Определение узо: определение, назначение, принцип действия, модификации

Содержание

определение, назначение, принцип действия, модификации

Устройство защитного отключения- устройство для отключения подачи напряжения в сеть (или для отдельного потребителя) при следующих рисках:

  1. При утечке тока на землю для защиты человека.
  2. При утечке тока на землю для защиты оборудования.
  3. При риске замкнуть контакты сети при повышенной влажности.

Важно:

  • УЗО не срабатывает мгновенно при коротких замыканиях и перегрузке сети. Но срабатывает, в результате этих условий, позже. Это важно помнить и применять для защиты от КЗ, перегрузки и перенапряжения соответствующие устройства (автоматические выключатели, реле контроля напряжения).
  • УЗО не защищает от КЗ и перенапряжения. Но часто оно входит в комбинированные устройства защиты, является его составной частью, как в дифавтоматах, защищающих и от утечки, и от перегрузки.
  • УЗО никогда не подключают к проводникам заземления!

Из практики:

    1. Дифавтомат является дорогим устройством, совмещающим в себе две функции: защита от перегрузки и защита от утечки тока.
      Применять необходимо либо очень качественные дифференциальные автоматы, либо использовать устройства защиты с отдельными функциями – это надежнее.
    2. УЗО устанавливается после автоматических вводных выключателей и устройств молниезащиты, так как не имеет собственной защиты от сверхтоков.

Параметры срабатывания

  1. При касании человеком открытых токоведущих частей. Пример: для защиты детей от «проверок» розеток металлическими предметами.
  2. При заземлении оборудования и утечке дифференциального тока (тока с очень малой силой). Пример: поврежденная проводка соприкасается с заземленным корпусом.
  3. При перемене проводников (перепутали «землю» и «ноль», «фазу» и «ноль»).
  4. Время срабатывания – от 10…25 мс. Это очень короткое время. За данный промежуток человек не успевает получить ощутимый удар током, а оборудование – значительные повреждения.

Устройство и принцип работы

Кратко.

В основе устройства – дифференциальный трансформатор.

Как только появляется ток утечки (возникает только в фазном проводнике), во вторичной обмотке наводится напряжение, пропорциональное ему. Возникает ЭДС, которая приводит в действие расцепитель контактов. При превышении порога утечки произойдет срабатывание выключателя.

В зависимости от степени сложности и назначения УЗО может быть:

  • автоматическим (для постоянной защиты цепи),
  • подключаемым (срабатывает только при подключении прибора к сети питания), электромеханические (не требует питания),
  • чувствительным (для защиты людей, с низким порогом срабатывания),
  • с высоким порогом тока утечки (для защиты только оборудования),
  • регулируемые (для оборудования)

Подробно с картинкой

При нажатии кнопки (3)контакты(4) (а также ещё один контакт, скрытый за узлом (5)) замыкаются, и УЗО пропускает ток.Соленоид(5) удерживает контакты в рабочем состоянии.

Катушка (6) – это вторичная обмотка дифференциального трансформатора тока, Через который проходят фазный и нулевой проводники.

Проводники не имеют контакта с катушкой[6].

Любая утечка тока нарушает баланс в трансформаторе: через фазу идет больший ток, чем по нулевому проводнику. ток в первичной обмотке возбуждает ЭДС во вторичной обмотке. Эта ЭДС моментально регистрируется устройством слежения (7), которое отключает питание соленоида (5), он расцепляет контакты (4) и обесточивает сеть.

Проверка работы УЗО

В устройстве также предусмотрена система теста на работоспособность. Рекомендуется проверять все УЗО с периодичностью 1 раз в квартал (ПТЭЭПприл. 3, табл. 28, п.28.7)либо при подключении ответственных потребителей (для высокоточного оборудования, энергоемкой техники и т. п.). Принесрабатывании режима «тест» УЗО необходимо менять.

Режим «тест» не фиксирует правильность подключения УЗО. Операцию подключения прибора должен проводить опытный электрик.

Рассмотрим несколько УЗО разных производителей и модификаций:

1. ABB ВДТ 2P/2M F202 AC-40/0,03

Выключатели дифференциального тока F202

Серия: F200

Количество полюсов: 2P

Номинальный ток: 40 А

Номинальный дифференциальный ток: 30 mA

Тип тока: A (реагирует на дифференциальный переменный ток)

Номинальное напряжение: 230 В~

Номинальное напряжение изоляции: 500 В~

Количество модулей: 2

Механическая износостойкость: 20000 циклов

Электрическая износостойкость: 10000 циклов

Тип зажима: цилиндрическая 2-направленная клемма с защитой от неправильного монтажа

Сечение проводников: 25 мм2


2.

УЗО ИЭК 2П 25А 30mА

Быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток, без встроенной защиты от сверхтоков. Предназначен для защиты человека от поражения электрическим током при случайном непреднамеренном прикосновении к токоведущим частям электроустановок и предотвращает возникновение пожаров вследствие протекания токов утечки на землю. Не имеет собственного потребления электроэнергии и обладает высокой механической износостойкостью.

Технические характеристики:

Количество полюсов 2

Номинальный ток 25 А

Номинал. дифф. ток 30 mA

Класс срабатывания Тип АС


3. УЗО ВД1-63 2Р 40А 30мА

Технические характеристики:

Количество полюсов: 2

Номинальный ток, А: 40

Номинальный отключающий дифференциальный ток, мA: 30

Соответствуют стандартам: ГОСТ Р 51326.1­99

Номинальное напряжение частотой 50 Гц, В: 230/400

Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания, А: 3 000 (10000 — для 80 и 100 А)

Рабочая характеристика при наличии дифференциального тока: АС

Условия эксплуатации: УХЛ4

Степень защиты выключателя: IP20

Электрическая износостойкость, циклов В­О, не менее: 4 000

Механическая износостойкость, циклов В­О, не менее: 10 000

Максимальное сечение присоединяемых проводов, мм2:

25 — для многожильного проводника, 35 — для одножильного

Диапазон рабочих температур, °С: от -25 до +40

Что такое УЗО в электрике: как расшифровывается, где применяется

Всем домовладельцам хорошо знакомы выключатели-автоматы, которые защищают квартирные электросети от перегрузки (например, из-за короткого замыкания) и связанных с нею неприятностей. Но одними автоматическими выключателями полной безопасности сети не добиться. Для этого используется ряд других приспособлений, самым популярным из которых сегодня являются устройство, известное как УЗО, что это такое в электрике — рассказываем в статье.

Все об УЗО

Назначение
Отличия от автомата
Места установки

Итак, что такое УЗО в электрике? Аббревиатура расшифровывается как «устройство защитного отключения», а инженеры и специалисты предпочитают называть его выключателем дифференциального тока. Прибор предназначен для отслеживания утечек тока, возникающих при повреждении электропроводки и электроприборов.

В нормальных условиях ток, упрощённо говоря, перетекает от линейного к нейтральному проводнику (от «фазы» к «нулю») через устройство, которое приводится в работу (например, лампочке или электродвигателю). Если, скажем, в результате повреждения оголена проводка или металлический корпус бытовой техники (к примеру, стиральной машины) оказывается под напряжением, может возникнуть ситуация, когда ток начинает утекать не на «ноль», а буквально на землю.

Такое бывает, к сожалению, часто — человек прикоснулся к проводу и получил удар током — ток через его тело пошёл в землю. Автоматический выключатель даже не заметит этой небольшой нагрузки и не сработает, а удар тока может быть смертельным. Вот для защиты от таких утечек и необходимо УЗО.

Приборы особенно важны для защиты электросети в местах повышенной опасности, например, во влажных помещениях, а также везде, где есть контакт с землёй и повышенная влажность. Устройства защитного отключения в обязательном порядке ставятся на линии электропроводки для ванных комнат и для уличной сети, например, на даче.

Итак, чем отличается УЗО от автомата в электрике? Не вдаваясь в подробности конструкции — автомат срабатывает при токах, превышающих предельную нагрузку на сеть (например, есть автоматы на 10, 16, 25 ампер), а самые популярные модели защитного отключения срабатывают от тока утечки 30 миллиампер (мА). То есть ток получается почти в 1 000 раз слабее. Скорость срабатывания защиты составляет примерно 100 миллисекунд (0,1 с).

За такой короткий момент воздействия человек даже не ощутит удара.

В отличие, скажем, от автоматических выключателей устройство защитного отключения требует регулярного профилактического обслуживания. Впрочем, в этом нет ничего трудного — ежемесячно владелец должен нажимать на кнопку на корпусе.

Прибор может устанавливаться как на отдельные ветки электросети, обслуживающие особо опасные зоны (ванная, сауна, гараж, двор), так и на всю домовую сеть. В западных странах вообще часто не принято мелочиться с защитой, их могут ставить чуть ли не на каждую группу розеток.

Для мокрых зон и улицы

Для защиты от поражения током во влажных и сырых помещениях, а также уличной сети применяются УЗО на 30 либо (реже) 10 мА. Эти устройства обеспечивают комфортный уровень безопасности, но они слишком чувствительны, и если их поставить на всю домовую сеть, могут происходить ложные срабатывания.

Для всей домовой сети

Выключатели на 100 мА (и тем более 300 мА) не так комфортны — человек почувствует удар током, но не пострадает — но они и менее чувствительны. Их ставят на домовую сеть как дополнительную защиту, а также как защиту от пожара. Эти устройства способны улавливать утечки, возникающие в скрытых местах нарушения проводки. Например, где-то в стене или в розетке за мебелью произошёл надлом жил в проводе или ослабли винтовые зажимы контактов. Провод или розетка начинает греться. Если утечки недостаточно большие (меньше токов короткого замыкания), то автоматический выключатель не срабатывает. Для таких случаев как раз и необходим специальный выключатель дифференциального тока с током срабатывания 100 или 300 мА.

Места установки

Устанавливаются приборы обычно в общедомовой распределительный щиток на DIN-рейку. Порядок подключения устройства защитного отключения и автоматического выключателя может быть любым (главное, чтобы схема подключения была корректная), но чаще впереди ставится УЗО, а за ним автоматический выключатель — такая схема проще, и в ней меньше шансов запутаться для неопытного монтажника.

Важнее очерёдности подключения номинальные характеристики по току этих устройств. Важно, чтобы УЗО было рассчитано на прохождения тока такого же по силе или большего, как выключатель. Например, если у вас стоит автомат на 10 А, то УЗО тоже должно быть рассчитано на ток не менее 10 А. А для пущей безопасности рекомендуется брать прибор, рассчитанный на более мощный ток, на одну ступень выше. То есть в паре с автоматом 10 А берут УЗО 16 А, для 16 А берут 25 А, и т.д.

Интересной разновидностью УЗО являются модели с встроенной защитой от превышения напряжения. Если вместо 220 В по сети начнут «передавать» 260-270 В, то с домовым оборудованием возникнут серьёзные неприятности. Для защиты от таких скачков и служит подобные приспособления.

Автоматические выключатели и УЗО могут быть объединены в одно устройство, которое называется автоматическим выключателем дифференциального тока (АВДТ или дифавтоматом). Какой именно вариант удобнее использовать (два последовательно подключённых устройства или одно), зависит от схемы подключения всех нагрузок сети, но по сути это, как говорится, дело вкуса.

  • Материал подготовил: Борис Безель

Что такое УЗО в электрике Устройство, характеристики принцип работы

В данной статье, мы подробно поговорим о том:

  • Что такое УЗО в электрике?
  • Разберем как работает УЗО и принцип его действия.
  • Поговорим о стандартах.
  • Рассмотрим классификацию УЗО.
  • Конструкцию.
  • Основные характеристики.
  • Применение в быту.

Теперь, обо всем по порядку.

Что такое УЗО в электрике?

Аббревиатура УЗО  расшифровывается как - устройство защитного отключения (более точно, устройство защиты управляемое дифференциальным током, сокращенно дифавтомат УЗО-Д).

Устройство защитного отключения УЗО  (дифавтомат УЗО-Д)

Защита людей от поражения электрическим током остается одной из важнейших инженерных проблем с начала широкого применения электричества в промышленности и быту. Решить ее оказалось сложнее, чем защитить сами сети и электрооборудование от сверхтоков. Автоматические выключатели с тепловыми и электромагнитными расцепителями, успешно контролирующие ток нагрузки, не могут спасти человека, коснувшегося токоведущих частей, или деталей  под напряжением. Также с их помощью не удается вовремя реагировать на токи утечек, связанные с нарушением изоляции и снизить опасность возникновения пожаров. Заметно улучшить ситуацию позволила разработка устройств защитного отключения, отслеживающих появление дифференциальных токов и разрывающих цепь при их определенной величине. Подобные защитный устройства получили название УЗО–Д, в СССР они были разработаны в начале 70-х в лаборатории электробезопасности ВИЭСХ и производились на Гомельском заводе электроаппаратов. Сегодня на российском рынке представлены УЗО-Д как отечественных, так и зарубежных производителей.

Принцип работы УЗО (УЗО-Д)

В основе работы УЗО-Д заложена фиксация тока утечки на «землю» и отключения сети при ее появлении. Факт утечки обнаруживается по разнице между токами: выходящим из УЗО и возвращающимся в него через нейтраль. Если сеть в порядке, то они равны по величине, но противоположны по направлению. При появлении утечки, например, человек коснулся провода, часть тока уйдет через его тело «на землю» по другому контуру, и в итоге ток возвращающийся в УЗО через нейтраль будет меньше выходящего. Такая же ситуация возникнет, если в каком-то электроприборе нагрузки  нарушилась изоляция и под напряжением оказался корпус или другая деталь. Человек, задев за них создаст дополнительный контур «на землю», часть тока пойдет по нему и баланс нарушится (эта ситуация показана на рисунке). Разницу между выходящим и входящим токами засекает трансформатор с сердечником в виде кольца. Фазный провод и нейтраль N проходят внутри него и служат первичной обмоткой. Вторичная обмотка подключается к исполнительному механизму, размыкающему контакты. Разумеется, при повреждении изоляции контур ответвления может образоваться и без «участия» человека, но и в этом случае УЗО также сработает и защитит участок сети от опасных последствий (например, нагрева и пожара). Символом «Т» на рисунке обозначена кнопка, включающая схему тестирования устройства – УЗО -Д должно сработать при ее нажатии. Этот же принцип используется и для трехфазных устройств защиты, однако в них дифференциальный ток во вторичной обмотке появляется не только при утечках, но и при «перекосе фаз» (неравномерно распределенной между фазами нагрузке), поэтому разработаны дополнительные схемы, исключающие срабатывание из-за нарушения симметрии.

Общая схема. Принцип работы УЗО (УЗО-Д) 

Как работает УЗО?

Рассмотрим как работает устройство защитного отключения (УЗО-Д) на наглядном примере :

Имеем двухпроводную электрическую цепь 220В (без заземления), конечным  потребителем которой является стиральная машина.  Для защиты от токов утечки в схему включено устройство защитного отключения. В нормальном режиме работы оно беспрепятственно пропускает через себя ток.

 Выходящий I1 ток и возвращающийся I2 равны.

В результате возникшей неисправности электродвигателя, корпус стиральной машинки оказался под напряжением.

Ничего неподозревающий человек касается корпуса машинки, в результате чего попадает под воздействие электричества.

 При возникновении тока утечки, часть тока ушло через тело человека на землю, возвращающийся ток становиться меньше выходящего. Устройство защитного отключения срабатывает.

Человек в безопасности.

Разобравшись как работает УЗО можно более плотно подойти к пониманию принципа его работы.

В примерах, описанных выше и на рисунке показаны УЗО с электромеханическим исполнительным механизмом размыкания контактов. В то же время нет никаких препятствий для использования электронных узлов с полупроводниковыми «выключателями». Действительно, сегодня предлагается множество электронных приборов защиты, стоимость их в несколько раз ниже, чем электромеханических, главные недостатки – не срабатывают при падении напряжения питания и более низкая надежность.

Стандарты

В настоящий момент в России разработан и принят пакет стандартов, регулирующих применение, характеристики и методы проверки УЗО-Д. Их действие распространяется на устройства переменного тока с номинальным напряжением не выше 440 В и номинальным током не более 200 А, применяемых для защиты от поражения электрическим током людей и их имущества от последствий развития тока утечек. ГОСТ Р 50807-95 (2001) содержит определения, классификацию, характеристики и перечень стандартных методик проверки. Также в нем есть полные списки документов, на которые ссылается этот стандарт. Что касается правил применения, то все необходимое изложено в ГОСТ Р-30331.3 (Защита от поражения электрическим током). Эти стандарты согласованы с международными и содержат исчерпывающий объем информации по устройствам защиты, управляемым дифференциальными токами. Добавим, что стандарт ГОСТ Р 50807-95 (2001) относит к УЗО-Д не все виды защитных устройств, работающих по принципу контроля дифференциальных токов. Согласно определению УЗО-Д считаются только механические коммутационные аппараты или комплексы, размыкающие контакты при достижении дифференциальным током  установленного значения. Устройство может быть реализовано в виде набора отдельных специализированных узлов, фиксирующих, измеряющих дифф. ток и узлов, разъединяющих контакты. Примером таких пространственно разделенных УЗО-Д могут служить системы защиты воздушных линий электропередачи. В то же время многочисленные электронные изделия с полупроводниковыми выключателями к стандартным  УЗО-Д не относятся.

Классификация УЗО (УЗО-Д)

Ниже представлена классификация устройств защиты по нескольким важнейшим признакам, информация соответствует ГОСТ Р 50807-95, но представлена в более удобном и систематизированном виде.

Классификация УЗО-Д

По способу действия:
  1. Без вспомогательного источника питания.
  2. Со вспомогательным источником питания:

С авт.  отключением при отказе источника с выдержкой времени без нее:

  • с авт. повторным вкл. при восстановлении работы источника;
  • без авт. повторного вкл. при восстановлении работы источника;

Без авт. отключения при отказе источника:

  • с отключением в опасной ситуации после отказа источника;
  • без отключения в опасной ситуации после отказа источника;
По способу установки:
  1. Стационарные:
  • монтаж стационарной электропроводкой
  1. Переносные:
  • монтаж гибкими проводами с удлинителями
По числу полюсов:
  • однополюсные двухпроводные
  • двухполюсные;
  • двухполюсные трехпроводные;
  • трехполюсные;
  • трехполюсные четырехпроводные
  • четырехполюсные
По виду защиты от сверхтоков и перегрузок по току полюсов:
  • без встроенной защиты от сверхтоков;
  • со встроенной защитой от сверхтоков;
  • со встроенной защитой от перегрузки;
  • со встроенной защитой от коротких замыканий.
По возможности регулирования отключающего дифференциального тока:
  1. Регулируемые:
  • дискретная регулировка
  • плавная регулировка
  1. Нерегулируемые.
По стойкости при импульсном напряжении:
  • с возможностью отключения при импульсном напряжении
  • стойкие при импульсном напряжении
По характеристикам наличия постоянной составляющей дифференциального тока:
  1. тип АС:
  • отключение при появлении или медленном возрастании переменного синусоидального дифференциального тока.
  1. тип А:

Отключение от дифференциальных токов:

  • синусоидальных переменных;
  • пульсирующих постоянных;
  • пульсирующих постоянных с модуляцией пульсацией до 0,006 А, с контролем угла контроля сдвига фазы, или без него независимо от полярности внезапных или медленно растущих дифференциальных токов.
  1. тип В:
  • отключение от дифференциальных токов:
  • синусоидальных переменных;
  • пульсирующих постоянных;
  • пульсирующих постоянных с модуляцией сглаженной пульсацией постоянного тока до 0,006 А;
  • постоянных от выпрямителей

Каждый из классификационных признаков – способ  действия, способ установки и др. используется не только для классификации, он также считается важнейшей характеристикой УЗО-Д. Кроме них имеется еще ряд характеристик общих для всех устройств защиты и отключения.

Конструкция УЗО

С технической точки зрения конструкция УЗО-Д не представляет собой ничего сложного или нового по сравнению с конструкциями автоматических выключателей. Более того, российские производители начали и освоили выпуск этих изделий как раз на базе автоматов ВА. Примером могут служить хорошо известные УЗО22 завода Сигнал, производимые на базе автоматических выключателей ВА66-29 и ВА88-29. У них механика свободного расцепителя, катушка, контакты, дугогасители – все такое же, как и у ВА. Более подробно вы можете ознакомиться с их конструкцией принципом работы и устройством в статье автоматический выключатель (бытовой). Отличие заключается только в модуле, управляемом дифференциальным током (МЗО), устройство и работа которого описаны выше. То же самое можно сказать и об УЗО, выпускаемых на основе зарубежных автоматов.

Характеристики УЗО

Стандарт ГОСТ Р 50807-95 (2001) дает рекомендуемые или предпочтительные значения характеристик УЗО-Д,  и производители, желающие сертифицировать свою продукцию в системе ГОСТ Р должны придерживаться этих значений, но также они вправе выпускать продукцию и с другими показателями (в этом случае они не получат сертификата соответствия ГОСТ Р 50807-95). Полный перечень характеристик имеется в этом же ГОСТе, здесь будут показаны только некоторые основные. Для важнейших характеристик стандарт предлагает следующие величины.

Таблица 1

НАИМЕНОВАНИЕ

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ   ЗНАЧЕНИЯ

Номинальное   напряжение Un

100,   110, 120, 200, 220, 230, 240, 380, 400, 415, 440(В)

Номинальный ток In

6, 10, 16, 20,   25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200 (А)

Номинальный   отключающий дифф. ток In

0,006;   0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5; 1; 3; 5; 10; 20 (А)

номинальный неотключающий дифф. ток In

0,5 In

предельный неотключающий ток при нарушении симметрии фаз

6 In.

Время отключения УЗО определяется его конструкцией и зависит от значений номинального тока и номинального отключающего дифф. тока. В  ГОСТ Р 50807-95 имеются соответствующие таблицы, в качестве ориентира покажем время отключения устройства с номинальным отключающим дифф. током 0,030 А. При непосредственном прикосновении, вызвавшим дифф. ток номинального значения устройство сработает за 0,5 с, при двойном превышении номинала за 0,2 с, при дифф. токе 0, 25 А (восьмикратное превышение) УЗО-Д отключится за 0,04 с.

Применение УЗО

Устройство защитного отключения УЗО (УЗО-Д) применяются для защиты людей от поражения электрическим током в промышленности, сельском хозяйстве, быту и пр. Причем их нельзя рассматривать, как альтернативу другим мерам безопасности, более того стандарт  ГОСТ Р-30331.3 относит их к вспомогательным устройствам и дополнительным способам защиты от прямого прикосновения. Для этих целей, а также для защиты от косвенных прикосновений в РФ применяются УЗО-Д с дифф. током отключения порядка 30мс. Устройства с большим дифф. током отключения используются для защиты электрооборудования от последствий токов утечек (пожаров, выхода из строя обор.).

Устройства защитного отключения (УЗО)

Устройства защитного отключения (УЗО) предназначены для защиты человека от поражения электрическим током в групповых линиях, питающих штепсельные розетки. Этот ток может быть вызван прикосновением к токоведущим частям электрооборудования или частям, которые могут оказаться под напряжением, например металлический корпус прибора. УЗО является наиболее эффективным средством защиты по сравнению с автоматическими выключателями, так как обеспечивает защиту при непосредственном контакте человека с электрооборудованием или проводником. Кроме того, УЗО предупреждает опасность возникновения пожара в результате замыкания электропроводки. Эффективность работы устройства обеспечивается его малым временем отключения — менее 40 мс. УЗО рекомендованы для использования в цепях электропитания жилых помещений, помещений с повышенной опасностью и тех объектов, где возможны появления людей или животных.
В каталогах иностранных компаний УЗО нередко называют устройствами дифференциальной защиты, дифференциальными реле, дифференциальными модулями и т. п. Функционально УЗО можно определить как быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке.
УЗО подразделяются на:

  • низкочувствительные устройства (реагирующие на токи утечки 100, 300 или 500 мА) предназначены для защиты в цепях с оборудованием, не имеющим непосредственного контакта с людьми. Эти устройства срабатывают в случае повреждения изоляции электрооборудования.
  • высокочувствительные устройства (токи утечки 10 и 30 мА) рассчитаны на защиту в тех случаях, когда к корпусу электрооборудования возможно прикосновение обслуживающего персонала. Величина тока срабатывания такого устройства должна быть ниже уровня, представляющего опасность для людей и животных.

Принцип работы

В электрической сети с заземленной нейтралью при построении аппаратуры защиты от поражения током используют принцип выделения дифференциального (утечки) тока на землю. Этот ток представляет собой разность между полным током I1; втекающим в нагрузку из сети и током I2, вытекающим из нагрузки в сторону сети. Разностный ток образуется в случае прикосновения к токоведущей части человека, стоящего на связанном с землей полу. В качестве датчика, выделяющего указанную разность токов, используют трансформатор тока 1, первичной обмоткой в котором служат сложенные вместе и пропущенные через отверстие в кольцевом магнитопроводе фазный (фазные) и нулевой провода, идущие в сторону нагрузки, а вторичная намотана поверх магнитопровода. Ко вторичной обмотке подключена обмотка 2 катушки миниатюрного электромагнитного реле — электро-механического расцепителя 3.
В нормальном режиме работы нагрузки магнитные потоки Ф1 и Ф2, образуемые фазным и нулевым проводниками, компенсируются, и результирующий поток близок к нулю. Во вторичной обмотке напряжение равно нулю. Принцип действия электромеханического расцепителя обретен принципу действия обычного реле. Якорь его прижат к ярму и удерживается в таком положении притяжением специального «блокирующего» магнита, причем усилие притяжения магнита несколько больше усилия специальной «возвратной» пружины, стремящейся оторвать якорь от ярма.

Если появившийся в результате прикосновения человека дифференциальный ток превысит определенное значение, при котором электромагнитный поток, созданный обмоткой расцепителя 2 станет достаточным для компенсации потока блокирующего магнита, пружина оторвет якорь от ярма (уставка срабатывания). Якорь механически воздействует на механизм управления ВД. Происходит размыкание силовых контактов ВД и отключение нагрузки (потребителя) от электрической сети.
Для проверки работоспособного состояния ВД предусмотрена цепь, содержащая кнопку «Тест» и ограничительный резистор RT, с помощью которых имитируется появление дифференциального тока. При нажатии кнопки подключенный к электрической сети ВД срабатывает, и в окошке визуального контроля появляется красный сектор, информирующий об отключенном состоянии механизма управления.

Классификация по условиям функционирования

По условиям функционирования УЗО подразделяются на следующие типы: АС, А, В, S, G.

  • УЗО типа АС — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно либо медленно возрастающий.
  • УЗО типа А — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно либо медленно возрастающие.
  • УЗО типа В — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи.
  • УЗО типа S — устройство защитного отключения, селективное (с выдержкой времени отключения).
  • УЗО типа G — то же, что и типа S, но с меньшей выдержкой времени.

Приборы типа А рекомендуются для цепей с электроприемниками, имеющими импульсные источники питания (компьютеры, телевизоры и т. д.). Для построения селективных цепей используются УЗО типа S, которые срабатывают с определенной задержкой во времени.

Виды УЗО

По способу технической реализации существуют две основные категории УЗО:

  • электромеханические — функционально независимые от напряжения питания. Источником энергии, необходимой для функционирования — выполнения защитных функций, включая операцию отключения, является для устройства сам сигнал- дифференциальный ток, на который оно реагирует.
  • электронные — функционально зависимые от напряжения питания. Их механизм для выполнения операции отключения нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника. Применение устройств, функционально зависящих от напряжения питания, более ограничено в силу их меньшей надежности, подверженности воздействию внешних факторов и др.

Основной причиной меньшего распространения электронных УЗО является их неработоспособность при часто встречающейся и наиболее опасной по условиям вероятности электропоражения неисправности электроустановки, а именно — при обрыве нулевого проводника в цепи до УЗО по направлению к источнику питания. В этом случае электронное УЗО, не имея питания, не функционирует, а на электроустановку по фазному проводнику выносится опасный для жизни человека потенциал.
В конструкции электронных УЗО, производимых в некоторых европейских странах, как правило, заложена функция отключения от сети защищаемой электроустановки при исчезновении напряжения питания. Эта функция конструктивно реализуется с помощью электромагнитного реле, работающего в режиме самоудерживания. Силовые контакты реле находятся во включенном положении только при протекании тока по его обмотке (аналогично магнитному пускателю). При исчезновении напряжения на вводных зажимах устройства якорь реле отпадает, при этом силовые контакты размыкаются, защищаемая электроустановка обесточивается. Подобная конструкция УЗО обеспечивает гарантированную защиту от поражения человека в электроустановке и в случае обрыва нулевого проводника.
Применение электронных УЗО целесообразно, когда необходима подстраховка в целях безопасности, например, в особо опасных, влажных помещениях.
В некоторых странах электротехнические нормы допускают применение УЗО только первого типа, не зависящих от напряжения питания. УЗО второго типа разрешено применять в цепях, защищаемых электромеханическими УЗО, только в качестве дополнительной защиты для конечных потребителей, например, для электроинструмента, нестационарных электроприемников и т. д.
В США применяются в основном УЗО, встроенные в розеточные блоки. Например, в небольшой квартире устанавливается по 10-15 устройств. Розетки, не оборудованные УЗО, обязательно запитываются шлейфом от розеточных блоков с УЗО.
В России, в отличие от общепринятой в мировой практике концепции, целым рядом предприятий производятся электронные УЗО на базе типового автоматического выключателя.

Техническая характеристика iEK ВД1-63

Номинальный ток, А

16, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100

Коммутационная износостойкость, циклов В-О

4000

Механическая износостойкость, циклов В-О

10000

Максимальное сечение присоединяемых проводов, мм кв.

35

Диапазон рабочих температур,

-25…+40

Условия эксплуатации

УХЛ4

Предельная коммутационная способность, кА

3

Номинальный отключающий дифференциальный ток, мА

10, 30, 100, 300

Число полюсов

2, 4

Электрическая схема. Условное графическое обозначение.

Габаритные размеры

Устройства защитного отключения | Руководство по устройству электроустановок | Оборудование

Страница 35 из 77

8 Устройства защитного отключения (УЗО)
8.1 Описание Принцип действия
Принцип действия УЗО показан схематически на рис. F67.
Магнитный сердечник охватывает все токоведущие проводники электрической цепи и магнитный поток, создаваемый в сердечнике, будет в каждый момент времени зависеть от арифметической суммы токов; все токи, входящие в одном направлении, считаются положительными (I1), а входящие в противоположном направлении - отрицательными (I2). В неповрежденной цепи I1 + I2 = 0, поэтому в магнитном сердечнике не будет возникать магнитный поток и соответственно э.д.с. в его обмотке будет равна нулю.
Ток замыкания на землю id будет протекать к месту короткого замыкания по сердечнику, а обратно к источнику питания - через землю или по защитным проводникам в случае использования системы заземления типа TN.
Поэтому в проводниках, проходящих через магнитный сердечник, нарушается баланс токов и образовавшийся разностный ток приводит к появлению в сердечнике магнитного потока. Этот разностный ток называют «дифференциальным» током, а данный принцип действия - принципом «дифференциального тока».
Результирующий переменный магнитный поток в сердечнике наводит в его обмотке э.д.с., поэтому в рабочей обмотке отключающего устройства протекает ток I3. Если этот дифференциальный ток превышает величину, необходимую для срабатывания данного отключающего устройства непосредственно или через электронное реле, то соединенный с ним автоматический выключатель отключит цепь.

Рис. F6,. Принцип действия УЗО
8.2 Рекомендации по применению УЗО

Существуют токи утечки на землю, не обусловленные коротким замыканием и переходными перенапряжениями, которые в совокупности или по отдельности могут вызывать ложное отключение цепей устройствами защитного отключения. Были разработаны определенные методы для устранения таких эксплуатационных проблем.
Постоянные токи утечки на землю
Каждая электроустановка низкого напряжения имеет постоянный (фоновый) ток утечки на землю, обусловленный:
несбалансированностью * внутренней емкости между токоведущими проводниками и землей в трехфазных цепях или
емкостью между токоведущими проводниками и землей в однофазных цепях
Чем крупнее электроустановка, тем больше ее емкость и соответственно больше ток утечки. Иногда емкостной ток утечки на землю значительно возрастает за счет применения в электронном оборудовании (автоматических, информационных и компьютерных системах и др.) фильтрующих конденсаторов.
При отсутствии более точных данных, постоянный ток утечки в рассматриваемой электроустановке можно оценить на основе следующих величин, замеренных при напряжении 230 В, 50 Гц:
однофазная или трехфазная цепь: 1,5 мА/100 м
обогреваемый пол: 1 мА/кВт
факс-терминал: 1 мА

*В трехфазных системах емкостный ток утечки на землю был бы равен нулю, если бы проводники всех трех фаз имели одинаковую емкость по отношении к земле, что в реальных электроустановках недостижимо.

рабочая станция обработки информации: 2 мА
оконечное устройство обработки информации: 2 мА
принтер: 1 мА
фотокопировальный аппарат: 1,5 мА
Поскольку УЗО, соответствующие стандартам IEC и многим национальным стандартам, могут срабатывать в диапазоне 0,5IAn - IAn при номинальном дифференциальном отключающем токе IAn, то ток утечки в цепи ниже УЗО не должен превышать 0,5IAn.
Ограничение фонового тока утечки до величины 0,25IAn посредством деления цепей на секции позволит на практике устранить любые нежелательные отключения. В особых случаях, например при расширении электроустановки или частичном обновлении разветвленных электроустановок с системой заземления типа IT следует консультироваться с изготовителями защитных устройств.
Переходные токи утечки
Подача напряжения
Подача напряжения питания на указанные выше ёмкости приводит к появлению кратковременных, высокочастотных, переходных токов утечки, аналогичных тем, которые показаны на рис. F68. Первое короткое замыкание в системе электропитания по схеме с IT-заземлением также вызывает появление высокочастотных переходных токов утечки на землю вследствие резкого нарастания фазных напряжений двух неповрежденных фаз до уровня линейного (межфазного) напряжения относительно земли.
Перенапряжения общего вида
Сети энергоснабжения подвержены перенапряжениям различного происхождения, вызванных атмосферными причинами (удары молний) или резкими изменениями условий эксплуатации системы (короткие замыкания, срабатывание плавких предохранителей, коммутации и др.). Такие изменения часто приводят к появлению в индуктивных и емкостных цепях системы больших переходных напряжений и токов. На основании собранных данных было установлено, что в распределительных системах низкого напряжения перенапряжения обычно не превышают 6 кВ и могут быть адекватно представлены стандартной формой импульсной волны 1,2/50 мкс (рис. F69).
Перенапряжения вызывают появление переходных токов, описываемых импульсной волной тока стандартной формы (8/20 мкс) с пиковым значением несколько десятков ампер (рис. F70). Переходные токи протекают в землю через емкости разрядников для защиты электроустановки от перенапряжений или через поврежденную изоляцию.

Рис. 6 . Стандартная форма волны переходного тока 0,5 мкс/100 кГц

Рис. F6i. Стандартная форма импульсной волны переходного напряжения 1,2/50 мкс
Стойкость к переходным токам и перенапряжениям

Рис. F7i. Стандартная форма импульсной волны тока (8/20 мкс)
Каждое установленное УЗО должно иметь минимальный уровень стойкости к ошибочным отключениям в соответствии с требованиями, представленными на рис. F71. УЗО селективного типа "S" или УЗО с выдержкой времени уровня I или II (рис. F38) охватывают все переходные токи утечки на землю, в том числе токи утечки через грозозащитные разрядники длительностью менее 40 мс. Описанные выше высокочастотные (или однонаправленные импульсные) переходные перенапря­жения и токи вместе с другими источниками электромагнитных возмущений (обмотками контакторов, сухими контактами, реле), электростатическими разрядами и излучаемыми электромагнитными волнами (радио, системы зажигания и др.) относятся к области электромагнитной совмести­мости, приобретающей все большую важность. Более подробно эти вопросы рассмотрены в «Технических публикациях Шнейдер Электрик», издаваемых компанией Schneider Electric. Необходимо, чтобы УЗО обладали устойчивостью к электромагнитным возмущения, т.е. не срабатывали под их воздействием, во избежание ложных отключений.


Возмущение

Вид испытаний

Требуемая выдерж. величина

Перенапряжение

Импульс 1,2/50 мкс

6 кВ (макс.)

Переходный ток

Импульс 0,5 мкс/100 кГц

200 А (макс.)(1)

 

Импульс 8/20 мкс

200 А (макс.)
60 А (макс.) для УЗО с чувствит. 10 мА 5 кА (макс.) для УЗО типа "S" или с выдержкой времени (см. Примечание)

Коммутации

Последовательность переходных импульсов (стандарт IEC60801-4)

4 кВ

Статическое электричество

Электростатические разряды (стандарт IEC 60801-2)

8 кВ

Излучаемые волны

Электромагнитные поля (стандарт IEC 60801-3)

3 В/м

(1) Для УЗО с чувствительностью IAn < 10 мА данное испытание не требуется (IEC 61008-1). Примечание: УЗО с выдержкой времени срабатывания обычно устанавливают рядом с вводом электроустановки, где выбросы тока внешнего происхождения являются наиболее значительными. Испытание на выдерживание тока 5 кА отражает это повышенное эксплуатационное требование.
Рис. F7 . Испытания УЗО на электромагнитную совместимость
На практике же уровни, указанные на рис. F71, включаются в проектные спецификации и стандарты на изготовление.
УЗО типа "A Si" (обозначенные символом, показанным на рис. F72) предотвращают нежелательные отключения цепей в случае «загрязненной» сети, электромагнитного импульса молнии, высокочастотных токов, постоянных составляющих тока, переходных процессов, низкой рабочей температуры (-25 °C).
Стойкость к постоянным составляющим тока (рис. F73)
Для управления и индикации электрического и механического оборудования часто используются вспомогательные источники питания постоянного тока, а в состав некоторых бытовых электроприборов входят выпрямители (диоды, симисторы и тиристоры). В случае если короткое замыкание на землю происходит в цепи за выпрямителем, ток короткого замыкания может содержать постоянную составляющую.
Связанная с этим степень опасности зависит от уровня изоляции цепей постоянного тока в электроприборе и каждый случай должен рассматриваться отдельно. Такого рода проблемы типичны для промышленных применений.
В стандартах IEC УЗО классифицируются в зависимости от их способности правильно функционировать при наличии в дифференциальном токе постоянных составляющих:
Класс AC: УЗО срабатывает под действием только переменного дифференциального тока
Класс A: УЗО срабатывает, если дифференциальный ток состоит из однополярных импульсов
Класс B: УЗО срабатывает только от постоянного тока
Примечание: Для общего пользования обычно устанавливают УЗО класса AC. УЗО класса A применяются в случае специальных требований и рассматриваются как особая разновидность устройств класса AC.

Рис. Стандартный символ, используемый в некоторых странах для обозначения стойкости УЗО к ошибочному срабатыванию из-за переходных процессов

Рис. F7 . Импульсы постоянного тока
Рекомендации в отношении установки УЗО с отдельными дифференциальными трансформаторами тока

L = двойному диаметру кольцевого магнитного сердечника
Рис. F7'. Три способа снизить величину отношения IAn/Iph (max.)
Детектором дифференциального тока является измерительный трансформатор тока с кольцевым (тороидальным) сердечником, представляющий собой замкнутый магнитопровод (обычно кольцевой) с очень высокой магнитной проницаемостью, на котором имеется обмотка. Поскольку такой сердечник обладает высокой магнитной проницаемостью, то в моменты больших нагрузочных токов (пусковые токи электродвигателей, броски тока при включении трансформатора и др.) любые незначительные отклонения от симметричного расположения проводников внутри этого сердечника и близкое нахождение деталей из черных металлов (стальной оболочки, элементов шасси и др.) могут повлиять на равновесие (баланс) магнитных сил в сердечнике настолько, что произойдет ошибочное срабатывание такого УЗО. Если не принять специальных мер, то соотношение дифференциального отключающего тока IAn и максимального фазного тока Iph обычно составляет менее 1/1000. Это предельное соотношение можно значительно увеличить (т.е. загрубить чувствительность) посредством принятия мер, показанных на рис. F74 и обобщенных на рис. F75.


Меры

Диаметр, мм

Коэффициент снижения чувств.

Тщательное центрирование кабелей внутри кольц.сердечника

 

3

Увеличение номинального размера кольцевого сердечника

0 50 > 0 100

2

0 80 > 0 200

2

0 120 > 0 200

6

Использование защитной гильзы из стали или мягкого железа с толщиной стенки 0,5 мм длинои, равной двойному внутреннему диаметру кольцевого сердечника
полностью охватывающей проводники и перекрывающей кольцевой сердечник в равной степени с обоих концов

0 50

4

0 80

3

0 120

3

0 200

2

Эти меры могут применяться комбинированно. За счет тщательного центрирования кабелей внутри кольцевого сердечника диаметром 200 мм (при том что 50-мм сердечник был бы достаточно большим), и применения гильзы можно довести это соотношение до 1/30000.
Рис. F7l. Способы снижения величины соотношения I?n/Iph (max.)

Выбор характеристик автоматического выключателя дифференциального тока (IEC 61008)
Номинальный ток
Номинальный ток автоматического выключателя дифференциального тока (АВДТ) выбирается в зависимости от максимального установившегося тока нагрузки.
Если АВДТ соединен последовательно с автоматическим выключателем расположенным ниже его по цепи, то номинальный ток обоих выключателей будет одинаковым, т.е. In = In1(1) (рис. F76a)
Если данный АВДТ установлен перед группой цепей, защищенных автоматическими выключателями (как показано на рис. F76b), то номинальный ток срабатывания АВДТ будет определяться выражением:
In u ku x ks (In1 + In2 + In3 + In4)

Рис. F7t. Автоматические выключатели дифференциального тока
Требования к электродинамической устойчивости контактов
Защита от коротких замыканий должна обеспечиваться устройством защиты от коротких замыканий (УЗКЗ), расположенным выше по цепи. Вместе с тем, если АВДТ установлен в том же распределительном щитке (в соответствии со стандартами), что и автоматические выключатели (или плавкие предохранители), расположенные ниже по цепи, то защита отходящих цепей от коротких замыканий, обеспечиваемая этими устройствами, считается тоже приемлемой. Необходимо согласование рабочих характеристик АВДТ и УЗКЗ, и изготовителями обычно предлагаются таблицы, связывающие АВДТ с автоматическими выключателями или плавкими предохранителями (рис. F77).
Согласование характеристик автоматических выключателей и АВДТ - максимальный эффективный ток Isc в кА


Вышерасположенный автомат. выключатель

DT40

DT40N

C60N

C60H

C60L

C120N

C120H

NG125N

NG125H

Нижерасполо- 2P I 20A

6.5

6.5

6.5

6.5

6.5

3

4.5

4.5

4.5

женный АВДТ 230V IN-A 40A

6

10

20

30

30

10

10

15

15

IN-A 63A

6

10

20

30

30

10

10

15

15

I 100A

 

 

 

 

 

15

15

15

15

4P I 20A

4.5

4.5

4.5

4.5

4.5

2

3

3

3

400V IN-A 40A

6

10

10

15

15

7

7

15

15

IN-A 63A

6

10

10

15

15

7

7

15

15

NG 125NA

 

 

 

 

 

10

16

25

50

Согласование характеристик плавких предохранителей и АВДТ - максимальный эффективный ток Isc в кА


Вышерасположенный автомат. выключатель
Нижерасполо- 2P I 20A

20A
8

63A

100A

125A

женный АВДТ 230V IN-A 40A

 

30

20

 

IN-A 63A

 

30

20

 

I 100A

 

 

6

 

4P I 20A

8

 

 

 

400V IN-A 40A

 

30

20

 

IN-A 63A

 

30

20

 

NG 125NA

 

 

 

50

Рис. F7,. Типичная таблица согласованного применения автоматических выключателей дифференциального тока, автоматических выключателей и плавких предохранителей, предлагаемая фирмами-изготовителями (изделия торговой марки Merlin Gerin)

Что такое УЗО | Устройство, принцип работы, характеристики – RozetkaOnline.COM

Многие из вас слышали об УЗО, но далеко не все имеют представление что это такое, зачем оно нужно и как работает.

Сейчас я, простым и доступным языком, постараюсь рассказать всё, что вам нужно знать об УЗО, чтобы вы смогли правильно его выбрать и использовать, при этом значительно повысив безопасность электропроводки в квартире или доме. В первую очередь давайте разберемся, что означает термин УЗО.

 

Как расшифровывается УЗО?

УЗО в электрике расшифровывается как – Устройство Защитного Отключения. Так же, иногда, вы сможете встретить аббревиатуру УДТУстройство Дифференциального Тока или ВДТВыключатель Дифференциального Тока, это, в данном случае, все синонимы.

 

Что такое УЗО?

УЗО – это устройство, которое является одним из основных компонентов защитной автоматики в современной электросети, оно коммутирует электрические цепи, отслеживая при этом проходящие токи и разрывает цепь в случае обнаружения утечки.

 

Для чего нужно УЗО?

В первую очередь устройство защитного отключения (УЗО) защищает человека от поражения электрическим током, при случайном касании оголенного провода, корпуса неисправного электрооборудования или другой токопроводящей поверхности, находящейся под напряжением.

Еще одним важным назначением УЗО является защита жилья от возможного возникновения возгорания и пожара, в случаях нарушения защитной изоляции электропроводки.

Чтобы лучше понять почему и главное как УЗО выполняет свои защитные функции, необходимо понимать принцип его работы.

 

Принцип работы УЗО

Очень наглядно принцип действия УЗО в однофазной сети, отражает следующая схема:

На ней изображено двухполюсное устройство защитного отключения (1), к верхним клеммам которого подключены фазный (2) и нулевой (3) проводники вводного электрического кабеля, а к нижним фазный (4) и нулевой (5) проводники, идущие на нагрузку, например, к электрической розетке, к которой подключен электроприбор – в данном случае водонагреватель (6). К корпусу которого, напрямую, минуя УЗО, подключен защитный проводник – заземление (7).

В штатном, нормальном режиме работы, электроны двигаясь по фазному проводнику проходят через УЗО на нагрузку – ТЭН водонагревателя затем выходят по нулевому проводнику, так же проходя через УЗО и направляются в землю. I1=I2

При этом токи, входящий в узо по фазному проводнику (2) и выходящий из него по нулевому (3), будут одинаковыми по значению, но противоположными по направлению.
Теперь давайте представим, что нарушилась изоляция ТЭНа, и часть электрического тока, через теплоноситель – воду стало поступать на корпус водонагревателя, а затем через заземляющий проводник (7), уходить в землю.

Теперь, ток входящий по фазному проводнику (2) количественно равен сумме тока на нулевом проводнике (3), все также идущему от ТЭН через УЗО, и тока утечки, уходящего через корпус на землю (7) I1=I2+I3. Соответственно, входящий ток в устройство, больше исходящего, на величину тока утечки I1>I2.

На этом эффекте и основан принцип работы УЗО – оно определяет разницу между величиной входящего тока по фазному проводнику и исходящего по нулевому и, если она будет выше порога срабатывания, УЗО немедленно разрывает электрическую цепь.

Аналогичный принцип действия у устройства защитного отключения и при касании человеком оголенного провода под напряжением, в этом случае часть тока уходит в человеческое тело, образовавшуюся утечку сразу же обнаруживает УЗО и отключает подачу электрического тока. Всё это, как правило, происходит за доли секунд и человек не успевает получить серьезных травм.

Чтобы разобраться, как устройство защитного отключения определяет утечку тока, давайте рассмотрим устройство стандартного УЗО.

 

Устройство УЗО

Ниже, представлена наглядная схема устройства УЗО, к основным узлам которого относятся:

1.Трансформатор дифференциального тока

2. Электромагнитное реле

3. Механизм расцепителя электрической цепи

4. Механизм проверки

Под номером «5» указана нагузка, это может быть любой электроприбор, например водонагреватель или стиральная машина.

Теперь давайте рассмотрим, как эти элементы участвуют в работе УЗО, как обеспечивается заложенный принцип действия.  

Фазный и нулевой проводники являются встречно включенными обмотками дифференциального трансформатора (1), в штатном режиме работы, при отсутствии утечек, они наводят в сердечнике трансформатора равные, встречно направленные магнитные потоки.

Соответственно, их суммарный магнитный поток равен нулю, как и ток. При этом электромагнитное реле (2), подключенное к вторичной обмотке трансформатора, находится в состоянии покоя.

В случае же, когда происходит утечка электрического тока, по фазному и нулевому проводнику будут протекать различные токи, что вызовет неравенство встречных магнитных потоков на магнитном сердечнике дифференциального трансформатора (1) и образование тока во вторичной обмотке.

При достаточной величине образовавшегося тока, срабатывает электромагнитное реле (2) и воздействует на механизм расцепителя (3), который разорвет электрическую цепь.

Механизм проверки (4), в конструкции УЗО, имитирует утечку, тем самым помогая проверять работоспособность устройства. Устроен он довольно просто, как видно из схемы, это обычное сопротивление – нагрузка, подключенная в обход дифференциального трансформатора.

При нажатии кнопки ТЕСТ, электрический ток с фазного провода, пройдя сопротивление, попадает на нулевой провод обмотки трансформатора, минуя измерительный трансформатор. В результате чего, ток на входящем фазном проводе и исходящем нулевом получится разным, на вторичной обмотке образуется ток небаланса, запускающий механизм отключения электрической цепи.

Эта схема довольно точно описывает устройство УЗО и, хотя внутренняя конструкция узлов, в зависимости от модели и производителя, может различаться, общий принцип работы остаётся неизменным.

Теперь, зная внутреннее устройство, вы легко сможете определить УЗО на однолинейных схемах электрощитов, ведь в его условном обозначении присутствуют все описанные выше элементы.  

 

Обозначение узо на однолинейной схеме

В настоящее время, для каждого из используемых в электрике типов узо, а именно двухполюсных – в однофазной сети и четырехполюсных в трехфазной, существует по два наиболее распространённых обозначения, которые встречаются в однолинейных схемах. Все они отражены на изображении ниже:

Для однолинейных схем, обозначение УЗО сделано максимально простым, из него убрано всё лишнее, показаны лишь дифференциальный трансформатор в виде кольца, выключатель, разрывающий контакты и количество полюсов.

При этом, чтобы сделать обозначение максимально компактным, полюса могут отражаться в виде косых черточек, количество которых равно числу полюсов. От сюда и появилось по два варианты обозначений УЗО на схемах.

Схема также, достаточно часто, нанесена и на корпусе устройства защитного отключения, вместе с другими характеристиками, давайте рассмотрим их подробнее.

 

Маркировка УЗО

Рассмотрим, как выглядит стандартное двухполюсное УЗО, устанавливаемое в однофазной сети.

 

Каждое устройство защитного отключения имеет маркировку, в которой отражены все его основные характеристики, кроме того, довольно часто, так же показана и схема. Давайте подробно рассмотрим все основные характеристики УЗО.

ХАРАКТЕРИСТИКИ УЗО

 

1. Производитель

2. Наименование модели. В данном случае буквы «ВД», в названии модели, означают Выключатель Дифференциальный

3.  Рабочий ток. Максимальная величина тока, который данное УЗО может коммутировать. Другими словами, если на линии, которое защищает УЗО с рабочим током 25А будет нагрузка 30А, устройство выйдет из строя.

4. Параметры электрической сети. Здесь указываются два основных параметра под которые рассчитанное данное устройство: напряжение – 230В и частота – 50Гц. Это стандартные характеристики для бытовой электросети в России.

5. Ток утечки. Величина тока утечки, при котором сработает УЗО.

6. Тип УЗО. В данном случае это устройство «АС», для переменного тока. Подробнее все типы мы рассмотрим далее.

7. Рабочий температурный диапазон. От -25 до +40 градусов Цельсия.8.    Номинальный условный ток короткого замыкания. Это величина возможного тока при КЗ, которое сможет выдержать УЗО без потери работоспособности, если будет защищена автоматическим выключателем соответствующего номинала.

9. Схема устройства УЗО

В зависимости от производителя, маркировки на устройствах могут незначительно отличаться, добавляться или убираться некоторые характеристики. Но основа везде одинакова и такие важные показатели как рабочий ток и ток утечки, указываются всеми и всегда.

Как вы уже поняли, обилие указываемых характеристик говорит о том, что УЗО бывают разными. В следующей части статьи мы подробнее рассмотрим все основные виды современных УЗО и области их применения. Эта информация поможет вам правильно выбрать дифференциальный выключатель тока для каждого конкретного случая.

СКОЛЬКО АВТОМАТОВ МОЖНО ПОДКЛЮЧИТЬ К ОДНОМУ УЗО

О том, сколько автоматических выключателей можно одновременно подключить через одно Устройство Защитного Отключения, мы подробно писали ЗДЕСЬ.

Кроме того, обязательно читайте материал о том, почему выбивает УЗО и как найти неисправность.

Если же у вас остались вопросы об устройстве УЗО или принципе его действия, оставляйте их в комментариях к статье. Кроме того, обязательно пишите если есть какие-то дополнения или замечания, буду благодарен!

Типы УЗО | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые посетители и читатели сайта «Заметки электрика».

В сегодняшней статье речь пойдет о разновидностях и типах УЗО. Это дополнение к статье о том, как самостоятельно выбрать и купить УЗО. Я думаю, что в данной статье Вам не нужно объяснять для чего необходимо применять УЗО.

Также хочу сказать о том, что эта статья относится не только к УЗО, но и к дифференциальным автоматам, и некоторые примеры я буду приводить именно с ними. Для тех кто не видит разницы между УЗО и дифавтоматом, то внимательно читайте про их отличия.

Если у Вас электропроводка в квартире или на даче выполнена с системой заземления TN-C (двухпроводная сеть: фаза и ноль), то применять УЗО или дифавтоматы в таком случае я Вам тем более рекомендую.

УЗО и дифавтоматы разделяют по следующим типам:

  • род тока утечки (дифференциального тока)
  • выдержка времени
  • принцип срабатывания
  • конструкция (число полюсов)

Типы УЗО и дифавтоматов по роду тока утечки

Все выпускаемые УЗО и дифавтоматы по роду тока утечки (дифференциального тока) можно разделить на следующие типы:

1. Тип АС

УЗО типа АС срабатывает при мгновенном возникновении переменного тока утечки в контролируемой цепи или при его плавном нарастании.

Это самый распространенный и недорогой тип УЗО. Рекомендую.

На корпусе УЗО типа АС можно увидеть надпись «АС» или символ «~».

Вот несколько примеров УЗО типа АС.

2. Тип А

УЗО или дифавтомат типа А срабатывают при мгновенном возникновении переменного или постоянного (пульсирующего) тока утечки в контролируемой цепи или при их плавном нарастании.

На корпусе устройства типа А можно увидеть надпись в виде буквы «А» или символ в прямоугольнике, показанный на фотографии ниже.

Тип А можно применять во всех случаях. Стоимость его в несколько раз дороже предыдущего из-за контроля постоянного (пульсирующего) тока, который возникает в полупроводниковых блоках питания.

Кстати, в одном из паспортов на подключаемую стиральную машину было написано, что подключать ее необходимо только через УЗО типа А. Сказано — сделано.

3. УЗО типа В

УЗО типа В реагирует на возникновение в контролируемой цепи переменного, постоянного или выпрямленного тока утечки.

Этот тип УЗО для квартиры или дачи покупать не нужно - нет смысла переплачивать. Оно больше подходит для промышленных объектов.

Если у Вас сработало (выбило) УЗО, и Вы не можете найти и определить причину, то воспользуйтесь моей памяткой: алгоритм поиска неисправности в цепи при срабатывании УЗО.

УЗО типа АС, А и В имеют время срабатывания порядка 0,02-0,03 (с).

 

Разновидности УЗО по выдержке времени

По выдержке времени УЗО делятся на 2 типа:

1. УЗО типа S

УЗО типа S является селективным, т.е. имеет выдержку времени на срабатывание около 0,15-0,5 (с). Его целесообразно применять, когда в линии установлено несколько УЗО.

Например, в квартирном щитке у нас имеется 2 группы нагрузок (розетка №1 и розетка №2). На групповые нагрузки устанавливаем УЗО типа АС или А (без выдержки времени), а на ввод квартиры устанавливаем УЗО типа S. В случае утечки на одной из групп, вводное УЗО сработает только в том случае, когда групповое УЗО поврежденной линии по каким-то причинам «не отработает».

Также селективность срабатывания УЗО можно добиться не выдержкой времени, а с помощью уставок дифференциального тока. Этот способ более распространен в данное время.

Например, в том же квартирном щитке у нас имеется 2 группы нагрузок (розетка №1 и розетка №2). На групповые нагрузки устанавливаем УЗО типа АС или А с уставкой дифференциального тока 30 (мА), а на ввод устанавливаем УЗО типа АС или А с уставкой дифференциального тока 100 (мА).

В приведенных примерах при повреждении на розеточной линии будет срабатывать УЗО поврежденной линии, а не вводное УЗО, тем самым обестачивая всю квартиру.

Бывают случаи, когда ток утечки в поврежденной цепи достигает значения, превышающее уставки обоих УЗО. В первом примере селективность не нарушится. А вот во втором примере может сработать любое из двух УЗО.

2. УЗО типа G

УЗО типа G является тоже селективным и имеет выдержку времени на срабатывание около 0,06-0,08 (с).

 

Типы УЗО и дифавтоматов по принципу срабатывания

По принципу срабатывания УЗО и дифавтоматы делятся на:

1. Электромеханические

Электромеханические УЗО не зависят от напряжения сети, а источником их срабатывания является непосредственно ток утечки (дифференциальный ток) в поврежденной линии. Об этом более подробно можно почитать в статье про принцип действия УЗО.

2. Электронные

С электронными УЗО все обстоит иначе. Они зависят от напряжения сети и чтобы выполнить отключение поврежденного участка цепи им необходим внешний источник (сеть), чтобы запитать встроенную в него электрическую схему с электронным усилителем. Поэтому электронные УЗО менее распространены из-за меньшей надежности по сравнению с электромеханическими.

Например:  на розеточной линии, откуда у нас питается СВЧ-печь, установлено электронное УЗО. Предположим, что по неизвестным  причинам у нас в подъездном щите оборвался ноль. В этот же момент произошла внутренняя неисправность электропроводки в СВЧ-печи, где фаза замкнула на корпус, т.е. опасный потенциал появился на корпусе СВЧ-печи. Если в это время случайно дотронуться до корпуса, то электронное УЗО проигнорирует, т.к. отсутствует питание его внутренней схемы из-за обрыва нуля в щитке.

Я понимаю, что вероятность описанного выше случая очень мала (в одно время оборвался ноль и произошла неисправность в электрическом приборе), но тем не менее рассказать я про него должен.

Выход из такой ситуации нашли иностранные производители электронных УЗО. Они придумали следующее. Если вдруг исчезает напряжение источника питания электронного УЗО, то оно с помощью встроенного в его корпус электромагнитного реле отключает цепь нагрузки.

Подводя итоги в данном пункте, я Вам все таки рекомендую применять электромеханические УЗО, хоть они по стоимости и чуть дороже электронных.

Дополнение: один из читателей сайта мне задал вопрос о том, как можно визуально определить электромеханическое и электронное УЗО, потому как большинство продавцов не компетентны в данном вопросе. Отвечаю.

Первый способ — это рассмотреть схему, изображенную на корпусе УЗО. Если УЗО электромеханическое, то у дифференциального трансформатора отсутствует прямой контакт с питающим напряжением. У электронных УЗО на схеме структурно изображена плата, которая запитана с проходящих через УЗО проводников. Но этот способ сложный и можно ошибиться, если нет соответствующего опыта, поэтому лучше применить второй способ.

Второй способ — это с помощью обычной батарейки. Я использую «Крону» (можно обычную пальчиковую «АА»).

К клеммам батарейки припаиваю 2 провода. УЗО включаю, а затем один провод присоединяю на вход УЗО, а другой на его выход. Главное присоединять провода на один полюс. Если УЗО отключится — это значит, что оно электромеханическое.

Третий способ определения электромеханического УЗО — с помощью магнита. Но лично я этот способ не пробовал. Обходился первым и вторым. Говорят, если поднести магнит к корпусу включенного электромеханического УЗО, то оно отключится.

Более подробнее об отличиях электромеханических и электронных устройств читайте здесь, а также смотрите видео:

Классификация УЗО по числу полюсов

По числу полюсов УЗО делятся на:

1. Двухполюсные УЗО (2P)

Двухполюсное УЗО применяется в однофазной сети для защиты людей от поражения электрическим тока и предотвращения возникновения пожаров. Вот пример подключения двухполюсного УЗО в однофазной сети.

2. Четырехполюсные УЗО (4P)

Четырехполюсные УЗО применяется в трехфазной сети. Вот пример подключения четырехполюсного УЗО.

Также можно комбинировать их установку, например, установить четырехполюсное УЗО в однофазную сеть.

P.S. На этом я завершаю свою статью. В ближайшем будущем я расскажу Вам про ошибки монтажа УЗО, которые я встречал на практике, и про методику проверки УЗО с помощью прибора MRP200 от фирмы Sonel. Чтобы не пропустить интересное — укажите свое имя и электронный адрес в форме подписки, и Вы первые узнаете о выходе новой статьи на сайте. 

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Определение

в кембриджском словаре английского языка

Сюда входят все виды спиртных напитков узо . Ципуро со вкусом аниса и узо имеют почти одинаковый вкус, но сильно различаются по способу производства.Из

Википедия