Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Будь-яка електрична мережа повинна мати пристрій захисту, але, що таке УЗО і який принцип його дії знає далеко не кожен. Розшифровка абревіатури виглядає так - пристрій захисного відключення.

Цей електричний низьковольтний апарат призначений для виключення ділянки, що захищається ланцюга при створенні диференціального струму, який перевищує номінальне значення для цього приладу.

У нашій статті постараємося докладно розібрати пристрій і принцип дії УЗО, розглянути існуючі різновиди і розібратися з тим, яку інформацію містить маркування пристроїв захисного відключення.

Призначення апарату захисту

Пристрій контуру заземлення УЗО є РЕ-провідником нейтральних струмопровідних корпусів або деталей електричних механізмів з опором не вище 4 Ом.

При виникненні струму витоку зазначені елементи обладнання можуть бути під напругою, що становить небезпеку для життя людини і тварин при зіткненні з ними, а також для майна в цілому.

Врятувати від отримання електротравм - покликання оглядових апаратів. При виявленні струму витоку вони відключають напругу.

Найбільша небезпека криється в тому, що такі порушення в ланцюзі є невидимими і в рідкісних випадках відчутними, коли при торканні до приладу можна відчути легкий удар струмом.

Основною причиною цього явища є порушення ізоляційного шару проводки. Неконтрольовані процеси можуть завдати великої шкоди, тому захисне обладнання знаходить велику популярність в побутових умовах.

Вплив струмопровідних мереж на людський організм може обернутися плачевними наслідками. Ця проблема була вирішена за допомогою контрольно-вимірювальних приладів УЗО, що відносяться до захисного сегменту. Основні вимоги щодо монтажу та використання описані в МЕК 60364

Застосування ПЗВ отримало найбільше поширення в однофазних мережах зі змінним струмом і заземленням нейтральної лінії, а також з показниками напруги до 1 кВт в форматі побутового електропостачання.

Конструктивне виконання УЗО

Опціональні особливості захисного механізму допоможуть розібратися в принципі дії УЗО, а саме відтворену реакцію апарату на витік струму.

До ключових робочим вузлів відносяться:

  • трансформаторний диференційний датчик;
  • пусковий орган - механізм, що розриває некоректно функціонуючу електроланцюг;
  • електромагнітне реле;
  • контрольний блок.

До датчику підключені зустрічні обмотки - фаза і нуль. При нормальному режимі роботи мережі, ці напівпровідникові елементи утворюють в осерді магнітні потоки, що мають протилежний зміст по відношенню один до одного. За рахунок цього магнітний потік дорівнює нулю.

Трансформатор складається з замкнутого залізного сердечника, на який надіті дві котушки: первинна - підключена до джерела змінного струму, вторинна - приєднана до навантаження. У скільки разів трансформатор збільшує напругу змінного струму, у стільки ж разів зменшується сила струму

До вторинної обмотці, намотаною на магнітопровід трансформатора, підключено реле електромагнітного типу. Якщо в мережі дотримані стандартні умови роботи, воно не задіяно.

При виникненні витоку струму вся робота кардинально змінюється. Фазний і нейтральний провідники починають пропускати різні величини струму. Тепер силове значення і напрямок магнітних потоків на осерді трансформатора також матимуть різні параметри.

У вторинних витках з'являється струм і при досягненні заданих значень, відтворюється спрацьовування електромагнітного реле. Воно приєднане в парі з механізмом розчеплення. Цей зв'язок двох посад в потрібний момент реагує і розчіплює електромережу.

Згідно з вимогами пожежної безпеки контрольні перевірки пристрою диференційного захисту проводиться регулярно, не менше одного разу на місяць. Для цього на приладі є спеціальна кнопка «ТЕСТ»

Перевірки вузол представлений механізмом опору - певне навантаження, підключена в обхід диференціального датчика. Цей елемент імітує витік струму і таким чином проводиться перевірка працездатності апарату. Детальніше про методи перевірки ми говорили в цій статті.

Принцип дії / роботи УЗО полягає в наступному: подача струму з фазною лінії на контрольне опір і після цього - на нейтральний провід, минаючи датчик.

Таким чином створюються умови різних показників струму на вході і виході приладу. Цей дисбаланс і повинен привести до запуску вузла відключення.

Залежно від розробників, схемотехническое пристрій може різнитися, проте принцип, який використовується в роботі УЗО, буде ідентичний у всіх моделей.

Принцип спрацьовування захисного механізму

Розглянемо, для чого потрібно використовувати ПЗВ. Функціонування захисного приладу заснована на вимірювальному методі.

Фіксуються вхідні та вихідні параметри протікають через трансформатор струмів. Якщо перше значення більше, ніж друге, це означає, що в електроланцюзі відбувається витік струму і прилад відтворює відключення. Якщо параметри ідентичні, пристрій не спрацьовує.

У двухпроводной системі диференціальне пристрій не спрацьовує, якщо по дротах фази і нейтралі проходить струм, однакової сили. Якщо є різниця в цих величинах, значить в мережі ізоляційний пробою і захисний механізм відключить пошкоджену ділянку

Для кращого розуміння, розглянемо, як буде працювати УЗО в побутовому розподільчому щитку з двополюсної системою.

До верхніх клемним блокам підключений вхідний двожильний провід (фаза і нуль). До нижніх Клемники під'єднані фаза і нуль, прокладені до ділянки навантаження, наприклад, до розетки живлення бойлера або електрочайника. Захисне заземлення приладу буде виконуватися кабелем, минаючи УЗО.

При стандартному робочому режимі, пересування електронів виконується по лінії-фаза від вхідного кабелю на електричний нагрівач бойлера / чайника, протікаючи через прилад диференційного захисту. Назад вони переміщаються на землю знову-таки через УЗО, однак по лінії-нейтраль.

Якщо людина торкнеться до корпусу токопроводящего приладу, на якому через пробою з'явився потенціал, в цій ситуації витік струму буде проходити через тіло людини, на що пристрій практично миттєво реагує, відключаючи систему харчування

Наприклад, в Тене приладу була пошкоджена ізоляція. Таким чином, через воду, що знаходиться всередині, ток частково буде проводитися корпусом, а потім йти в землю за допомогою проводки захисного пристрою.

Залишки струму повернуться по нейтральній лінії через УЗО. Однак його сила стане менше на величину витоку в порівнянні з вхідною.

Різницю показників обчислює диференційний трансформатор. Якщо цифра більше дозволеної, прилад моментально реагує і розриває ланцюг.

В іншій нашій статті ми привели рекомендації по вибору і правильного підключення ПЗВ для бойлера.

Доцільність використання ПЗВ

Розглянемо, для чого потрібно використовувати ПЗВ і від яких негативних факторів впливу пристрій забезпечує захист.

В першу чергу - замикання фази на корпус електротехніки. В основному до проблемних ділянок відносять Тени нагрівачів і пральних машин. Варто зауважити, що пробій утворюється тільки в тому випадку, коли Теплотворна деталь нагрівається під дією струму.

Також при некоректному підключенні проводів. Наприклад, якщо використовуються скручування без клемної коробки, які в подальшому утапліваются в стіні і закриваються шаром штукатурки. Оскільки поверхня має підвищену вологість, ця скручування і буде пробоєм, що дає витік в стіну.

Диференціальний захисний механізм в цьому випадку буде постійно виконувати знеструмлення лінії поки ділянку повністю не висохне або поки не буде перероблений з'єднувальний вузол.

Автоматичний захист ефективно застосовується в умовах побуту: в електричних групах для ванної кімнати, кухні і розетках, з великою кількістю харчуються приладів. Ідеальний варіант, коли такого роду пристрої встановлені на кожній групі розеток

Сфера застосування оглядових апаратів досить різноманітна - від громадських будівель до масштабних підприємств. Ними комплектуються електротехнічні конструкції і схеми, призначені для прийому і розподілу: щитки в житлових будинках, системи постачання струмом для індивідуального споживання і т.д. Головне при етоом - правильно вибрати УЗО по потужності.

Види приладів і їх класифікація

Фірми-розробники наділяють свої вироби різноплановими можливостями, які необхідно враховувати при визначенні потрібного виду УЗО, відштовхуючись від конкретних умов експлуатації електропровідної мережі.

Для того щоб звичайний споживач зумів підібрати необхідний пристрій захисного відключення серед різноманіття пропонованих моделей, була створена класифікує система, заснована на наступних характеристиках:

  • принцип спрацьовування;
  • рід диференціального струму;
  • затримка за часом відключає диференціального струму;
  • кількість полюсів;
  • метод установки.

Далі розглянемо детальніше кожну з цих класифікацій.

Класифікація # 1 - за методом включення

Існують лише два методу включення - електромеханічний і електронний. У першому випадку автомат відключить харчування на пошкодженій лінії незалежно від напруги мережі. Основний робочий орган - тороидальний сердечник з обмотками.

При утворенні витоку, у вторинному ланцюзі формується напруга для задіяння роботи реле поляризації, що і призводить до активації механізму виключення.

Для пристроїв електромеханічного типу не потрібно зовнішня напруга. Джерелом для їх спрацьовування є диференційний струм на лінії пошкодження

Функціонування апарату з електронним обладнанням повністю залежить від додаткового напруження, тобто потрібний зовнішнє живлення. Тут робочим органом представлена електронна плата з підсилювачем.

Усередині такого механізму немає додаткових джерел, які акумулюють енергію, тому для роботи схеми використовується електрика зовнішньої мережі і, якщо напруги немає, - Пристрій не розірве ланцюг.

Визначення типу пристрою: до клем пальчикової батарейки «АА» припаяти два дроти. Включити УЗО і під'єднати до входу захисного блоку, а наступний - до виходу. Лінії приєднують на один полюс. Якщо апарат відключиться - це означає, що представлений електромеханічний тип, якщо немає - електронний

Приклад роботи електронного УЗО, встановленого на лінії з розеткою, звідки живиться мікрохвильова піч: стався обрив нульової фази, в доповнення до цього, в цей же період утворюється несправність електропроводки СВЧ і відбувається замикання фази на корпус, тобто на ньому з'являється небезпечний потенціал.

Якщо доторкнутися до грубки, електронний тип захисту не буде задіяний, тому що немає мережі живлення. Саме через ненадійність в порівнянні з електромеханічним аналогом цей прилад отримав менше поширення.

Класифікація # 2 - у зв'язку зі струму витоку

Всі моделі випускаються автоматів безпеки додатково поділяють по струму навантаження, що проходить через пристрій. Вони обробляють напруга заданого формату коливань.

На корпусі всіх приладів і в паспорті прописується номінальне значення робочої напруги. Цей параметр повинен відповідати діапазону номінального струму електротехніки.

Тип АС буде активований при моментальному виникненні змінної напруги витоку в підконтрольній схемою або ж при його хвилеподібне нарощуванні. Ці апарати маркуються написом «АС» або символьним знаком «~».

Найбільш відповідний форм-фактор для побутового застосування - УЗО-АС. Модель є найдешевшою з приладів аналогічного дії. У паспорті до електротехніки виробники нерідко вказують конкретну модель захисного автомата, яка підходить для цього виробу

Тип А спрацьовує при миттєвому освіті змінного або пульсационного пробійної струму в контрольованому колі, або при їх повільному наростанні.

Такий механізм можна використовувати в будь-яких представлених ситуаціях. На корпусі автомата нанесена абревіатура «А» або символ, як на графічному зображенні в прямокутнику .

Найчастіше А-тип підключається до схеми, де відтворюється регулювання навантаження за допомогою обрізання верхівки синусоїди, наприклад, коригування показників швидкості оборотних рухів двигуна тиристорним перетворювачем.

Вартість моделі А в рази дорожче в порівнянні з АС, тому що тут додатково здійснюється контроль постійної напруги, що виникає в силовий перетворювальної техніки

УЗО підвиду В ефективні для відтворення реакції в підпорядкованій електросхемі постійного, змінного або перетвореного (випрямленого) струму витоку.

Це дороге устаткування, призначене для об'єктів промислової діяльності. У побутових умовах вони не застосовуються.

Представлені пристрої захисту відключення типу А, В і АС розраховані на час активізації 0, 02-0, 03 с.

Класифікація # 3 - за типом затримки по часу

Ця класифікація передбачає відмінність по двом типам: S і G. Автоматичну захист типу S можна охарактеризувати реакцією селективного формату. Витримка за часом спрацьовування відповідає діапазону 0, 15-0, 5 с. Його доцільно вибирати в разі групового підключення ПЗВ.

Схема квартирного щитка з двома групами навантаження, де підключені два різних типи захисних пристроїв: АС або А, і S

Згідно зі схемою, в щитку розміщено дві навантажувальні групи у вигляді розетки №1 і №2, на які підключено УЗО типу А, а на вхід приміщення другий автомат - S.

Якщо відбудеться пробій в одному пучку, вступної прилад активізується тільки тоді, коли колективне пристрій не виконає свою функцію і не відключить дефектну ділянку.

Селективність активізація розриву ланцюга можна виконати, використовуючи інший метод - за допомогою уставок струму витоку. Цей спосіб набув найбільшого поширення.

Схема квартирного щитка з двома групами навантаження, де підключені два різних типи захисних пристроїв: АС з уставкой пробою, і друге А, але з великим значенням

Візьмемо аналогічну попередньої схему і видозмінимо її таким чином: груповий автомат вибираємо типу АС тільки вже з уставкой діфтока 0, 03 А, а на вводі буде аналогічний пристрій тільки на 0, 1 А.

Є ситуації, коли диференційний струм в ланцюзі пошкодження перевищує номінальні уставки двох приладів захисту. Для першої схеми вибірковість не буде порушена, а в другій - струм відсічення може подати будь-який з підключених пристроїв.

Апарат форм-фактора G також представлений селективним принципом спрацювання і володіє витримкою 0, 06-0, 08 с. Всі описані вибіркові види розраховані на вплив екстремальних струмів - до 15 кА.

Деякі моделі УЗО володіють системою регулювання уставки діфоргана, інші не мають такої можливості. Однак для побутових цілей підходить другий варіант виконання

Струм обмеження є важливим параметром вибору, тому що саме за рахунок цього і забезпечується безпека.

Наприклад, в приміщеннях з підвищеною вологістю, харчування електроприладів здійснюється з підключенням в схему пристроїв відключення з уставкой 0, 01 А. Для стандартних побутових умов - 0, 03 А.

Для організації протипожежної безпеки будівель - 0, 1-0, 3 А. Пропонуємо Вам ознайомитися з порадами щодо вибору протипожежного УЗО і тонкощами його монтажу.

Класифікація # 4 - по числу полюсів

З огляду на те що автоматичний пристрій функціонує за принципом порівняння величин струму, що проходять через нього, то кількість полюсів у автомата буде ідентично кількості струмопровідних ліній.

Двухполюсное УЗО позначається як 2Р. Його включають в однофазну схему для забезпечення захисту людини і запобігання можливих причин пожежі.

Маркування чотирьохполюсних УЗО - 4Р. Вони розраховані на роботу в мережі з трьома фазами. Також можливий варіант комбінації установки, наприклад, прилад з чотирма полюсами вводиться в двухпроводную мережу.

Однак при цьому буде реалізований не весь потенціал пристрої, що є економічно невигідним.

При установці захисного автомата варто враховувати ймовірність того, що струм навантаження може перевищити максимальні робочі значення пристрою. Тому додатково встановлюється автоматичний вимикач з номінальним напругою не більше, ніж робочий струм системи безпеки

Класифікація # 5 - за способом установки приладу

Оскільки диференціальні захисні пристрої виконуються в різних корпусах, їх можна використовувати в якості стаціонарних або переносних.

У другому випадку апарат забезпечується подовжують проводом. Прилади, що фіксуються на din-рейці, монтуються в електрощит, що розміщується або в коридорі, або в квартирі.

Також є варіанти виконання виду УЗО-розетка і УЗО-вилка. І в першому, і в другому випадку будь-який електроприлад, підключений за допомогою такого механізму, при поломці не представляє небезпеки для людини.

Повна розшифровка маркувальних значень

В обов'язковому порядку на корпусі пристрою присутня назва фірми-розробника. Далі слід стандартизована маркування з позначенням серійного номера.

Для розшифровки абревіатури будемо використовувати такий приклад [F] [X] 00 [X] - [XX]:

  • [F] - пристрій захисного відключення;
  • [X] - формат виконання;
  • 00 - цифрові або буквено-цифрові позначення серії;
  • [X] - кількість полюсів: 2 або 4;
  • [XX] - характеристики по виду струму витоку: АС, А і В.

Також тут будуть позначені і номінальні параметри приладу, на які при виборі необхідно звернути особливу увагу.

Расшифровка аббревиатуры: 1 – бренд; 2 – тип устройства; 3 – селективный вид; 4 – соответствие европейским стандартам; 5 – номинальный рабочий ток и уставка; 6 – максимальное переменное рабочее напряжение; 7 – номинальный ток, который прибор может выдержать; 8 – дифференциальная включающая и отключающая способность; 9 – электросхема; 10 – ручная проверка работоспособности; 11 – маркировка положения переключателя

К максимальным параметрам, на которые рассчитаны устройства, относятся: напряжение Un, ток In, дифференциальное значение тока размыкания цепи IΔn, способность включения и отключения Im, коммутационная способность при замыканиях Icn .

Основные маркировочные значения должны быть расположены таким образом, чтобы оставаться видимыми после установки прибора. Некоторые параметры могут наноситься сбоку или на задней панели, видимые только до монтажа изделия.

Выходы, предназначенные только для подсоединения нулевого провода, обозначаются латинским символом « N ». На отключенный режим УЗО указывает символ « О » (окружность), включенный - короткая вертикальная черта « I ».

Не на каждое изделие нанесены оптимальные температурные показатели окружающей среды. В тех моделях, где есть символ - это значит, что диапазон рабочего режима от -25 до + 40 °C, если нет никаких обозначений - имеются в виду стандартные показатели от -5 до +40 °С.

Висновки і корисне відео по темі

Видеоматериал с подробным обзором всех составляющих элементов обзорных механизмов защиты, их предназначения и принципа взаимодействия друг с другом:

Описание всех типов защитных автоматов, а также советы, как правильно делать свой выбор:

Ответ на извечный вопрос, на чем остановить свой выбор – на дифференциальном автомате, или на УЗО + секреты монтажа:

Применение УЗО - выгодное и правильно решение не только со стороны экономии, но, с точки зрения пожарной безопасности, и защиты человека.

Рекомендуется максимально задействовать его потенциал в бытовых условиях, устанавливая на все группы электротехники для обеспечения полной изоляции от воздействия электричества .

У вас остались вопросы по принципу действия или классификации устройств защитного отключения? Или вы хотите дополнить изложенный материал полезными сведениями? Пишите, пожалуйста, свои уточнения в блоке комментариев, задавайте вопросы – эксперты и компетентные посетители нашего сайта постараются максимально развернуто вам ответить.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Електрик