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