Устройства защитного отключения и принцип их действия: устройство защитного отключения, выбор узо, схемы

Принцип действия устройства защитного отключения

Устройство защитного отключения — это электрический аппарат, предназначенный для защиты человека от поражения электрическим током, а также от возникновения пожара по причине возникновения утечки тока из-за нарушения изоляции элементов электрической цепи, в частности электропроводки и бытовых электроприборов, которые включены в сеть.

Следовательно, использование устройства защитного отключения в схеме электропроводки квартиры или дома особенно актуально. Для того чтобы осуществить правильный выбор устройства защитного отключения, необходимо знать его принцип действия.

Принцип действия УЗО основан на измерении значения дифференциального тока. Данную функцию в аппарате выполняет дифференциальный трансформатор тока. При включении в сеть бытового электроприбора по цепи идет ток нагрузки. УЗО осуществляет замер токов, которые идут по нулевому и фазному (фазных) проводниках. В нормальном режиме данные токи равны по значению, но противоположны по направлению. Простыми словами — соблюдается баланс, так как сумма токов равна нулю.

При повреждении изоляции и возникновении тока утечки, баланс токов нарушается – исходящий и входящий ток не равны. В дифференциальном трансформаторе тока устройства защитного отключения возникает ток небаланса – дифференциальный ток. При достижении установленного значения дифференциального тока УЗО размыкает электрическую цепь.

Принцип действия УЗО (Устройства Защитного Отключения)

Принцип действия УЗО

Значение дифференциального тока устройства защитного отключения выбирается в соответствии с назначением данного аппарата. Для защиты человека от поражения электрическим током выбирается, как правило, УЗО с дифференциальным током срабатывания не более 10 мА. Это обусловлено тем, что ток большего значения оказывает негативное воздействие на организм человека. К примеру, ток величиной 15 мА вызывает у человека ярко выраженные судороги мышц, сопровождающие сильной болью, а ток в 25 мА приводит к тому, что человек начинает задыхаться. Дальнейшее увеличение тока приводит к необратимым изменениям в организме человека, а ток величиной около 100 мА является смертельным.

Если УЗО планируется использовать исключительно для защиты электрического оборудования, то значение дифференциального тока, при котором устройство будет размыкать цепь, может быть большего значения, например, 30 мА.

В некоторых случаях, например, для защиты больших участков сети, используются аппараты с уставкой дифференциального тока 100 мА. Это обусловлено тем, что использование аппарата с меньшим значением тока уставки приведет к ложным срабатываниям. Следует учесть, что в данном случае цепь будет защищена только от возникновения пожара. Человек при этом не будет в полной мере защищен от поражения электрическим током, так как УЗО не отключится при токе утечки менее 100 мА, а такой ток, как и упоминалось выше, может привести к возникновению необратимых последствий в организме человека, вплоть до летального исхода.

На лицевой части корпуса устройства защитного отключения есть рычаг управления, предназначенный для включения и отключения устройства в ручном режиме. Кроме того, на корпусе есть кнопка «TEST», предназначенная для осуществления проверки работоспособности данного защитного аппарата. При нажатии на эту кнопку создается искусственный дифференциальный ток и УЗО должно отключиться и разомкнуть электрическую цепь. Если при нажатии на кнопку цепь не размыкается, то это свидетельствует о неисправности данного защитного аппарата. В данном случае вышедшее из строя устройство защитного отключения необходимо заменить. Рекомендуется периодически производить проверку работоспособности всех устройств защитного отключения, установленных в электрическом распределительном щитке.

При проектировке схемы электропроводки квартиры (дома) следует учитывать тот факт, что устройство защитного отключения не защищает цепь от сверхтоков. Поэтому, помимо данных защитных аппаратов, следует использовать автоматические выключатели, осуществляющие защиту конструктивных элементов электропроводки от повреждения в результате перегрузки или короткого замыкания.

Возможно также использование комплексных защитных аппаратов – дифавтоматов, которые выполняют функции обоих аппаратов – автоматического выключателя и устройства защитного отключения. Это особенно актуально при необходимости использования большого количества защитных аппаратов. Использование дифавтоматов значительно сокращает количество используемых модульных мест в распределительном квартирном щитке.

УЗО (устройство защитного отключения) – что это такое в электрике?

Давайте разберемся, что такое УЗО (устройство или выключатель дифференциального тока) и зачем оно применяется?

Наряду с автоматическими выключателями, часто встречающимися в электрощитах, существует еще одно не менее распространенное средство защиты – УЗО, иначе называемое УДТ или ВДТ (устройство или выключатель дифференциального тока), дифференциальное реле. Давайте разберемся что это такое и зачем оно применяется?

Содержание:
1. Что такое УЗО
2. Устройство и принцип работы УЗО
3. Маркировка, основные характеристики УЗО
4. Типы УЗО, разновидности
5. Чем отличается УЗО от дифавтомата?
6. Как выбрать УЗО
7. Как правильно подключить УЗО
    • Подключение УЗО к однофазной сети (с заземлением и без)
    • Подключение к трехфазной сети (с заземлением и без)

    • Ошибки подключения УЗО
8. Как проверить УЗО на работоспособность

Что такое УЗО?

УЗО (устройство защитного отключения) — это коммутационный аппарат для защиты электрической цепи от токов утечки. В отличии от автоматического выключателя, защищающего проводку от короткого замыкания и значительных перегрузок, это устройство срабатывает только при возникновении токов утечки. 

Утечки в бытовой электросети могут быть связаны с касанием человека токопроводящих элементов (например, в электроприборе, розетке) и металлических корпусов приборов, попавших под действие напряжения из-за повреждения. Также они могут быть вызваны нарушением изоляции электропроводки, в том числе из-за нагрева вследствие неправильно рассчитанной нагрузки и некачественно выполненного монтажа. Относительно небольшие токи утечки могут привести к серьезным последствиям.  В первом случае это может вызвать удар человека электрическим током, во втором — возгорание проводки.
Устройство защитного отключения при возникновении утечки выше установленного для него предела, позволяет за доли секунды отключить опасный участок и предотвратить этим поражение человека электричеством или избежать пожара.
Для защиты от поражения электрическим током применяются устройства, срабатывающие при дифференциальных токах (токах утечки) выше значений 6, 10, 30 мА:

1. Для частного дома или квартиры выбирают УЗО со значением 30 мА (для групп розеток или освещения). 
2. ВДТ с дифференциальными токами 6 и 10 мА применяются для защиты отдельных потребителей (например, стиральная, посудомоечная машина и т.д.) и помещений с повышенной опасностью. 

Для защиты от пожара при возможных нарушениях изоляции в электропроводке применяются выключатели дифференциального тока со значениями 100, 300 и 500 мА.

Устройство и принцип работы УЗО

Давайте рассмотрим устройство и принцип действия УЗО. Основной рабочий элемент прибора — встроенный дифференциальный трансформатор, сравнивающий значение тока в проводнике по направлению к нагрузке со значением, возвращаемым в сеть. В нормальном состоянии эти значения равны и суммарный магнитный поток через магнитопровод трансформатора равен нулю. 
При касании токоведущих частей цепи человеком часть тока будет уходить через его тело на землю и ток, возвращаемый в сеть по нулевому проводнику, будет меньше поступающего по фазному проводнику. В результате этого суммарный магнитный поток, уже не равный нулю, индуцирует во вторичной обмотке трансформатора дифференциальный ток, приводящий к срабатыванию реле и отключению, таким образом, основной контактной группы УЗО. То же самое происходит при утечке на землю в результате плохой изоляции проводки. 

Кроме дифференциального трансформатора, УЗО содержит контрольное магнитоэлектрическое реле, соленоид управления основными контактами и элементы диагностики. 

Маркировка, основные характеристики УЗО

Чтобы не спутать УЗО с другими близкими устройствами (автоматическими выключателями и дифавтоматами), остановимся на их маркировке. К тому же, знание маркировки поможет правильно выбрать и подключить УЗО. 
Маркировка УЗО содержит схему подключения и основные параметры выбора: номинальный ток (А), дифференциальный ток (мА), рабочее напряжение (В), условный предельный ток короткого замыкания (А).

В таблице представлено более детальное описание основных характеристик УЗО и прочих обозначений, которые могут приводить производители в технической документации.

Типы УЗО, разновидности

Существует довольно большой выбор моделей устройств защитного отключения с различными техническими характеристиками. Для ориентирования в их многообразии, и чтобы понять какое устройство лучше подходит для конкретной ситуации, рассмотрим основные типы УЗО.
По своей конструкции УЗО могут быть электромеханическими или электронными:

• Электронные имеют в схеме усилитель, которые требует подачи питания. В случае отгорания нуля на входе усилитель остается без питания и устройство не будет реагировать на возможную утечку; 
• Электромеханические (лишённые этого недостатка) как правило надежнее, но дороже.

По роду утечки тока выделяют три вида УЗО. Разница между устройствами отображена на изображении ниже.

Различаются устройства защитного отключения еще и предельным значением тока короткого замыкания (обычно 4,5 кА, 6 кА или 10 кА).
Существует классификация по скорости реакции, скорости срабатывания:

• обычные без выдержки времени, общего применения — G (в диапазоне 20-40 мс),
• селективные УЗО типа S — с выдержкой времени (в диапазоне 150-500 мс)

По количеству подключенных полюсов модели делятся на двухполюсные и четырехполюсные.
Напомним, что устройство защитного отключения не защищает цепи нагрузки от сверхтоков короткого замыкания и перегрузки, т.к. для этой цели предназначены автоматические выключатели и дифференциальные автоматические выключатели.

Чем отличается УЗО от дифавтомата?

УЗО – это устройство, которое разрывает цепь при возникновении тока утечки.
Дифавтомат — это комбинированное устройство, которое защищает сеть от тока перегрузки и человека от тока утечки.
Таким образом, простыми словами, УЗО отличается от дифавтомата тем, что является более узкоспециализированным устройством и не защищает сеть от коротких замыканий и перегрузок.
Для того чтобы визуально отличить УЗО от дифавтомата, необходимо обратить внимание на корпус устройств – если на обозначении перед номиналом тока стоит буква, обозначающая характеристику срабатывания автоматического выключателя (например, B или С), то это дифавтомат. Если никакой буквы перед обозначением номинала нет, то это УЗО.
Важно помнить – из-за того, что УЗО не обеспечивает защиту от токов короткого замыкания и перегрузок, это устройство надо использовать как дополнительную защиту, при обязательной установке автоматического выключателя. 

Как выбрать УЗО?

Для того чтобы правильно выбрать УЗО, необходимо следить, чтобы выбираемый номинал тока устройства был на одну ступень выше, чем номинал тока соответствующего группового автоматического выключателя. Номинал вводного УЗО должен быть выше или равен номиналу вводного автомата. В этом случае это устройство будет защищено автоматом от токов короткого замыкания. Номинал же дифференциального тока, для защиты человека от поражения электрическим током, как правило, выбирается 30 мА. Для помещений с повышенной опасностью — 6 или 10мА (такое же значение дифференциального тока выбирается, когда защита стоит на какое-то одно устройство). УЗО со значением дифференциального тока 100 или 300 мА ставят, при необходимости, после вводного автомата. Но оно защищает не от поражения человека электрическим током, а от пожара (его часто и называют «пожарным»).
Предварительно выбрать УЗО можно по таблице подбора с учетом мощности нагрузки и дифференциального тока.  Важно при этом учитывать рекомендации, данные выше.

Как правильно подключить УЗО?

Установка УЗО в качестве устройства дополнительной защиты является верным решением, однако важно правильно его подключить. Зачастую причиной самопроизвольного отключения УЗО являются ошибки его монтажа. 

Подключение УЗО к однофазной сети (с заземлением и без)

Пользователи часто задают вопрос, ставить УЗО до или после автомата? Для этого рассмотрим наиболее распространенную схему включения одного УЗО и нескольких групповых автоматов в однофазной сети. В правильной схеме подключения УЗО устанавливается после вводного автоматического выключателя. Последовательность соединения при этом такая: вводной автомат— счетчик — УЗО. 

На схеме представлено одно УЗО, но их может быть и несколько (в свою очередь с одним или несколькими групповыми автоматами). Это может быть необходимо, если вы планируете защитить какую-то группу потребителей отдельно. К примеру, у вас есть отдельная линия к стиральной машине, и вы хотите поставить для неё УЗО с дифференциальным током 10мА и отдельным автоматом.  В группе же сначала устанавливается УЗО, а затем автоматический выключатель (или несколько выключателей).
Выше была приведена схема однофазной сети с заземлением (схема TN-S). В старых домах при этом до сих пор еще используется также схема энергоснабжения TN-C (двухпроводная). В такой сети провод PEN совмещает функции рабочей нейтрали и защитного проводника. В двухпроводной сети без заземления УЗО также защищает от поражения электрическим током, но срабатывает оно не в момент попадания тока на токоведущий корпус домашнего прибора, а позже, когда человек коснется корпуса, попавшего под напряжение. Из рисунка ниже видно, что изменений по включению самого УЗО в такой схеме практически нет. Важно только запомнить один момент: если у вас от потребителей (электроприборов, освещения) в щит выведен трехпроводный кабель, провод заземления в щите нужно обязательно оставить неподключенным, а фазный и нейтральный проводники соединить, как указано на схеме.

Сколько автоматов может быть подключено к одному УЗО? Количество подключаемых после УЗО групповых автоматических выключателей зависит от их суммарного номинала тока (который в общем случае не должен превышать номинал тока УЗО) и суммарного тока утечки защищаемой сети. 
Утечки тока есть в любой рабочей сети, главное, чтобы они не превышали установленных норм. Увеличение токов утечки может быть следствием старения изоляции, её повреждения либо неисправностью электроприборов. Суммарное значение тока утечки защищаемого участка сети в нормальном режиме работы по нормативным документам не должно превосходить 1/3 номинального тока УЗО, т.е. для УЗО 30мА не должно превышать 10мА. Если нет реальных данных по утечке в сети, то берутся расчетные значения: для потребителей (электроприборов) 0,4 мА на 1 А тока нагрузки + ток утечки непосредственно проводки — из расчета 10 мкА на 1 м длины проводника. Превышение суммарного тока утечки сети над пороговым значением УЗО может приводить к его ложным срабатываниям. В свою очередь это сигнализирует о том, что скорее всего надо ставить дополнительное УЗО (особенно если у вас стоит после УЗО более двух-трех автоматов и предварительные расчеты/замеры тока утечки не проводились).
Превышение суммарного значения номиналов групповых автоматов над номиналом тока УЗО не критично, если оно также превышает номинал вводного автоматического выключателя. Если номинал УЗО выбран правильно (то есть выше номинала вводного автомата), то УЗО будет защищено в этом случае вводным автоматом.

Подключение к трехфазной сети (с заземлением и без)

Подключение УЗО в трехфазной сети с заземлением не сильно отличается от однофазной. Защита цепей трехфазной нагрузки производится трехфазным (четырехполюсным УЗО). При этом цепи однофазной нагрузки необходимо защищать отдельным однофазным (двухполюсным) УЗО. В интернете встречается немало схем, где трехполюсное УЗО используется одновременно для защиты как трехфазных, так и однофазных потребителей. Такое допустимо только если УЗО противопожарное, с током утечки 100 мА и более.
Подключение УЗО в трехфазной сети без заземления запрещено ПУЭ.

Ошибки подключения УЗО

Наиболее частые ошибки подключения УЗО связаны с неправильным подключением нейтрального проводника.
Одной из наиболее распространенных ошибок подключения является подключение нулевого проводника с выхода УЗО к общей нулевой шине. Причем неправильным является как прямое подсоединение к общей щитовой нулевой шине проводника какой-либо группы розеток (защищаемых УЗО), так и объединение общей нулевой шины с шиной N после УЗО (предназначенной для нулевых проводников защищаемых групп нагрузки).

Еще одна ошибка связана с соединением нулевых проводников разных потребительских групп. Нулевой проводник после УЗО должен соединяться непосредственно с нагрузкой групп, запитанных через него, без соединения с нулевыми проводниками групп, не защищаемых УЗО или защищаемых другим УЗО. 

Также нельзя объединять нулевой проводник после УЗО с проводником защитного заземления (то есть объединять рабочий и защитный ноль).

Как проверить УЗО на работоспособность?

Проверить работоспособность УЗО можно 4 наиболее известными способами:

• С  помощью кнопки ТЕСТ
• Проверка батарейкой
• С помощью лампочки накаливания
• Проверка тестером

Наиболее популярны первые два способа, требующие меньших усилий и подручных средств.

1. Чтобы проверить устройство защитного отключения достаточно нажать кнопку «Тест» (этой кнопкой снабжены все эти аппараты). При нажатии внутри схемы подключается сопротивление, имитирующее ток утечки. При этом исправное устройство отключает цепь нагрузки. 
2. Взять обычную пальчиковую батарейку и подсоединить к ней два заранее заготовленных провода, желательно разного цвета. Взвести рычаг устройства и коснуться свободными концами проводов обеих клемм любого из полюсов (можно как фазного, так и нейтрального). Затем поменять полярность. Исправное УЗО должно сработать при подключении хотя бы одной полярности (УЗО типа А должно сработать при любой полярности, типа АС – только при одной).

Важный момент: батарейкой можно проверить электромеханическое УЗО, электронное не сработает ни в какой полярности, поскольку для его работы нужно специально подавать питание.

Уважаемые пользователи, спасибо, что прочитали данную статью до конца! Хотели бы напомнить, что в нашем интернет-магазине вы найдете широкий выбор различных устройств защиты: УЗО, дифференциальных автоматов и автоматических выключателей максимального тока. Всегда готовы предложить низкие цены, удобную доставку и гарантию качества!

виды, устройство и принцип работы

Одним из основных защитных электрических приборов являются устройства защитного отключения. Дело в том, что обычный автоматический выключатель не может обеспечить полноценную защиту при возникновении опасных ситуаций. Он срабатывает только при коротких замыканиях и перегрузках, но не реагирует на незначительные нагрузки. Качественную защиту обеспечивает УЗО, позволяющее предотвратить последствия повреждений в электрической проводке или бытовых приборах. Применение этих устройств делает бытовую технику и оборудование безопасными для потребителей.

Назначение УЗО

Электрический ток давно вошел в повседневную жизнь людей. Практически сразу же на передний план выдвинулись вопросы защиты от его поражающих факторов. В первую очередь, были заизолированы токопроводящие части электропроводки и детали токоприемников. Однако изоляция не решила всех проблем, поскольку каждая электрическая схема характеризуется наличием контактных групп и прочих технологических разрывов. Да и сам изоляционный слой постепенно разрушается, открывая свободный доступ к токопроводящим элементам оборудования. Прежде чем рассматривать для чего предназначено УЗО, следует остановиться на мероприятиях, актуальных и в настоящее время.

Следующим, более эффективным средством защиты стало устройство заземляющего контура, когда нейтральные токопроводящие корпуса и части искусственно соединяются с землей с помощью проводника. Тем не менее, данная мера не обеспечила в полной мере действенную и надежную защиту, особенно в сетях электроснабжения жилых домов, где присутствует переменный ток, заземленная нейтраль и напряжение до 1 кВ.

В связи с этим, защитные мероприятия были дополнены установкой специальных устройств дифференциального тока. Эта группа включает в себя приборы с различными способами управления и возможностями регулировок, видами установок и количеством полюсов. Сюда же входит и УЗО устройство защитного отключения, обеспечивающее в первую очередь защиту от замыкания фазного провода на корпус электрооборудования.

УЗО защищает от утечки тока в результате неправильного монтажа проводов, использования скруток вместо распределительной коробки. В этом случае защитное устройство будет постоянно срабатывать до тех пор, пока не будут ликвидированы причины утечек дифференциального тока. УЗО реагирует и на ошибки монтажа в электрощитке, вызывающие неправильное распределение токов и, как следствие, внеплановое срабатывание защитного устройства.

Устройство и принцип работы

Основные функции устройства защитного отключения сосредоточены в ферромагнитном сердечнике. В устройство УЗО также входят обмотки, в количестве трех штук.

Первая обмотка пропускает через себя фазный провод, по которому ток подводится потребителям. Вторая обмотка предназначена для прохождения обратного тока по нулевому проводу. При отсутствии утечек, величина тока в первой и второй обмотке будет одинаковой, а его направление различным. В сердечнике наводятся магнитные потоки, компенсирующие друг друга, поэтому, величина их суммарного потока имеет нулевое значение.

Основной принцип работы УЗО заключается в следующих действиях. При возникновении утечки, значение отходящего и обратного тока будет отличаться, так же, как и величина суммарного магнитного потока. Здесь в работу включается третья обмотка, в которой происходит наведение электродвижущей силы. В результате воздействия ЭДС, происходит срабатывание реле и последующий разрыв цепи.

Кроме обмоток, в УЗО имеются фильтры, отсекающие все помехи и ложные срабатывания, а также элементы с дополнительными и вспомогательными функциями. Исполнительная часть представлена контактной группой – клеммами, трансформатором, реле и специальными размыкающими пружинами. Именно контактная группа определяет номинальную силу тока, по которой выбирается то или иное УЗО. Пружины служат для размыкания контактов и прекращения подачи тока.

Принцип работы УЗО в однофазной сети

Основным принципом работы защитного устройства в однофазной сети является сравнение токов в фазном и нулевом проводах. При исправном состоянии цепи фазный ток проходит через нагрузку и возвращается к источнику питания по нулевому проводнику с такой же силой тока. Однако, в случае нарушения изоляции провода, происходит токовая утечка на металлический корпус. В данной ситуации ток фазы разделяется на две части: одна из них уходит в землю сквозь человеческое тело, а другая – возвращается в исходную точку по нулевому проводнику.

Сила тока в 0,01А уже представляет опасность для человека, а 0,1А – становится смертельной. Таким образом, ток отсечки УЗО будет составлять 0,03А, при котором напряжение сети отключается. То есть, ток не успевает достичь смертельно значения. Обычно корпус оборудования подключается к корпусу заземления, и при возникновение утечки тока происходит автоматическое отключение защитной аппаратуры. При выборе того или иного варианта для конкретной цепи, учитывается принцип работы УЗО и схема подключения к установленным потребителям

В однофазной сети УЗО работает с трехжильной проводкой, подключенной по системе TN-C-S, позволяющей выполнить заземление и защиту электрооборудования в соответствии с установленными правилами (рис. 1). Сетевые провода подключаются к верхним клеммам, обозначенным L и N, что соответствует фазе и нулю. От нижних клемм провода уходят к электрооборудованию.

Заземляющий проводник окрашивается в желто-зеленый цвет и напрямую соединяется с металлическими частями оборудования, минуя защитное устройство. Далее он уходит через электросчетчик к заземляющей шине распределительного щитка. В данном варианте работа УЗО обеспечивает защиту людей, но ему самому будет постоянно угрожать опасность в виде коротких замыканий и перегрузок.

В связи с этим, на рисунке 2 представлена схема, где защитное устройство подключено вместе с автоматическим выключателем. При этом номинал автомата не может быть выше допустимого тока УЗО. Заземление также подключается отдельно от защитных устройств. Однако во многих старых домах заземляющая система отсутствует. Выходом из положения становится подключение проводника заземления от оборудования к нулевой клемме, расположенной вверху (рис. 3). Основным условием является свободный выход нуля к нулевой шине, установленной в распределительном щитке.

Такая схема обеспечивает защиту от утечек тока при условии, если схема остается целой и не нарушается. Например, если на вводе изменить места подключений фазного и нулевого провода, все заземленные корпуса оборудования попадут под напряжение, смертельно опасное для человека. Проверка работоспособности УЗО проводится ежемесячно, путем нажатия кнопки ТЕСТ, после чего исправный прибор должен отключиться.

Принцип работы трехфазного УЗО

В электрической сети трехфазные защитные устройства могут использоваться в двух вариантах. В первом случае при срабатывании обесточивается сразу вся квартира или частный дом. То есть любое повреждение приведет к срабатыванию прибора и отключению всей бытовой техники. В данном варианте УЗО располагается как можно ближе к распределительному щитку и электросчетчику.

Такая схема не всегда удобна для потребителей, поэтому часто используется другой вид подключения. В этом варианте на каждую линию устанавливается отдельное УЗО. В случае его отключения, другие линии будут функционировать в обычном режиме.

Подключение и принцип действия трехфазного УЗО осуществляется так же, как и однофазная аппаратура. Просто вместо одного фазного провода, здесь используется три, подключаемые в соответствующие клеммы. Существенным отличием трехфазных моделей является обязательное наличие заземления, для которого потребуется дополнительный провод. Они могут одновременно защитить потребителей, подключенных с помощью однофазного и трехфазного кабеля. Если заземление заранее спланировано для соединения с действующим заземляющим контуром дома, в этом случае электросчетчик рекомендуется устанавливать между автоматом и УЗО.

Установка заземляющей шины всегда выполняется отдельно от защитного устройства, независимо от числа подключаемых фаз. Перед монтажом трехфазного УЗО в цепь, нужно обязательно ознакомиться с инструкцией и схемой подключения. Перед началом работ электрическая сеть должна быть обесточена.

Трехфазный кабель заранее разделяется на отдельные жилы. После зачистки контактных концов, они вставляются в нужные клеммы – фазные и нулевую. После завершения монтажа проводится проверка работоспособности устройства с помощью кнопки ТЕСТ. Если цепь отключается, значит монтаж выполнен правильно.

Виды УЗО

Несмотря на общий принцип работы УЗО, их конструкции могут быть одно- или трехфазными. Кроме того, модели защитных устройств разделяются на электронные и электромеханические. От этих параметров зависит и правильный выбор прибора. Однако, основную роль играет качество того или иного изделия. Поэтому, нельзя определить явное превосходство какой-либо модели.

Выбирая защитное устройство, следует учитывать технические характеристики, от которых зависит, как работает УЗО в дальнейшем. Основным показателем является значение номинального тока. Его расчет производится путем деления максимальной нагрузки на величину фазного напряжения. Большое значение имеет ток срабатывания устройства. В квартире или доме подойдет УЗО на 10мА. В других ситуациях, может использоваться диапазон от 100 до 300мА.

Все защитные устройства классифицируются по большому количеству параметров. Например, приборы, разделяющиеся по токам утечки, представлены следующими типами:

• АС – срабатывает, когда обнаружена утечка переменного тока.
• А – подходит для использования во всех случаях.
• В – применяются в основном на объектах промышленного производства.

Принцип срабатывания также может отличаться:

• Электромеханические устройства, работающие вне зависимости от сетевого напряжения.
• Электронная аппаратура, на работу которой оказывает влияние напряжение сети.

Конструктивно УЗО могут быть двухполюсными, предназначенными для однофазных сетей или четырехполюсными, использующиеся в трехфазных электрических сетях. Классификация позволяет правильно выбрать защитное устройство, более всего подходящее для конкретных условий эксплуатации. Более качественная защита гарантирует безопасную работу с электроприборами и оборудованием.

Ток срабатывания УЗО

Важной функцией УЗО является мгновенное срабатывание при возникновении токов утечки и отключение потребителей от сети. Поэтому к одной из его основных технических характеристик относится ток срабатывания. Именно этот показатель определяет работоспособность защитного устройства. Поддержание УЗО в исправном состоянии предполагает ежемесячную проверку на соответствие параметров срабатывания установленным нормам.

Способов проверки срабатывания УЗО:

• Проверка при покупке с помощью пальчиковой батарейки и куска провода. Рычаг УЗО взводится, а батарейка подключается между вводом заземления и выводом фазы. В случае исправности устройство должно мгновенно сработать.
• Использование кнопки ТЕСТ, имитирующую утечку тока при нажатии. Исправное устройство должно сразу же отключиться.

Существуют и другие способы проверки с помощью лампочек, резисторов, измерительных приборов. Полученные результаты дают возможность правильно отрегулировать устройство, повышая тем самым безопасность при работе с электрооборудованием и другими приборами.

Как проверить УЗО на срабатывание

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

Электрическая схема. Условное графическое обозначение.

Габаритные размеры

Устройства защитного отключения: как правильно выбирать УЗО?

Сегодня приборы такого типа используются везде, а в новостройках они применяются в любом случае.

Место установки УЗО – электрощиток.

Какую функцию выполняют устройства защитного отключения?

Его применение может спасти от электрического удара, предотвратить возгорание, если контакты не слишком хорошего качества, изоляция повреждена, в проводке другие неполадки. По этой причине игнорировать установку УЗО не нужно.

Выключатели дифференцированного тока (ВДТ) – это такие автоматы, которые ставятся перед УЗО, согласно с ГОСТ 51326.1-99. В Англии – RCCD’s, во Франции – ID.

1. Сколько фаз может быть у оборудования?

Бывает узо однофазное или узо трехфазное. Здесь все просто. Если сеть имеет только одну фазу, то и УЗО должно использоваться однофазное (на 1 фаза и ноль). В ситуациях, когда сеть имеет три фазы, то, естественно, и устройство защитного отключения должно использоваться с тремя фазами (ноль и 2 фазы).

Нужно также знать, что сегодня преимущественно используют трехфазные сети, мощность которых 15 кВт. Чтобы хорошо защищать от пожара или удара электрическим током, проводится подключение именно трехфазного защитного устройства. Этого делать крайне не рекомендуется, ввиду того, что, если отключается УЗО, блокируются все три фазы, даже тогда, когда только на одной будет утечка электричества. А вот для котлов, плит электрического типа, варочных панелей и другого оборудования, которое ставится в частных домах, лучше всего использовать УЗО трехфазное.

2. Как срабатывает УЗО: принцип работы

В основе работы устройства сравнение величин электричества, проходящего через него, иначе говоря, размер электричества, прошедшего через это устройство к потребителю, равняется величине тока выходящего через нулевой проводник устройства. Как видно на рисунке, I1 идет к прибору, что принимает электричество, а I2 — из него. Если электропроводка сделана грамотно, нет нарушений, I1 и I2 равны между собой, их работу ничто не нарушает.

Рассмотрим самый простой пример. При прикосновении человека к проводнику (ноль либо фаза), на него перейдет часть электричества I∆n, что, в свою очередь станет причиной того, что I1 не будет равно I2 , ввиду того, что I1 > I2 – I∆n. Устройство защитного отключения обладает высокой чувствительностью к этому, поэтому сразу же отключится, а человек будет защищен от поражения электричеством. Прибор должен сработать очень быстро, за считаные секунды. Электрический ток, который успеет пройти по всему организму за столь короткое время, имеет минимальную силу, что не является смертельной.

3. Разновидности по номинальному току

Наиболее популярными являются модульные приборы брендов ABB и Шнайдер Электрик. Возможны виды номинального электричества, что указывает на его величину, способную проходить бесконечное число раз через устройство: 16, 25, 40, 63 А. Поэтому выбор устройства должен основываться именно на этих величинах номинального электричества.

Устройства, которое могло бы обеспечить 100% защиту от сверхтоков (короткое замыкание, перегрузка сети), нет, и это нужно понимать. Именно поэтому важно, чтобы для всех УЗО был поставлен автоматический выключатель с номинальным током меньше или такой же силы. Это так говорится в правилах, однако я считаю целесообразным устанавливать УЗО и автомат таким образом, чтобы у устройства был больший размер номинального тока.

Такие «нарушения» правил попытаюсь объяснить детальнее. Известно, что автомат может очень долгое время пропускать электричество от 1 нор до 1,13, и только на протяжении часа – 1,13-1,45. Так, к примеру, если на 25 А и автомат и УЗО, за час устройство пропускает электричество в размере 36 А (25*1,45). Вероятнее всего, устройство просто сгорит.

Величину номинального электричества можно найти на передней части устройства.

Известные бренды производят устройства с номиналами, указанными выше, а вот китайские производители могут выпускать УЗО на 32 или 50А.

4. Номинальный отключающий ток – важнейший критерий УЗО

Этот критерий показывает величину тока во время отключения устройства. Обозначается он так I∆n (уставка), может быть: 10, 30, 100, 300, а также 500 мА. У человека нет никакой возможности разжать руки, чтобы убрать кабель, когда напряжение сети 30 мА и более. Поэтому лучше остановить свой выбор на устройствах на 10 либо 30 мА, что даст возможность обезопасить себя от возможного удара электричеством.

Впереди на любом устройстве можно найти величину I∆n.

Устройство на 10 мА используется, чтобы надежно защитить приемники электричества в тех помещениях, где уровень влажности характеризуется, как высокий (ванная комната, санузел и др.), как следует из СП 31-110-2003 (п.А.4.15). Может также применяться для посудомоечных и стиральных машин, обеспечения электричеством ванных комнат, туалетов, балконов или лоджий, теплых полов.

Если говорить об устройствах на 30 мА, то их лучше ставить, если линии кухни, ванной комнаты, уборной или коридора выделены в отдельные. Говоря проще, УЗО на 10 мА лучше ставить на другой кабель, который используется для отдельной единицы бытовых приборов, к примеру, посудомоечной машинки. Если же от одного кабеля еще и запитано розетку в другое помещение, тогда лучше ставить УЗО на 30 мА. В комнатах для организации света и розеток чаще применяется именно УЗО на 30 мА.

Компания АВВ занимается производством УЗО только на 10 мА, а такие популярные бренды, как Шнайдер Электрик и Хагер – на 25/10 мА и 16/10 мА.

Устройства защитного отключения на 100, 300, а также 500 мА – это УЗО противопожарного типа. Конечно, в тех случаях, что удар электричества настолько сильный, что является смертельным, оно не спасет, однако если возникнет возгорание из-за того, что имеют место неисправности проводки, он способен. Место установки устройства — начало линии.

В электрических сетях, где питаются розетки штепсельного типа, по ПУЭ (п.7.1.79), лучше ставить УЗО на 30 мА и не более. Существует возможность подсоединить к одному устройству несколько групп линий, используя отдельные предохранительные элементы.

В Америке могут применяться УЗО только на 6 мА, а в Европе – до 30 мА. Так, если установлено устройство на 30 мА, важно, чтобы оно сработало при 15-30 мА, иначе говоря, защитное устройство отключится при 50-100%-ной уставке.

Бывают такие разработчики, которые используют дифференцированные способы для того, чтобы защитить стиральную машинку и других потребителей энергии. Так, например, машинка подключена к устройству на 16/10 мА, а оно само подключено к групповому прибору 40/30 мА.

В такой ситуации даже при совсем небольшом сбое в работе машинки, вся автоматика (освещение, бойлер) отключаться. Определить, выключиться одно или сразу оба УЗО, в большинстве случаев практически невозможно.

Когда ставится УЗО, согласно с СП 31-110-2003 (п.А.4.2), при составлении проекта электрических установок в строениях жилого и общественного типа, важно, чтобы четко и последовательно соблюдались требования селективности. Если в схеме присутствуют два и большее количество степеней, минимум втрое уставки тока срабатывания и его времени у приборов защитного отключения около источника питания должны быть больше, нежели у того, устройства, которое близи потребителя электроэнергии.

Электропроводка, выполненная с соблюдением всех правил, на протяжении нескольких лет избавит от срабатывания УЗО.

5. Разновидности срабатывания УЗО

По данному критерию бывают устройства электронные и электромеханические. Первые вариант обойдется дешевле по цене, что можно объяснить более дешевым производственным процессом, однако и надежность таких устройств ниже. Питание первого варианта идет от сети, а качество его функционирование определяют параметры и качество электрической сети.

Рассмотрим это более детально на простом примере. Нулевая фаза сгорела в электрощитке на этаже здания на несколько этажей, соответственно, прибор электронного типа отключится и будет нерабочем (для работы ему нужно питание). Если произойдет замыкание, и кто-то дотронется до него, прибор не отреагирует. Может еще ломаться электроника, особенно если прибор китайский низкого качества.

Что касается второго варианта приборов, их можно охарактеризовать, как более надежные, на них не оказывает влияние того, в каком состоянии сеть. Именно по этой причине их использовать оптимально.

В основе их работы сравнение электричества, которое выходит из прибора и входит в него. Устройство отключится, если электричество будет неравно уставке и больше нее.

Данные схемы позволяют понять, какой вариант устройства: электронное или электромеханическое. Наносится схема работы на передней стороне корпуса устройства.

АВВ, Шнайдер Электрик, Хагер, Легранд и другие известные производители выпускают исключительно электромеханические устройства, поэтому и смогли заслужить репутацию, как производители УЗО высочайшего качества и надежности.

На следующей картинке представлено электронное и электромеханическое устройства в разрезе, что дает возможность сравнить их изнутри. Пример электронного устройства китайского производства, потому что, как уже было сказано, известные бренды выпускают исключительно электромеханические УЗО.

6. Существующие разновидности УЗО

Утечка электричества в сети определяет существующие виды устройств. Так, к примеру, при переменном токе отключаются УЗО одного вида, другие – когда ток переменный и пульсирующий.

УЗО АС-типа будут отключаться при утечке мгновенного переменного тока (освещение, конвекторы, холодильник, теплый пол и др.). Значок  на фронтальной стороне означает АС-тип. Такой тип могут обозначать также «АС» либо сразу двумя вариантами обозначений.

УЗО А-типа одновременно чувствительно на утечку электричества переменную и пульсирующую, может возникнуть мгновенно или медленно нарастать. В современных стиральных и посудомоечных машинках, ПК, телевизорах, микроволновках и другой бытовой техникой, управляемой электроникой, выпрямители и импульсные блоки питания. Есть такая современная техника для быта, которая использует защитные устройства А-типа.

 — обозначение узо этого типа.

Необходимо также подчеркнуть, что зона защиты А-типа выше, нежели типа АС, что обусловливает их более высокую стоимость. Однако, если нет возможности установить УЗО А-типа, лучше, хотя бы АС. Это даст хотя бы минимальную защиту.

ПУЭ 7.1.78 не запрещает применять устройства АС (они чувствительны при утечке переменного тока) и А (реагируют на переменные и чувствительные токи повреждений). Примерами пульсирующего электричества может быть компьютерная техника, телевизоры, посудомоечные машинки, источники света, регулировать которыми возможно, и др.

Чтобы лучше понять, какой оптимально тип УЗО подобрать к конкретному бытовому прибору, нужно, сначала следует внимательно прочитать инструкцию по его использованию. Как правило, производители дают рекомендации.

Устройства АС-типа запрещено использовать в Европе, а только УЗО А-типа. Крайне редко используют УЗО В-типа в Российской Федерации. Примером места использования этих УЗО могут быть предприятия промышленной сферы, где случаются утечки выпрямленной электроэнергии и др. Оборудование В-типа не применяется в быту.

7. Разновидности приборов от времени их отключения

Устройства, в зависимости от времени, которое выдерживается до того, как они сработают, существуют таких видов:

• времени выдержки нет. Предназначение устройств этого типа заключается в выполнении защитной функции от удара электрическим током или пожара при наличии поломок проводки. УЗО этого типа – это первостепенная защита, их устанавливают чаще всего на линии приемников электроэнергии;
• противопожарное либо S-типа. Они отключаются за 0,2-0,5 с. Может защитить только от пожара, а от поражения и удара электричеством нет. Ставится такой прибор вблизи вводного автомата только в начале линии. Обеспечивает вторую степень защиты от пожара, подключение автоматики в электрощитке и защищает вводный кабель. О селективности говорит наличие обозначения «S» на передней стороне прибора.

Далее можно увидеть примеры противопожарного УЗО на одну фазу на 100 мА от производителя ABB и на 3 фазы и 300 мА от производителя Шнейдер Электрик.

Номинальная утечка УЗО S-типа может быть в пределах от 100 до 300 мА. Они обеспечивают защиту второй степени. Существующие требования установки предусматривают, чтобы степень выдержки времени срабатывания и уставка электричества, если поставлено несколько УЗО на одной линии, у каждой последующей установки превышала предшествующую.

Когда УЗО ставятся, согласно с СП 31-110-2003 (п.А.4.2), обязаны безукоризненно соблюдаться все требования селективности. Когда схема УЗО двух- и многоступенчатая, у устройств вблизи источников питания должны быть выше время срабатывания и уставка тока срабатывания, нежели у расположенных вблизи потребителей электроэнергии.

Если есть утечка электроэнергии и нет временной выдержки, а на линии стоит два устройства (на 30 и 100 мА), они срабатывали бы вместе, и самое мощное УЗО во всем здании отключало бы электричество. Отсюда следует, что нужно выбирать такое противопожарное устройство, которое устанавливается в уличном электрощитке, чтобы была обеспечена качественная защита от возгорания.

Существуют также УЗО G-типа. Оно схоже с тем, которое было описано выше, но время выдержки у него 0,06-0,08 с. Это довольно редкий тип. Заказав такое устройство, его приходится ждать несколько месяцев, что вызывает определенные неудобства.

8. Как подключается прибор?

Во всех современных электромеханических УЗО питания может быть на верхние и нижние контакты. Как пример можно привести часть инструкции устройства F200 производителя ABB.

Могут быть такие подключения:

1. УЗО с единственным автоматом. Эту схему считают стандартом. Так, при использовании устройства на 40 А, автомат может быть только на 25 А. Следует еще раз сказать, у автомата номинальное электричество должно быть только ниже, чем у УЗО. Следующий рисунок показывает, как нужно ставить устройство защиты для электрической плиты.
2. УЗО на несколько автоматов. К примеру, если бы в здание было 20 линий, то электрический щиток, по схеме, которую описано выше, был бы гигантского размера, а его установка обошлась дорого. Ввиду этого, можно к нескольким автоматам ставить одно УЗО. Приведем пример, где одно УЗО стоит на 3 автомата: свет – 6 А, розетки – 16 А, кондиционер – 16 А. Получается в сумме 38 А. Таким образом номинальный ток УЗО должен быть как минимум 40 А. Но здесь нужно соблюдать такое правило: у УЗО должен быть номинальный ток с суммой более, чем номинальный ток во всех автоматах в общей сумме. Нельзя подключать к УЗО много автоматов. Максимально допускается 5 штук, ведь нужно помнить о том, что обычные утечки электричества могут появиться и в местах соединения кабелей, сопротивления контактов автоматов, розетки и др. В связи с этим, утечки в общей сложности могут превышать величину тока отключения УЗО, что приведет к его беспричинному отключению. Если же номинальный ток устанавливаемого устройства получится меньше, чем УЗО перед ним, действие устройства будет распространяться на их все. Еще раз нужно сделать акцент, что подключать к одному устройству защитного отключения 5 и больше автоматов крайне не рекомендуется, учитывая высокую сумму естественных утечек тока в проводке и приборах. В таких случаях не исключены случаи, что УЗО будет срабатывать беспричинно.

На картинке показано, что все автоматы в общем имеют номинальный ток 48 А, соответственно все по 16А, а УЗО – 40 А. Перед УЗО присутствует автомат на 25 А, что позволяет защитить от токов больших сил.

Каждый месяц без исключения УЗО должно проверяться. Для начала проверки, необходимо только нажать на «Тест» на самом устройстве.

Выполнять проверку УЗО нужно, когда выключены все приборы, чтобы оно не отключалось без надобности, учитывая высокую чувствительность. Как только будет нажато на Тест, это приведет к тому, что устройство отключится.

Заслуживает внимание УЗО, выпускаемый компанией АВВ, где имеется индикатор включения и отключения (красный и зеленый цвета).

Это устройство на верхнем и нижнем полюсах имеет по два контакта.

Возникли вопросы? Напишите нам!

Принцип действия УЗО (устройства защитного отключения)

Для многих уже не новость, что современная бытовая электрическая сеть обязательно должна иметь защиту УЗО. Тем, кто ещё ничего не знает о таких защитных элементах, скажем, что это – основа человеческой безопасности. Также устройство способствует предотвращению пожаров, вызванных возгоранием электрической проводки. Поэтому знакомство с этим элементом защиты и автоматики не будет лишним. Давайте поговорим подробно об устройстве, из чего оно конструктивно устроено и каков принцип действия УЗО?

Как возникает ток утечки?

Чуть ниже мы рассмотрим для чего необходимо УЗО, но сначала разберёмся, что такое токовая утечка? Вся работа устройства связана именно с этим понятием.

Если сказать простыми словами, то утечкой тока называют его протекание из фазного проводника в землю по пути, который для этого является нежелательным и совсем непредназначенным. Это может быть корпус электрического оборудования или бытового прибора, прутья металлической арматуры либо водопроводные трубы, сырые оштукатуренные стены.

Токовая утечка возникает при нарушениях изоляции, которые могут произойти по ряду причин:

• старение в результате длительного срока эксплуатации;
• механическое повреждение;

• термическое воздействие в случае, когда электрооборудование работает в режиме перегруза.

Опасность токовой утечки состоит в том, что при нарушении изоляции электрической проводки на описанных выше объектах (корпус прибора, водопроводная труба или оштукатуренная сырая стена) появится потенциал. Если человек к ним прикоснётся, то выступит в роли проводника, через который ток будет уходить в землю. Величина этого тока может быть таковой, что вызовет самые печальные последствия, вплоть до смерти.

На видео демонстрация действия УЗО

Как определить, есть ли в вашем доме токовая утечка? Первым признаком этого явления станет еле ощутимое воздействие электричества, то есть когда вы к чему-то прикасаетесь, вас как бы слегка бьёт током. Наиболее часто это опасное явление наблюдается в ванных комнатах. Для того чтобы гарантировать себе безопасность в собственной же квартире, её надо оборудовать защитными элементами.

Применяют для этой цели УЗО (расшифровываются как устройства защитного отключения) либо дифференциальные автоматы.

Что лежит в основе срабатывания УЗО?

Принцип работы УЗО основывается на методе измерений. На входе и выходе регистрируются показания протекающих через трансформатор токов.

Если входное токовое показание выше, чем на выходе, значит, в цепи где-то имеется токовая утечка и защитное устройство отключается. Если эти показания одинаковые, то срабатывания УЗО не происходит.

Поясним немного подробнее этот принцип для двухпроводной и четырёхпроводной системы. УЗО в однофазной сети не срабатывает, когда по проводникам фазы и нейтрали протекают одинаковой величины токи. Для трёхфазной сети необходимы одинаковые показания тока в нулевом проводе и суммы токов, проходящих по фазным жилам. В обоих вариантах сети, когда есть разница в токовых величинах, это свидетельствует об изоляционном пробое. Значит, через это место пройдёт токовая утечка, и устройство защитного отключения сработает.

УЗО после этого нельзя включать, пока не будет обнаружено место повреждения.

Давайте весь этот теоретический принцип работы УЗО переведём на практический пример. В домашнем распредщитке произведена установка устройства защитного отключения с двумя полюсами. К его верхним клеммам выполнено подключение вводного двухжильного кабеля (фазы и ноля). На нижние клеммы подсоединяются ноль с фазой, идущие к какой-то нагрузке, предположим, в розетку, питающую водонагревательный бойлер.

Защитное заземление корпуса бойлера выполняется проводом в обход УЗО.

Если в электросети нормальный режим, то перемещение электронов осуществляется по фазному проводу от вводного кабеля на ТЭН бойлера через УЗО. Обратно они двигаются на землю снова через УЗО, но уже по нейтральному проводу.

Проходящие через устройство токи имеют одинаковую величину, но направление у них противоположное (встречное).

Предположим ситуацию, когда на ТЭНе повредилась изоляция. Теперь ток через воду частично окажется на корпусе бойлера, а потом уйдёт в землю через провод защитного заземления. Остаток тока вернётся по нейтральному проводу через УЗО, только он уже будет меньше входящего ровно на показание токовой утечки. Эту разницу определяет УЗО, и если цифра будет выше уставки срабатывания, устройство сразу реагирует на разрыв цепи.

Такой же принцип действия и срабатывания УЗО, если человек прикоснётся к оголённому проводнику или корпусу бытового прибора, на котором появился потенциал. Токовая утечка в такой ситуации происходит через человеческое тело, устройство моментально обнаруживает это и прекращает подачу электричества путём отключения.

Серьёзных травм не последует, потому что УЗО реагирует почти моментально.

Конструктивное исполнение

Конструкция УЗО поможет нам разобраться, каким образом оно реагирует на токовую утечку. Основными рабочими узлами УЗО являются:

• Трансформатор дифференциального тока.
• Механизм, с помощью которого происходит разрыв электрической цепи.
• Электромагнитное реле.
• Проверочный узел.

К трансформатору выполнено подключение встречных обмоток – фазы и ноля. Когда сеть работает в нормальном режиме, то эти проводники в трансформаторном сердечнике способствуют наведению магнитных потоков, которые имеют встречное направление относительно друг друга. За счёт противоположной направленности магнитный поток в сумме равняется нулю.

Наглядно устройство и принцип действия УЗО на следующем видео:

Во вторичной трансформаторной обмотке выполнено подключение электромагнитного реле, при нормальных рабочих условиях оно находится в покое. Возникла токовая утечка, и картина сразу меняется. Теперь по фазному и нейтральному проводникам начинают проходить различные токовые величины. Соответственно и на трансформаторном сердечнике теперь не будет равных магнитных потоков (они будут разными и по величине, и по направлению).

Во вторичной обмотке появится ток и, когда его значение достигнет заданного, сработает электромагнитное реле. Его подключение выполнено в связке с расцепляющим механизмом, он мгновенно отреагирует и разорвёт цепь.

В качестве проверочного узла служит обычное сопротивление (какая-то нагрузка, подключение которой выполнено, минуя трансформатор). С помощью этого механизма имитируется токовая утечка и проверяется работоспособное состояние устройства. Каков принцип работы этой проверки?

Имеется специальная кнопка «ТЕСТ» на УЗО. Её главное назначение – подать ток с фазного провода на проверочное сопротивление и далее на нейтральный проводник, минуя трансформатор. За счёт сопротивления ток на входе и на выходе будет разный, и созданный небаланс запустит механизм отключения. Если при проверке УЗО не отключилось, значит, придётся отказаться от его установки.

Обратите внимание! Проверку УЗО необходимо проводить регулярно, идеальный вариант – один раз в месяц. Это является требованием пожарной безопасности и не стоит им пренебрегать.

У разных производителей УЗО внутреннее конструктивное исполнение может отличаться, но общий принцип работы остаётся неизменным.

Все устройства различаются по принципу срабатывания. Они бывают электронного и электромеханического типа. Электронные УЗО отличаются сложной схемой, им для работы необходимо дополнительное питание. Устройствам электромеханического типа внешнее напряжение не нужно.

Как обозначается УЗО на схеме?

Для подключаемых УЗО имеется по два общепринятых символа на схемах.

Несмотря на конструктивную сложность, обозначение устройства постарались сделать максимально простым. Лишнего ничего нет, только следующие элементы:

1. Трансформатор дифференциального тока, который схематически изображается как сплюснутое кольцо.
2. Полюса (два для однофазной сети, четыре для трёхфазной сети).
3. Выключатель, действующий на разрыв контактов.

При этом именно полюса имеют два вида обозначения:

• Иногда они рисуются ровными вертикальными линиями в зависимости от количества (две или четыре).
• В других случаях из соображения компактности рисуется одна вертикальная ровная линия, а количество полюсов наносится на неё в виде маленьких косых чёрточек.

Основные рабочие характеристики УЗО

Чтобы устройство сработало в нужный момент, необходимо его правильно выбрать согласно рабочим характеристикам и подключить.

• Основным параметром является значение номинального тока. Это максимальный ток, который выдерживает данное устройство при длительном эксплуатационном сроке, оставаясь в рабочем состоянии и сохраняя защитные характеристики. Вы найдёте эту цифру на лицевой панели устройства, она должна соответствовать одному из показаний в стандартном ряду – 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А. Этот параметр УЗО зависит от нагрузки защищаемой линии и сечения проводников.

Схема подключения УЗО предусматривает совместную установку этого устройства с автоматическими выключателями.

Это важно помнить, потому что УЗО защищает лишь от токовых утечек, а автомат среагирует на отключение цепи в режиме короткого замыкания и перегруза.

На видео показано, можно ли подключать УЗО, если в квартире нет заземления:

По номинальному току УЗО надо выбирать на порядок выше, чем установленный с ним в паре автомат.

• Следующий важный параметр – номинальный отключающий дифференциальный ток. Это и есть необходимое значение токовой утечки для отключения УЗО. У дифференциальных токов также существует стандартный ряд, величины в нём нормируются в миллиамперах – 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА. Но на УЗО эту цифру обозначают в амперах – соответственно, 0,006, 0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5 А. Этот параметр вы тоже найдёте на корпусе устройства.

Чтобы защищать людей на УЗО надо выставлять уставку по току утечки 30 мА, потому что величины, которые выше, приведут к поражению, электротравме и даже летальному исходу. Так как наиболее опасной считается среда во влажных помещениях, то на защищающих их УЗО выбирают уставку 10 мА.

Надеемся, что поняв основное назначение УЗО и принцип его работы, вы не станете пренебрегать этим важным элементом защиты, и сделаете свою жизнь безопасной.

УЗО — электронное или электромеханическое

← Новые дифференциальные автоматические выключатели HAGER для 3-х фазной сети   ||   ДАВ3 — Инновационное соединение Hager для бытового сегмента →

УЗО — электронное или электромеханическое — что лучше

Для защиты от утечек тока применяются выключатели дифференциального тока, или устройство защитного отключения (УЗО). В каждой новой квартире, новом доме это устройство становится необходимым оборудованием.

Однако, под общим названием могут продаваться устройства с принципиально различной внутренней конструкцией, которая определяет надежность работы всего УЗО. Конструкция может иметь различное расположение рычагов и кнопок управления, иметь стандартные или расширенные возможности подключения шин и проводов, но принципиальное значение имеет конструкция расцепителя УЗО. Он бывает электромеханический или электронный. Только как сходу отличить УЗО электромеханическое от электронного? Этот вопрос необходимо подробно осветить.

В чем отличие электромеханического УЗО от электронного

УЗО и дифавтоматы (это УЗО и автоматический выключатель в одном корпусе) по своему внутреннему конструктиву делятся на два вида: электромеханические и электронные. Это никак не влияет на рабочие параметры и технические характеристики. У многих сразу возникает вопрос: так в чем же их отличие? А отличие есть, и немаловажное: УЗО электромеханического типа сработает в любом случае, если на поврежденном участке появится ток утечки, не зависимо от напряжения в сети есть или нет. Основным рабочим модулем электромеханического УЗО является дифференциальный трансформатор (тороидальный сердечник с обмотками). Если на поврежденном участке возникла утечка, то во вторичной обмотке этого трансформатора появляется напряжение, включающее поляризованное реле, что в свою очередь приводит к срабатыванию механизма отключения.

Электронные УЗО срабатывают при наличии утечки тока на поврежденном участке и только при наличии напряжения в сети. То есть, для полноценной работы устройству защитного отключения электронного типа необходим внешний источник питания. Это связано с тем, что основным рабочим модулем электронных УЗО является электронная плата с усилителем. И без внешнего питания эта плата работать не будет.

Откуда берется источник питания? Внутри УЗО нет никаких батареек и аккумуляторов. А напряжение для питания электронной платы с усилителем поступает от внешней сети. Есть в сети 220В, и появилась утечка тока, — УЗО сработает! Если напряжения в сети нет — защитное устройство не сработает.

Итак, для срабатывания электромеханического УЗО необходима лишь утечка тока, для срабатывания электронного УЗО — необходима утечка тока и напряжение в сети.

На рисунке слева – УЗО Hager с электромеханическим расцепителем, справа УЗО с электронным расцепителем.

Насколько важно, чтобы защитное устройство сохраняло свою работоспособность при отсутствии напряжения? Уверен, многие пользователи ответят приблизительно так: если напряжение в сети есть, электронное УЗО будет работать. Если напряжения в сети нет, тогда зачем ему вообще работать, ведь напряжения в сети нет, значит и утечки тока браться неоткуда. А какие вы знаете аварийные ситуации, когда в доме или квартире может пропасть напряжение или, как в народе говорят, «нет света»? Это может быть авария на линии, подходящей к дому, могут быть ремонтные работы электрослужб, а может — еще одна очень распространенная проблема — отгорание нулевого провода в этажном щите. Вся аппаратура будет без признаков жизни, все сигнальные приборы (сигнальные лампы, если есть) будут свидетельствовать, что напряжения в сети нет. Однако фаза не куда не делась! Опасность поражения током сохраняется. Представим, что в такой ситуации возникло повреждение изоляции внутри стиральной машины, фаза попала на корпус. Если в этот момент Вы прикоснетесь к корпусу машинки, возникнет утечка и УЗО должно сработать. Но именно электронное УЗО не сработает, так как на его электронную плату с усилителем приходит только «фаза» без нуля, питание отсутствует, поэтому возникший ток утечки электронная плата не зафиксирует, отключающий импульс на механизм отключения не поступит, и УЗО не отключится. Для человека такая ситуация крайне опасна. Поэтому, как бы не было печально, при появлении утечки тока в данной ситуации электронное УЗО не сработает.

Еще одна распространенная проблема – это скачки напряжения в сети. Конечно, сейчас многие для защиты устанавливают реле напряжения, но не у всех они стоят. Что представляют собой скачки напряжения — это отклонение от номинального значения. То есть, у вас в розетке вместо 220 Вольт может появиться 170 Вольт или 260 Вольт, или, еще хуже – 380 Вольт. Повышенное напряжение опасно для электронного оборудования, чем собственно и оснащены электронные УЗО и электронные дифференциальные автоматы. Из-за скачков напряжения может выйти из строя электронная плата с усилителем. Внешне все будет выглядеть целым и невредимым, но при возникновении утечки тока ситуация может стать плачевной для человека — из-за поврежденных электронных компонентов УЗО на утечку не отреагирует.

О том, что внутренняя начинка защитного устройства вышла из строя, вы можете и не знать. Поэтому нужно периодически выполнять проверку работоспособности УЗО кнопкой «ТЕСТ». Специалисты рекомендуют выполнять такую проверку не реже одного раза в месяц.

Итак, в сети электроснабжения могут возникнуть различные аварийные ситуации, при которых электронные УЗО или диффавтоматы могут утратить свои защитные функции. Для электромеханических защитных устройств вышеописанные проблемы не опасны, так как для их работы не требуется внешний источник питания. Будет напряжение в сети или нет, электромеханическое УЗО (АВДТ) отработает в любом случае, если появится утечка тока в сети.

Как отличить УЗО электромеханическое от электронного

Внешне эти два устройства очень похожи и многие пользователи, не задумываясь, покупают их без разбора в магазине, даже не подозревая об особенностях. Для того чтобы понимать, какое устройство защитного отключения перед вами находится электронное или электромеханическое, нужно уметь их различать. Думаете, что это под силу только профессионалам? Но уверяю Вас это не так, здесь нет ничего сложного.

Обратите внимание на схему, изображенную на корпусе УЗО

Самый простой и надежный способ — изучить схему, которая изображена на корпусе УЗО. На любом защитном устройстве наносится электрическая схема. Между отображенными схемами на электромеханическом УЗО и электронном есть небольшие отличия.

На схеме электро механического УЗО или дифавтомата отображается дифференциальный трансформатор (через который «продеты» фаза и ноль), вторичная обмотка этого трансформатора, а также поляризованное реле которое соединено со вторичной обмоткой. Поляризованное реле уже непосредственно действует на механизм отключения. Все это отображено на схеме. Нужно только понять, какой фигурой обозначен каждый вышеописанный элемент. Например, электромеханическое УЗО европейского производителя HAGER:

Дифференциальный трансформатор обозначен в виде прямоугольника (иногда это овал) вокруг фазного и нулевого провода. От него отходит виток вторичной обмотки, который связан с поляризованным реле. На схеме поляризованное реле обозначается в виде прямоугольника или квадрата. Реле имеет механическую связь со спусковым механизмом отключения.

Еще здесь обозначена кнопка ТЕСТ со своим сопротивлением (сопротивление позволяет создать утечку 30мА, безопасный порог для жизни человека). Как видите, в электромеханическом УЗО нет никаких электронных плат и усилителей. Конструкция состоит из одной механики.

Теперь рассмотрим электронное УЗО. Для примера, электронный дифавтомат на 16А, 220В, с током утечки 30 мА.

Как видно из схемы, на корпусе электронного дифавтомата обозначено практически все тоже самое, что и на электромеханическом защитном устройстве.

Но, если присмотреться, то можно увидеть, что между дифференциальным трансформатором и поляризованным реле есть дополнительный элемент в виде прямоугольника с буквой «А», обозначение I>. Это та самая электронная плата с усилителем. Кроме того, видно, что к этой плате подходят два провода «фаза» и «ноль» (обозначены на рисунке зеленым цветом снизу). Это как раз и есть тот внешний источник питания, который необходим для полноценной работы такого типа УЗО. Не будет питания, не будет работать и УЗО. Не зависимо от того есть утечка или нет.

Итак, для срабатывания электромеханического УЗО необходима лишь утечка тока, для срабатывания электронного УЗО – необходима утечка тока и напряжение в сети. Мы же настоятельно Вам рекомендуем приобретать УЗО или диффавтомат именно электромеханического типа.

УЗО: Принцип работы, типы, применение

По сравнению с другими источниками энергии у электричества есть много преимуществ, но также много рисков. Он используется ежедневно населением, и
многие несчастные случаи все еще происходят, что приводит к ожогам, пожарам и поражению электрическим током. Международные и национальные организации установили строгие правила установки. Надежные защитные устройства были разработаны путем тщательного анализа рисков и последствий отказов оборудования или неправильного использования.Среди этих устройств УЗО (устройства защитного отключения) признаны международными организациями по стандартизации как эффективное средство защиты жизни и имущества.

Что такое устройство защитного отключения (УЗО)?

Устройство защитного отключения (УЗО) — это изделие, которое предназначено для обеспечения защиты от поражения электрическим током и электрических пожаров путем автоматического отключения электрического тока при обнаружении «утечки» тока из цепи.

УЗО используется для отключения цепи всякий раз, когда обнаруживается несбалансированность электрического тока между фазным проводом и нейтральным проводником.

Как работает устройство защитного отключения (УЗО)?

Устройство защитного отключения (УЗО) работает по принципу, согласно которому в электрических цепях входящий ток такой же, как и исходящий ток. УЗО включает в себя трансформатор баланса сердечника (CBT), имеющий первичную и вторичную обмотки с чувствительным реле для мгновенного обнаружения сигналов неисправности.

Первичная обмотка включена последовательно с питающей сетью и нагрузкой. Вторичная обмотка подключена к очень чувствительному реле.В безупречных условиях намагничивающие эффекты проводников с током нейтрализуют друг друга. Нет остаточного магнитного поля, которое могло бы вызвать напряжение во вторичной обмотке. Во время протекания тока утечки в цепи создается дисбаланс, который вызывает поток утечки в сердечнике. Этот поток утечки генерирует электрический сигнал, который воспринимается реле и отключает механизм, тем самым отключая питание.

Расцепляющий механизм работает при остаточном токе 60-80% от номинального тока утечки.

Вы также можете посмотреть это видео:

Почему важна защита от дифференциального тока?

Совершенно очевидно, что использование правильно подобранного УЗО и надлежащей практики электромонтажа может значительно снизить последствия поражения электрическим током и вероятность возникновения пожара.

Поражение электрическим током может возникнуть в результате прямого контакта с токоведущими частями, например, когда человек касается токоведущего проводника, который стал оголенным в результате повреждения изоляции электрического кабеля.В качестве альтернативы, это может возникнуть в результате непрямого контакта, если, например, неисправность приводит к тому, что оголенные металлические конструкции электрического прибора или даже другие металлоконструкции, такие как раковина или водопроводная система, становятся под напряжением. В любом случае существует риск протекания электрического тока на землю через тело любого человека, который прикасается к токоведущему проводнику или токоведущим металлоконструкциям.

Предохранители и автоматические выключатели не могут обеспечить защиту от остаточных токов, протекающих на землю через корпус в результате прямого контакта.Устройства остаточного тока, при условии их правильного выбора, могут позволить себе такую ​​защиту. Они также обеспечивают защиту от косвенного прикосновения в определенных условиях установки, когда предохранители и автоматические выключатели не могут достичь желаемого эффекта.

Чувствительность устройства защитного отключения

Чувствительность УЗО выражается как номинальный остаточный рабочий ток, обозначенный I∆n. Предпочтительные значения были определены IEC, что позволяет разделить УЗО на три группы в соответствии с их значением I∆n.

Высокая чувствительность: 6-10-30 мА

Средняя чувствительность: 0,1 — 0,3 — 0,5 — 1 A

Низкая чувствительность: 3–10 — 30 A

УЗО

для жилого или аналогичного применения всегда имеют высокую или среднюю чувствительность. Высокая чувствительность чаще всего используется для защиты от прямого контакта (защита человека, бытовые установки), тогда как средняя чувствительность и, в частности, номиналы 300 и 500 мА незаменимы для защиты от огня.Другие значения чувствительности используются для других нужд, таких как защита от непрямых контактов (обязательна в системе TT) или защита машин.

Схема подключения устройства защитного отключения

Схема 2-полюсных и 4-полюсных устройств защитного отключения показана ниже:

Типы устройств защитного отключения

Доступно множество различных типов УЗО, каждый из которых подходит для разных типов оборудования.

Тип AC

УЗО типа переменного тока необходимо использовать для защиты от переменного тока утечки на землю.

Тип A

УЗО типа A необходимо использовать для защиты от переменного и пульсирующего постоянного (выпрямленного переменного тока) тока утечки на землю. Он должен быть установлен в любой цепи, где есть вероятность выпрямления основного питания. Некоторыми примерами приложений, где это применимо, являются контроллеры скорости двигателя (приводы) и электроинструменты.

Тип B

УЗО типа

B следует использовать для переменного и / или пульсирующего тока с постоянными составляющими и постоянного тока короткого замыкания.УЗО типа B рекомендуются для использования с приводами и инверторами для питания двигателей насосов, лифтов, текстильных машин, станков и т. Д., Поскольку они распознают непрерывный ток короткого замыкания с низкими колебаниями.

Тип F

F Тип УЗО — это специальный вариант типа А с измененными частотными характеристиками с учетом чувствительности к высоким частотам. Этот тип встречается только после введения стандарта IEC / EN 62423, но это решение не является полностью новым.Предшественником является тип U, который был представлен на рынке много лет назад, когда определение свойств типа F еще не было доступно.

Применения устройства остаточного тока

УЗО

имеют широкую область применения. Некоторые приложения устройства защитного отключения:

Бытовые и особые условия

IΔn ≤30 мА. Стандарты делают использование этих устройств обязательным во всех ванных комнатах, душевых, частных и общественных плавательных бассейнах и в помещениях, в которых вилки и розетки могут быть установлены без изолирующих трансформаторов или трансформаторов напряжения с низким уровнем безопасности.

Лаборатории, сфера услуг и малые предприятия

IΔn от 30 мА до 500 мА

Крупная сфера услуг и промышленный комплекс

IΔn от 500 мА до 1000 мА

Внутренняя структура устройства защитного отключения

Устройство защитного отключения показано на рисунке:

Часто задаваемые вопросы об УЗО

УЗО — это то же самое, что выключатель?

Автоматический выключатель — это устройство, предназначенное для отключения цепи во время перегрузки по току.Устройство защитного отключения (УЗО) — это устройство, предназначенное для защиты от утечки напряжения на землю. По этой причине УЗО всегда следует использовать вместе с выключателем, чтобы обеспечить полную защиту от перегрузки и утечки на землю.

Можно ли использовать УЗО в качестве главного выключателя?

Все УЗО имеют функцию развязки. Таким образом, УЗО можно использовать как главный выключатель. Вы можете использовать его ручку оператора для операций включения / выключения. Но помните, что УЗО не имеют защиты от перегрузки.

Что мне делать после поездок на RCB?

Выключите все переключатели / автоматические выключатели, подключенные в цепи после УЗО. Включите УЗО и одновременно поочередно включите переключатели. Вы обнаружите, что при включении определенного прибора / выключателя УЗО срабатывает снова и снова. Это показывает, что это неисправная электрическая цепь / прибор. Устраните неисправность и включите УЗО.

Каковы причины нежелательного срабатывания УЗО?

Сторона линии (перед УЗО)

• Ослабленные соединения.
• Помехи из-за электросети.
• Строительная техника / завод.
• Установленные услуги.
• Удар молнии.

Сторона нагрузки (сторона после УЗО)

• Неправильно указанное УЗО.
• Ослабленные соединения.
• Неправильные приложения.
• Мокрая штукатурка / конденсат.
• Нет дискриминации между УЗО.
• Перекрещенная нейтраль на плате с разделенной нагрузкой.
• N — ошибка E.
• Сильные токи утечки на землю, вызванные неисправностями домовладельца или самодельной работы.(например, гвозди / крючки для картин)
• Попадание влаги. (бытовая техника, розетки и т. д.)

Сработает ли УЗО при перегрузке?

УЗО не срабатывает при перегрузке. Для защиты цепей от перегрузок необходимо использовать устройство защиты от перегрузки. (например, MCB, MCCB и реле перегрузки)

Что означает УЗО 30 мА?

30 мА — это значение чувствительности УЗО. Это важно, потому что поражение электрическим током оказывает серьезное воздействие на организм человека> 30 мА.См. Таблицу ниже:

Как работает кнопка проверки УЗО?

Нажатие кнопки тестирования позволяет проверить правильность работы устройства, пропустив небольшой ток через тестовый провод. Это имитирует утечку на землю, создавая дисбаланс в трансформаторе тока (CT)

Паспортная табличка УЗО

Продолжить чтение

Устройства защитного отключения (УЗО) и прерыватели замыкания на землю (GFI)

Устройства защитного отключения (УЗО) и прерыватели замыкания на землю (GFI)

Рекламное объявление

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 5 марта 2021 г.

Электричество невероятно полезно, но оно также может быть невероятно опасным! Знаете ли вы, что для сильного электрического
ток течет через твое сердце, чтобы убить тебя? Это должно дать вам
сделайте паузу для размышлений, если вы регулярно пользуетесь электроинструментом. Считать
о том, если на мгновение: если вы используете электрический кусторез и
вы случайно перерубили кабель, электричество должно пойти
где-то. Если у инструмента металлический корпус, вы держитесь за него, и
вы стоите на земле, очень высок риск, что ваш
тело образует «короткое замыкание» — путь наименьшего сопротивления
для протекания тока.Занимает
просто мгновение ока для тока, который делает вам одолжение, чтобы передумать, проскочить через ваш
тело, и убьет тебя. Один из способов снизить риск — использовать умный
защитный гаджет под названием УЗО (устройство защитного отключения)
или GFI (прерыватель замыкания на землю) ,
который автоматически отключает паразитные токи, прежде чем они смогут
поразить вас электрическим током, вызвать пожар или нанести другой ущерб.
Давайте подробнее рассмотрим, как это блестящее оборудование может спасти вашу жизнь!

Artwork: Зачем нужны УЗО: силовые кабели легко повредить, что может поставить под угрозу вашу жизнь.В случае неисправности или аварии устройство УЗО предназначено для очень быстрого отключения электроэнергии, что значительно снижает риск смертельного исхода.
поражение электрическим током.

Зачем нужны УЗО?

Фото: Типичный адаптер RCD с трехконтактной розеткой для электросистемы Великобритании. Подключите УЗО к розетке, подключите прибор к УЗО, и все готово.
Синяя кнопка тестирует устройство: нажмите на нее, и вы вызовете временное короткое замыкание.
это должно отключить питание.Зеленая кнопка — это переключатель сброса, который возвращает УЗО к нормальной работе.
после теста или настоящей вырезки. В США такое устройство чаще называют
как прерыватель замыкания на землю (цепи) (GFI / GFCI), хотя RCD и GFI / GFCI не полностью эквивалентны.

Цифры меняются из года в год, но
Статистика правительства США показывает, что смерть от электрического тока является одной из пяти основных причин смерти на работе. Он также убивает и ранит многих людей дома.
По данным Американской ожоговой ассоциации (цитируется Британским медицинским журналом), электрические аварии вызывают несколько сотен смертей и несколько тысяч травм каждый год в
Только Соединенные Штаты.

Как и почему людей убивают электрическим током? По сути, потому что они случайно касаются высоковольтного оборудования или из-за того, что электрический прибор выходит из строя таким образом, что его открытые металлические части временно становятся «под напряжением» и становятся опасными. Многие электроприборы имеют предохранители для защиты от чрезмерных токов,
но они не помогают в такой ситуации. У некоторых приборов также есть «заземляющие» или «заземляющие» кабели, чтобы защитить нас, когда кабели под напряжением касаются вещей, которых они не должны. Земля или земля не являются частью нормальной цепи электропитания: это просто
запасной кабель, прикрепленный к оголенным металлическим частям прибора, который в конечном итоге подсоединен к земле через домашнюю проводку через металлический стержень или водопроводную трубу, которая входит в землю за пределами вашего дома.Основная идея заключается в том, что
если кабель под напряжением выходит из строя и касается чего-то вроде внешнего металлического корпуса тостера, кабель заземления несет
ток безопасно прочь. Но что, если выйдет из строя и заземляющий кабель — например, если вы его перережете?
Вот где нам на помощь приходят RCD и GFI.

Рекламные ссылки

Как в УЗО используется электромагнетизм

Если вы читали наши статьи об электричестве
и магнетизм, ты
знайте, что эти два явления подобны двум сторонам медали — единому
Явление называется электромагнетизмом .Электрические токи могут производить
магнитные поля, в то время как магнитные поля могут вызвать электрические
токи течь. УЗО используют соединение между электричеством и
магнетизм особенно изобретательным способом.

Предположим, вы используете электроинструмент, например, газонокосилку. Есть
два провода, идущие от источника электроэнергии к электродвигателю
который вращает режущие лезвия. Один провод называется фазным или живым
а другой называется нейтральным. Если тебе не повезло
прорезав один из этих проводов, ток должен куда-то течь.Если вы сократите
через кабель газонокосилки под напряжением с садовой парой из нержавеющей стали
ножницы, например, ножницы, ваши руки, руки и ноги будут
образуют часть цепи, по которой протекает электричество. Ты
может быть мертв в течение секунды! Но если кабель подключен к
УЗО, УЗО обнаруживает резкое изменение тока и размыкает
схема примерно за 30–50 миллисекунд. Это должно быть достаточно быстро
достаточно, чтобы спасти вашу жизнь в большинстве случаев.
УЗО не предохраняет вас от поражения электрическим током: оно означает поражение электрическим током.
не должно длиться достаточно долго, чтобы убить вас.

УЗО

чем-то похожи на трансформаторы

Изображение: упрощенная иллюстрация трансформатора. Медные первичный и вторичный кабели соединены магнитным способом через железный сердечник, а не электрически.

УЗО

работают аналогично трансформаторам электроэнергии; если ты
не знаком с ними, возможно, вам будет полезно просмотреть
наша подробная статья о трансформаторах, чтобы вы понимали, что будет дальше.

В трансформаторе две катушки медной проволоки (называемой первичной
и вторичный) обернуты вокруг круглого утюга
сердечник (иногда называют тороидом).Используя разные
количество провода в двух катушках, трансформатор может преобразовать электрический ток высокого напряжения в
низковольтный (или наоборот).

Внутри УЗО, токоведущий и нейтральный кабель от электрического
обертка вокруг железного сердечника, очень похожая на ту, что в
трансформатор. Кабель под напряжением оборачивается вокруг одной стороны жилы и нейтрали.
кабель идет вокруг другого, так что:

1. Переменный ток течет вперед и назад через провод под напряжением (зеленый).
2. При этом он индуцирует (создает) магнитное поле в железном сердечнике, как в трансформаторе (синяя стрелка).
3. Между тем, противоположный переменный ток также течет вперед и назад через нейтральный провод.
   (апельсин).
4. Ток нейтрали индуцирует в сердечнике равное и противоположное магнитное поле (красная стрелка).
5. В нормальных условиях магнитные поля, наведенные токоведущим и нейтральным проводами, нейтрализуются:
   в сердечнике нет общего магнитного поля, и нет ничего, что могло бы остановить ток, протекающий к устройству, которое вы используете.

Что происходит, когда возникает проблема?

Теперь предположим, что вы перерезали или повредили кабель, ведущий к вашему прибору.
Если вы прорежете один из силовых проводов, фактически произойдет утечка тока из цепи, так что будет
неравные токи, протекающие в токоведущем и нулевом проводах. Один из проводов будет пропускать больше тока, чем другой, поэтому создаваемые ими магнитные поля больше не будут компенсироваться, и в сердечнике появится чистое магнитное поле.

Как это нам помогает? Железный сердечник имеет третью катушку меньшего размера.
проволоки, обернутой вокруг него.Это называется поиском или детектором.
катушка, и она подключена к очень быстрому электромагнитному переключателю, называемому
реле
(транзисторы,
тиристоры и даже
вместо них можно использовать вакуумные лампы). Когда возникает дисбаланс тока, магнитное поле, индуцированное в сердечнике, вызывает
электрический ток течет в поисковой катушке.
Этот ток запускает реле, а затем реле отключает питание.
Посмотрите, как это происходит в анимации в поле ниже.

Как работают устройства УЗО

1. При нормальной работе, когда нет магнитного поля в
   сердечника, через поисковую катушку (серая) или реле (синее) электричество не проходит.
2. Предположим, вы перерезаете провод под напряжением (зеленый) садовыми ножницами — и предположим, что вам требуется десятая доля секунды, чтобы разрезать насквозь.
3. В течение этой десятой секунды, когда вы начинаете резать, возникает дисбаланс тока между токоведущим и нейтральным кабелями. Через нейтральный провод (оранжевый) протекает больше тока, чем через провод под напряжением (зеленый), поэтому нейтральный провод создает большее магнитное поле (красная стрелка) в железном сердечнике.
   чем провод под напряжением (синяя стрелка).
4. Два магнитных поля больше не компенсируются. Чистое магнитное поле в сердечнике
   вызывает прохождение электрического тока в поисковой катушке (серый), который активирует реле (синий).
5. Реле размыкается, разрывая кабели входящей цепи и прекращая подачу всей энергии всего за 30 миллисекунд — быстрее, чем удар током может остановить ваше сердце.

Нужно ли покупать УЗО?

«Менее половины (49%) [домов] имеют устройство защитного отключения (УЗО) в блоке предохранителей, жизненно важное защитное устройство, которое сводит к минимуму риск возгорания путем отключения электроэнергии в случае неисправности.»

Первое направление по электробезопасности Великобритания, 2012

Фото: Этот современный блок предохранителей (иногда называемый потребительским блоком) имеет встроенную защиту от УЗО, но только в цепях, окрашенных в зеленый цвет (как правило, основные розетки внизу). Другие розетки (и такие вещи, как цепи освещения) не имеют защиты от УЗО и окрашены в красный цвет.

Если вы пользуетесь электроинструментами любого типа, в том числе такими, как
мойки высокого давления, бензопилы и газонокосилки,
это хорошая идея защитить себя с помощью УЗО, но вы можете быть защищены уже без
даже зная это.Современные бытовые блоки предохранителей (распределительные щиты), подобные показанному здесь, имеют встроенные УЗО на некоторых
(но не все) бытовые схемы. Это означает, что если вы перережете кабель или намочите его,
выключатель на блоке предохранителей отключит питание и спасет вашу жизнь, сделав то же самое
Работа как плагин УЗО. Жизненно важно понимать, как устроен блок предохранителей. В этом поле
например, только розетки на нижнем этаже имеют защиту УЗО. Итак, если вы используете нижний этаж
Подключите вилку к вашей газонокосилке в саду, и вы защищены.Однако, если вы использовали
электроинструменты, подключенные к розетке наверху, вам нужно будет использовать подключаемое УЗО для защиты
сами, потому что в цепях наверху не установлены УЗО.

Кто изобрел RCD / GFCI?

Как и многие другие изобретения, УЗО были изобретены разными людьми, в разных местах, в разное время.
Первым, кто разработал прерыватель цепи такого типа, по всей видимости, был австрийский производитель.
физик Готфрид
Бигельмайер (1924–2007), которому 25 апреля 1958 г. был выдан австрийский патент (№ 197 468) на RCD.

Американский инженер-электрик Чарльз Далзил (1904–1986) также спас бесчисленное количество жизней, когда примерно в 1960 году придумал свой собственный прерыватель цепи замыкания на землю. Он начал патентовать эту идею в январе 1961 года (в заявке
номер 85,364) и наконец получил патент в октябре 1965 года. Среди преимуществ изобретения, перечисленных Далзилом, были достаточно высокая чувствительность к току, чтобы защитить людей от поражения электрическим током, низкий рабочий ток и потребление энергии, а также минимальное количество того, что он назвал «неудобствами». отключение.«

Иллюстрация: Как работает прерыватель тока замыкания на землю (с типовой схемой подключения для США). Это оригинальный дизайн Чарльза Далзиэля из его патента начала 1960-х годов. Я раскрасил его для ясности, используя те же цвета, что и выше. Два силовых провода A, B проходят через коричневый трансформатор, как указано выше, а N — это земля. Цепь отключения срабатывает, когда между проводом A или проводом B и заземляющим проводом N протекает ток, создавая чистое магнитное поле в сердечнике, которое индуцирует ток в
вторичная / поисковая катушка (обозначенная здесь как NS), активирующая синюю цепь отключения.Цепь отключения прерывает A и B (как показано синей пунктирной линией слева) с помощью реле,
транзистор, кремниевый управляемый выпрямитель (тиристор), электронная лампа или аналогичный переключатель.
Изображение из патента США 3 213 321: Миниатюрный дифференциальный автоматический выключатель Чарльза Далзиэля, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги

Общие

Электробезопасность

Статьи

Патенты

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2021) УЗО. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrcdswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Как работает устройство защитного отключения (УЗО) ~ Изучение электротехники

Пользовательский поиск

УЗО означает устройство остаточного тока. Они называются так потому, что работают на остаточном токе в цепи. УЗО — это устройство электробезопасности, специально разработанное для немедленного переключения потока электрического тока при обнаружении «утечки» тока на землю на уровне, опасном для человека, использующего электрическое оборудование.УЗО обеспечивает высокий уровень индивидуальной защиты от поражения электрическим током. УЗО

также помогают снизить риск возгорания, обнаруживая утечку тока на землю в электропроводке и аксессуарах. УЗО предназначены для срабатывания от 10 до 50 миллисекунд и отключения электропитания при обнаружении опасной утечки, обычно 30 мА

Принцип действия УЗО

При отсутствии замыкания на землю,
векторная сумма токов (I1 + I2) равна нулю; в случае замыкания на землю, если значение (I1 + I2) превышает номинальный остаточный рабочий ток IΔn, цепь на вторичной стороне тороида посылает командный сигнал на выделенную отключающую катушку или отключающую катушку, вызывая отключение автоматического выключателя. .

Типы устройств остаточного тока (УЗО)
Есть три основных типа УЗО:
1. Установленный на распределительном щите
2. Тип розетки и
3. Вставной (переносной). Типы УЗО
, устанавливаемые на распределительный щит и розетки, относятся к непереносным УЗО. Переносные УЗО подключаются к стационарной розетке. Непереносное УЗО, установленное на распределительном щите, является лучшим вариантом в большинстве ситуаций с электропроводкой — в жилых и промышленных помещениях — поскольку оно защищает всю электропроводку и приборы, подключенные к цепи.

УЗО на распределительном щите
Это непереносные устройства, устанавливаемые на распределительном щите для обеспечения защиты всей установки или защиты выбранной цепи.

Розетка (блоки с фиксированной розеткой) УЗО
Это непереносные блоки, состоящие из защиты УЗО, встроенной в стационарную розетку, чтобы обеспечить защиту оборудования, подключенного к розетке.

Переносные устройства УЗО
Доступны различные модели, от простых переходников для вилок до устройств, предназначенных для конкретного оборудования, такого как переносное устройство.

Чувствительность УЗО

Чувствительность и скорость отключения УЗО таковы, что любая утечка на землю будет обнаружена и автоматически отключена до того, как она может вызвать травму или повреждение. Чувствительность УЗО по току определяется по формуле:

Выбор чувствительности УЗО зависит от сопротивления RE заземляющего электрода установки. Типичные значения RE и чувствительности I в амперах при напряжении короткого замыкания 50 В и 25 В соответственно приведены ниже:

Ограничения УЗО
Несмотря на универсальность и эффективность, УЗО не защитит от всех случаев поражения электрическим током.Если человек соприкасается как с активным, так и с нейтральным проводниками при работе с неисправными частями электрической установки, вызывая прохождение электрического тока через тело человека, этот контакт не будет обнаружен УЗО, если также не будет протекания тока на землю.

УЗО срабатывает автоматически для отключения электропитания только в том случае, если неисправность вызывает прохождение электрического тока от активного проводника к земле через тело человека.

Объяснение

УЗО | Электробезопасность прежде всего

Что такое УЗО?

УЗО или устройство защитного отключения — это спасательное устройство, предназначенное для предотвращения смертельного поражения электрическим током при прикосновении к чему-либо, находящемуся под напряжением, например к оголенному проводу.Он также может обеспечить некоторую защиту от электрических пожаров. УЗО обеспечивают уровень личной защиты, который обычные предохранители и автоматические выключатели не могут обеспечить.

Что делает УЗО?

УЗО — это чувствительное устройство безопасности, которое автоматически отключает электричество в случае неисправности.

УЗО разработано для защиты от риска поражения электрическим током и возгорания, вызванных замыканиями на землю. Например, если вы перерезали кабель при стрижке газона и случайно коснулись оголенных проводов, находящихся под напряжением, или неисправный прибор перегреется, что приведет к протеканию электрического тока на землю.

Как это работает?

УЗО постоянно контролирует электрический ток, протекающий через одну или несколько цепей, которые оно используется для защиты. Если он обнаруживает, что электричество течет по непредусмотренному пути, например, через человека, который коснулся токоведущей части, УЗО очень быстро отключит цепь, что значительно снизит риск смерти или серьезной травмы.

Какие бывают основные типы УЗО?

УЗО

могут помочь защитить вас от поражения электрическим током в потенциально опасных зонах, таких как ванные комнаты и сады, и есть различные типы УЗО, которые можно использовать, чтобы убедиться, что вы всегда в максимальной безопасности.

Фиксированные УЗО

Они устанавливаются в блоке потребителей (блок предохранителей) и могут обеспечивать защиту отдельных или групп цепей. Фиксированное УЗО обеспечивает высочайший уровень защиты, поскольку защищает всю проводку и розетки в цепи, а также любые подключенные приборы.

УЗО розетки

Это специальные розетки со встроенным УЗО, которые можно использовать вместо стандартной розетки. Этот тип УЗО обеспечивает защиту только лицам, контактирующим с оборудованием, в том числе с его проводом, подключенным к специальной розетке.

Переносные УЗО

Подключаются к любой стандартной розетке. Затем к УЗО можно подключить прибор. Они полезны, когда нет ни стационарных, ни розеточных УЗО, но, как и в случае с розеточными УЗО, они обеспечивают защиту только человека, контактирующего с оборудованием, включая его провод, подключенным к портативному УЗО.

Надежны ли УЗО?

Мы обнаружили, что надежность фиксированных УЗО составляет около 97%. Это улучшается, если их регулярно проверять.Если у вас есть фиксированная защита УЗО, это снизит риск поражения электрическим током для вас и вашей семьи. Он также может защитить ваш дом от риска возгорания из-за неисправной проводки или бытовых приборов.

Помните — хотя защита УЗО снижает риск смерти или травмы в результате поражения электрическим током, она не снижает необходимости соблюдать осторожность. Проверяйте электропроводку не реже одного раза в 10 лет, чтобы обеспечить безопасность вас, вашей семьи и вашего дома. Если вы обнаружите неисправность в электропроводке или приборе, немедленно прекратите его использование и обратитесь к сертифицированному электрику.

Не забывайте проверять — вам следует проверять все фиксированные и розеточные УЗО примерно каждые три месяца. Производители рекомендуют проверять портативные УЗО каждый раз, когда вы их используете.

Осторожно — Если вы долго удерживаете кнопку тестирования и УЗО не отключает подачу электричества, обратитесь за консультацией к квалифицированному электрику.

Стандарт безопасности Великобритании — с июля 2008 г. практически все цепи в новых или реконструированных домах должны были включать УЗО в соответствии с последней редакцией BS 7671.

Сколько будет стоить защита УЗО?

Сменное УЗО может стоить всего 10 фунтов стерлингов. Фиксированное УЗО будет стоить дороже, но обеспечит большую степень защиты, чтобы помочь вашей семье обезопасить себя. Стоимость установки будет отличаться, поэтому мы рекомендуем получить несколько предложений, прежде чем продолжить.

Как проверить, установлена ​​ли у меня уже установленная защита УЗО?

Чтобы проверить, установлена ​​ли у вас защита УЗО, перейдите к своему потребительскому устройству и посмотрите, есть ли там устройство с кнопкой, обозначенной «T» или «Test».Эта кнопка «тестирования» является частью УЗО. Если установлено УЗО, на потребительском блоке или рядом с ним также должна быть этикетка с надписью «Тестируйте ежеквартально».

Устройства защиты от остаточного тока (RCCB, ELCB и RCBO)

Что такое УЗО?

A Устройство остаточного тока ( RCCB, ELCB, RCBO, GFCI и т. Д.) — это устройство, которое предназначено для защиты от поражения электрическим током или электрического пожара путем автоматического отключения электрического тока при обнаружении «утечки» электрический ток из цепи.

Устройства остаточного тока

имеют следующие характеристики:

• Чувствительность — миллиамперы (мА)
• Номинальный ток — Амперы (A)
• Номинальное значение короткого замыкания — килоампер (кА)
• Полюса — 2 полюса или 4 полюса

Разница между УЗО, ВДТ и АВДТ

Устройства защиты от остаточного тока классифицируются в зависимости от их различных исполнений.

• УЗО — это общий термин для всех типов устройств защиты от дифференциального тока.

Выключатели

• RCCB — это автоматические выключатели, управляемые дифференциальным током, без встроенной максимальной токовой защиты, известные в Германии как Fehlerstrom-Schutzschalter (FI-Schutzschalter).

АВДТ

• — это устройства, которые имеют встроенную защиту от перегрузки по току для защиты от перегрузки и короткого замыкания в дополнение к защите от остаточных токов.

Считывание GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю) — работа, типы, установка и устранение неисправностей

Принцип действия устройства остаточного тока

Основной принцип работы устройства защитного отключения (RCCB, ELCB, RCBO и т. Д.)) приведен на рисунке ниже.

Когда нагрузка подключается к источнику питания через устройство остаточного тока ( RCD ), линейный и нейтральный проводники подключаются через первичные обмотки тороидального трансформатора.

В этой схеме вторичная обмотка используется в качестве чувствительной катушки и электрически соединена с чувствительным реле или твердотельным переключающим устройством, срабатывание которого запускает механизм отключения.

Когда линейный и нейтральный токи уравновешены, как в исправной цепи, они создают равные и противоположные магнитные потоки в сердечнике трансформатора, в результате чего в измерительной катушке не генерируется ток. (По этой причине трансформатор также известен как «трансформатор баланса сердечника »).

Когда линейный и нейтральный токи не сбалансированы, они создают несбалансированный поток. Это вызовет ток во вторичной обмотке, который используется для срабатывания отключающего механизма.Важно отметить, что как линейный, так и нейтральный проводники проходят через тороид.

Так УЗО защищает от поражения электрическим током.

Распространенной причиной нежелательного отключения является невозможность подключения нейтрали через УЗО УЗО , УЗО одинаково хорошо работают в однофазных, трехфазных или трехфазных цепях и нейтрали, но когда нейтраль распределена, важно, чтобы это проходит через тороид.

Испытательная цепь в УЗО

В RCD всегда встроена испытательная цепь.Обычно работа теста

Кнопка

подключает резистивную нагрузку между линейным проводом на стороне нагрузки RCD и нейтралью питания.

Испытательная схема предназначена для пропускания тока, превышающего ток отключения УЗО, для имитации состояния дисбаланса. Срабатывание кнопки тестирования подтверждает работоспособность УЗО. Поэтому важно отметить, что испытательная схема не проверяет защитный провод цепи или состояние заземляющего электрода.

На всех УЗО этикетка предписывает пользователю регулярно проверять работу УЗО и следить за тем, чтобы УЗО срабатывало мгновенно.

Типы устройств остаточного тока

В настоящее время доступны различные типы устройств защитного отключения. Некоторые из них упомянуты ниже.

1. RCCB

Это автоматический выключатель, работающий от остаточного тока, без встроенной защиты от сверхтока.

Механическое переключающее устройство, предназначенное для включения, переноса и размыкания токов в нормальных условиях эксплуатации и для размыкания контактов, когда остаточный ток достигает заданного значения в заданных условиях.

Он не предназначен для защиты от перегрузок и / или коротких замыканий и всегда должен использоваться вместе с устройством защиты от сверхтоков, таким как предохранитель или автоматический выключатель.

2. RCBO

RCBO — это автоматический выключатель, управляемый остаточным током, со встроенной защитой от сверхтока.

Механическое переключающее устройство, предназначенное для включения, переноса и размыкания токов в нормальных условиях эксплуатации и для размыкания контактов, когда остаточный ток достигает заданного значения в заданных условиях.

Кроме того, он разработан для защиты от перегрузок и / или коротких замыканий и может использоваться независимо от любого другого устройства защиты от перегрузки по току в пределах его номинальной способности к короткому замыканию.

Работа устройства остаточного тока

В УЗО линейный и нейтральный проводники цепи проходят через чувствительный трансформатор тока. Если линейный и нейтральный токи равны и противоположны, сердечник остается сбалансированным (Рисунок A).

При замыкании на землю ток нейтрали будет ниже, чем ток сети.Этот дисбаланс создает выходной сигнал трансформатора тока, который используется для отключения УЗО и, таким образом, разрыва цепи (Рисунок B).

Принцип работы устройства защитного отключения (УЗО)

На практике, вероятно, сработает главный миниатюрный автоматический выключатель (MCB) в помещении или служебный предохранитель, поэтому ситуация вряд ли приведет к катастрофе, но может быть неудобной. УЗО обычно не обеспечивают защиты от перегрузок по току: УЗО обнаруживают дисбаланс между токами под напряжением и нейтралью.Перегрузка по току, какой бы большой она ни была, не может быть обнаружена. Если происходит замыкание нейтрали линии (короткое замыкание или перегрузка), УЗО не сработает и может быть поврежден.

Теперь возможно получить MCB и RCD в одном блоке, который называется RCBO . Замена MCB на RCBO того же номинала в целом безопасна. RCBO — это автоматический выключатель остаточного тока с защитой от сверхтока.

Доступны стандартные номиналы 25A, 40A, 63A и 100A

Стандартные доступные значения чувствительности — 30 мА.Также доступны 100 мА, 300 мА и опционально 10 мА. Электромеханические ВДТ разработаны для работы с сигналами нормального питания и не могут гарантировать работу там, где нагрузки не генерируют никаких стандартных сигналов. Наиболее распространенным является полуволновой выпрямленный сигнал, который иногда называют пульсирующим постоянным током, генерируемым компьютерами, устройствами контроля скорости (VFD) и даже диммерами.

Устройство остаточного тока

— обзор

10.9 Выводы

В данной главе обсуждается ряд отказов потребительских товаров, вызванных относительно небольшим количеством режимов отказа.Все можно было предотвратить соответствующими действиями до того, как произошел сбой, некоторые действия легко, если не тривиально, выполнить на практике, другие требуют знания лучших советов при производстве. Прежде всего, дизайнеры должны определить правильные процедуры после тщательного и значимого тестирования прототипов или ранних версий продуктов перед выпуском на рынок. Именно пользователь или потребитель должен полагаться на эти продукты, особенно те, в которых их личная безопасность зависит от целостности и прочности продукта.

Дефекты, идентифицированные как источник проблемы, часто бывает трудно обнаружить до того, как произойдет сбой, особенно если деталь была отлита в плохих условиях, и продукт во всех смыслах и целях кажется правильным по размерам и подходящим для своего предполагаемого назначения. Но затем он трескается, когда используется только небольшое давление или напряжение, например, когда вилка распадается, когда ее вставляют в розетку. Последующее расследование теперь часто затрудняется из-за большого количества людей, с которыми необходимо проконсультироваться: поставщика сырья, обработчика, формовщика, сборщика и в некоторых случаях потребителя.Цепочка производства и поставок часто бывает очень длинной, что делает задачу последующего наблюдения и анализа запутанной и трудоемкой.

Некоторые простые идеи могут оказать огромную помощь на первых этапах расследования, например, определение того, когда продукт был произведен и возникает ли проблема только в определенной партии продуктов. Он предполагает полную прослеживаемость от идентификации функций или логотипов на продукте, что в настоящее время является растущим требованием во многих стандартах. Это оказалось возможным с треснувшими пробками из норила и существенно сократило аналитические усилия.Поскольку вышедшие из строя свечи произошли в течение одного месяца литья под давлением, записи стали важной частью расследования, но были доступны только те, которые были сделаны в соседние недели. Они настоятельно указали на холодное формование как на источник проблемы.

Но потом другой следователь пришел к совершенно иному выводу об источнике проблемы, и его выводы пришлось проверять независимо. Они оказались неправы и не подтверждаются нашими доказательствами. Однако контакт с формовщиками в Шанхае показал, что состояние инструмента было изменено, и производство возобновилось с улучшенными мерами безопасности, чтобы предотвратить повторение проблемы.Подобные проблемы с формованием возникали и с гораздо более опасными источниками высокого напряжения на сборных шинах, и были быстро решены путем прямого взаимодействия с местными формовщиками.

Совершенно иная проблема возникла с новой конструкцией предохранительной заглушки УЗО, которая, по всей видимости, нарушает старый патент. Испытание выявило природу устройства: оно было основано на механическом воздействии, вызванном рычагом, удерживаемым соленоидом. Когда соленоид обнаружил падение напряжения, рычаг нарушил равновесие набора активированных рычагов, и действие пружины отключило контакты и очень быстро отключило питание от внешнего источника.Скорость реакции таких устройств имеет решающее значение для предотвращения поражения электрическим током: она должна быть менее 50 миллисекунд, и новая конструкция предлагает новый и, возможно, более быстрый способ реагирования на внезапную утечку, например, вызванную электроинструментом, случайно перерезавшим провода. Ответчикам удалось добиться успеха, и цена для потребителя существенно упала из-за конкуренции между различными устройствами.

Другой вид проблемы интеллектуальной собственности был проиллюстрирован выпуском нового чайного выключателя из Китая.Он нарушил патенты Великобритании, и анализ полимера, использованного в его конструкции, показал, что к основному полимеру был добавлен неподходящий антипирен. Замедлитель разложился во время формования и образовал в переключателе большие отверстия, что поставило под угрозу его работу. Поощрение производителей к работе с патентообладателями по лицензии дает доступ к ноу-хау и опыту, тем самым повышая безопасность продукции. Проблема патентования во всем мире продолжается.

Полимеры были приняты для использования в качестве соединителей во многих потребительских товарах, и были описаны и проанализированы три проблемы.Маленькая тележка для багажа дважды выходила из строя и в обоих случаях травмировала пользователей одинаково. Полипропиленовый фиксатор был прикреплен к основанию в качестве опоры для загруженной тележки, а также удерживал узловатый центр эластичного шнура для удержания багажа на месте. Первая неудача фиксации привела к потере глаза, когда деталь внезапно сломалась, и тарзанка отскочила в пользователя. Трещина была вызвана линиями сварки из-за плохой практики формования. Во второй аварии пострадала женщина-пользователь, и она была вызвана загрязнением твердыми частицами, скорее всего, в бункер добавили подметание с производственного цеха.Деталь была плохо спроектирована, чтобы выдерживать изгибающие нагрузки, и в любом случае в ней не было необходимости. Банджи был прикреплен к стальной раме как гораздо более стабильное соединение, а пластиковая накладка полностью исключена.

Рама велосипеда, прикрепленная к задней части автомобиля, внезапно вышла из строя, и три велосипеда были потеряны на дороге и разрушены. Одна чашка верхнего шарнира из АБС, вероятно, сломана в результате усталости из-за острого угла зуба, а второй шарнир сломан из-за перегрузки в том же углу. Острые углы ослабят любой прочный полимер, и хорошая практика требует, чтобы в полимерных продуктах всегда указывались большие радиусы кривизны.Даже если обычно не нагружается, острый угол может вызвать внезапную поломку, когда этого меньше всего ожидать. Защелка детской кроватки вышла из строя аналогичным образом из-за острого угла от усталости, и ребенок упал с кроватки и сломал руку, подтверждая сообщение о геометрических факторах повышения напряжения в критически важных для безопасности товарах.

Что еще общего можно сказать об этих сбоях? На поставщиков компонентов, таких как формовщики, оказывается большое давление с целью максимизировать отдачу от крупных капиталовложений в машины. Но это не должно способствовать плохому контролю качества компонентов или плохой практике формования, например сокращению времени цикла для увеличения производительности.Разработчики должны тщательно тестировать продукты перед запуском нового устройства, по крайней мере, в соответствии с текущими стандартами, а часто и выше, просто потому, что многие стандарты устанавливают минимальные уровни соответствия и часто устаревают к моменту их публикации. Само по себе тестирование продукта — это искусство, потому что часто бывает трудно определить, с какими стрессами и средами продукт может столкнуться в своей нормальной жизни. Но конструкция всегда должна учитывать наихудшую возможную нагрузку, особенно усталостную нагрузку, когда даже небольшая нагрузка, прикладываемая с перерывами, может вызвать хрупкие трещины в концентраторах напряжений.Пользователь часто не замечает микротрещин, потому что они могут быть вообще не видны, когда продукт разгружен или находится в неясном месте, вне поля зрения.

Нет сомнений в том, что современные средства связи, такие как обмен сообщениями электронной почты, улучшили цикл обратной связи между заинтересованными сторонами во время анализа сбоев. Интернет открыл обширные области технической информации для дизайнеров, так что производительность продукта может быть улучшена до его вывода на рынок. Чтобы найти точную информацию, необходимую для решения конкретной проблемы, необходимы некоторые навыки владения ключевыми словами, и до сих пор в целом не хватает тематических исследований неисправных продуктов и материалов.Однако базовые знания о роли концентраций напряжений в развитии преждевременного разрушения, похоже, все еще отсутствуют, а понимание принципов литья под давлением все еще находится на довольно примитивном уровне. Википедия статей по этой проблеме — полезный источник информации и отправная точка для дизайнеров, ищущих помощи.

В заключение можно сказать о важности неудач для проектировщиков. Частый ответ — это просто прямой отказ от какой-либо ответственности, отношение, которое не помогает ни истцу, ни заявителю, ни дизайнеру и производителю.После того, как причина или причины установлены, их необходимо устранить, чтобы предотвратить дальнейшие сбои. Страховщики, в частности, будут недовольны, если будет обнаружен основной дефект конструкции в продукте и не будет устранен дизайнером или производителем, потому что они должны взять на себя ответственность за компенсацию. Напротив, дизайнеры должны рассматривать неудачи как обратную связь с рынком и заново исследовать проблему с позитивным подходом. Только так можно улучшить дизайн продукта и, по сути, стать его коммерческой особенностью.

Почему четыре типа устройств остаточного тока? Все дело в нагрузке.

Распределение энергии и управление

Наташа Люциус
|
25 апреля 2019
|
11259 просмотров

Почему четыре типа устройств остаточного тока? Все дело в нагрузке. электронная почта 936
4

Твитнуть

Защита людей от ударов всегда была приоритетом при проектировании электрических систем переменного тока. Оборудование, как правило, проектируется таким образом, чтобы создать барьер для любого человека, вступающего в физический контакт с токоведущим проводником с помощью изоляции или других средств. Однако такой контакт иногда может произойти случайно, вызывая то, что называется «утечкой на землю» или «остаточным» током короткого замыкания, проходящим через тело человека.И требуется всего 30 мА тока через руку к ногам, чтобы вызвать смерть, если только ток не будет прерван в течение очень короткого промежутка времени.

Устройства защитного отключения (УЗО), или GFCI в Северной Америке, разработаны для защиты от этого риска. Однако возникают новые проблемы из-за роста приложений электрических систем, таких как зарядные станции для электромобилей, фотоэлектрические установки, а также более широкое использование приводов с регулируемой скоростью для управления двигателями. Это привело к появлению остаточных токов, которые не являются чисто синусоидальными.В этой серии сообщений в блоге, состоящей из двух частей, я дам краткий обзор основных типов УЗО, представленных сегодня на рынке, и типов рисков, от которых каждый предназначен для защиты.

Стандарт IEC 60755 определяет четыре типа УЗО для приложений переменного тока. Каждый из них предназначен для различных типов или комбинаций сигналов остаточного тока.

• Тип AC . Этот тип УЗО используется там, где предполагается, что ток короткого замыкания будет синусоидальным и будет иметь ту же частоту, что и напряжение питания.Например, это может произойти при возникновении короткого замыкания в проводниках питания или при резистивной или линейной нагрузке. Во многих странах они считаются УЗО общего назначения.
• Тип A . Некоторые виды нагрузок, например, с однофазной выпрямительной схемой, такой как нагревательная пластина, будут создавать пульсирующий постоянный остаточный ток. Для этих приложений требуется УЗО типа A, которое может обнаруживать этот вид остаточного тока. Они также могут выдерживать наложенный «плавный» постоянный ток до 6 мА.Они также обнаруживают синусоидальные остаточные токи, которые могут быть у УЗО типа AC.
• Тип F . В некоторых приложениях могут возникать «составные» остаточные токи в диапазоне от единиц до 1000 Гц. Например, схемы с однофазными двигателями управляются частотно-регулируемым приводом, таким как тепловой насос или кондиционер. Для этих приложений требуется УЗО типа F. Они также могут выдерживать наложенный плавный постоянный остаточный ток до 10 мА. И они также могут обнаруживать все остаточные токи, обнаруживаемые УЗО типа А.
• Тип B . Теперь давайте посмотрим на схемы с трехфазным двигателем, управляемым частотно-регулируемым приводом. Это могут быть определенные типы кондиционеров, насосов, зарядных устройств для электромобилей или медицинское оборудование, требующее высокой точности движения. В этих случаях могут быть частоты остаточного тока более 50 или 60 Гц, а также несинусоидальные составляющие, формы сигналов, возникающие в результате шестиимпульсных мостовых выпрямительных схем, и даже плавный постоянный ток. В этом случае необходимо УЗО типа B.Подобно типу F, тип B может выдерживать наложенный плавный остаточный ток постоянного тока до 10 мА, а также обнаруживать все остаточные токи, обнаруживаемые типом F.

В моем следующем посте мы более подробно рассмотрим УЗО типа B, включая то, как они работают, их применение и взаимодействие с другими типами УЗО. Мы также рассмотрим специальные УЗО типа SI с «сверхстойчивостью» для высокочастотных утечек на землю.

Schneider Electric предлагает полный ассортимент УЗО, от дополнительных устройств для автоматических выключателей до комплектных автоматических выключателей дифференциального тока (RCCB), включая модели типа B и типа SI.Для получения дополнительной информации о выборе правильного типа УЗО, включая соответствующие стандарты, загрузите технический документ «Почему следует выбирать защиту от утечки на землю типа B для безопасной и эффективной защиты людей» .