Если вы обратили внимание на данную статью, то наверняка не так давно задались вопросом – «Что такое УЗО и каково его предназначение?». Мы попытаемся максимально подробно ответить на данный вопрос. Ну а для начала скажем, что аббревиатура УЗО расшифровывается как устройство защитного отключения.
Что такое УЗО в электрике
Несмотря на то, что в наши дни электропроводка максимально защищена от контактов с людьми и печальных последствий, от утечек никуда не деться. Тут-то незаменимым помощником и станет УЗО. Прибор молниеносно среагирует на повышенное значение тока в месте утечки и перекроет подачу электроэнергии.
УЗО – это один из основных «винтиков» в защитной автоматике нынешних электрических сетей. Прибор коммутирует электроцепи и защищает их от токов, которые протекают по нежелательным при стандартных условиях проводящим путям. Это повысит шансы на то, что ваше жилье или предприятие будет защищено от пожаров, и никто не пострадает от разряда тока.
Отметим, что у данного аппарата есть функция включения или отключения электроцепей. Иными словами, он может производить их коммутацию. Соответственно, прибор является коммутационным.
Для чего устанавливают УЗО
Многие потребители слышали о существовании такого чудо-аппарата, как УЗО, но далеко не все знают, для чего оно нужно.
Понять общие принципы функционирования агрегата можно даже без наличия глубоких познаний в электричестве. До недавних времен в жилых домах УЗО не использовали.
Но в наши дни все изменилось, и теперь приборы всё чаще стали встречаться в квартирах, поэтому стоит узнать о них побольше.
Как уже было сказано, УЗО устанавливают для того, чтобы предотвратить утечки тока, приводящие к возгоранияю проводки и пожарам. Кроме того, УЗО убережет вас от удара током, что может привести к существенным проблемам со здоровьем или, не дай Бог, летальному исходу при контакте с неизолированными проводами и токопроводящими секциями электрооборудования.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! УЗО отличается от автоматов, защищающих проводку от перегрузок и коротких замыканий, его цель существенно повысить защищенность людей.
Принцип действия УЗО
Функционирование устройства построено на фиксации тока утечки на «землю» и отключении электросети в случае такого ЧП. Наличие утечки прибор фиксирует только по разнице между токами: теми, что вышли из прибора, и теми, что вернулись обратно.
Если с электросетью все в порядке, то токи идентичны по величине, однако разнятся по направлению. Как только появляется утечка – к примеру, вы дотронулись до незаизолированного на 100% провода – часть тока уходит «на землю» по другому контуру (в данном случае – посредством тела человека). Как результат, ток, вернувшийся в УЗО через нейтраль, будет меньше вышедшего.
То же самое происходит, если в одном из электрических приборов повредилась изоляция. Тогда под напряжением оказываются корпус или другая деталь. Задевая их, человек создает еще один контур «на землю». В этом случае часть тока будет двигаться по нему, то есть, баланс разрушится.
Как правильно подобрать УЗО для квартиры или частного дома?
Конечно, если изоляция повреждена, то контур ответвления может появиться и без участия человеческого тела. В данной ситуации прибор также отреагирует на 100% и убережет участок сети от печальных последствий вроде перегрева и пожара.
Когда необходима установка УЗО?
Устройство показано к установке, когда существует необходимость защитить групповые линии, обеспечивающие питание розеток штепсельного типа для переносных электроприборов.
Обязательно следует устанавливать УЗО, если автовыключатель или предохранитель не предоставляет время автоотключения 0,4 секунды с учетом номинального напряжения 220 В из-за малых показателей токов короткого замыкания.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Рекомендовано применение дифференциального автомата, который представляет из себя единый прибор УЗО с автовыключателем, надежно защищающим от сверхтока и утечек.
Кроме того, рекомендуется устанавливать УЗО, если в вашей семье есть люди, «любящие» неосторожно обращаться с электропроводкой. Самый простой случай: человек сверлит стену, при этом опираясь босой ногой на батарею, и задевает фазный провод.
Тот пролетает по цепочке «металлический корпус дрели — рука — грудная клетка — нога — батарея» и приводит к ужасным последствиям: параличу сердца или остановке дыхания (иногда – все вместе).
Если у вас установлено УЗО, оно мгновенно «поймет», что часть тока не вернулась, и тут же отключит электричество. Да, удар током произойдет, но разряд будет минимальным.
Когда УЗО не поможет?
Впрочем, не стоит считать УЗО панацеей от любых бед с электричеством. Прибор не настолько умен, чтобы понять, что именно включено в электрическую цепь – лампочка или человек. Отключение произойдёт только при наличии утечки.
УЗО не спасает от перенапряжения, в т.ч. от импульсного, а также от низкого напряжения, которое “убивает” электродвигатели – в холодильнике, стиральной машинке и так далее.
Агрегат также не защищает от короткого замыкания. Эту задачу выполняет автоматический выключатель или дифференциальный автомат.
Сколько УЗО нужно устанавливать?
Чтобы определить точное количество УЗО, требуемое для конкретного помещения, понадобится специалист, который сможет провести соответствующие расчеты. Например, в 1-комнатной квартире, вероятнее всего, хватит одного такого прибора, рассчитанного на ток утечки в 30 мА. А вот в квартире с четырьмя комнатами при наличии 15 групп розеток понадобится не менее пяти УЗО, а также по одному устройству на всю группу освещения, электроплиту и водонагреватель.
Исходят обычно из того, что одна группа электроприборов – одно устройство защитного отключения 30 мА плюс одно противопожарное УЗО 100 или 300 мА.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Чтобы контролировать электропроводку в целом, на входе в частный дом рекомендуется устанавливать одно общее УЗО с номинальным отключающим током 300 мА в дополнение к расчетным.
Когда установка УЗО нецелесообразна?
Иногда устанавливать устройство просто нет смысла. Одной из таких ситуаций является наличие старой и дряхлой проводки.
Умение УЗО обнаружить утечку может стать головной болью, если прибор начнет срабатывать непредсказуемо (а именно это и происходит при плохой проводке).
В таком случае лучшим решением будет поставить УЗО не в цепь электроснабжения квартиры в целом, а в местах с повышенной опасностью для использования розеток.
Что такое дин рейка?
Нет смысла также покупать некачественное УЗО. На современном рынке можно обнаружить не только оригинальные устройства, но и широчайший ассортимент подделок неизвестного происхождения. Многие из таких приборов сделаны «на коленке за углом». Применение подобных устройств совершенно недопустимо и нецелесообразно. Перед покупкой внимательно изучите техническую документацию и сертификаты качества приобретаемого агрегата.
Не имеет смысла установка прибора в линиях, которые дают напряжение на стационарное оборудование и светильники, а также в общих электросетях.
Устройство
Устройство УЗО предполагает наличие:
- датчика утечки;
- поляризованного магнитного реле.
В основе действия прибора лежат законы, основывающиеся на входящей и выходящей электроэнергии в замкнутых цепях с предельно большими нагрузками. Это свидетельствует о том, что у тока должно быть только одно значение, вне зависимости от фазы прохождения.
Внутри устройства находятся три магнитные катушки. Через первую проходит фаза, через вторую нуль. Ток создает магнитные поля на входе и на выходе катушек прибора.
Если все работает, как должно, взаимные поля уничтожают друг друга. Если на одной из катушек происходит нарушение баланса, то есть образуется утечка тока, то это приведёт к действию третей катушки, имеющей реле для отключения питания.
Основные технические характеристики
Каждое УЗО обладает определенным набором технических параметров, которые следует изучить перед приобретением:
- производитель;
- наименование модели;
- рабочий ток – предельная величина тока, которую прибор может коммутировать;
- параметры электросети (напряжение и частота);
- ток утечки – максимальная величина тока утечки, на которую реагирует прибор;
- тип УЗО;
- рабочий температурный диапазон;
- номинальный условный ток короткого замыкания;
- схема устройства УЗО.
Расшифровка маркировки
Маркировка наносится на корпус УЗО, что делает выбор нужной модели более удобным и легким. В первую очередь, указывается производитель, но там есть и другая важная информация:
- «УЗО» или «ВД» – означает, что это устройство защитного отключения;
- 16А – максимальный ток, на который рассчитаны контакты изделия и другие внутренние элементы;
- In 30mA – ток утечки, при котором сработает УЗО;
- 230В и 50Гц – напряжение и частота, при которых работает агрегат;
- S – УЗО селективное;
- знак «~» – это означает, что устройство срабатывает на утечки переменного тока.
Кроме того, имеются надписи около каждого контакта для правильного подключения УЗО:
- N (сверху) – на этот контакт заводится приходящий нулевой проводник;
- 1(сверху) – сюда подсоединяется приходящий фазный проводник;
- 2 (снизу) – в это место подсоединяется фазный проводник, отходящий на нагрузку;
- N (снизу) или отсутствие буквы – подключается нулевой проводник, отходящий на нагрузку.
Чтобы выбрать УЗО, которое идеально подойдет именно для вашей электросети, необходимо детально разобраться в маркировке, пусть эта задача весьма кропотлива и утомительна.
Виды и типы
Современные производители предлагают самые разные виды и типы УЗО. Два самых популярных типа агрегатов по своему внутреннему исполнению на рынке электротоваров – это электромеханические (не зависят от силы тока) и электронные (зависят). Также выделяют селективные и противопожарные устройства.
Электромеханическое
Электромеханические УЗО широко популярны в использовании и применяются в электрических цепях переменного тока. Чем это вызвано? Тем, что при обнаружении утечки такое устройство сработает, предотвратив печальные последствия даже при самом мизерном напряжении.
Такой тип УЗО во многих странах считается эталоном качества и тем, которое обязательно к повсеместному использованию. Немудрено, ведь такое УЗО будет работоспособным даже при отсутствии нуля в сети и может спасти чью-то жизнь.
Электронное
Такие УЗО легко найти на любом строительном рынке. Разница их от электромеханических в наличии внутри платы с усилителем, для работы которой необходимо питание.
Однако у таких УЗО, как уже было сказано, есть огромный недостаток – не факт, что они сработают при утечке тока (все зависит от напряжения в сети). Если отгорел ноль, а фаза осталась, то риск поражения током никуда не девается.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Мы ведем речь о преимуществах и недостатках УЗО в целом, а не конкретных моделей. Если сильно «повезет», вы можете стать обладателем некачественного УЗО как электромеханического, так и электронного.
Селективное
Главное отличие селективного УЗО от «собратьев» – наличие в схеме функции выдержки времени отключения цепи, которой питается нагрузка, т.е. селективности. Зачастую этот параметр не превышает 40 мс. Из этого мы делаем вывод, что селективные приборы не годятся для защиты от поражения при непосредственном прикосновении.
Ещё одной особенностью селективных агрегатов является хорошая устойчивость по реакции на скачки тока и напряжения (вероятность ложных срабатываний почти нулевая).
Противопожарное
Как следует из названия, такие УЗО используются в системах электроснабжения квартир и домов для предотвращения возгораний. Однако защитить человека они не в состоянии так как ток утечки, на который они рассчитаны равен 100 или 300 мА.
Обычно эти агрегаты устанавливаются в щитах учета или в этажных распределительных щитах. Их основная задача:
- защита вводного кабеля;
- защиты линий потребителей, в которых дифференциальная защита не установлена;
- как дополнительная ступень защиты (если стоящий ниже него аппарат вдруг не сработал).
Количество полюсов
Так как УЗО работает на сравнении токов, которые проникают сквозь дифференциальный орган, то численность полюсов у агрегата совпадает с числом токоведущих проводников. В некоторых случаях УЗО дозволено использовать с 4-мя полюсами для работы в двух- или трехпроводной сети.
При этом не забудьте оставить в запасе свободные полюса фаз. Агрегат будет благополучно делать свое дело не полностью, а частично, что, в общем-то, невыгодно с финансовой точки зрения, но возможно.
Заключение
С каждым днем в нашей жизни возникает все больше бытовых электроприборов. Соответственно, повышается риск утечки тока, что порой приводит даже к летальному исходу.
Если вас и не убьет ударом тока, то доставит серьезные неприятности здоровью или спровоцирует пожар. От всех этих бед есть одно спасение – устройство защитного отключения.
Настоятельно советуем установить его у себя дома, как говорится, от греха подальше.
Источник: https://odinelectric.ru/equipment/circuit-breaker/chto-takoe-uzo-naznachenie-markirivka-vidy
УЗО: Назначение, причины срабатывания, подключение УЗО
Как работает УЗО:
Все УЗО относятся к категории электронной защитной аппаратуры. Тем не менее, по своему функциональному 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 контакты, соединяющие токоведущие части, постепенно ослабевают.
Эти факторы, в конечном 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 конструкций считается достаточно высокой. Кроме релейных, в настоящее время стали появляться электронные конструкции устройств. Здесь пороговый элемент определяет специальная электронная 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: контактной 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 контролируемую 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.
Монтаж 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.
Источник: https://electric-220.ru/news/kak_rabotaet_uzo/2014-12-24-781
Назначение и принцип работы УЗО
Электрик в доме Опубликовано: 12.08.2012 Просмотров: 597
Основное назначение УЗО является защита людей от поражения электрическим током при неисправности электрооборудования(оказавшиеся под напряжением в результате повреждения изоляции) в результате случайного или неосознанного контакта человека с токоведущими частями.
Также предотвращение пожаров вызванных возгоранием электропроводки при протекании токов утечки.
Принцип работы УЗО
Принцип работы УЗО ? — этим вопросом задаются многие.
Как известно из курса электротехники, электрический ток течет из сети по фазному проводу через нагрузку и возвращается обратно в сеть по нейтральному проводу. Это закономерность легла в основу работы УЗО.
| Принцип работы устройства защитного отключения основан на сравнивании величины тока на входе и выходе защищаемого объекта. |
При равенстве этих токов Iвх = Iвых УЗО не реагирует. Если Iвх > Iвых УЗО чувствует утечку и срабатывает.
То есть, токи протекающие по фазному и нейтральному проводу, должны быть равны (это касается однофазной двухпроводной сети, для трехфазной четырехпроводной сети ток в нейтрали равен сумме токов которые протекают в фазах). Если токи не равны – значит имеется утечка, на которую и реагирует УЗО.
Рассмотрим принцип работы УЗО более детально
Основным элементом конструкции устройства защитного отключения является дифференциальный трансформатор тока. Это тороидальный сердечник на который намотаны обмотки.
При нормальной работе сети, электрический ток протекающий в фазном и нулевом проводе создает в этих обмотках переменные магнитные потоки, которые равны по величине, но противоположны по направлению. Результирующий магнитный поток в тороидальном сердечнике будет равен:
Ф∑ = ФL — ФN = 0
Как видно из формулы магнитный поток в тороидальном сердечнике УЗО будет равен нулю, следовательно ЭДС в контрольной обмотке наводится не будет, ток в ней, соответственно тоже. Устройство защитного отключения в этом случае не работает и находится в спящем режиме.
Теперь представим что человек коснулся электроприбора который в результате повреждения изоляции оказался под фазным напряжением. Теперь через УЗО кроме тока нагрузки будет протекает дополнительный ток — ток утечки.
В этом случае, токи в фазном и нулевом проводе не будут равны. Результирующий магнитный поток также не будет равен нулю:
Ф∑ ≠ 0
Под воздействием результирующего магнитного потока в контрольной обмотке возбуждается ЭДС, под действием ЭДС в ней возникает ток. Ток возникший в контрольной обмотке приводит в действие магнитоэлектрическое реле которое отключает силовые контакты.
Максимальный ток в контрольной обмотке появится тогда когда в одной из силовых обмоток тока не будет. То есть, это ситуация когда человек коснется фазного провода, например в розетке в этом случае ток в нулевом проводе протекать не будет.
Несмотря на то, что ток утечки весьма невелик, УЗО оснащают магнитоэлектрические реле с высокой чувствительностью, пороговый элемент которого способен среагировать на ток утечки 10 мА.
Ток утечки это один из основных параметров по которому выбирают УЗО. Существует шкала номинальных дифференциальных токов отключения 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА.
Следует понимать, что устройство защитного отключения реагирует только на токи утечки и не работает при перегрузках и коротких замыканиях. Не сработает УЗО и в том случае, если человек одновременно возьмется за фазный и нулевой провод. Это происходит по тому, что человеческое тело в этом случае можно представить как нагрузку, через которую проходит электрический ток.
Из-за этого вместо УЗО устанавливают дифференциальные автоматы, которые по своей конструкции объединяют одновременно УЗО и автоматический выключатель.
Проверка работоспособности УЗО
Для того чтобы осуществлять контроль исправности (работоспособности) УЗО, на его корпусе предусмотрена кнопка «Тест», при нажатии на которую искусственно создается ток утечки (дифференциальный ток). Если устройство защитного отключения исправно, то при нажатии на кнопку «Тест» оно отключится.
Специалисты рекомендуют производить такой контроль примерно один раз в месяц.
Похожие материалы на сайте:
- Ошибки при выборе УЗО
- Подключение УЗО в квартире
Источник: https://electricvdome.ru/uzo/princip-raboti-uzo.html
Что такое УЗО и как оно работает?
Устройство защитного отключения (УЗО) — это электрический низковольтный аппарат, который служит для автоматического отключения защищаемого участка электрической цепи в случае возникновения дифференциального тока величины, превышающей допустимое значение для данного аппарата. Также можно встретить такую аббревиатуру, как ВДТ — это выключатель дифференциального тока, то есть фактически то же самое. В этой статье мы рассмотрим с читателями сам электрик, какое устройство, назначение и принцип работы УЗО, применяемого в электрике.
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.
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.
Наверняка вы не знаете:
Источник: https://samelectrik.ru/chto-takoe-uzo-i-kak-ono-rabotaet.html
УЗО: назначение, принцип действия, устройство, классификация
Устройство защитного отключения служит для защиты от поражения электротоком, аварийного отключения сети при возникновении утечки.
Многие считают, что с этими задачами справляются автоматические выключатели, но это не так.
Зачем нужно УЗО
Со временем изоляция проводки и электрических приборов стареет. При замыкании проводов на незаземленные корпуса приборов возникает опасность удара человека электрическим током. При касании проводов к стенам по последним протекает ток утечки, что может привести к пожару.
Автоматические выключатели срабатывают при КЗ и перегрузках, когда через них протекают токи, измеряемые в амперах. Для человека представляет опасность ток утечки, превышающий 10 мА, что в сотни раз меньше тока срабатывания автомата.
Пожар может возникнуть при токах утечки от 0,3 А. С другой стороны УЗО не срабатывает при коротких замыканиях, поэтому не может заменить автоматы. Функции защиты от утечек и коротких замыканий совмещены в дифференциальных автоматах.
Автоматические выключатели подбирают по номинальному току , УЗО – по чувствительности, измеряемой в миллиамперах. Устройства защитного отключения, служащие для защиты человека, отключают напряжение при токах утечки до 30 мА, для противопожарной защиты – от 100 до 300 мА.
Устройство, принцип действия, классификация
УЗО выполнено в диэлектрическом корпусе. На корпусе имеются:
- рычаг расцепителя;
- кнопка для проведения тестов;
- входные и выходные клеммы;
- маркировка (логотип изготовителя, номинальные напряжение и ток , схема подключения, ток утечки).
В состав устройства входят дифференциальный трансформатор, катушка расцепителя, расцепитель, схема для проведения тестов. При отсутствии утечки по обмоткам трансформатора течет только ток нагрузки (см. рисунок ниже).
Устройство УЗО
Поскольку обмотки включены встречно и по ним протекает одинаковый ток, магнитные потоки, наводимые в сердечнике трансформатора, взаимно компенсируются.
При появлении утечки токи в обмотках различаются, поэтому магнитные потоки не компенсируются. В управляющей цепи возникает ток, воздействующий на катушку расцепителя. Расцепитель срабатывает и разрывает цепь. Для проверки работоспособности устройства используется кнопка «Тест», замыкающая фазу на землю через сопротивление.
По роду тока утечки и характеру срабатывания УЗО делят на следующие типы:
- АС – мгновенное срабатывание, синусоидальный ток;
- А – мгновенное срабатывание, постоянный или переменный ток;
- В – мгновенное срабатывание, пульсирующий, переменный, постоянный токи;
- S, G – срабатывание с задержкой времени.
Существуют УЗО механического и электронного действия. Электронные устройства не срабатывают при обрыве нейтрального провода перед электрическим щитком, поэтому считаются менее надежными.
Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5d38230cd5135c00ad1384d4/5d58ed2ac0dcf200ad1ad3d2
Устройство УЗО и принцип действия
Рад приветствовать вас, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info.
В этой статье мы подробно рассмотрим устройство и принцип работы устройства защитного отключения УЗО, рассмотрим на примерах как работает УЗО.
УЗО относятся к электрическим аппаратам защиты, как и автоматические выключатели. Для чего же были придуманы эти интересные устройства, неужели установки автоматических выключателей недостаточно?
Со временем изоляция проводов стареет, так же она может быть повреждена, могут ослабнуть контактные соединения токоведущих частей приборов. В результате этих факторов появляются утечки тока, которые могут вызвать искрение и привести к возгоранию.
Также человек может случайно коснуться рукой за оголенный фазный провод, который находится под напряжением.
Дети, оставшись без присмотра родителей, могут «изучать» электричество, вставляя в розетку металлический предмет.
В этом случае человека ударит током, произойдет утечка тока через тело на землю, а это очень опасно, ведь величина тока в этом случае может достигать нескольких сотен миллиампер.
Обычные автоматические выключатели на такую «незначительную» для них утечку тока не отреагируют. Они срабатывают только на токи перегрузки и при коротком замыкании.
Например, у автомата номиналом 10А с время-токовой характеристикой срабатывания В,тепловой расцепитель начнет срабатывать при токе, превышающем номинальный на 13%, т.е.
11,3А, причем время срабатывания будет больше одного часа. А при токе, превышающем номинальный на 45%, т.е. 14,5А в течение одного часа.
Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя будет срабатывать при значениях тока от 30А.
Поэтому, чтобы защитить людей от поражения электрическим током и для предотвращения опасной утечки тока, которая может привести к пожару в результате повреждения изоляции электропроводки или бытовых приборов применяются устройства защитного отключения.
- У автоматических выключателей основной параметр – номинальный ток.
- Основной же параметр УЗО – это его чувствительность (номинальный отключающий дифференциальный ток, так называемая «уставка» по току утечки).
- Для защиты человека в бытовых электросетях от поражения электрическим током используют УЗО чувствительностью 10 и 30 мА.
- Для защиты от возможного возникновения пожара служат УЗО чувствительностью 100 или 300 мА.
- Если проводка неразветвленная, с малым количеством групп, то может использоваться одно общее УЗО на 30 мА, как противопожарное, так и для защиты человека от поражения электрическим током.
- Давайте рассмотрим устройство и принцип действия УЗО
Конструктивно УЗО собрано в корпусе из диэлектрического материала. Внутри содержит трансформатор тока, выполненный на тороидальном ферромагнитном сердечнике с тремя обмотками – две первичные и одна обмотка управления.
Две первичные токовые обмотки включены встречно. Первая обмотка образована фазным проводом, в ней протекает ток к нагрузке (к потребителю). Вторая обмотка образована нулевым проводом, в ней протекает обратный ток от нагрузки (от потребителя).
Как работает УЗО?
В обычном режиме, когда в цепи нет утечки, токи, протекающие в обоих обмотках равны по значению, но противоположно направленны. При протекании в обмотках, эти токи наводят в сердечнике трансформатора тока магнитные потоки. Наведенные магнитные потоки направлены встречно и компенсируют друг друга, поэтому суммарный магнитный ФΣ поток равен нулю.
Предположим, что произошел пробой изоляции на корпус электроприбора.
В этом случае токи в фазном и нулевом проводах будут различны. По фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки IL будет протекать еще дополнительный ток — ток утечки ID, который для трансформатора тока будет дифференциальным (т.е. разностным).
Разные по значению токи в первичных обмотках (IL + ID в фазном проводнике и IN, равный по значению IL, в нулевом рабочем проводнике) будут наводить в сердечнике разные по значению магнитные потоки. Результирующий магнитный поток будет отличен от нуля.
По закону электромагнитной индукции он будет наводить электрический ток в обмотке управления. Если этот ток достигнет значения, достаточного для срабатывания электромагнитного реле Р, то оно сработает, приводя в движение расцепитель, силовые контакты УЗО разомкнутся.
В результате электроустановка, находящаяся под защитой УЗО обесточится.
Аналогично, если человек прикоснется к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприбора, на который произошел пробой изоляции, возникнет ток утечки, который потечет через тело человека на землю. В обмотке управления УЗО будет наводиться ток, который приведет к срабатыванию электромагнитного реле Р и цепь обесточится.
Для периодического контроля исправности УЗО предусмотрена кнопка «Тест». При нажатии на нее искусственно создается ток утечки. Если УЗО исправно, оно должно срабатывать при нажатии на эту кнопку.
По конструктивному исполнению УЗО бывают электромеханические (они не зависят от напряжения питания) и электронные (нуждаются в дополнительном источнике питания, который получают от контролируемой цепи, либо от дополнительного источника). В свою очередь, бывают электронные УЗО, которые отключают защищаемую цепь при исчезновении напряжения в питающей сети, и бывают не отключающие защищаемую цепь.
- Как не подключая к электрической сети, определить тип УЗО смотрите в статье Как определить тип УЗО — электромеханическое или электронное?
- Так же эти два типа УЗО различно ведут себя при аварийном режиме работы электросети, например, при достаточно часто встречающемся в наших домах обрыве нулевого провода.
- Теперь вы знаете, как работает УЗО.
- Подробно Устройство и принцип действия УЗО смотрите в видео
Полезные статьи по теме:
- Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.
- Конструкция УЗО.
- Работа УЗО при обрыве нуля.
- Как проверить тип УЗО?
- Почему УЗО выбирают на ступень выше?
- Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?
- Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?
- Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?
- Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?
Источник: http://elektrik-sam.info/ustroystvo-uzo-i-prinzip-deystviya/
узо
Назначение,
принцип действия, область применения
защитного отключения
Термин
«устройство защитного отключения —
УЗО», принятый в отечественной
специальной литературе, наиболее точно
определяет назначение данного устройства
и его отличие от других коммутационных
электрических аппаратов — автоматических
выключателей, выключателей нагрузки,
магнитных пускателей и т.д.
Защитным
отключением называется
автоматическое отключение электроустановок
при однофазном (однополюсном) прикосновении
к частям, находящимся под напряжением,
недопустимым для человека, и (или) при
возникновении в электроустановке тока
утечки (замыкания), превышающего заданные
значения.
Назначение
защитного отключения
— обеспечение электробезопасности, что
достигается за счет ограничения времени
воздействия опасного тока на человека.
Защита осуществляется специальным
устройством защитного отключения (УЗО),
которое, работая в дежурном режиме,
постоянно контролирует условия поражения
человека электрическим током.
Область
применения: электроустановки в сетях
с любым напряжением и любым режимом
нейтрали. Наибольшее распространение
защитное отключение получило в
электроустановках, используемых в сетях
напряжением до 1 кВ с заземленной или
изолированной нейтралью.
Классификация
УЗО
Все
УЗО по виду входного сигнала классифицируют
на несколько типов (рис.1).
Рис.1.
Классификация УЗО по виду входного
сигнала
- В
зависимости от характеристик
электроустановок, для которых предназначены
УЗО, их следует классифицировать по:
режиму нейтрали источника питания
электроустановки; роду и частоте тока;
напряжению; числу фаз (полюсов);
мобильности. - В
зависимости от режима нейтрали источника
питания электроустановки УЗО подразделяют
на устройства, предназначенные для
электроустановок с изолированной либо
с глухозаземленной нейтралью - По
роду и частоте тока УЗО подразделяют
на устройства, предназначенные для
электроустановок: переменного тока
частоты 50 (60) Гц; переменного тока
непромышленной частоты; постоянного
тока; выпрямленного тока; двух и более
родов тока из числа указанных выше.
УЗО,
предназначенные для отключения
электроустановок при прикосновении
человека к частям, находящимся под
напряжением, подразделяют на устройства,
рассчитанные на электроустановки
следующих классов напряжений : переменного
тока частоты 50 (60) Гц — 127, 220, 380, 500, 660, 1140
В; переменного тока частоты 400 Гц — 200 В;
постоянного (выпрямленного) тока — 110,
220, 275, 400 В. УЗО, предназначенные для
отключений электроустановки при
возникновении в ней тока утечки,
подразделяют на устройства, рассчитанные
на электроустановки вышеуказанных
классов напряжений, а также 6000 и 10000 В
частоты 50 (60) Гц.
- По
числу фаз (полюсов) УЗО подразделяют
на: однофазные (однополюсные); двухфазные
(двухполюсные); трехфазные (трехполюсные,
четырехполюсные). - По
видам средств защиты, взаимодействующих
с УЗО, различают устройства, используемые
с: защитным заземлением; занулением;
автоматическим закорачиванием на землю
поврежденной фазы (шунтированием цепи
утечки тока замыкания на землю);
компенсацией (автоматической или
статической) тока утечки (замыкания на
землю). - Кроме
того, УЗО могут классифицироваться по
другим критериям, например, по
конструктивному исполнению.
Например:
1. Характеристика защищаемой
электроустановки.1.1. Нейтраль источника
питания — глухозаземленная. 1.2. Род и
частота тока — переменный 50 Гц. 1.3.
Номинальное напряжение — 380 В, ток нагрузки
— 25 А.1.4. Число фаз — три. 1.5. Установка
передвижная.
2.
Вид входного сигнала — ток нулевой
последовательности.
3.
Возможность и способ регулирования
уставок — уставка нерегулируемая.
4.
Способ контроля исправности — только
ручной.
5.
Условия монтажа — УЗО встраивается в
оболочку магнитного пускателя типа
ПМЕ-211.
6.
Необходимость использования с другими
средствами защиты — УЗО должно
использоваться совместно с занулением.
7.
Избирательность — УЗО селективное.
8.
Подключение к электроустановке —
непосредственное.
9.
Вид исполнения — общего назначения.
Основными
параметрами, по которым подбирается то
или иное УЗО являются: номинальный ток
нагрузки т.е.
рабочий ток электроустановки,
который протекает через нормально
замкнутые контакты УЗО в дежурном
режиме; номинальное напряжение
(действующее значение напряжения, при
котором обеспечивается работоспособность
УЗО-220,380В); уставка (дифференциальный
отключающий ток или минимальное значение
входного сигнала, вызывающего срабатывание
УЗО и последующее автоматическое
отключение поврежденного участка сети
или токоприемника); время срабатывания
устройства.
Принцип
работы УЗО
Принцип
работы УЗО
состоит в том, что оно постоянно
контролирует входной сигнал и сравнивает
его с наперед заданной величиной
(уставкой). Например, значения уставок
должны выбираться для сетей с
глухозаземленной нейтралью — из ряда
0,002; 0,006; 0,01; 0,02; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5; 1,0 А.
Если
входной сигнал превышает уставку, то
устройство срабатывает и отключает
защищенную электроустановку от сети.
В качестве входных сигналов устройств
защитного отключения используют
различные параметры электрических
сетей, которые несут в себе информацию
об условиях поражения человека
электрическим током.
- Основными
элементами любого устройства защитного
отключения являются датчик, преобразователь
и исполнительный орган. - Наиболее
важное применение УЗО – обеспечение
электробезопасности людей. УЗО
обеспечивает: - защиту
от прикосновения к токоведущим частям; - быстродействующее
отключение электроприборов при замыкании
на корпус. - УЗО,
реагирующее на дифференциальный
(остаточный) ток
Находят
широкое применение во всех отраслях
промышленности. Характерной их
особенностью является многофункциональность.
Такие УЗО могут осуществлять защиту
человека от поражения электрическим
током при прямом прикосновении, при
косвенном прикосновении, при несимметричном
снижении изоляции проводов относительно
земли в зоне защиты устройства, при
замыканиях на землю и в других ситуациях.
Принцип
действия
УЗО дифференциального типа заключается
в том, что оно постоянно контролирует
дифференциальный ток и сравнивает его
с уставкой. При превышении значения
дифференциального тока уставки УЗО
срабатывает и отключает аварийный
потребитель электроэнергии от сети.
Входным сигналом для трехфазных УЗО
является ток нулевой последовательности.
Входной сигнал УЗО функционально связан
с током, протекающим через тело человека
Ih.
Область
применения
УЗО дифференциального типа – сети с
заземленной нейтралью напряжением до
1 кВ (система TN — S).
Принцип
действия УЗО
- L1
- L 2
- L 3
- I2
- N
- УЗО
- 1
- N
- 3
- I1
- T
- 4
- 2
- 1
- Rt
- Ф1
- Ф2
- N
- Rn
- Rn
- Rн
- I∆
- R3
- Рис.
2 Схема, иллюстрирующая принцип действия
УЗО
При
прикосновении человека к открытым
токопроводящим частям или к корпусу
электроприемника, который в результате
пробоя изоляции оказался под напряжением,
по фазному проводнику через УЗО кроме
тока нагрузки I1 потечет дополнительный
ток ID (ток утечки), являющийся для
трансформатора тока дифференциальным
(разностным). Неравенство токов в
первичных обмотках — I1 + ID в фазном
проводнике и I2 = I1 в нулевом рабочем
проводнике — вызывает небаланс магнитных
потоков и, как следствие, возникновение
во вторичной обмотке трансформированного
дифференциального тока. Если этот ток
превышает заданное значение тока
порогового элемента пускового органа
2, последний срабатывает и воздействует
на исполнительный механизм 3. Исполнительный
механизм, обычно состоящий из пружинного
привода, спускового механизма и группы
силовых контактов, размыкает электрическую
цепь. В результате защищаемая УЗО
электроустановка обесточивается. Для
осуществления периодического контроля
исправности (работоспособности) УЗО
предусмотрена цепь тестирования 4. При
нажатии кнопки «Т» искусственно
создается цепь протекания отключающего
дифференциального тока. Срабатывание
УЗО в этом случае означает, что устройство
в целом исправно.
Обозначение
УЗО на электрических схемах
- Заключение
- В
основе действия защитного отключения,
как электрозащитного средства, лежит
принцип ограничения (за счет быстрого
отключения) продолжительности протекания
тока через тело человека при непреднамеренном
прикосновении его к элементам
электроустановки, находящимся под
напряжением. - Устройства
защитного отключения (УЗО), реагирующие
на дифференциальный ток, наряду с
устройствами защиты от сверхтока,
относятся к дополнительным видам защиты
человека от поражения электрическим
током при косвенном прикосновении,
обеспечиваемой путем автоматического
отключения питания. - Статистические
данные по электротравматизму, полученные
за почти 30-летний период с начала широкого
внедрения УЗО, подтверждают высокую
эффективность данного электрозащитного
средства — количество смертельных травм
снизилось почти в 100 раз. - Алгоритм
поиска причин срабатывания УЗО.
Источник: https://studfile.net/preview/4614914/
Загрузка...
