Устройство и принцип действия устройства защитного отключения (УЗО)


СОДЕРЖАНИЕ:

Принцип защиты и функции УЗО

Вступление

Для защиты людей и животных разработаны специальные электротехнические устройства. Называются они устройство защитного отключения, сокращенно УЗО. УЗО защищает от поражения электрическим током, при касании оборудования оказавшегося под напряжением. Защита происходит как при прямом, так и при косвенном касании оборудования, находящегося под напряжением. Кроме этой задачи УЗО используется для контролирования состояния изоляции электропроводки. Это обеспечивает дополнительную защиту помещения от пажара. Разберем функции устройства защитного отключения (УЗО) подробнее.

Функции УЗО

УЗО защищает человека и животных от поражения током при прикосновении к корпусам электроприборов, оказавшихся под напряжением.

Токопроводящие корпуса и отдельные элементы оборудования и приборов могут оказаться под напряжением. Это безусловно аварийная ситуация и возникнуть она может в двух случаях.

  1. Если на корпус прибора замкнулся фазный провод электропроводки, то при условии заземления корпуса, происходит так называемое короткое замыкание. Для отключения сети, при коротком замыкании, предназначены автоматы защиты. Но корпус может быть не заземлен или сопротивление цепи замыкания очень велико и автоматы защиты не сработают. Решит задачу защиты, в этом случае, установка УЗО в электроцепь.
  2. Или касание фазного провода корпуса оборудования не полное. Тоесть изоляция на токоведущих проводах может лишь повредится, и тогда появятся, так называемые токи утечки. Ток утечки может не только неприятно «кусаться», но быть смертельно опасным, особенно во влажных помещениях. Защитит от токов утечки правильно подобранное и установленное УЗО.

Выводы

Основные функции УЗО две:

  • Обнаруживать ток утечки и автоматически отключать электрическую цепь. Время отключения цепи УЗО 200 миллисекунд (1 миллисекунда =0,001 секунды).
  • Защищать не только от косвенного, но и от прямого прикосновения. Прямое прикосновение это касание человеком или зверем к токоведущим частям приборов находящихся под напряжением.

Дополнительная функция УЗО

УЗО установленное на входе электропитания в дом, обеспечивает дополнительную пожаробезопасность помещения. В некоторых странах установка УЗО с чувствительностью в 500 mAобязательно. У нас (в РФ) установка УЗО на 300 mAна вводе в дом, для защиты от пожара носит рекомендательный характер.

Разберем, как УЗО контролирует токи утечки и как вообще оно срабатывает.

Принцип действия устройства защитного отключения (УЗО)

Рассмотрим принцип действия УЗО, на объяснении принципа действия реле тока повреждения (Схема 1,Схема 2)

В корпусе УЗО есть магнитная цепь, выполненная из кругового сердечника . Вокруг сердечника протекают ток ВХОДА потребителя (I1) и ток ВЫХОДА потребителя(I2).В нормальном режиме работы эти токи равны и система находится в равновесии.

При возникновении тока утечки со стороны потребителя(Id),равновесие токов нарушается и по измерительной обмотке сердечника УЗО начинает течь ток пропорциональный току утечки. Реле в УЗО срабатывает, потому что реле запитано от этой измерительной обмотки. «Реле срабатывает» это значит, что цепь размыкается, и ток на поврежденный потребитель не поступает и как следствие УЗО защищает человека от тока утечки.

Разность токов называется дифференциальным током, поэтому говорят, что УЗО реагирует на дифференциальные токи в цепи.

А автомат защиты, совмещенный с УЗО, называют дифференциальный автомат защиты. Тоесть он срабатывает и на ток короткого замыкания и на дифференциальный ток, возникающий при утечки тока.

Схема 2:Принцип работы устройства защитного отключения (УЗО) на схеме с системой питания TN-S.

  • I 1 — ток на ВХОДЕ потребителя
  • I2 — ток на ВЫХОДЕ потребителя
  • Id — ток утечки
  • Ic — ток через тело при касании корпуса находящегося под напряжением
  • RA — сопротивление заземления

Читайте и смотрите наглядную схему работы УЗО в ситеме TN-S . Формат схемы 750×1120 точек.Статья с формулами и таблицами.

Устройство защитного отключения (УЗО)

В любом электрическом приборе и устройстве не смотря на его надежность, марку или популярность может возникнуть ситуация с нарушением изоляции (ничто не вечно). Последствием чего становится появления потенциала сети там, где его не должно быть (например на корпусе холодильника). Это приведет к тому, что коснувшись корпуса холодильника вас моет ударить током. Во избежание таких ситуаций применяют устройства защитного отключения (УЗО).

УЗО – это защитный выключатель, который отключит потребителя от сети, если в цепи произойдет утечка тока на «землю» (заземляющий провод РЕ). Рассмотрим схему его работы на наглядной схеме:

Где 1 – дифференциальный трансформатор тока;

2 – чувствительный элемент (реле или электронный элемент);

3 – тестовая кнопка;

Принцип работы устройства защитного отключения

При подключении УЗО фазовый и нулевой провода подключаются к трансформатору тока. Обмотки данного устройства сделаны так, что при протекании тока через фазовый и нулевой провода результирующий магнитный поток сердечника трансформатора равен нулю. Выполняется условие – входной ток Iвх (красный на рисунке) равен выходному Iвых (синий). В итоге в третьей обмотке, к которой подключен чувствительный элемент, не будет наводится ЭДС – ток третьей обмотки тоже будет равен нулю. Это сбалансированная работа системы.

Если вдруг в системе появится ток утечки Iут (зеленый на схеме), равновесие системы нарушится Iвх ≠ Iвых. Соответственно магнитные потоки будут также не равны и в третьей обмотке трансформатора будет наводится ЭДС – соответственно начнет протекать ток. Как только ток, протекающий в третьей обмотке, достигнет уставки срабатывание, чувствительный элемент 2 сработает и контакты разомкнутся.

Для тестирования исправности системы защитного отключения предусмотрена кнопка 3. Также на схеме присутствует добавочный резистор Rд, который подбирают таким образом, чтоб ток, протекающий через резистор, соответствовал уставке срабатывания. При нажатии на эту кнопку УЗО должно сработать – тогда оно исправно.

Однофазное УЗО выглядит так:

Трехфазное устройство защитного отключения

Трехфазное УЗО практически ничем не отличаются от однофазного по принципу работы. В трехфазных устройствах защитного отключения через трансформатор тока проходят четыре провода, вместо двух как в однофазном. Схема этого устройства показана ниже:

Где: 1 – трансформатор тока;

2 – чувствительный элемент;

3 – устройство отключения выключателя;

Z1, Z2, Z3, – сопротивление нагрузки каждой фазы;

Z4 – сопротивление, через которое протекает ток утечки;

Как известно геометрическая сумма векторов тока трехфазной сети равна нулю. При нормальном режиме работы в сердечнике трансформатора магнитный поток Ф тоже будет равен нулю. Если же произойдет разбалансировка трехфазной сети (нагрузка одной фазы станет больше другой, соответственно увеличится ток), то по нейтральному проводнику дисбаланс будет обратно возвращаться в сеть, что компенсирует появившуюся разницу магнитных потоков Ф и результирующий поток будет равен все также нулю. Если произойдет утечка на землю (Iут) любой из фаз, то разница уже не будет протекать обратно через нулевой провод в сеть, соответственно появится разность магнитных потоков Ф в сердечнике трансформатора и если он превысит уставку срабатывания, то чувствительный элемент 2 подаст сигнал на отключающее устройство 3.

Также не маловажным параметром при выборе УЗО является и тип дифференциального тока, протекающего через устройство. Бывают АС – только переменное напряжение,

А – переменное а также возможно пульсирующее с элементами постоянного тока, В – переменное, пульсирующее, а также постоянного напряжения. По типу срабатывания – мгновенное, обычное и селективное (тип S).

Также нужно учесть, что устройство защитного отключения не контролирует ток нагрузки и короткого замыкания. Поэтому как правило УЗО работает в «паре» с автоматическим выключателем, который контролирует нагрузку и защищает от КЗ. Если автоматический выключатель имеет номинал 16 А, то УЗО рекомендуется выбирать на 25 А, то есть номинал автоматического выключателя должен быть на ступень ниже чем УЗО.

Также вы можете посмотреть на видео о назначении, устройстве и области применения устройств защитного отключения.

Принцип действия, устройство и установка УЗО

Что такое токи утечки и как от них защититься? Устройство защитного отключения (УЗО) вовремя фиксирует дифференциальные токи и размыкает электрическую цепь. Другими словами, установка этого прибора поможет защитить дом от пожара и спасти жизнь. Как устроено УЗО и как оно работает? Читайте в этой статье.

Содержание:

  1. 1. Конструкция УЗО
  2. 2. Особенности устройства
  3. 3. Принцип действия устройства защитного отключения
  4. 4. Основные характеристики УЗО
  5. 5. Как устанавливать УЗО

Встреча с током утечки может произойти, если у прибора, например, утюга, повреждается изоляция проводов из-за износа или внешних воздействий. Ток начинает утекать через бреши, наделяя корпус прибора опасным электрическим потенциалом. Касаясь включенного утюга, человек принимает часть электрического тока, замыкая цепь на себя. Это нередко приводит к печальным последствиям. Кроме того, результатом утечки тока может стать перегрев проводов и даже пожар. Защитить от беды способно заземление. Однако нередки случаи, когда заземляющий контур находится слишком близко к дому, плохо изолирован или в помещении высокая влажность. Тогда заземление может пропускать ток через металлоконструкцию здания. Это наблюдается в частных домах с заземлением, сделанным непрофессионально. А в помещениях с повышенной влажностью, например, в ванной или на кухне, установка узо просто необходима.

Конструкция УЗО

Устройства защитного отключения по принципу работы делятся на две группы.

Электромеханические УЗО не требуют внешнего электропитания и включают в себя следующие элементы: трансформатор тока с двумя обмотками, чувствительный магнитоэлектрический элемент и высокоточное поляризованное реле. Трансформатор – это сердце устройства. У однофазного узо первичная обмотка состоит из двух проводов – фазного и нулевого, у трехфазного – из четырех: три из них фазные и один нулевой. Вторичная обмотка – это провод, который соединен с реле.

Электронные УЗО требуют отдельного электропитания. Имеют примерно такое же строение, как электромеханические. Но вместо магнитоэлектрического элемента используют сразу несколько устройств: компаратор, обеспечивающий сравнение токов, выпрямитель и усилитель сигнала, а поляризованное реле заменено обычным.

Особенности устройства

Почему именно УЗО – эффективное средство защиты от токов утечки? Если сравнивать его с выключателями, то узо наиболее чутко реагирует именно на дифференциальный ток, тогда как выключатели уделяют внимание перегрузке в сети и коротким замыканиям.

Человек ощущает боль при воздействии тока величиной 3 – 5 мА. Ток со значением до 30 мА называется током неотпускания, когда человек не может самостоятельно оторвать руку от токоведущей части. Электрический ток от 30 до 100 мА считается смертельно опасным, так как вызывает фибрилляцию (частые сокращения) сердца. УЗО позволяет разорвать электрическую цепь еще до того, как величина тока достигнет опасного для человека значения.

Принцип действия устройства защитного отключения

В основе работы лежит принцип фиксации дифференциальных токов. Векторная сумма токов в фазном и нулевом проводах равна нулю, когда электрическая цепь замкнута. Если появляется разница между значениями силы тока, значит, часть энергии уходит из цепи. Задача УЗО – постоянно сравнивать значения в фазе и нуле и при появлении малейшей разности отключать питание.

Элементом в устройстве, который отвечает за фиксацию тока утечки, является трансформатор дифференциального тока. Рассмотрим, как работает двухполюсный автомат узо с обычным электромеханическим реле. Классический тороидальный трансформатор для двухполюсного дифференциального выключателя имеет две силовые и одну контрольную обмотки. Силовые обмотки подключены к фазе и нулю и в штатной ситуации создают равные по мощности, но противоположные по заряду магнитные поля, которые взаимокомпенсируются. При возникновении разности токов мощность у магнитных полей также изменяется, вызывает в контрольной обмотке электродвижущую силу (ЭДС) и провоцирует появление тока. Это значение усиливается с помощью усилителя сигнала и сравнивается с эталоном в микросхеме. В случае если ток утечки превышает порог отключения, реле воздействует на расцепитель силовых контактов и питание отключается.

Основные характеристики УЗО

Устройства подбирают по нескольким параметрам.

Число полюсов указывает, сколько проводов можно подключить к устройству. Для однофазных сетей (220 В) – одно- и двухполюсные УЗО; для трехфазных сетей (380 В) – трех- и четырехполюсные устройства. При срабатывании прибора расцепляются все связи.

Тип расцепления может быть двух вариантов: АС – устройства срабатывают при утечке переменных (синусоидальных) токов; А – рассчитаны на срабатывание при утечке как переменных, так и постоянных токов. Иногда в инструкциях к бытовым приборам можно встретить требование установить автомат узо именно этого типа, так как он имеет более широкий спектр токов отключения.

Номинальный ток может быть в диапазоне от 16 до 63 А. У каждого аппарата есть свой предел пропускаемого тока. В зависимости от количества потребителей на линии подбирается УЗО со значением номинального тока.

Ток срабатывания может быть от 6 до 500 мА. По достижении определенного значения тока утечки устройство отключается.

Как устанавливать УЗО

Так как монтаж устройства связан с высокой опасностью и риском поражения электрическим током, его должен выполнять специалист. Если вы имеете квалификацию электрика или у вас есть базовые знания электротехники и основ безопасности, то можете выполнить подключение узо самостоятельно.

Устройство защитного отключения размещается в разрыве электрической цепи и устанавливается параллельно с группой приборов, которые находятся под защитой. Процесс установки происходит в такой последовательности.

  1. Продумывается схема подключения узо – производится расчет, сколько устройств понадобится на квартиру или дом.
  2. Определяется местоположение электрического щитка. В стене и в местах крепления на щите сверлятся отверстия для фиксации с помощью дюбелей и шурупов.
  3. В щит устанавливается DIN-рейка, на которую крепится УЗО и слева от него – автоматический выключатель.
  4. Перед тем как выключить напряжение, с помощью индикаторной отвертки определяется фазный провод со стороны электросети и со стороны нагрузки.
  5. Провода со стороны источника питания заводятся в клеммы выключателя сверху.
  6. От нижних контактов выключателя протягиваются провода-перемычки к верхним клеммам узо. К нижним контактам подсоединяются провода с нагрузки. Важно соблюдать соответствие проводов фазы, нуля и нейтрали сверху и снизу.
  7. По окончании монтажных работ еще раз визуально проверяется правильность подключения всех проводов и только после этого подается питание на цепь.
  8. Проверяется работа УЗО и выключателя с помощью кнопки «ТЕСТ» – она имитирует нештатную ситуацию и заставляет автомат сработать.

Внимание! Нельзя устанавливать УЗО в системе заземления TN-C, так как в контуре совмещены функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводника по всей длине. Это значит, что устройство может просто не ощутить разницы потенциалов во время утечки тока и, соответственно, не отключит напряжение.

Выбор и установка устройств защитного отключения занимает не так много времени, зато обеспечивает вашу безопасность. Для квартиры или дома может понадобиться несколько устройств – расчет лучше доверить специалисту или произвести самостоятельно. В ассортименте нашего интернет-магазина вы можете купить узо производителей ABB, IEK, Legrand, СВЕТОЗАР, ЭКФ. Выбирайте с подходящим значением номинального тока и тока утечки. Заказывайте не выходя из дома – по телефону или используя услугу «Купить в 1 клик»!

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.

Каждый электрик должен знать:  Метод Эйлера

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.

УЗО. Принцип действия,конструкция

В данной статье речь пойдет о принципе действия и из каких составных частей состоит УЗО.

Устройство защитного отключения управляемое дифференциальным током или выключатель дифференциальный (УЗО-Д или просто УЗО) – коммутационный аппарат или совокупность элементов, которые при достижении заданного значения дифференциальным током в процессе эксплуатации, должен отключать нагрузку.

Принцип действия и конструкцию УЗО рассмотрим на примере двухполюсного устройства функционально независимого от напряжения питающей сети, см. рис.1 и 2.

УЗО состоит из, см.рис.1:

  • дифференциального (суммирующего) трансформатора тока – 1, состоящего из двух первичных обмоток ω1 и ω2 и одной вторичной обмотки ω0 — 2;
  • электромагнитного расцепителя – 3;
  • пружинного привода – 4;
  • коммутационный аппарат QF – 5;
  • кнопки «ТЕСТ» для проверки работоспособности УЗО – 6;

В нормальном режиме работы электроустановки при протекании рабочего тока, нагрузки векторов тока в фазном (прямом) проводе I1 и нулевом (обратном) проводе I2, направлены встречно и равны между собой:

соответственно через первичные обмотки ω1 и ω2 трансформатора тока 1 дифференциальный ток (ток утечки) – отсутствует.

При этом намагничивающее действие магнитодвижущих сил I1ω1, I2ω2 – взаимокомпенсируются, то есть:

а магнитные потоки Ф1, Ф2 в сердечнике трансформатора тока пропорциональны магнитодвижущим силам.

Из всего выше изложенного, можно сделать вывод, что через вторичную обмотку ω0 трансформатора тока, дифференциальный ток (ток утечки) отсутствует и УЗО не срабатывает.

В случае пробоя изоляции фазного провода на корпус электроприемника или на землю, а также когда человек дотронулся к открытым токоведущим частям, возникает ток утечки.

В этом случае нарушается баланс токов в фазном и нулевом проводе, т.е I1 не равно I2.

В результате в сердечнике ТТ появляется магнитный поток, который наводит ЭДС во вторичной обмотки ω0.

Ток возникающий при наведении ЭДС, является током отключения для электромагнитного расцепителя 3 и определяется по формуле:

  • Iч – ток, протекающий через тело человека, А;
  • Uф – фазное напряжение, В;
  • R0 – рабочее сопротивление заземления нейтрали, Ом (данное значение сопротивления нужно брать с ПУЭ глава 1.7, как правило оно составляет 4 Ом), в принципе данным сопротивлением в расчетах можно пренебречь;
  • Rч – среднее значение сопротивления тела человека, в расчетах принимается – 1000 Ом при напряжении прикосновения Uпр=50 В и выше, а при Uпр=36 В сопротивление тела человека равно – 6000 Ом.

Например, если человек прикоснется к оголенному фазному проводу, ток протекающий через тело человека при фазном напряжении 220 В, определяются по соотношению:

Iч = Uф/R0+ Rч = 220/4 +1000 = 0,22 А

Данный ток опасен для жизни человека. При таком токе сработает электромагнитный расцепитель и отключит коммутационный аппарат QF, который своими контактами разомкнет поврежденный участок электрической цепи.

В данном примере сопротивления диэлектрической обуви (Rоб = 45 кОм) и пола (Rп = 100 кОм) не учитывалось, так как нету никакого смысла тогда использовать УЗО для таких электроустановок.

Предельно допустимые значения Uпр и Iч в электроустановках до 1000 В в зависимости от продолжительности воздействия в секундах приведены в таблице 1.

Узо принцип работы и подключение

УЗО: Назначение, причины срабатывания, подключение УЗО

Все УЗО относятся к категории электр он ной защитной аппаратуры. Тем не менее, по своему функци он альному назначению, устройство защитного отключения значительно отличается от стандартных автоматических выключателей. В чем же их различие, и как работает УЗО в сравнении с автоматом?

Всем известно, что с течением времени, происходит старение изоляции проводов. Могут возникнуть ее повреждения, а к он такты, соединяющие токоведущие части, постепенно ослабевают. Эти факторы, в к он ечном итоге, приводят к утечкам тока, из-за которых происходит искрение и дальнейшее возгорание. Нередко, таких аварийных фазных проводов, находящихся под напряжением, могут нечаянно коснуться люди. В этой ситуации, удар током представляет серьезную опасность.

Устройства защитного отключения должны реагировать даже на незначительные кратковременные утечки тока. В этом и заключается их основное отличие от автоматических выключателей, срабатывающих только при перегрузках и коротких замыканиях. У автоматов очень высокая время-токовая характеристика срабатывания, тогда как УЗО срабатывает практически мгновенно, при наличии даже самого минимального тока утечки.

Основным предназначением УЗО является защита людей от возможных поражений электротоком, а также предотвращение опасных утечек тока.

Принципы работы УЗО

С технической точки зрения, любое УЗО является быстродействующим выключателем. В основе принципов работы устройства защитного отключения лежит реагирование датчика тока на изменяющийся дифференциальный ток. протекающий в проводниках. Именно по этим проводникам и происходит подача тока на электроустановку, которую защищает УЗО. На тороидальный сердечник производится намотка дифференциального трансформатора, который и является датчиком тока.

Для определения порога срабатывания УЗО, имеющего определенное значение тока, применяется высокочувствительное магнитоэлектрическое реле. Надежность релейных к он струкций считается достаточно высокой. Кроме релейных, в настоящее время стали появляться электр он ные к он струкции устройств. Здесь пороговый элемент определяет специальная электр он ная схема.

Однако, обычные релейные устройства представляются более надежными. Приведение в действие исполнительного механизма как раз и осуществляется с помощью реле, в результате, происходит разрыв электрической цепи. Данный механизм состоит из двух основных элементов: к он тактной группы, рассчитанной на максимальный ток и пружинного привода, производящего разрыв цепи, при возникновении аварийной ситуации.

Чтобы проверить исправность устройства, внутри него существует специальная цепь, искусственно создающая утечку тока. Это приводит к срабатыванию прибора и дает возможность периодически проверять его исправность, не вызывая специалистов по проведению электроизмерений.

Непосредственная работа УЗО осуществляется по следующей схеме. Следует рассмотреть ситуацию, когда система электроснабжения работает нормально и токи утечки отсутствуют. Рабочий ток проходит через трансформатор и производит наведение магнитных потоков, направленных навстречу друг другу и одинаковых по величине. При их взаимодействии ток во вторичной обмотке трансформатора имеет нулевое значение, и срабатывания порогового элемента не происходит. Когда появляется утечка тока, то происходит нарушение баланса токов в первичной обмотке. Из-за этого, во вторичной обмотке появляется ток. Благодаря этому току, срабатывает пороговый элемент, а исполнительный механизм приводится в действие и обесточивает к он тролируемую цепь.

С технической точки зрения устройство защитного отключения состоит из пластмассового корпуса, устойчивого к возгоранию. На его задней части имеются специальные замки под установку на DIN рейку в электрическом щитке. Кроме уже рассмотренных элементов, внутри корпуса установлена дугогасительная камера, нейтрализующая электроразрядную дугу. Для подключения проводов используются зажимы.

Параметры срабатывания УЗО

Для правильного выбора уставки срабатывания устройства, следует помнить об опасности переменного тока для человека. Под его действием наступает фибрилляция сердца, когда сокращения равны частоте тока, то есть, 50 раз в секунду. Такое состояние вызывает ток, начиная со 100 миллиампер.

Поэтому, уставки, при которых срабатывает УЗО, выбираются с запасом на уровне 10 и 30 миллиампер. Самые низкие значения используются в помещениях с повышенной опасностью, например, в ванных комната. Наиболее высокие уставки составляют 300 мА. УЗО с такими уставками применяются в зданиях, защищая их от возгораний из-за поврежденной электропроводки .

При выборе УЗО учитывается номинальный ток, требуемая чувствительность и количество полюсов, в соответствии с фазами питающей сети. Необходимо проверять степень термической устойчивости прибора, а также способность к включению и отключению, исходя из расчетных сетевых параметров.

Значение номинального тока для УЗО должно быть выше, чем у автомата. Меньший токовый номинал автомата позволит уберечь УЗО от повреждений при коротком замыкании в цепи.

Как подключить УЗО

Все клеммы на корпусе УЗО промаркированы соответствующими буквами. Клемма N предназначена для нулевого провода, а L – для фазного провода. Поэтому, должны подключаться к своим зажимам.

Также, необходимо учитывать положение входа и выхода и ни в коем случае не менять их местами. Вход расположен в верхней части устройства. К нему подключаются питающие провода, идущие через вводный автомат. Выход располагается в нижней части УЗО и к нему подключается нагрузка. Если перепутать положение входа и выхода, то возможны ложные срабатывания устройства защитного отключения или его полный отказ от работы.

М он таж УЗО производится в электрощиток вместе с обычными автоматическими выключателями.Таким образом, приборы, установленные вместе, обеспечивают защиту не только от коротких замыканий и перегрузок, но и от токов утечки. Одновременно, находится под защитой и само УЗО, которое подключается за вводным автоматом.

Подключение устройства защитного отключения в квартире или частном доме имеет свои особенности. Для квартир, где используется однофазная сеть, схема подключения УЗО собирается следующим образом, соблюдая определенную последовательность: вводный автомат=>прибор учета электроэнергии=>само УЗО с током утечки 30 мА=>вся электрическая сеть. Для потребителей с большой мощностью рекомендуется использовать собственные кабельные линии с подключением отдельных устройств защитного отключения.

В больших частных домах, схема подключения защитных устройств отличается от квартир, в силу своей специфики. Здесь все приборы подключаются следующим образом: вводный автомат=>прибор учета электроэнергии=>вводное УЗО с селективным действием (100-300 мА)=>автоматические выключатели для отдельных потребителей=>УЗО на 10-30 мА на отдельные группы потребителей.

УЗО ошибки при подключении

Правильное подключение защитных устройств является залогом надежной работы всей электрической сети.

Световой поток светодиода онлайн расч.
.

УЗО схемы подключения, типы, принцип работы

Совершенствуя технологии и конструкции человечество постоянно повышает качество своей жизни, это происходит во всех областях жизнедеятельности. Данная статья расскажет обывателю о очередном прогрессивном электроустройстве (УЗО – устройство защитного отключения), которое выполняет целый ряд полезных функций при установке его в электропроводку, а именно: контроль за потерями тока, предотвращение К.З. как следствие защита человека от удара электрическим током. Теперь обо всем по порядку и подробно.

Принцип работы УЗО и его отличия от автоматического и дифференциального выключателя

В схемах подключения питания квартир и домов до недавнего времени не применяли УЗО (устройство защитного отключения), а применялся лишь автоматический выключатель. Многие могут думать что автомат вполне действенная и эффективная защита. Возьмем к примеру автомат на 16 А, то есть при токе в 16 А автомат сработает и разомкнет питание электрической цепи, очень даже неплохо, при условии что смертельным током считается ток в каких то 0,1 А. Скорее автомат спасет вашу проводку, от перегрузок в ней, но не защитит вас от удара током. Что же делает УЗО, то есть как оно работает?

Принцип работы УЗО прост. Так УЗО имеет в своем составе сердечник- кольцо, с двумя обмотками, фактически маленький трансформатор. Количество витков в обмотках, материал и сечение проводов идентичны, то есть обмотки одинаковы по физическим и электрическим свойствам. При этом через одну обмотку и в одном направлении ток поступает для питания электроприборов в нашем помещении, а к другой в другом направлении приходит уже после них. Неважно насколько разветвленной и обширной сетью является проводка в помещении в итоге суммарные токи при входе в него и при выходе должны быть одинаковы – это уже известная аксиома (правило Кирхгофа). А что будет если в одинаковых обмотках в разных направлениях будет протекать одинаковый электрический ток, да практически ничего интересного… Два образующихся магнитных поля от каждой из обмоток просто напросто будут компенсировать друг друга, тем самым напряженность магнитного поля будет стремиться к нулю. Теперь представим, что у нас появились потери в нашем помещении, ну например один из приборов начал пробивать через корпус и проводить ток на землю, или не дай бог кого то ударило током. В этом случае суммарный ток на входе и на выходе из помещения будет различным, нарушится баланс магнитных полей в сердечнике, возникнет доминирующее магнитное поле от входящего электрического тока. В итоге сработает механическая часть, которая и отключит питание помещения.
Теперь когда вы знаете о принципе работы УЗО, можно сказать, что вопрос о том, чем УЗО отличатся от автоматического выключателя, не корректен, так как в принципе это два совершенно разных устройства дополняющих друг друга функционально в электропроводке, но никак не заменяющих. Стоит заметить что бывают УЗО совмещенные с автоматом отключения по току, называются они дифференциальные автоматы. Дифференциальный автомат отключит питание в случае проявления одного из критериев:
— превышение номинального рабочего тока в питающей цепи (функции автоматического выключателя);
— в случае разницы между входящим и выходящим током в помещении (функции УЗО).

Виды УЗО и их классификация

По способу срабатывания

• УЗО−Д без вспомогательного источника питания
Срабатывает за счет механизма, приводимого в действие от дифференциального магнитного поля в сердечнике УЗО
• УЗО−Д со вспомогательным источником питания:
Источник питания управляет механизмом срабатывания (отключения) УЗО. Минусом таких УЗО может быть неспособность отключить нагрузку при отсутствии питания на вспомогательном источнике.

По способу монтажа и установки

• стационарные с монтажом в распределительном щите или устанавливаемые в розетку (в виде розетки)
• переносные устанавливаемые в розетку

По числу контролирующих фаз

Одна фаза – четыре контакта;
Две фазы – шесть контактов;
Три фазы – восемь контактов.

По возможности регулировки дифференциального тока

• нерегулируемые УЗО
• регулируемые УЗО:
с дискретным регулированием
с плавным регулированием

Дополнительно хотелось сказать о силе дифференциального тока, при котором происходит срабатывание УЗО. Так в случае установки УЗО для защиты людей, УЗО должно срабатывать при силе дифференциального тока 4-6 мА (точное значение выбирается производителем устройства и обычно составляет 5 мА) за время не более 25 мс. Именно за это время ритм работы сердца у живого организма не сбивается, в противном случае может наступить остановка сердца, наиболее частый случай смертельных исходов при поражении электрическим током. Для устройств GFCI, работающих с оборудованием. отключающий дифференциальный ток может составлять до 30 мА. В Европе используются УЗО с отключающим дифференциальным током от 10 до 500 мА.

По стойкости к импульсному току помех

• возможно отключение при импульсных скачках (индукционный ток)
• стойкие к импульсным скачкам тока

По условиям функционирования

• УЗО−Д типа АС — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий;
• УЗО−Д типа А — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный сину¬соидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие;
• УЗО−Д типа В. УЗО реагирует на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи.
• УЗО−Д типа S — селективное (с выдержкой по времени отключения), это может быть необходимо там, где встречается индуктивная нагрузка.
• УЗО−Д типа G — то же что и S, но с меньшей выдержкой времени.
Применение УЗО типа А целесообразно в основанных случаях, например, в цепях, содержащих потребители с тиристорным управлением без разделительного трансформатора. УЗО типа В применяют в промышленных электроустановках со смешанным питанием — переменным, выпрямленным и постоянным токами.


Схемы подключения УЗО
Схема подключения в однофазную сеть

Схема подключения УЗО или диференциального автомата предпологает установку в замкнутый контур контролирующей цепи, при этом подключение фаз и нейтрали осуществляется согласно маркировке на контактах УЗО (дифференциального автомата). Далее приведена схема подключения четырехкантактного УЗО (однофазное)

Каждый электрик должен знать:  Причины выхода из строя электросчетчика

Стоит заметить, что номинальный рабочий ток для УЗО должен быть больше, чем ток срабатывания автоматического выключателя (так на схеме у УЗО ток 63 А, а для автоматического выключателя 50А. Дифференциальный ток на срабатывание УЗО составляет 30 мА)

Схема подключения УЗО в трехфазную сеть

В трехфазную сеть можно подключить специализированное, трехфазное УЗО (восьмиконтактное) или установить три (четырехконтактных) однофазных УЗО. В случае применения трехфазного УЗО, оно устанавливается в схему согласно рисунка ниже. Если вы используете три однофазных УЗО, то фактически будет три схемы согласно рисунка выше.

Схема подключения УЗО с заземлением

Еще один вариант подключения УЗО, когда используется схема подключения с заземлением, а не с нейтралью. Магнитное поле в этой схеме подключения будет уравновешано тремя равными токами, то есть эта схема подойдет для подключения двигателя, где во всех фазах нагрузка по току будет одинаковой. В противном случае, если будет разница тока хотя бы в одной из фаз относительно двух других, УЗО сработает.

После того, как вы ознакомились с тем что же такое УЗО, можно подобрать необходимое УЗО по вашим параметром исходя из его маркировки. Более подробно о маркировки УЗО можно узнать из статьи «Маркировка устройства защитного отключения (УЗО) «.

Добавить комментарий
Комментарии
Принцип работы и назначение узо

При вводе электрического питающего кабеля в дом или квартиру, нужно обязательно установить специальный автоматический выключатель. Принцип работы УЗО позволяет защитить технику и жильцов помещения от перепадов напряжения сети и перегрузок.

Устройство защитного отключения, или УЗО – это приспособление, которое позволяет отключать подачу электричества к конкретным объектам благодаря принципам коммутационного механизма. Простая конструкция прибора позволяет устанавливать его в любых местах, где нужна проводка.

Для чего нужно УЗО:

  • Для защиты электрика от случайного поражения током при ремонте проводки;
  • Для предохранения бытовых электрических устройств от сгорания из-за перепадов напряжения в сети или резкого возрастания потребной нагрузки (замыкания);
  • Чтобы предупредить утечку электричества, если кабель проводки поврежден.

    Не стоит путать защитник с автоматическим выключателем. Дифавтомат является составляющей УЗО, но при этом не имеет отдельного датчика энергии, т. е. реагирует только на явные неполадки в сети. Принцип его работы более прост, поэтому используется для контроля отдельных частей электрической сети квартиры (дома).

    Также по своей конструкции УЗО более сложны. Поэтому если Вам нужно обеспечить защиту водонагревателя или котла, то лучше использовать простой автоматический выключатель. Но для обеспечения максимальной безопасности квартиры желательно все же купить контроллер автоматического отключения электричества.

    Фото — различие между узо и дифавтоматом

    Чтобы понять принцип работы простого УЗО, нужно предварительно изучить его конструкцию. Стандартно простой отключатель состоит из:

  • Пластикового корпуса;
  • Специальных защелок для DIN-рейки;
  • Встроенного трансформатора;
  • Контактного электромагнитного реле;
  • Пружины;
  • Дугогасительных камер;
  • Клемм, которые подключаются к входящему кабелю и проводке жилища.

    Корпус помогает защитить прибор от попадания на важные детали пыли или влаги. Обратите внимание на замки для дин-рейки. Они используются для установки автомата для работы в щитке, но иногда УЗО просто монтируют при помощи саморезов. При помощи трансформатора, клемм и реле происходит сравнение силы токов. Пружина нужна для отключения питания, а дугогасительные камеры — для предохранения устройства от возгорания.

    Фото — конструкция простого выключателя

    При покупке обязательно проверяйте нужное количество контактов, иначе невозможно будет подключить к клеммам все провода. Количество контактов должно соответствовать типу проводки.

    Видео: устройство защитного отключения

    Принцип работы контроллера

    УЗО для однофазной сети и более состоит из исполнительного механизма и вспомогательного. В исполнительный механизм входит контактная группа (клеммы, трансформатор и реле) и специальные размыкающие пружины. Контактная группа необходима для определения амперметража, именно по этим параметрам выбирается устройство защитного отключения. Размыкающие пружины разрывают контакты между питающим проводку кабелем и проводами квартиры или дома. После этого подача электричества прерывается.

    Фото — работа выключателя нагрузки

    Работа простого трехфазного УЗО основана на принципе измерения разности тока, входящего в устройство защиты и проходящего через контакты прибора. При помощи специальной схемы, измеряется векторная сумма токов, которые проходят по нескольким отдельным контактам. Их количество определяется в зависимости от типа защитного выключателя (например, их может быть два, три или более). Если напряжение в сети нормальное, то, соответственно, сумма Ампер на обмотках трансформатора будет равняться нулю. Если же наблюдаются скачки напряжения, то устройство определит разность и отключит поступающий ток.

    Утечка тока или потеря происходит в момент, когда проводник электричества касается другого кабеля или человека. Благодаря такому принципу работы, даже УЗО без заземления сразу же отключит поступающую энергию, в то время как диф-автомат нет. Как только прибор обнаружит, что ток протекает лишь по одному проводнику и проходит только через один контакт, в нашем случае, входящий, то пружина сразу же разомкнет контакты вторичной обмотки.

    Фото — схема подключения

    Аналогично действует прибор при резком превышении потребляемой нагрузки. Скажем, у Вас стоит УЗО на входе в квартиру, у него стандартная схема подключения. Если в момент работы автоматического контролера резко превысит потребляемая нагрузка (включится электрическая печь или водонагреватель), то ток перестанет поступать в помещение. Это нужно чтобы предупредить нагревание проводки, а, следовательно, и вероятность возгорания.

    При этом если во время возникшей проблемы по какой-то причине сгорело устройство защиты, то его принцип работы может заменить простой автомат на потребное количество ампер. Некоторые мастера также на время замены защитного прибора просто соединяют напрямую или, при помощи перемычки, локальный электрический кабель и проводку квартиры.

    Особенности применения и использования аппарата УЗО

    Последнее время с развитием технологий, направленных на безопасность, многие потребители электроэнергии стали всё чаще слышать о таком устройстве, как УЗО. Основное назначение УЗО это, конечно же, защита человека от поражения опасным электрическим током, а также всей электропроводки и электроприборов от пробоя на корпус. Оно расшифровывается как устройство защитного отключения. Раньше, не так давно, этот вид защиты был не востребован, и все квартиры и дома могли отключаться только автоматическими выключателями при коротком замыкании или же превышении нагрузки на различные периоды времени. То есть УЗО без заземления является электромеханическим эффективным устройством, которое отключает конкретную цепь от энергоснабжения при даже небольших утечках тока или прикасании человека к опасному напряжению.

    Данное устройство очень знакомо шахтерам, только там оно называется система УАКИ (устройство автоматического контроля изоляции) и за его срабатыванием, а также поверкой очень тщательно ведётся контроль, так как в шахте не используется глухо заземлённая нейтраль, а только изолированная. То есть основное назначение — это защита человека от опасного воздействия электроэнергии. УЗО что это такое в электрике, после изучения этой статьи поймёт каждый даже незнакомый с электрическими приборами человек.

    Принцип действия УЗО

    Для того чтобы понять, как работает УЗО, нужно разобраться в его конструктивных особенностях и принципе работы. При включении какого-либо прибора в его цепи будет протекать ток. УЗО выполнено таким образом, что оно постоянно ведёт контроль над токами входящими и исходящими из цепи. Когда эти параметры будут отличаться, произойдёт мгновенное отключение. Чаще всего разность токов, при которых происходит отключение равно около 30 мА. Таким образом, даже если человек сам прикоснётся к токопроводящему элементу или же произойдёт прикосновение к электропроводке, или электрическому прибору в момент пробоя изоляции, вред организму будет минимален. Так как время срабатывания этого защитного устройства очень и мало.

    Ключевым элементом служит дифференциальный трансформатор, который изготовлен по типу тороидального трансформатора с обмотками. Дело в том, что при нормальной работе цепи ток будет протекать одинаковый и в фазном, и в нулевом проводнике. При этом в обмотках дифференциального трансформатора будут создаваться магнитные потоки, и они будут равны по величине, однако, абсолютно противоположны по направлению. То есть результирующих их магнитный поток будет компенсировать друг друга и равен нулю.

    Соответственно ЭДС в контрольной обмотке трансформатора наводится не будет, а значит и тока тоже на его выходе нет. Это состояние спящего режима устройства или работа его в режиме ожидания и контроля.

    Если произойдёт пробой изоляции в электроприборе или же просто в проводке, и человек оказался под воздействием фазного напряжения, то через устройство защиты и его обмотки трансформатора будет протекать дополнительный ток утечки. При этом потеряется равенство в фазном и нулевом проводнике, что и приведёт к появлению ЭДС в результирующей обмотке, за счёт которого, втянется подвижная часть электромагнитного реле, а именно этот механизм и отключит силовые контакты электроснабжения сети. Для высокой чувствительности применяются реле с низким порогом срабатывания, поэтому оно может срабатывать даже при низком значении тока утечки, порядка 10 мА.

    Таким образом, человек (потребитель) устанавливающий этот защитный быстросрабатывающий механизм, должен понимать, что данная защита не защитит ни от перегрузок, ни от короткого замыкания, это работа только автоматического выключателя.

    Основное преимущество этого защитного механизма — это то, что УЗО без заземления устанавливать, тоже возможно. Ведь во многих квартирах и домах нет заземляющего контура. При этом полы чаще всего сделаны из токопроводящего материала, поэтому импульс через человека всё равно пройдёт, если он, конечно, не будет защищён диэлектрическими ботами и перчатками.

    Как выбрать УЗО

    Как и любое электрическое устройство УЗО следует выбирать не только по фирме изготовителю, но и согласно техническим характеристикам, которые дадут возможность работать ему в нормальном рабочем режиме. При этом потребитель получит надёжную и быстрореагирующую защиту.

    Вот основные критерии и технические характеристики, на которые стоит обратить внимание при выборе УЗО:

    1. Напряжение, при котором работает устройство может быть 220 или же 380 В, в зависимости от того однофазное оно или трёхфазное;
    2. Номинальный ток силовых контактов. Чаще всего это 16,20,25, 32, 40, 63, 80, 100 А.
    3. Ток срабатывания или ток утечки, когда как его называют. Эта величина колеблется от 10 до 500 мА;
    4. По типу тока, на который реагирует устройство.

    Вот основные варианты применяемых в быту и на производстве защитных устройств. И так типы УЗО:

    • АС — переменный ток;
    • А — переменный или же постоянный импульсный (пульсирующий) ток;
    • В — может реагировать как на постоянный ток, так и на переменный;
    • S — имеет в своём арсенале ещё и выдержку времени, чтобы обеспечить селективность.
    • G — аналогично S, но выдержка времени очень маленькой величины.

    Выбор УЗО нужно выполнять очень внимательно, можно даже посоветоваться с продавцом консультантом, при этом нужно чётко сформулировать вопрос.

    Как выбрать УЗО для квартиры

    Выбор и типы УЗО для квартиры и дома не отличается между собой. Главное, нужно учесть все критерии вышеописанного выбора. Если устанавливается несколько защитных устройств, то необходимо учесть их селективность. Селективное УЗО это значит, что при повреждении какого-либо участка и установке вводного устройства защиты и УЗО на какую-то определённую комнату или аппарат (например, нагреватель воды), отключение произойдёт на ближайшем к УЗО участке и все остальные электроприборы и потребители будут с электроэнергией. Такой способ имеет свои положительные моменты. Главный из них — это при повреждении какого-либо участка на других будет присутствовать напряжение. Чаще всего на квартиры применяются УЗО 16А или 25А, от фирмы, которую называют электрики АББ (АВВ), величина тока утечки порядка 20–50 мА. В квартирах применяется чаще всего УЗО без заземления, так как все постройки советских времён имели только питание, в качестве которого служила фаза и ноль. Автоматы УЗО напоминают обычные автоматические выключатели, только некоторые из них ещё и оснащены кнопкой проверки работоспособности «ТЕСТ» или «Т». Очень часто применяются ВД1, то есть выключатели дифференциальные, выполняющие такие же функции, как и устройства защиты. Дифференциальный выключатель ВД1-63 тип А, без встроенной защиты от сверхтоков, реагирует не только на синусоидальные переменные дифференциальные токи, но и на пульсирующие постоянные дифференциальные токи. ВД1 неплохо зарекомендовал себя как надежное устройство, обеспечивающее безопасность. В любом случае УЗО в квартире очень выгодный и нужный элемент, сохранивший в какой-то роковой момент жизнь её обитателей.

    Что такое селективное УЗО и как рассчитать его

    Селективное УЗО выполнено по принципу выдержки времени. Эта особенность даёт возможность отключать повреждённый участок цепи быстрее чем произойдёт отключение входной питающей цепи.

    Вот пример схемы, на которой изображено селективное УЗО.

    В отдельных редких случаях могут не сработать защитные устройства, которые работают на отдельных потребителях или помещениях. Тогда селективное УЗО исполнит свою функцию и через доли секунды обесточит все группы полностью. Какое УЗО поставить в определённую цепь, то есть его номиналы, зависит в основном от нагрузки.

    Почему и в каких случаях срабатывает УЗО

    Существуют два основных случая почему срабатывает УЗО:

    1. В случае повреждения изоляции провода или токопроводящего материала в электроприборе. Например, если электрическая плита сделана из стали и имеет повреждение изоляции или же диэлектрического материала, то при прикосновении человека ток пройдёт через его тело, а значит часть возвращавшегося тока назад в защитное устройство, будет отличаться по величине и произойдёт отключение. Если заземлить корпус этой плиты то утечка сработает даже при незначительных пробоях изоляции, что даст возможность уберечься от опасного напряжения пробоя.
    2. При прикосновении человека, или же ребёнка к неизолированной части, а также к розетке, произойдет быстрое реагирование узла результирующего тока на его разницу и произойдет отключение, в некоторых случаях спасшее даже жизнь.

    Бывают и частные случаи когда, допустим, происходит незначительное ухудшение сопротивления изоляции в проводах, проходящих в стене, а стена выполнена из токопроводящего материала и поэтому получится тот же эффект срабатывания.

    Трехфазное УЗО и однофазное

    Как известно, существует в бытовых условиях, так и промышленных два вида напряжения однофазное и трехфазное. Соответственно и УЗО делятся по количеству фаз электроснабжения потребителя. В трёхфазных системах защиты четыре клеммы входящих и выходящих. Три, из которых, подключаются на фазы, а одна на ноль. В однофазном УЗО используется две входящие клеммы для подключения и соответственно две на выходе прибора. Подключать их следует после силового входного автомата и счётчика, как показано на рисунке.

    При подключении УЗО к трёхфазной цепи нужно учесть один нюанс. Если это потребитель с симметричными нагрузками на каждую фазу, например асинхронный двигатель, то нулевой провод можно и не заводить на защитный аппарат. Достаточно просто заземлить корпус двигателя, как это требуют нормативы и законные правила эксплуатации электрооборудования. То есть получается при однофазном питании система УЗО без заземления очень даже актуальна.

    Если же при трехфазной цепи на каждую из фаз будет подключена своя индивидуальная нагрузка с разными мощностями, то тогда нулевой провод нужен как для питания каждого из этих однофазных приборов, так и для защиты от пробития изоляции. Например, к трехфазной сети 380 В будет подключен:

    1. пылесос (одна фаза и ноль), рассчитанный на 220 В;
    2. однофазный фен на другую фазу;
    3. освещение лампами 220 вольт на третью;

    То здесь нулевой провод должен будет заведён непосредственно в устройство защиты.

    Защитное же заземление — это уже само собой, так как его требуют правила, то есть все токопроводящие корпуса электрооборудования должны быть заземлены.

    Вот такая маркировка, обозначение УЗО и его расшифровка применяется чаще всего.

    Для того чтобы произвести работы по монтажу и подключению УЗО обязательно нужно отключить входной автомат, а также обеспечить защиту от включения путём вывешивания запрещающего плаката «Не включать работают люди» и закрывания электрощита, где он находится на замок. Сами работы нельзя назвать очень сложными со стороны электротехнических знаний, как показывает практика понять «что такое УЗО в электрике» и для «чего нужно УЗО и зачем» может каждый. Главное, поставить УЗО правильно и грамотно его подобрать. Тогда оно надёжно защитит весь персонал или членов семьи от опасного действия напряжения в случае прикосновения или пробоя.

    Что такое УЗО и как оно работает?

    Назначение

    Сперва рассмотрим, какое назначение устройства защитного отключения (на фото ниже вы можете ознакомиться с его внешним видом). Ток утечки возникает в случае нарушения целостности изоляции кабеля одной из линии электропроводки либо в случае повреждения конструктивных элементов в бытовом электроприборе. Утечка может привести к возгоранию электропроводки или эксплуатируемого бытового электроприбора, а также к поражению электричеством в процессе эксплуатации поврежденного электроприбора или неисправной электропроводки.

    Каждый электрик должен знать:  Кто имеет право устанавливать электросчетчик

    УЗО в случае возникновения нежелательной утечки за доли секунды производит отключение поврежденного участка электропроводки или поврежденного электроприбора, чем защищает людей от поражения электричеством и предотвращает возникновение пожара.

    Очень часто задают вопрос о том, чем отличается дифавтомат от УЗО. Отличие первого в том, что данный защитный аппарат, помимо защиты от утечки электричества (функции УЗО), дополнительно имеет защиту от перегрузки и короткого замыкания, то есть выполняет функции автоматического выключателя. Устройство защитного отключения не имеет защиты от сверхтоков, поэтому помимо него для реализации защиты в электрических сетях устанавливают автоматические выключатели.

    Устройство и принцип действия

    Рассмотрим конструкцию устройства защитного отключения, и как оно работает. Основные конструктивные элементы УЗО — дифференциальный трансформатор, осуществляющий измерение тока утечки, пусковой орган, осуществляющий воздействие на механизм отключения и непосредственно сам механизм расцепления силовых контактов.

    Принцип работы УЗО в однофазной сети следующий. Дифференциальный трансформатор однофазного устройства защиты имеет три обмотки, одна из которых подключается к нулевому проводнику, вторая к фазному, а третья служит для фиксации разностного тока. Первая и вторая обмотки подключаются таким образом, что токи в них являются противоположными по направлению. Они в нормальном режиме работы электрической сети равны и наводят в магнитопроводе трансформатора магнитные потоки, которые направлены друг к другу встречно. Суммарный магнитный поток в данном случае равен нулю и соответственно в третьей обмотке отсутствует ток.

    В случае возникновения повреждения электроприбора и появления на его корпусе фазного напряжения, при прикосновении к металлическому корпусу оборудования, человек попадет под действие утечки электричества, которое будет протекать через его тело на землю либо на другие токопроводящие элементы, имеющие другой потенциал. В данном случае токи в двух обмотках дифференциального трансформатора УЗО будут отличаться, и соответственно в магнитопроводе будут наводиться разные по величине магнитные потоки. В свою очередь результирующий магнитный поток будет отличен от нуля и наведет в третьей некоторое значение тока — так называемого дифференциального. Если он достигнет порога срабатывания, то устройство сработает. Основные причины срабатывания УЗО мы описали в отдельной статье.

    Подробнее о том, как работает УЗО и из чего оно состоит, рассказывается на видео уроках:

    Хотите узнать, как работает устройство защитного отключения в трехфазной сети? Принцип действия схожий с однофазным аппаратом. Тот же дифференциальный трансформатор, но он уже осуществляет сравнение не одной, а трех фаз и нулевого провода. То есть в трехфазном защитном аппарате (3P+N) пять обмоток — три обмотки фазных проводников, обмотка нулевого проводника и вторичная обмотка, посредством которой фиксируется наличие утечки.

    Помимо вышеприведенных конструктивных элементов обязательным элементом устройства защитного отключения является проверочный механизм, который представляет собой резистор, подключенный через кнопку “TEST” к одной из обмоток дифференциального трансформатора. При нажатии на данную кнопку резистор подключается к обмотке, чем создается разностный ток и соответственно на выходе вторичной третьей обмотки он появляется и происходит, по сути, имитация наличия утечки. Срабатывание устройства защитного отключения свидетельствует о его исправном состоянии.

    Ниже приведем условное обозначение УЗО на схеме:

    Область применения

    Устройство защитного отключения применяется для защиты от утечек тока в однофазных и трехфазных электропроводках различного назначения. В домашней электропроводке УЗО должно в обязательном порядке быть установлено для защиты наиболее опасных с точки зрения электробезопасности бытовых электроприборов. Тех электроприборов, при эксплуатации которых происходит соприкосновение с металлическими частями корпуса непосредственно либо через воду или другие предметы. В первую очередь это электрическая печь, стиральная машина, водонагреватель, посудомоечная машина и др.

    Как и любое электротехническое устройство, УЗО может в любой момент выйти из строя, поэтому помимо защиты отходящих линий необходимо установить данный аппарат на вводе домашней электропроводки. В данном случае АВДТ будет не только резервировать защитные аппараты отдельных линий проводки, но и выполнять противопожарную функцию, осуществляя защиту всей домашней электропроводки от возгораний.

    Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, какая конструкция, назначение и принцип работы УЗО. Надеемся, предоставленная информация помогла вам разобраться с тем, как выглядит и работает данный модульный аппарат, а также для чего применяется.

    Что такое УЗО | Устройство, принцип работы, характеристики

    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.

    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!

    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.

  • Добавить комментарий