30Апр

Определение узо: определение, назначение, принцип действия, модификации

30 Апр 1972 alexxlab Комментировать

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

Электронное УЗО и электромеханические, как их отличить, особенности устройства и применения

Электронное УЗО и электромеханические, как их отличить, особенности устройства и применения

Многие люди слышали о том, что существует устройство защитного отключения – УЗО, но, что такое узо, для чего оно нужно в электрике, какие функции должно выполнять и можно ли вообще его не использовать в сети, знает не так много человек.

УЗО – устройство защитного отключения или выключатель дифференциального тока устанавливается для защиты человека от поражения электрическим током. Однако не все знают, что УЗО бывают двух типов: электронные и электромеханические. В этой статье мы расскажем о том, в чем отличия УЗО разных типов и как определить тип при покупке.

Принцип действия

В общем виде принцип действия УЗО заключается в следующем: когда ток через фазный провод отличается от тока через нулевой провод – срабатывает реле, которое отключает нагрузку. Определение тока происходит с помощью дифференциального трансформатора и поляризованного реле.

Ситуация, когда по фазному и нулевому проводу протекают токи разной величины, может произойти, если у какого-нибудь электроприбора происходит утечка на корпус. Утечка на корпус происходит, если изоляция какого-то из проводников электроприбора повредилась и касается корпуса, это относится как к изоляции обмоточных проводов электродвигателей, так и внутренней проводки устройства.

Если корпус заземлен – УЗО сработает. Если корпус не заземлен – току некуда будет стекать, но если вы коснетесь его рукой, ток через ваше тело уйдет на землю, в этот момент сработает УЗО и защитит вас. Даже если вы случайно коснетесь открытого фазного провода – ничего вас не ударит током, т.к. УЗО разомкнет цепь, ведь произойдет утечка тока по цепи:  Фазный провод – ваше тело – земля.

Каждое из УЗО настроено на какой-то ток утечки, это такая характеристика, которая описывает, при каком токе реле в УЗО отключит нагрузку от ввода электроэнергии. Это и есть основной характеристикой.

Электронное и электромеханическое

Электронное – как понятно из названия содержит в своем корпусе плату с электронными компонентами, которые и отвечают за его работу. Электромеханическое – содержит в своем корпусе дифференциальный трансформатор. На корпусе УЗО обоих типов есть индикатор срабатывания и кнопка для проверки исправности.

Когда вы нажимаете кнопку, вы замыкаете фазу на ноль через резистор. При этом кнопка замыкает фазу до трансформатора на ноль после трансформатора тока или наоборот, зависит от того как вы подключите провода. В результате чего трансформатор и детектирует разность токов между фазой и нулем.

Ток этого замыкания задаётся с помощью резистора, а для обеспечения правильной соответствия чувствительности УЗО номинальной подбирается его соответствующее сопротивление, но как потребителей и пользователей эти тонкости нас не особо касаются.

Отличия в эксплуатации

Для работы электронного УЗО должно поступать на плату питание, оно берется прямо с уже подключенного фазы и нуля. Электромеханическое УЗО сработает и без наличия напряжения. Возникает логичный вопрос:

Если УЗО защищает от поражения электрическим током, то, как же он возникнет, если нет напряжения?

Речь идет о нештатных ситуациях в электропроводке. Например, если на распределительном щите в подъезде или на вводе в дом/квартиру отгорел ноль. Ни один электроприбор не будет работать в квартире. Фаза останется в розетках, и если где-то есть пробой на корпус, а вы его коснетесь – то непременно получите удар электрическим током, если конечно у вас нет УЗО на вводе.

Но дело обстоит не столь однозначным образом. Электромеханическое УЗО сработает, ведь полноценного питания для него не нужно, а нужна разность токов межу проводами. То есть при касании фазного провода или корпуса поврежденного электроприбора, через фазный провод потечет ток утечки через ваше тело на землю, а через нулевой – нет. Разность токов есть – срабатывает реле.

В случае использования электронного устройства защитного отключения защита не сработает, так как его плата обесточена.

Также не стоит забывать, что в наших сетях скачки напряжение случаются довольно часто, а электроника не любит таких «случайностей».

Как отличить УЗО различных типов при покупке

Первым делом при покупке обратите внимание на схему, изображенную на корпусе, на рисунке она заключена в красный квадрат.

Слева изображено электромеханическое, а справа электронное УЗО. Но схемы очень похожи, с первого взгляда можно и не заметить различий, давайте рассмотрим их поближе.

На этом рисунке вы видите расшифровку элементов схемы электромеханического защитного аппарата. Обратите внимание на то, что выделено красным цветом – это и есть линия питания платы с электроникой.

Давайте для закрепления посмотрим на подборку схем УЗО.

Вот пример дифавтоматы с электронным УЗО. Обращаем внимание на две линии питающие плату.

Этот прибор электромеханический. На схеме вы видите, что к реле подведен только сигнал с дифференциального трансформатора.

Способ проверки – это подключить батарейку к одному из полюсов УЗО, принцип действия аналогичен – ток батарейки пойдет через одну из линий, сработает дифференциальный трансформатор, этот способ работает только с ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ приборами. Электронное в этом случае не сработает, т.к. плата остается обесточенной.

Ну и не стоит забывать о явлениях электромагнитной индукции, ведь если вы с помощью поля постоянного магнита наведете ЭДС на дифференциальный трансформатор – реле тоже сработает и УЗО отключится, опять же работает способ с ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ.

Отличия внутренней конструкции

В качестве дополнения к статье было решено показать несколько фотографий разобранных УЗО разных типов.

Ниже изображено электромеханическое:

Трёхфазный экземпляр:

Ниже изображено электронное УЗО в разобранном виде:

Заключение

Подведем итоги, электромеханическое УЗО обеспечивает более надежную защиту, чем электронное. Оно сработает даже при отсутствии питания. В жилых помещениях лучше использовать электромеханическое. Для его проверки при покупке обращайте внимание на схему, и если вам позволит продавец-консультант, используйте метод с батарейкой, стоит отметить, что если УЗО не сработало от батарейки – смените её полярность.

Ранее ЭлектоВести писали, что как правильно заземлить стиральную машину своими руками.

По материалам: electrik.info.

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

УЗО и дифавтомат в чем разница

Использование электроэнергии всегда сопряжено с риском поражения электрическим током или в аварийных ситуациях электричество может оказаться причиной возникновения пожара. Не случайно вопрос электробезопасности при создании или реорганизации электрических сетей всегда стоит на первом месте.

Нам наверняка встречались такие термины, как автоматический выключатель (АВ), устройство защитного отключения (УЗО) и дифавтомат, устройство и назначение которых знакомо каждому электрику. Для обывателя эти приборы оказываются загадкой, в лучшем случае он может догадываться, что речь идет о безопасности, но так ли безопасен дилетантизм в вопросах электробезопасности.

Автоматическому выключателю доверена защита от перегрузок электропроводки и коротких замыканий, но он не защищает человека от поражений электрическим током при случайном прикосновении токоведущих проводников. УЗО срабатывает под воздействием дифференциальных токов (несовпадения величин тока фазных и нулевых проводов) в случаях, когда изоляция проводки имеет утечки, таким образом, оно защищает человека от электротравм и электрическую проводку от возможных возгораний при токах утечки, но абсолютно не реагирует на токи перегрузок и коротких замыканий.

Полагая, что полностью защищен, человек, установивший УЗО или АВ, подвергает себя и близких серьезной опасности – эти приборы используются только в паре, при последовательном включении, такой тандем обладает защитным отключением во всех вышеупомянутых ситуациях, причем устанавливать автоматический выключатель следует на входе, а УЗО следом, ближе к нагрузке.

Альтернативным решением проблемы защиты считается применение дифференциальных автоматов, приборов объединяющих в себе функции автоматических выключателей и устройств защитного отключения. Так же как и УЗО диф. автоматы реагируют на утечку токов, в случае превышения номинальных токов сработает тепловой расцепитель, а при замыкании фазы на ноль электромагнитный расцепитель практически мгновенно отключит нагрузку.

В чем отличия применения приборов

В принципе мы определились с главным отличием:

  • УЗО срабатывает по току утечки который не должен превышать 30 мА для защиты человека и 0.5 А для противопожарной защиты;
  • дифавтомат защищает не только в случаях утечек, он обеспечивает надежную защиту также при перегрузках и коротких замыканиях в сети.

Невольно напрашивается вывод, что подключения дифавтоматов выгоднее, чем использовать связку УЗО + АВ, но так ли это на самом деле, попробуем разобраться. Сначала о сходствах. Оба прибора устанавливаются в электрическом щитке на DIN рейку и внешне очень похожи друг на друга, поэтому отличить УЗО или как его еще называют выключатель дифференциальный (ВД) от автоматического выключателя дифференциального тока (АВДТ) – второе название дифавтомата, проще по внешним признакам на лицевой панели:

  • маркировке, надписям, аббревиатуре;
  • функциональной схеме дифавтомата.

Однако почему, невзирая на универсальность АВДТ им продолжают противопоставлять последовательные схемы подключения ВД и АВ?

  1. Прежде всего, вопрос стоимости – дифавтоматы дороже УЗО и даже если рассматривать полный комплект защиты вместе с автоматом, цена обеих приборов будет ниже.
  2. Ремонтопригодность, в отличие от дифференциального автомата, использование защитной пары точно укажет причину аварийного срабатывания: утечки или перегрузки.
  3. С точки зрения компактности АВДТ в более выгодном положении, поскольку занимает в полтора раза меньше места, нежели УЗО с автоматом, для маленьких щитков это актуально.
  4. Подключением дифавтомат тоже в выгодном положении, отпадает необходимость выбора, какой из двух приборов включать первым.

Как видим, оба варианта защиты имеют право на существование, какой из них выбирать, каждый определяет для себя самостоятельно.

Разница в маркировке

Если необходимо быстро определить, дифавтомат или УЗО перед вами, то необходимо обратить внимание на маркировку, на диф. автомате рядом с номинальным током стоит какая например буква С или В, что указывает на категорию расцепителя, если же стоит маркировка с указанием ампер (буква А), то это однозначно УЗО. Ниже на фото видно, в верхнем ряду установлены именно диф. автоматы, а в нижнем ряду УЗО.

Смотрите также другие статьи :

Кабельные линии – требования к маркировке

В отличие от заводской маркировки кабельных изделий, которая наносится на внешнюю оболочку и несет информацию об особенностях продукции, маркировку электромонтажных кабелей наносят с целью разъяснения назначения кабеля. Она должна соответствовать информации, отраженной в кабельном журнале, составляемом при прокладке электрических кабелей.

Подробнее…

Сфера применения бронированных кабелей

Для защиты силовых кабелей от неблагоприятных внешних воздействий, используется броня из стальной ленты, покрытая антикоррозийным составом. Такой способ защиты был изобретен в конце позапрошлого столетия и, хотя в процессе эволюции он претерпел массу изменений, принцип устройства бронированного кабеля сохранился до наших дней.

Подробнее…

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)

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:


назначение и функция, устройство и принцип действия, защита электропроводки и приборов

Для обеспечения защиты от поражения электрического тока необходимо применять специальную аппаратуру — УЗО. Это можно расшифровать как устройство защитного отключения. Оно набирает огромную популярность. УЗО можно предназначить и для защиты аппаратуры от выхода из строя и пожаров. Для выбора нужно рассмотреть от чего защищает УЗО, принцип действия, особенности подключения устройства в систему электроснабжения и обеспечения полной электрозащиты.

Общие сведения

Устройство защитного отключения — УЗО (расшифровка в электрике — дифференциальный выключатель) обеспечивает надежный уровень электробезопасности и очень эффективно в квартирах и домах. Первое упоминание об устройстве и подробное описания принципа работы можно найти в научных журналах с переводом на русский язык серии «European Physical Journal» (EPJ). Электробезопасность или электрозащита позволяет предупредить различные несчастные случаи и даже сохранить жизнь. Однако не каждый человек знает эти правила, поэтому разработчики аппаратуры решили помочь клиентам и создали специализированные устройства.

Понятие об электрозащите

Электрозащита при работе и обслуживании аппаратуры, бытовых устройств и осветительных сетей является набором правил, благодаря которым возможно свести к минимуму опасность от воздействия электрического тока (ЭТ).

Электрозащита — очень важная составляющая, благодаря которой не только можно предупредить несчастные случаи на предприятии или дома, избежать возгораний, но и уберечь аппаратуру от выхода из строя. Она включает следующие меры:

  1. Уровень изоляции.
  2. Наличие заземления.
  3. Эксплуатация устройств, значительно снижающих негативные факторы воздействия ЭТ — автоматические защитные устройства (АЗУ).

Уровень изоляции выполняет важную роль в обеспечении защиты от поражения ЭТ и выхода аппаратуры из строя. При нарушении изоляции возможны утечки электричества, приводящие к разрушительным последствиям и угрозе здоровью или жизни человека. Кроме того, может возникнуть короткое замыкание (КЗ), приводящее к образованию искры и выделением большого количества теплоты (электрическая дуга). Температура электрической дуги очень высокая и составляет от 8000 до 17000 градусов по Цельсию.

Заземление служит для примитивной защиты человека от поражения электрическим током, однако все равно часть электрической энергии пройдет через тело. Принцип работы заземления основан на простом законе из курса физики: ток течет по наименьшему пути сопротивления. Заземление применяется на предприятиях. Заземляется по правилам техники безопасности любая аппаратура, а, точнее, ее токоведущие части, на которые может произойти утечка.

Утечка происходит в основном при неисправной изоляции, например, при повреждении обмотки электродвигателя. Заземление еще называют заземляющим контуром, и его величина должна быть не более 4 Ом по технике безопасности при эксплуатации и обслуживании аппаратуры на предприятиях.

Безопасным для человека является напряжение со значением 220 В и силой тока в 1,5 мА. При воздействии тока на организм человека значением выше допустимого и ниже 7 мА могут ощущаться судорожные явления. При 10 мА происходят судорожные явления, невозможность оторвать руки от токоведущей части. Однако эти показатели являются средним значением и зависят от состояния организма, типа касания, сопротивления тела. Сопротивление тела является переменной величиной, которая меняется и зависит от разных факторов: влажности воздуха, сухости пола, типа обуви и одежды, генетики организма, настроения, болезней и так далее.

Предназначение дифференциального выключателя

Назначение дифвыключателя (UZO) — обеспечение электрозащиты аппаратуры, бытовой техники, электропроводки жилища и человека. Заземление для жилища не применяется, потому что обладает низкой эффективностью. Проблема решается при помощи применения различных устройств дифференциального тока, и УЗО является одним из них. Назначение и функция дифференциального выключателя направлена на осуществление мгновенного отключения участка цепи, к которому оно подключено. Это осуществляется при наличии дифференциального тока или тока утечки, возникающего при пробое изоляции, и, следовательно, возможной утечки на корпус электрооборудования.

Принцип действия

В основу принципа действия положено следствие из I закона Кирхгофа, согласно которому равенство входящих и исходящих токов должно соблюдаться в цепях с активными и реактивными нагрузками.

Иными словами, ток, который проходит по фазе равен току, протекающему по нулю. Это правило применимо только для однофазных цепей переменного тока. Если питание дома является 3-фазным, то правило примет другую формулировку: токи, протекающие по каждой фазе должны быть равны результирующему току на нейтрали (нулевой вывод).

Для практического понимания принципа работы нужно предположить ситуацию с нарушением изоляции и утечкой тока на корпус. Образуется новая электрическая цепь, и равенство нарушается. УЗО мгновенно отключает участок цепи с исключением дальнейшего поражения ЭТ.

Основное устройство

Каждая модель обладает прочным корпусом из диэлектрического материала. Кроме того, устройство включает трансформатор тороидального типа с 3 обмотками, одна из которых является управляющей. Две остальные обмотки — первичные, которые включены встречно, исходя из этого, токи, протекающие по ним являются разнонаправленными. Эти токи создают магнитные потоки Ф1 и Ф2, которые дают при сложении результирующий поток Ф = 0.

В состав УЗО входит также и электромагнитное реле, которое находится в разомкнутом состоянии. В схеме питания трех трансформаторных катушек установлены контакты, управляющиеся электромагнитным реле. Если возникает ток утечки, то нарушается равенство: Ф1 = Ф2. При этом возникает магнитный поток в катушке управления и происходит активация реле, которое размыкает электрическую цепь.

Подключение и выбор

Ошибочное подключение может привести к выходу из строя аппаратуры, УЗО и поражению ЭТ. Основные цепи защиты — помещения и комнаты с высокой влажностью воздуха. Подключаются эти устройства практически одинаково, но есть небольшие нюансы, связанные с типом и конструктивными особенностями.

Подключение в сеть

Существует несколько вариантов подключения, которые зависят от типа питания. Питание бывает однофазным и трехфазным. Однофазное применяется для большинства квартир и частных домов, а трехфазное можно применить тоже в частных домах и других постройках. Схемы подключения представлены на рисунках 1 и 2.

Рисунок 1 — Вариант подключения для однофазной сети.

Рисунок 2 — Подключение трехфазного УЗО.

Если необходимо использовать УЗО в общежитиях, гостиницах, то следует остановиться на селективном типе УЗО. Основное отличие — большее значение времени срабатывания и возможность отключения отдельных цепей питания. Этот тип отключает не все питание, а отдельный участок, на котором появился дифференциальный ток.

Для примера можно разобрать следующую ситуацию: в одной из комнат произошла утечка тока на корпус бытового прибора, при касании которого произойдет только обесточивание одной комнаты — все остальное будет работать. Кроме того, необходимо учесть следующее правило: защита розеток с номинальным током от 20 А и выше осуществляется также при помощи УЗО. К этой категории относится инструмент, аппаратура и бытовая техника, потребляющая ток свыше 20 А.

При подключении УЗО, согласно статистике, могут возникнуть типичные ошибки, которых нужно избегать. К ним относятся следующие:

  1. Соединение нуля с клеммой заземления выходящего кабеля приведет к ложным срабатываниям.
  2. Необходимо подключить аппарат защиты ко всем фазам. Если нулевой провод не подсоединить к контактам УЗО, то будет происходить постоянное срабатывание.
  3. Запрещается соединять нули розеток, находящихся под защитой УЗО, с заземлением, поскольку будет происходить генерация дифференциального тока.
  4. Запрещается ставить перемычки на нулевые провода входящих клемм. При нарушении этого требования произойдет срабатывание всех УЗО одновременно.

При правильной эксплуатации УЗО, хотя это касается любого устройства и прибора, срок работоспособности увеличится. Следует предотвращать попадание влаги, при котором произойдет преждевременный выход из строя не только УЗО, но и всей аппаратуры.

Выбор устройства

При выборе следует учесть основной параметр — чувствительность, показывающую значение тока утечки, при котором срабатывает защита. Значение параметра находится в интервале от 8 до 35 мА. Кроме того, существуют типы УЗО и с высоким значением чувствительности — 90..350 мА. Если проводка не разветвлена, то следует применять УЗО с чувствительностью на 30 мА. Для выбора устройства нужно произвести расчеты. Следует руководствоваться следующим алгоритмом:

  1. Определение общей мощности потребителей (P).
  2. Найти номинальное значение силы тока (Iн).
  3. Определить тип УЗО, исходя из расчетов.

Общая мощность определяется при помощи суммирования всех мощностей осветительных сетей, бытовой техники и различных устройств. Номинальное значение Iн находится по формуле: Iн = P / U. (U — напряжение, которое равно 220 В). Тип УЗО определяется по значению номинального тока, который всегда следует брать с запасом. Пример расчета следующий:

  1. Линия, которую нужно защитить — насос для перекачки воды из бака (700 Вт), микроволновка (1200 Вт), пылесос (1300 Вт), холодильник (500 Вт), освещение (300 Вт), мультиварка (1000 Вт) и остальная техника (500 Вт). Общая мощность: P = 1200 + 1300 + 500 + 700 + 300 + 1000 + 500 = 5500 (Вт).
  2. Iн = 5500 / 220 = 25 (А).
  3. Согласно каталогу товаров, выбрать УЗО с Iн свыше 30 А.

После расчетов нужно обратить особое внимание на такой параметр, как категория тока утечки. Он показывает тип УЗО и для каких цепей следует его применять. Существует несколько категорий:

  1. «АС» для всех видов электрических цепей, кроме потребителей на импульсных блоках питания.
  2. «А» — тип, обладающий низким порогом чувствительности и способен фиксировать полуволны амплитудных значений тока. Применяется для потребителей, содержащих импульсные блоки питания.

УЗО категории А применяются чаще, поскольку вся цифровая техника, зарядки на мобильные телефоны и планшеты используют импульсные блоки питания.

Классификация моделей

Мировые производители создали множество моделей, которые отличаются качеством, ценой и надежностью. Наиболее распространены УЗО с дифтоком от 25 мА до 30 мА. Кроме того, дифвыключатели классифицируются по следующим признакам:

  1. Способу действия. Подразумевает наличие дополнительного источника питания.
  2. Установка: стационарного и переносного видов.
  3. Число полюсов: двухполюсные и четырехполюсные.
  4. Наличие защиты от перегрузок.
  5. Возможность регулирования значений дифференциального тока.
  6. Поддержка импульсных источников питания.
  7. Вид срабатывания: электронного и электромеханического типов.

Однако при помощи УЗО невозможно достичь максимальной защиты. Главным недостатком УЗО является отсутствие предохранения от короткого замыкания. Для максимальной электрозащиты следует применять несколько устройств. Комбинация устройств дифференциального тока является оптимальной защитой сети и потребителей, а также человека от поражения ЭТ.

Оптимальная защита

При использовании комбинации УЗО и обыкновенного автоматического выключателя можно достичь защиты от дифференциальных токов и перегрузок электросети. Существует комбинация УЗО, автомат (УЗО+автомат) и АВДТ, который расшифровывается как выключатель автоматический дифференциального тока (дифавтомат), позволяющий достичь максимальной степени защиты электросети. Для выбора какой-либо комбинации устройств необходимо рассмотреть основные отличия. Кроме того, следует изучить основные проблемы домашней сети, которая является незащищенной.

АВДТ или дифавтомат включает в свое устройство УЗО и автоматический выключатель (АВ). Скорость срабатывания выше, чем у УЗО, и составляет около 0,04 с. Некоторые модели обладают оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), и поэтому могут срабатывать при исправной цепи. Следует их не сразу включать, а через некоторое время.

Домашняя сеть без защиты

Выбор комбинации устройств защиты следует осуществлять исходя из распространенных недостатков незащищенной электросети. Необходимо учесть еще и тот момент, когда дома никого нет, а всякие перегрузки сети могут привести к короткому замыканию и возгоранию проводки. Этот фактор может привести к пожару. Основными проблемными сторонами незащищенной электросети являются следующие:

  1. Перегрузка.
  2. Короткое замыкание.
  3. Дифтоки.

Если происходит перегрузка электросети, то в этом случае электропроводка не рассчитана на мощность потребителей, подключенных к этому участку цепи. Очень часто проводка имеет старое исполнение, и при подключении мощного потребителя электроэнергии происходит ее нагрев, плавление корпусов розеток, короткое замыкание. Основной метод решения этой проблемы — подключение допустимой мощности, но ее из-за старости проводки угадать сложно, и поэтому электропроводку меняют.

Короткое замыкание (КЗ) возникает при максимальной силе тока и очень низком сопротивлении. Причин этого физического явления может быть много: касание токоведущих проводов, попадание пыли, частиц металла и так далее. Возникновение КЗ приводит к перегреву и плавлению электропроводки, пожарам, а также выходу из строя бытовых приборов.

При возникновении тока утечки происходит образование явления блуждающего тока, при котором возможно поражение человека, КЗ и перегрев электропроводки.

Критерии выбора

При выборе какого-либо устройства для электрозащиты нужно руководствоваться некоторыми правилами. К основным критериям выбора устройств для комплексной защиты относятся следующие: конструктивное исполнение, удобность монтажа, габариты и масса, стоимость, сложности при возникновении и диагностики неполадок, простота подключения.

Для монтажа применяют специальные щиты, состоящие из модулей. При использовании пары УЗО на одну фазу и автоматических выключателей (по 1 на фазу) в щитке заполненное пространство занимает 3 модуля (1 УЗО и 2 автомата). Дифавтомат занимает всего 2 модуля, однако существуют модели, занимающие 1 место. Следовательно, если необходимо обеспечить защиту нескольких линий, то выбор следует сделать в пользу дифавтоматов.

Выполнить монтаж УЗО+2 автомата и дифавтомата просто, благодаря удобным зажимам и конструктивной особенности, однако при установке есть свои нюансы. На рисунке 3 показана схема подключения дифавтомата.

Рисунок 3 — Вариант подключения дифавтомата.

Диагностика неисправностей играет важную роль при выборе УЗО или дифавтомата. Общий принцип работы устройств дифференциального тока основан на обрыве защищенной цепи. Если срабатывает защита, то нужно выяснить причину срабатывания. При установленной паре УЗО+автоматический выключатель (АВ) причину возможно найти быстро. Если сработало УЗО, то в цепи появился ток утечки, а при срабатывании автоматического выключателя — перегрузка цепи или КЗ.

При установленном дифавтомате причину выяснить становится сложнее, но дорогие модели оснащены индикацией, которая показывает утечку или КЗ и перегрузку цепи. При выходе из строя дифавтомата при частых отключениях приходит в негодность тепловой элемент защиты. Починить дифавтомат невозможно и приходится покупать новый. У пары УЗО+АВ может выйти из строя АВ, который стоит сравнительно дешево по отношению к дифавтомату.

Еще одним критерием выбора является стоимость. Стоимость УЗО+2АВ ниже, чем АВДТ. Следует учесть еще и фактор выхода из строя: дешевле купить АВ или УЗО, чем дифавтомат. Рекомендуется приобретать качественные устройства, поскольку при покупке дорого устройства не возникают проблем. Во всех случаях фирмы-производители дают гарантию качества на дорогие товары.

Для примера следует рассмотреть следующую ситуацию: необходимо защитить 10 линий, состоящей из 5 групп УЗО и АВ. Общая стоимость рассчитывается следующим образом: 5 * (стоимость 1 единицы УЗО) + 10 * (стоимость 1 АВ). Для защиты этой линии потребуется 10 * (стоимость 1 АВДТ), поскольку на 1 линию необходим 1 АВДТ. Подставив стоимости в расчетные формулы, делается вывод: дифавтоматы не следует применять, потому что это невыгодно в финансовом плане. При подключении УЗО+2АВ возможно допустить больше ошибок, чем при подключении АВДТ. Однако если сделать все внимательно, то разница видна только в скорости подключения.

Достоинства и недостатки

Достоинства и недостатки — довольно неоднозначные параметры, поскольку нужно учитывать условия эксплуатации устройств дифзащиты, а также подключаемых приборов и типов линий. Недостатки дифавтомата следующие:

  1. Диагностика.
  2. Стоимость.

Затрудненная диагностика срабатывания защиты у большинства дорогих моделей вообще отсутствует, она бывает только у недорогих устройств. Самым серьезным недостатком является стоимость. Также к минусам УЗО можно отнести следующие: высокое время срабатывания, занимает при монтаже больше места и необходимость применять с АВ для достижения оптимального уровня защиты. Достоинствами дифавтомата являются следующие:

  1. При монтаже занимает меньше места.
  2. Высокая скорость срабатывания.
  3. Удобная установка.

К достоинствам УЗО+2АВ можно отнести следующие: низкая стоимость, легкая диагностика и ремонтоспособность.

Таким образом, обеспечение электробезопасности помещения является важным. Серьезный подход к решению вопроса поможет сохранить оборудование, а также здоровье и жизнь, ведь при несоблюдении правил безопасности при эксплуатации бытовых приборов возрастает вероятность поражения человека электрическим током. Современные средства защиты помогают свести к минимуму финансовые затраты и угрозу здоровью и жизни к минимуму.

Определение узо от Merriam-Webster

оу · зо | \ ˈÜ- (ˌ) zō , — (ˌ) zȯ \

: бесцветный несладкий греческий ликер со вкусом аниса.

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