Серед розмаїття захисних апаратів існує селективне УЗО, яке фахівці відзначають як практичний і оптимальний варіант організації захисту. Чим же виділяється цей вид пристроїв від інших з спорідненої групи?
Якими властивостями володіє селективний прилад і наскільки висока його чутливість? Спробуємо розібратися з допомогою невеликого огляду в цьому напрямку.
Призначення і принцип дії
Релейні пристрої для електричних мереж, покликані забезпечити захист від прямого дотику в небезпечних зонах, а також захист обладнання, представлені різноманітним конструктивним виконанням.
Особливості селективних апаратів
Відмінною рисою селективного приладу є наявність у схемі функції витримки часу відключення ланцюга, яким харчується навантаження.
Зазвичай цей параметр перевищує значення 40 мс - це значить, що селективні апарати не розраховані захищати від ураження при прямому дотику.
Асортимент пристроїв, застосовуваних для захисту при експлуатації електричних мереж, забезпечує великий вибір. Практично всі види УЗО допустимо використовувати в мережах однофазного дії або трифазного
Також серед особливостей селективних апаратів слід відзначити їх хорошу стійкість по реакції на скачки струму і напруги. Завдяки цій властивості практично повністю виключається ризик помилкових спрацьовувань і, відповідно, відключень ланцюга. Про те, що таке селективність автоматичних вимикачів докладно розказано в цьому матеріалі.
Як правило, на практиці використовуються прилади, чий номінальний струм знаходиться в межах 25-100 А. При цьому величина диференціального струму витоку знаходиться в діапазоні 0, 1-0, 3 А.
Виготовляються двополюсні і чотириполюсні варіанти приладу. Кожен вид активно застосовується в складі розгалужених каскадних схем.
Принцип дії і пристрій УЗО типу S
Відмінні риси селективних приладів обмежуються тільки тими, що вказані вище.
У всьому останньому конструктивному функціонал особливої різниці між селективними апаратами і пристроями загального призначення фактично не спостерігається.
Принцип дії модулів переслідує єдину мету - запобігти можливим витоку струму, що становить потенційну загрозу користувачам різної електричної техніки. Також УЗО селективного типу діють на запобігання пошкодження техніки
Принцип дії, відповідно, залишається стандартним - застосовним до всіх приладів захисного призначення з групи УЗО:
- Є в конструкції диференційний трансформатор.
- Завдяки трансформатору, виконується порівняння контрольних струмів.
- Різниця передається на чутливий елемент.
- Якщо різниця перевищує встановлений контрольний параметр, відбувається відсічення.
Ось і весь принцип роботи в загальних його рисах. Правда, слід ще відзначити таку особливість, як залежність приладів від харчування.
На практиці використовуються два конструктивних варіанта УЗО селективного типу (і загальних теж). Один з варіантів передбачає зовнішнє живлення, а інший його повністю виключає.
Четирехполюсний модуль, вбудований в мережу однофазного напруги. Включення виконано на основі традиційного рішення, коли використовується вступної автомат, лічильник обліку електричної енергії та слідом селективне УЗО
Зрозуміло, що конструкції захисного апарату, де не використовується зовнішня живить ланцюг, виглядають більш надійними, ніж ті, що вимагають джерело енергії для ефективності роботи.
Так як диференційний трансформатор, по суті, є чільним елементом конструкції, до цієї деталі схеми УЗО пред'являються особливі вимоги.
Магнітне осердя ДТ повинен володіти суворої лінійної характеристикою намагнічування.
Приблизно таким чином протікають процеси всередині магнітного сердечника УЗО селективного типу і протягом струмів за існуючими робочим обмоткам. За рахунок зміни струмових показників кожної лінії контролюється фактор витоку
Температурні властивості магнітного сердечника повинні забезпечувати якісну роботу в широкому діапазоні температур. Тому для виготовлення цього елемента застосовується спеціальний матеріал - аморфне залізо або подібний.
Іншими частинами конструкції селективного приладу УЗО є чутливі магнітоелектричні реле - елементи прямої дії, іменовані часто граничними органами.
У деяких конструкціях реле замінюються електронікою, але принцип залишається той же.
Нормальний і аварійний режими
При роботі УЗО типу S, до того часу поки не відзначається наявність струму витоку (диференціального струму), провідники, що утворюють електричний ланцюг в магнітному полі сердечника, пропускають рівноцінні номінальні струми навантаження.
Схема, що показує наочно внутрішні процеси модуля селективного типу при експлуатації пристрою в робочому режимі. Необхідний рівень чутливості забезпечує його настройка по току відсічення
Цими струмами, рівними за величиною, всередині сердечника наводяться магнітні поля різноспрямованої дії.
Їх сумарний потік виявляється рівним нулю, чим пояснюється відсутність струму на вторинній обмотці ДТ. Її нульовий струм не впливає на чутливий елемент відсічення. УЗО залишається включеним.
В іншому випадку, коли описана схема порушується, також порушується баланс струмів. В результаті на вторинній обмотці ДТ утворюється струм певної величини.
Як тільки ця величина перевищить граничне значення пускового елемента селективного захисного апарату, він спрацює. Що призведе в дію виконавчу систему блокування - відсічення ланцюгів живлення навантаження. УЗО відключиться і відсіче ланцюг навантаження.
Традиційні сфери застосування приладу
Як зазначалося вище, цю модифікацію захисних пристроїв не використовують для захисту від прямого контакту.
Найчастіше пристрої застосовуються в якості блокаторів на випадок можливого загоряння електропроводки або системних механізмів.
Прямий контакт з технікою, тим більше побутової, явище звичайне. Однак в разі струмового витоку такої контакт загрожує важкими наслідками. Від прямого контакту в умовах витоку УЗО типу S не захистить, але для цього є інші види приладів
Ці ж УЗО використовуються як захисні засоби проти короткого замикання в ланцюгах харчування цінних дорогих установок / приладів / техніки або в ланцюгах харчування важливих технологічних систем.
Звичайна справа - використання механізмів селективного типу при побудові складних каскадних електричних схем, де на кожному відгалуженні задіяна навантаження різного виду з різними струмами.
Каскадне схемне рішення по розводці електричної мережі із застосуванням модулів захисту селективного типу. Один з найпоширеніших варіантів, які застосовуються при електрифікації житлових будинків
При такій конфігурації системи розгалуження електрики селективними приладами, забезпечується надійний захист по окремих дільницях.
А також кожні окремі УЗО в разі аварії забезпечують можливість оперативного визначення дефекту.
Схеми підключення ПЗВ селективної відсічення
Власне, схемні рішення в даному випадку теоретично не мають якихось особливостей, які відрізняли б їх від побудови схем з іншими типами приладів групи.
Інше питання, в якій послідовності включати, допустимо, селективну відсічення і відсічення на пряме дотик?
Типове виконання приладу, яким забезпечується блокування електроживлення на випадок витоку струму і прямого торкання. Налаштування по току відсічення, як правило, становить не менше 30 мА
Якщо ж розглядати апарат селективного відключення в одиничному варіанті, то він в цьому випадку є елементом найпростішої схеми і монтується стандартно:
- Першим встановлюється автоматичний вимикач.
- Далі слід УЗО типу S.
- Потім нагрузочная ланцюг.
Тим часом захист застосовують у найрізноманітніших варіантах користування електричними мережами.
Наприклад, необхідно забезпечити високу надійність роботи трифазного електродвигуна. Як в цьому випадку організувати захист через УЗО селективного типу?
Інший варіант виконання - четирехполюсний апарат - більш зручне, з точки зору можливостей конфігурації електричної розводки. За допомогою цього модуля легше маніпулювати з розведенням «земляний» шини
Тут успішно підійде четирехполюсний прилад, за допомогою якого можна організувати схему захисту від КЗ (короткого замикання) обмоток.
Підключення також здійснюється за допомогою проміжної вставки УЗО. Тобто перш включається автомат, другим номером йде селективний захист, третім - електродвигун.
Варіант схемного рішення з електричним двигуном. Просте і досить ефективне рішення по захисту мотора від можливих міжфазних замикань або коротких замикань на корпус
Однофазну схему під стандартні потреби, такі як освітлення і електроживлення, можна досить просто сконструювати, застосувавши двополюсний прилад і кілька автоматичних вимикачів.
Розведення однофазних каналів в кожну окрему кімнату виконується через автоматичні вимикачі, які живляться фазою, що виходить від апарату захисту.
Це, можна сказати, класичну схемне рішення, яким користуються в більшості випадків власники муніципального житла, власники будинків, котеджів.
Класичний схемний варіант з одним приладом струмового захисної відсічення під розведення кількох електричних ланцюгів. Звичайне рішення в будинках старих будівель, де не передбачалося використання земляний шини
Сучасні проекти житла припускають організацію схем з обов'язковою присутністю заземляющей шини. Тому для таких рішень характерним є незначна зміна / доповнення схеми розводки.
Зокрема, додатковим елементом розводки стає заземлювальний провідник (PE), який є такою ж невід'ємною частиною, як і шина нуля.
Альтернативне схемне рішення з тієї ж секторальної варіацією розводки і з застосуванням тих же приладів. Тільки в цьому варіанті вже використовується заземлювальна шина. Подібний приклад бачиться більш ефективним в плані захисту
У квартирах, будинках, котеджах пристрої селективного захисту виступають обов'язковим доповненням квартирного електрощита, коли мешканці користуються побутовими приладами:
- пральною машиною;
- посудомийних агрегатом;
- потужної електричної плитою (грубкою).
Причому цей тип апаратів (селективних) виступає, як правило, другий захисної щаблем, тоді як на першому місці діють УЗО відсічення при безпосередньому прямому контакті.
Тобто має місце групове включення пристроїв і це дійсно ефективний варіант в плані безпеки експлуатації побутових електричних мереж.
Нюанси підключення модулів типу S
Власне, нюанси ті ж самі, якими супроводжується процес підключення стандартних захисних апаратів.
Клеми кожного з приладів мають певне призначення (фазна, нульова) і позначаються відповідним чином.
Клемники на приладі захисту і позначення для підключення електричних ліній. Також показано позначення кнопки для виконання тестової операції на предмет коректного спрацьовування УЗО
При монтажі неприпустимо зміна позицій клем щодо їх призначення по відношенню до ланцюгів харчування.
Якщо замість фази підключити нульову шину - це як мінімум перспектива виходу з ладу самого пристрою. Переплутати місцями дві точки вкрай складно, але на практиці буває і таке.
Ще один нюанс - настройка модуля під існуючу електричний ланцюг в плані граничної відсічення по струму.
Якщо ж конструкція не передбачає варіанти настройки по току, слід правильно підібрати пристрій з техніко-експлуатаційними характеристиками.
Нарешті, обов'язковим нюансом підключення є тестування приладу в режимі подачі електроживлення в ланцюг навантаження.
Ця функція проста і вимагає тільки одного дії - активації спеціальної кнопки, яка так і позначається на корпусі / в документації як «Тест».
Висновки і корисне відео по темі
Доступне і зрозуміле відеопоясненіе селективності роботи захисного апарату:
Відео демонструє практику включення з ланцюг групи приладів і реальна дія пристроїв в аварійних ситуаціях:
Часто можна зустріти міркування щодо простоти включення УЗО в електромережу приватного житла. Разом з міркуваннями нерідко рекомендують робити цю роботу своїми руками. Мотив відомий - економія. Однак економити на власній безпеці не найкращий вибір. А тому, подібні дії по монтажу селективного апарату захисту Обов'язково проводьте руками професійного електрика.
У вас є досвід використання або підключення селективних УЗО і ви можете доповнити наш матеріал цікавою інформацією по темі статті? Будь ласка, пишіть свої коментарі, задавайте питання в розташованому нижче блоці.