что такое УЗО, но и в самые кратчайшие сроки выполнить установку данного прибора. При этом важно понимать, что устройство защитного отключения хотя и делает эксплуатацию оборудования более безопасной, но панацеей от всех проблем не является. И не может заменить необходимость использования контура защитного заземления.
Что такое УЗО
Устройство защитного отключения представляет собой электромеханический прибор, предназначенный для повышения электробезопасности при использовании электрического оборудования. Возможны различные конструктивные исполнения, однако наибольшую известность получили решения для монтажа на DIN-планку, подобно современным однополюсным автоматам-понам. Пластиковый корпус, язычок отключения и кнопка для проверки работоспособности схемы – вот и все УЗО внешне. Головки прижимных болтов утоплены таким образом, что случайное прикосновение к ним практически невозможно. Установка УЗО может осуществляться двумя способами: во вводных щитках, при этом защищается вся домашняя электросеть, а также на каждую линию. Во втором случае защита более эффективна. При наличии средств рекомендуется совмещать эти два способа.
Физически подключение выполняется очень просто: на корпусе есть четыре болтовых зажима (для однофазной сети), к первым двум из которых подводятся вводные провода, а ко вторым прикручиваются отходящие линии. То есть установка УЗО производится в разрыв цепи. Единственный нюанс: контакты на подводе имеют обозначение для нуля и фазы, что во время монтажа должно соблюдаться для дальнейшей правильной работы. Простейший индикатор позволяет определить фазный провод за несколько секунд.
Функционирование
Изучая, что такое УЗО, нельзя оставить без внимания принцип его работы. Через все устройство проходят две линии (ноль и фаза), которые в любой момент могут быть разорваны электромагнитом отключения (та же система, что и расцепитель в привычных выключателях). Ток, протекающий по линиям, наводит ЭДС в катушке. Так как его величины в фазном и нулевом проводах равны, то в катушке потенциал есть, однако тока нет – он уравновешивается. Это в нормальном состоянии защищаемой схемы. Любая утечка из замкнутой цепи вызывает появление наведенного тока (десяток миллиампер) и срабатывание электромагнита отключения.
Рассматривая пример из жизни
Представим, что человек принимает ванну, вода для которой подогревается электрическим бойлером. Розетка для нагревателя защищена УЗО. По какой-либо причине в ТЭНе происходит пробой спирали на корпус. Из-за этого вся масса накопленной воды оказывается под опасным потенциалом, а через металлические части напряжение попадает в ванну. Если она не диэлектрическая и установлена на токопроводящем полу (чаще всего это именно так), то через цепь ТЭН — вода — ванна начинает течь ток на «землю». Человек, прикасаясь к металлическим предметам, так или иначе включается в цепочку, попадая под действие ЭДС.
Пока повреждения в ТЭНе не было, величины тока, протекающего по фазному и нулевому проводам через УЗО, были равны. То есть, говоря простым языком, сколько пришло, столько и ушло. Ведь цепь замкнута. Но как только возник пробой и образовался сторонний маршрут протекания тока, равенство перестало выполняться, и на бойлер стало выдаваться больше, чем возвращаться. Возникшее при этом в катушке УЗО магнитное поле задействует механизм отключения — и цепь разрывается. Все очень просто. Если бы защита выполнялась только электромагнитным расцепителем автоматического выключателя, то разрыв цепи произошел бы при превышении номинальной величины тока в 2-3 раза (для класса А) или даже в 10 раз (для С). Стоит ли говорить, что весь этот поток электронов мог прийтись на человека, если он держит в руках шланг душа и стоит босыми ногами на проводящем полу?
Также существует трехфазное УЗО. В этом устройстве через катушку проходит не два провода, а четыре: по одному на каждую фазу и нулевой. При этом не важно, сколько нагрузки приходится на каждую фазу, главное, чтобы суммарный приходящий ток был равен возвращающемуся.
Особенность
Ранее мы говорили о том, что УЗО не может являться заменой заземлению. Представим, что человек прикоснется одновременно к нулевому и фазному проводам. Через тело потечет ток, однако, поскольку утечки из цепи при этом не будет, УЗО не сработает. А вот при использовании цепи с заземлением на корпусах электроприборов опасный потенциал появиться не может, так как ток тут же уйдет по заземляющему проводу в землю, что зафиксирует автомат и прервет подачу питания.
www.syl.ru