Пристрій захисного відключення УЗО. Пристрій захисного відключення (УЗО) Узо принцип дії

Наявність в побуті і на виробництві безлічі пристроїв, що працюють від мережі змінного напруги, створює небезпеку ураження електричним струмом в деяких ситуаціях. Протікає через організм людини струм, починаючи від деякого мінімального значення, може бути смертельно небезпечним. Для захисту людини, а також запобігання поломок обладнання розроблені кілька типів пристроїв, що дозволяють в автоматичному режимі припинити подачу електричної енергії, в залежності від зміни заданих граничних параметрів.

Одне з таких пристроїв - пристрій захисного відключення, далі УЗО, буде розглядатися нижче. Будуть вивчені принцип роботи УЗО і схема підключення, а також дані рекомендації з вибору параметрів.

призначення УЗО

Захист реагує на появу витоку в електричних ланцюгах. При перевищенні струму понад порогового значення пристрій практично миттєво розмикає електричний ланцюг, знімаючи харчування з апаратури. Причин виникнення витоку може бути безліч:

Старіння ізоляції проводів і зміна її властивостей;
Порушення ізоляції сторонніми предметами або під дією зовнішніх умов;
Пошкодження апаратури;
Порушення контактів.

У побуті найбільш небезпечними в плані появи витоків є пристрої, забезпечені водонагрівачами:

бойлери;
Пральні та посудомийні машини;
Електричні котли опалення.

У перерахованих пристроях є нагрівач - ТЕН, який безпосередньо контактує з водою. При перегрів через відкладення накипу поверхню нагрівача лопається, і вода надходить до нагрівальної спіралі, викликаючи витік.

Існує деяка різниця в роботі УЗО в разі заземленої апаратури і такою, що працює без заземлення.

Якщо пристрої заземлені, то пошкодження всередині них викликає витоку на заземлювальний провідник, в результаті чого спрацьовує захист і відключає апаратуру.

При відсутності заземлення несправний прилад нічим не видає своєї поломки. Але на його корпусі може бути присутнім небезпечний потенціал. Струм витоку виникає лише в разі дотику, навмисного або випадкового. Тому дуже важливим є такий параметр, як швидкодія спрацьовування.

Робота пристрою захисного відключення ґрунтується на вимірюванні різниці струмів, що протікають в фазному і нульовому проводах мережі. В ідеальних умовах ця різниця дорівнює нулю, але при пошкодженнях частина струму йде іншим шляхом, минаючи нульовий провід. Таким чином, пристрій фіксує різницю, і якщо вона більше норми, виробляє відключення ланцюга.

Принцип роботи ПЗВ в однофазної мережі заснований на вимірюванні різниці струмів провідників за допомогою диференціального трансформатора, який являє собою трансформатор струму з трьома обмотками. По двох з них протікають струми фазного і нульового провідника, а з третьої, що складається з великої кількості витків, знімають напругу, пропорційне різниці.

У нормальному стані магнітні потоки фазного і нульового проводу взаємно віднімаються, тому напруга на контрольній обмотці відсутня. Різниця струмів викликає поява разностного магнітного потоку, який створює ЕРС в витках контрольної обмотки, яка навантажена на високочутливі Магнітоелектричний Рале. Реле, в свою чергу, контактами розмикає електричний ланцюг.

Зверніть увагу! Розмикання ланцюга призводить до зникнення струму в обмотках диференціального трансформатора, але реле при цьому не повертає контакти в замкнуте положення. Розблокування контактів можна виконати тільки вручну.

Принцип роботи трифазних УЗО ідентичний однофаз, за \u200b\u200bвинятком того, що в трансформаторі є чотири струмових обмотки, оскільки в трифазній мережі при нормальній роботі повинна дотримуватися рівність суми фазних струмів і струму в нульовому проводі.

Розробка малогабаритних пристроїв захисного відключення стала можливою після появи матеріалів з високою коерцитивної силою. В іншому випадку для отримання необхідної ЕРС контрольної обмотки потрібно було б значну кількість витків в струмових обмотках.

Важливо! ПЗВ не спрацьовує в разі перевищення допустимого струму в мережі, наприклад, при короткому замиканні. Для цих випадків існують автоматичні вимикачі. Інша справа, якщо фазний провід буде закорочен на заземлення. Для УЗО в цьому випадку немає різниці, витік чи це або КЗ на землю. Воно спрацює.

Для перевірки працездатності в конструкції передбачена ланцюг, яка імітує витік. Ланцюг підключається натисканням кнопки «Тест», в результаті чого пристрій має спрацювати. У діючих мережах таку перевірку рекомендується проводити не рідше, ніж один раз на місяць.

підключення УЗО

Для захисту від ураження електричним струмом рекомендується встановлювати ПЗВ відразу після лічильника, між ним і автоматичним вимикачем даної ділянки ланцюга. В ідеальному випадку УЗО має встановлюватися на всі ланцюги квартирної проводки, але зазвичай його встановлюють тільки там, де без нього не обійтися: в ланцюгах кухонь, ванних кімнат, тобто там, де висока ймовірність появи витоків і несприятливі умови щодо електробезпеки.

Досить часто можна зустріти розподільні щити, в яких встановлено одне УЗО відразу на кілька ланцюгів. Для цього після захисного пристрою встановлюються кілька автоматів, контролюючих відповідні ланцюги.

Підключення пристроїв захисту не відрізняється складністю. Головне - чітко слідувати за відповідністю найменувань підключаються клем і підводяться проводів. На клемах пристрою є написи:

L - клема підключення фазного проводу;
N - клема підключення нейтралі.

Якщо переплутати клеми, то страшного нічого не станеться, просто можливі помилкові спрацьовування пристрою.

Часто задають питання, як правильно підключити УЗО, до автоматів або після них? Можна зустріти твердження, що автомати необхідні не тільки для аварійного розмикання ланцюга, але і для захисту самого УЗО. Насправді немає ніякої різниці, якою буде схема включення, оскільки автомати розраховані на струм, менший, ніж здатні витримувати УЗО, і спрацюють вони раніше, ніж захист вийде з ладу. Інша справа в зручності монтажу. Розглянемо кілька варіантів:

УЗО і автомат захищають один ланцюг, і автомат встановлено першим. Тоді дроти до електролічильника підключаються таким чином: нульовий - підключається відразу до УЗО, а фазний - спочатку зводиться на автомат. В результаті обидва дроти, що йдуть до споживачів, підключаються до вихідних клем УЗО;
Те ж саме, але автомат встановлено останнім. Обидва дроти від лічильника йдуть до УЗО, а потім фазний - підключається до автомата. Виходить, що до споживача фазний і нульовий провідники будуть йти від різних пристроїв, а це ускладнює розуміння пристрою електрощитка і не виключає плутанини;
Одне ПЗВ захищає кілька ланцюгів. Тут єдиний вірний варіант, коли автомати встановлені після захисту, оскільки тільки таким чином можна зробити поділ ланцюгів.

Відмінності УЗО і диференціального автомата

Для захисту споживачів в розподільних щитках можуть встановлюватися комбіновані пристрої, які поєднують одночасно кілька функцій: захист від короткого замикання, подібно автоматичного вимикача, і захист від струмів витоку, що використовує однаковий з УЗО принцип роботи. Конструктивно це являє собою два пристрої, поміщені в один корпус.

Для недосвідченого споживача зовнішній вигляд УЗО і дифавтомати абсолютно однаковий. Розрізнити їх можна тільки по маркуванню. Для вітчизняних пристроїв маркування УЗО починається з символів ВД - «вимикач диференційний», а дифавтомати з символів АВДТ - «автоматичний вимикач диференціального струму». В імпортних виробах принцип маркування інший. У будь-якому випадку на обох типах пристроїв є позначення максимального струму, тільки на дифавтомати воно починається з буквених символів B, C абоD, Які визначають характеристику автоматичного вимикача:

16А - пристрій захисного відключення з номінальним струмом 16 А;
С16А - диференційний автомат з струмом спрацьовування 16 А.

Більш детально все відмінності можна побачити на відео, яких багато у вільному доступі.

Основна перевага діфавтомат - зниження кількості точок комутації, що особливо актуально в складних електричних щитах з безліччю ланцюгів. Поки це єдина перевага. Недоліків декілька:

Вартість дифавтомати вище, ніж сума витрат на УЗО і автоматичний вимикач;
Заміна також виходить дорожче, так як в разі роздільної установки захисних пристроїв заміну буде вимагати тільки одне з них;
При спрацьовуванні дифавтомати неможливо визначити причину несправності: коротке замикання або витік.

Як вибрати УЗО по параметрам

Основними параметрами пристроїв захисного відключення є величина струму спрацьовування і номінальний струм. Перша величина визначає значення струму витоку, при якому пристрій гарантовано спрацьовує, а друга - характеризує максимальний струм навантаження, який не призводить до порушень нормальної роботи.

УЗО випускаються зі струмом спрацьовування від 6 до 500 мА. На маркуванні зазвичай вказується значення в амперах зі стандартного ряду значень:

0.006А;
0.01А;
0.03А;
0.1А;
0.3А;
0.5А.

Природне бажання кожного - максимально убезпечити себе і близьких, встановивши захист з мінімальним значенням струму спрацьовування. Але при цьому необхідно враховувати стан електропроводки, оскільки найменше порушення характеристик ізоляції може викликати помилкові відключення пристроєм захищаються ланцюгів.

На практиці встановлено, що нормальний захист забезпечують пристрої з струмом спрацьовування 30 мА або 0.03А. Значення номінального струму також вибирається зі стандартного ряду значень від 6 до 125А.

Зверніть увагу! Номінальний струм ПЗВ повинен бути більше, ніж струм спрацьовування автоматичного вимикача.

Електрика не допускає помилок, тому всі роботи з електричними мережами, починаючи від проектування і закінчуючи монтажем, слід проводити тільки при наявності досвіду і навичок, в іншому випадку безпечніше довірити роботу професіоналам, не піддаючи себе непотрібному ризику.

Відео

Сподобалося відео? Підписуйтесь на наш канал!

Одним з головних механізмів, яке повинно бути в електричному щиті кожного споживача, є пристрій захисного відключення (УЗО). Залежно від номінального струму спрацювання, УЗО може забезпечувати захист споживача як від ураження електричним струмом, так і від пожежі. Для захисту від ураження електричним струмом ПУЕ рекомендує застосовувати апарат з номінальним струмом витоку не більше 30 мА, для захисту від загоряння - до 300 мА. Але в обох випадках пристрій і принцип дії УЗО однакові.

Також слід зазначити, що існує два типи ПЗВ: електромеханічне і електронне. Сьогодні в нашій статті ми розповімо про те, як влаштовано і як працює електромеханічне УЗО.

пристрій УЗО

Електромеханічне УЗО складається з наступних елементів:

корпус УЗО;
верхні і нижні клеми для підключення проводу або кабелю;
дугогасительниє камери, що забезпечують швидке гасіння дугового розряду, який може утворюватися при розмиканні контактів;
рухливі контакти;
випрямляч, призначений для перетворення змінного струму в постійний;
диференційний трансформатор, що складається з первинної обмотки, виконаної в кілька витків силовими проводами і підключеної до рухомого і нерухомого контактів, і вторинної обмотки з тонкого мідного дроту, кінці якої підключені до випрямляча;
поляризоване реле, яке в разі виявлення струму витоку впливає на механізм розчеплення;
важіль управління зі спусковим механізмом;
індикатор диференціального струму, який з'являється в разі спрацювання ПЗВ;
кнопка "Тест";
рухливий (у вигляді пружини) і нерухомий контакти кнопки "Тест";
струмообмежуючі резистор, що забезпечує імітацію струму витоку.

Принцип роботи електромеханічного ПЗВ

Розглянемо принцип роботи функції "Тест": при натисканні кнопки пружина, поєднана з фазним полюсом, стосується платівки контакту, який підключений до клеми полюса "N" УЗО. При цьому струм починає протікати через струмообмежуючі резистор, який імітує струм витоку і призводить до спрацьовування пристрою. Якщо при натисканні копки «Тест» ПЗВ не вимкнулося, це означає, що воно браковане або ж вийшло з ладу.

далі розглянемо принцип роботи УЗО. У нормальному режимі при подачі живлення до електроприладу через УЗО магнітні поля, створювані проводами первинної обмотки, нейтралізують один одного. Тому на вторинній обмотці напруга не виникає і струм протікає в штатному режимі.

При появі струму витоку, наприклад, внаслідок пробою ізоляції кабелю, в трансформаторі створюється магнітний потік, який викликає напругу на вторинній обмотці. У свою чергу напруга подається через випрямляч на поляризоване реле, яке в разі перевищення граничного значення струму витоку призводить до спрацьовування УЗО.

При відсутності заземлення апарат не буде реагувати, і робота ПЗВ буде протікати в штатному режимі до моменту виникнення в ланцюзі витоку на землю (наприклад, якщо споживач доторкнеться до металевого корпусу електроприладу). При такому торканні виникне різниця струмів, яка призведе до миттєвого спрацьовування УЗО.

Таким чином, ми розповіли, як влаштовано і як працює електромеханічне УЗО. Ви також можете подивитися наше відео, в якому детально показаний принцип роботи УЗО в однофазної мережі.

Абревіатура УЗО створена від словосполучення «Пристрій захисного відключення», яке визначає призначення приладу, що полягає в знятті напруги з підключеною до нього схеми при виникненні випадкових пробоїв ізоляції і освіті через них струмів витоків.

Принцип роботи

Для роботи УЗО використовується принцип порівняння входять до контрольовану частину схеми і виходять з неї струмів на основі диференціального трансформатора, який переводить первинні величини кожного вектора в строго пропорційні по куту і напрямку вторинні для геометричного складання.

Метод порівняння можна уявити звичайними вагами або балансиром.

Коли рівновагу дотримано, то все працює нормально, а якщо він порушений змінюється якісний стан всієї системи.

У однофазної ланцюга порівнюються відповідний до вимірювального органу вектор струму фази і виходить з неї - нуля. При нормальному режимі роботи з надійною цілої ізоляцією вони рівні, врівноважують один одного. Коли виникає несправність в схемі і з'являється струм витоку, то баланс між розглянутими векторами порушується на його величину, яка вимірюється однією з обмоток трансформатора і передається блоку логіки.

Порівняння струмів в трифазного ланцюга здійснюється за цим же принципом, тільки через диференційний трансформатор пропускаються струми всіх трьох фаз, а небаланс створюється на основі їх порівняння. У нормальному режимі роботи струми трьох фаз при геометричному складання збалансовані, а при порушеннях ізоляції будь-фази виникає струм витоку в ній. Його величина визначається підсумовуванням векторів в трансформаторі.

Структурна схема

Спрощено роботу пристрою захисного відключення можна по блокам уявити структурною схемою.

Небаланс струмів з вимірювального органу направляється на логічну частину, яка працює за принципом реле:

1. електромеханічного;

2. або електронного.

Важливо розуміти різницю між ними. Електронні системи зараз бурхливо розвиваються і користуються все більшою популярністю з багатьох причин. Вони мають широкий функціонал, великі можливості, але вимагають для роботи логіки і виконавчого органу електричне живлення, яке забезпечує спеціальний блок, що підключається до основного ланцюга. Якщо електрику відключиться з різних причин, то таке УЗО, як правило, не спрацює. Виняток становлять рідкісні електронні моделі, оснащені цією функцією.

Електромеханічні реле використовує механічну енергію зведеною пружини, яка нагадує за принципом роботи звичайну мишоловку. Щоб реле спрацювало досить мінімального механічного зусилля на очуствленний виконавчий елемент.

Як мишка доторкається до приманки підготовленої мишоловки, так і виникає при небаланса в диференціальному трансформаторі струм від витоку веде до спрацьовування виконавчого елемента і відключення напруги з схеми. Для цього в реле вбудовані силові контакти в кожну фазу і контакт підготовки тестера.

Будь-який тип реле має певні переваги і недоліки. Електромеханічні конструкції надійно працюють протягом багатьох десятиліть і добре себе зарекомендували. Вони не вимагає наявності зовнішнього живлення, а електронні моделі - залежать від нього повністю.

В даний час вважається загальновизнаним, що найбільш ефективним заходом захисту від ураження електричним струмом в електроустановках напругою до 1000 В є пристрій захисного відключення (УЗО) по току витоку.

Чи не заперечуючи проти важливості цього заходу захисту, більшість фахівців протягом багатьох років ведуть суперечки щодо значень основних параметрів УЗО - струму установки, часу спрацьовування і надійності.Пояснюється це тим, що параметри УЗО тісно пов'язані з його вартістю і умовами експлуатації.

Дійсно, чим нижче струм уставки і менше час спрацьовування, чим вище надійність УЗО, тим дорожче його вартість.

Крім того, чим нижче струм уставки і менше час спрацьовування УЗО, тим жорсткіші вимоги до ізоляції ділянки, що захищається, оскільки навіть незначне погіршення її в умовах експлуатації може призводити до частих, а в ряді випадків і тривалим, хибним відключень електроустановки, роблячи тим самим неможливою її нормальну експлуатацію.

З іншого боку, чим вище струм уставки ПЗВ і більше час його спрацьовування, тим гірше його захисні властивості.

конструкція УЗО

Компонування однофазного ПЗВ представлена \u200b\u200bна зображенні нижче.

У ній на вхідні клеми підводиться напруга, а на вихідні - підключається контрольована схема.

Трифазне пристрій захисного відключення виготовлено так само, але в ньому контролюються струми всіх фаз.

На представленому малюнку показано чотирьохпровідну УЗО, хоча в продажу є трипровідні конструкції.

Як перевірити УЗО

У будь-якої моделі конструкції вбудована функція перевірки працездатності. Для цього використовується блок «Тестер», що представляє собою розімкнутий контакт - кнопку з пружинним самоповерненням і струмообмежуючі резистор R. Його величина підібрана для створення мінімально достатнього струму, штучно імітує витік.

При натисканні кнопки «Тест» підключений в роботу ПЗВ повинен відключитися. Якщо цього не відбулося, то його слід бракувати, шукати поломку і ремонтувати або замінювати справним. Щомісячне тестування пристрою захисного відключення підвищує надійність його експлуатації.

До слова, справність електромеханічних і окремих електронних конструкцій легко перевірити в магазині до покупки. З цією метою досить при включеному реле короткочасно подати струм в ланцюг фази або нуля від батарейки з будь-полярністю підключення за варіантом 1 і 2.

Справний УЗО з електромеханічним реле спрацює, а електронні вироби в переважній більшості випадків так не перевірити. Їм для роботи логіки потрібно харчування.

Як підключити УЗО до навантаження

Пристрої захисного відключення розробляються для використання в схемах електропостачання по системі TN-S або TN-C-S з підключенням в електропроводці захисної нульовий шини РЕ, до якої підключаються корпусу всіх електричних приладів.

У цій ситуації при порушенні ізоляції виникає на корпусі потенціал відразу стікає через провідник РЕ на землю і орган порівняння обчислює несправність.

У нормальному режимі електропостачання ПЗВ не відключає навантаження, тому всі споживачі електричного струму працюють оптимально. Від струму кожної фази в муздрамтеатрі трансформатора наводиться свій магнітний потік Ф. Оскільки вони рівні за величиною, але протилежно спрямовані, то взаємно знищують один одного. Сумарний магнітний потік відсутній і не може навести в обмотці реле ЕРС.

При виникненні витоку небезпечний потенціал стікає на землю через захисну шину РЕ. В обмотці реле наводиться ЕРС від виниклого небалансу магнітних потоків (струмів в фазі і нулі).

Пристрій захисного відключення миттєво обчислює таким способом несправність і в частки секунди обезструмлює схему силовими контактами.

Особливості роботи УЗО з електромеханічним реле

Використання механічної енергії зведеною пружини в окремих випадках може бути вигідніше, ніж застосування спеціального блоку для електричного живлення логічної схеми. Розглянемо це на прикладі, коли нуль мережі живлення обірваний, а фаза надходить.

У такій ситуації статичні електронні реле не будуть отримувати харчування, а, отже, не зможуть працювати. У той же час в цій ситуації у трифазної системи виникає перекіс фаз і підвищення напруги.

Якщо станеться в ослабленому місці пробою ізоляції, то потенціал з'явиться на корпусі і буде йти через РЕ-провідник.

У УЗО з електромеханічним реле захисту відпрацюють нормально від енергії зведеною пружини.

Як працює УЗО в двухпроводной схемою

Незаперечні переваги захистів від струмів витоків в електрообладнанні, виконаному за системою TN-S за допомогою використання ПЗВ, привели до їх популярності і бажанням окремих власників квартир встановлювати УЗО в двухпроводке, що не обладнаної РЕ-провідником.

У цій ситуації корпус електроприладу ізольований від землі, не повідомляється з нею. Якщо виникає пробій ізоляції, то потенціал фази з'являється на корпусі, не стікає з нього. Людина, яка має контакт з землею і випадково доторкнеться до приладу, потрапляє під дію струму витоку точно так же, як і в ситуації без УЗО.

Однак, в схемі без пристрою захисного відключення струм може проходити через тіло довго. Коли ж УЗО встановлено, то воно відчує несправність і відключить напругу за час уставки протягом часток секунди, ніж знизить і ступінь отримання електротравми.

Таким чином, захист полегшує порятунок людини при попаданні під напругу в будівлях, обладнаних за схемою TN-C.

Багато домашні майстри намагаються самостійно встановлювати УЗО в старих будинках, які очікують реконструкцію для переходу на систему TN-C-S. При цьому в кращому випадку виконують саморобний контур заземлення або просто підключають корпусу електроприладів до водопровідної мережі, батарей опалення, залізним деталям фундаменту.

Такі підключення можуть створити критичні ситуації при виникають несправності і завдати серйозної шкоди. Роботи зі створення контуру заземлення повинні виконуватися якісно і контролюватися електричними вимірами. Тому їх виконують підготовлені фахівці.

види кріплення

Більшість УЗО виконується в стаціонарному виконанні для кріплення на поширену Din-рейку в електрощитку. Однак, у продажу можна зустріти переносні конструкції, які підключаються в звичайну електророзетку, а від них далі живиться захищається прилад. Вони коштують трохи дорожче.

В останні десятиліття асортимент захисних електричних апаратів доповнився пристроями захисного відключення (УЗО), диференціальними автоматичними вимикачами (дифавтомати), пристроями захисту від імпульсних перенапруг (ПЗІП). Перераховані апарати захисту дозволяють підвищити безпеку експлуатації електричних мереж. Цей матеріал присвячений УЗО. Точніше одним з різновидів пристроїв захисного відключення - електромеханічного ПЗВ.

На замітку! Часто УЗО називають пристроями диференціального струму (УДТ). Ця назва пов'язана з принципом дії захисних апаратів. Про будову та принцип дії УДТ буде розказано нижче.

призначення УЗО

Більшість апаратів струмового захисту (запобіжники, автоматичні вимикачі та інше) захищають електропроводку і підключені до неї електроприймачі від струмів перевантаження і короткого замикання. Пристрої захисного відключення виконують інші функції. Залежно від струму спрацювання вони забезпечують захист людей від ураження електричним струмом або запобігають виникнення пожежі.

Кожен електрик знає, що змінний струм промислової частоти, що протікає через тіло людини, стає небезпечним для здоров'я, якщо його величина перевищує 0.01 ампера. Токи понад 0.1 А небезпечні смертельно. Тому граничний струм спрацьовування (уставка) УЗО захищає людину від удару струмом зазвичай вибирається з номіналів 10 мА або 30 мА. Перша уставка використовується для сирих приміщень, дитячих кімнат і так далі. Уставка 30 мА застосовується для звичайних умов.

Для запобігання пожеж встановлюють апарати, налаштовані на диференціальні струми, що перевищують 300 мА.

Принцип дії електромеханічного ПЗВ

Пристрої захисного відключення реагують на струми витоку, що виникають при порушенні ізоляції електропроводки або в момент дотику людини до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою. Головною особливістю струмів витоку є те, що вони порушують баланс (рівність) струмів що протікають через фазні дроти і нульовий провід.

Для виявлення витоку застосовується диференційний трансформатор. Конструктивно він складається з:

ферритового кільця службовця магнитопроводом (сердечником);
первинних обмоток, якими є фазні провідники і нульовий провід, пропущені через сердечник;
вторинної (вимірювальної) обмотки.

При відсутності струмів витоку сумарний магнітний потік, створюваний в осерді трансформатора первинними обмотками, дорівнює нулю. При цьому у вторинній обмотці ЕРС відсутня. У разі виникнення витоку, баланс струмів порушується і у вторинній обмотці починає наводитися ЕРС. На висновках вимірювальної обмотки виникає різниця потенціалів. Різниця потенціалів тим вище, чим більше струм витоку.

На замітку! Електричні захисту, засновані на порівнянні струмів, називаються диференціальними струмовими захистами.

Напруга знята з вторинної обмотки диференціального вимірювального трансформатора подається на пороговий орган (пристрій порівняння). Граничний орган виробляє сигнал відключення при досягненні струмом витоку встановленого значення.

Як порогового органу в електромеханічних відключають пристроях застосовується поляризоване реле. В електронному УЗО пристроєм порівняння виступає підсилювач постійного струму, виконаний на мікросхемі операційного підсилювача.

Пристрій електромеханічного УДТ

Електромеханічні УЗО складаються з наступних основних деталей:

корпусу;
контактної системи складається з клем, до яких підключаються живлять дроти, рухомих і нерухомих контактів, якими здійснюється комутація;
вимірювального трансформатора і випрямляча;
поляризованого реле;
системи механічного відключення (расцепителя);
системи гасіння електричної дуги;
тестової кнопки і резистора.

Призначення деяких елементів

поляризоване реле

Виконавчим органом в електромеханічних пристроях диференціального струму є поляризоване реле. Поляризоване реле відноситься до класу бістабільних реле постійного струму. Воно може знаходитися як в відключеному, так і у включеному стані за відсутності напруги на його обмотці. У УЗО на обмотку поляризованого реле надходить випрямлена напруга від вимірювального трансформатора. При досягненні порогового значення відбувається перемикання реле, яке механічно пов'язано з расцепителем. В результаті відбувається відключення УДТ.

Кнопка «ТЕСТ»

На відміну від автоматичних вимикачів та інших апаратів захисту, в УЗО є можливість виконання перевірки працездатності пристрою. Перевірка виконується натисканням кнопки «Тест». Ця кнопка разом зі спеціально підібраним резистором утворює ланцюжок, яка імітує виникнення струму витоку. Кінці ланцюжка з'єднуються з нульовим і фазним проводом. Провідники ланцюжка не проходять через кільцевий сердечник диференціального трансформатора. Тому при проведенні тесту порушується баланс магнітних потоків в вимірювальній системі. Номінал резистора вибирають таким чином, щоб струм штучної витоку дорівнював номінального струму спрацювання диференційного захисту.

Відмінність електронного УЗО від електромеханічного УДТ

Електронні і електромеханічні пристрої захисту відрізняються тільки типом порогового пристрою. Як вже зазначалося вище, в електронних апаратах захисту в якості порогового пристрою використовується електронний підсилювач, який виробляє сигнал відключення. Цей сигнал подається на звичайне реле, яке впливає на механічний расцепитель. Електронні компоненти, на відміну від електромеханічних реле, обходяться дешевше і мають менший технологічний розкид. Тому електронне УЗО, як правило, дешевше електромеханічного апарату захисту.

Люди, які не стикалися раніше з пристроями захисного відключення, часто задають питання: як відрізнити електромеханічне УЗО від електронного? Відрізнити пристрою можна за маркуванням, нанесеної на лицьову частину корпусу апарату. У всіх УЗО на корпусі можна побачити символічне зображення диференціального трансформатора. Він зображається у вигляді еліпса, що охоплює силові провідники. Від трансформатора прокреслюють символічна лінія зв'язку, що йде до пристрою порівняння. Пристрій порівняння зображується у вигляді прямокутника або трикутника. Якщо намальований трикутник, то це електронне УЗО. Якщо прямокутник - це електромеханічний пристрій.

Важливо! Якщо на одному або всіх зображеннях фазних провідників, з'єднаному з рухомим контактам, є вигини у вигляді дуги або прямокутного виступу, то ви маєте справу з автоматичним вимикачем. Ці вигини позначають електромагнітний і теплової расцепитель відповідно. Якщо до «вигинів» додається вимірювальний трансформатор і пристрій порівняння, то це діфавтомат.

На замітку! У всіх УЗО завжди парне число полюсів. Пристрої, що застосовуються в однофазної мережі, мають два полюси - фазу і нуль. Трифазні УДТ відповідно мають 4 полюса. Нульові клеми завжди маркуються латинською літерою «N».

Вічна суперечка про УЗО

На форумах електриків не вщухають суперечки на тему: який пристрій захисту краще використовувати, УЗО електронне або електромеханічне?

В принципі функціональних відмінностей між апаратами з різними граничними пристроями немає. Обидва типи пристроїв диференціального струму з успіхом виконують свої функції. Але допитливі дослідники помітили одну особливість, яку має електронне УЗО. Для роботи операційного підсилювача потрібно харчування. Воно береться з вхідних клем апарату захисту. Тому, в разі обриву нуля або фази живильної електронну схему, пристрій втрачає працездатність. Електромеханічне УЗО позбавлене цього недоліку, так як виконавчий орган харчується від вторинної обмотки трансформатора. Тому при обриві нульового проводу «електромеханіка» все одно спрацює у разі виникнення витоку фази.

Як правильно вибрати УЗО

Питання застосування електронних і електромеханічних апаратів ми розглянули вище. Про вибір уставки для різних типів приміщень розповідали теж. Є ще один параметр, який слідувати враховувати при виборі УДТ. Цей параметр - номінальний робочий струм. Тобто струм, який УЗО витримують необмежену кількість часу. При виборі робочого «номіналу» можна слідувати простому правилу. Робочий струм повинен бути не нижче робочого струму автомата, який захищає живильну лінію від короткого замикання і перевантаження.

Як правильно підключати пристрої захисного відключення

При підключенні пристроїв захисту від струмів витоку необхідно дотримуватися кількох базових правил.

перше і найважливіше. УЗО і дифавтомати повинні експлуатуватися в мережах з глухозаземленою нейтраллю з окремим заземлювальним проводом (трехпроводная або п'яти дротова система). При цьому корпусу всіх електроприймачів захищаються пристроями від струмів витікаючи повинні бути надійно заземлені. Заземлення може здійснюватися через контакти розеток або окремим проводом «під болт».

Небезпечно! Ніколи не використовуйте нульовий провід в якості заземлення. Тільки окрема земля!

Друге. Необхідно стежити за правильністю підключення проводів. Нуль повинен підключатися до клем, позначеним літерою «N», а фази до фазним клем. Це правило, на перший погляд неочевидне, пов'язане з підключенням тестової кнопки і електронної схеми захисту.

Третє. Не можна з'єднувати між собою однойменні провідники захищаються різними УЗО. Таку помилку часто здійснюють недосвідчені електрики, використовуючи загальний нуль для декількох блоків розеток. Таке з'єднання при підключенні навантаження моментально призводить до спрацьовування захисту.

Як швидко перевірити УЗО не підключаючи до мережі

У кожного апарата захисту від струмів витоку є тестова кнопка. З її допомогою легко виконувати періодичну перевірку УДТ під час експлуатації. Для перевірки великої партії пристроїв, що відключають, не підключених до мережі, можна скористатися звичайною пальчикової батарейкою 1.5 В.

Якщо її підключити до однойменних полюсів, (наприклад до клем 1-2) справний пристрій спрацює миттєво, так як імпульс струму при підключенні не буде урівноважений зворотним струмом. ПЗВ з номінальним струмом диференціального расцепителя 10 або 30 мА спрацьовують навіть від сіла батарейки.

Відео по темі

УЗО - пристрій захисного відключення. В даний час, УЗО застосовується практично скрізь, а в новобудовах воно обов'язково.

УЗО ми встановлюємо в квартирних щитках, в електрощитах приватних будинків. І це, звичайно, правильно, тільки УЗО рятує людину від удару струмом. Також УЗО захищає нашу квартиру або приватний будинок від пожеж, які виникають через несправності в електропроводці (поганий контакт, руйнування ізоляції проводів). На мій погляд, на таке питання, як ставити УЗО або не ставити, відповідь може бути тільки один - УЗО потрібно встановлювати в електрощит ОБОВ'ЯЗКОВО.

Згідно ГОСТ 51326.1-99 «Вимикачі автоматичні керовані диференціальним струмом побутового та аналогічного призначення без вбудованого захисту від надструмів» автомати керовані диф. струмом (ПЗВ) мають скорочення ВДТ (Вимикачі диференціального струму). Таку назву УЗО ви можете зустріти в технічній літературі, в найменуванні товарів інтернет магазинів. У Франції УЗО позначають ID (Шнайдер), в Англії - RCCD's.

Принцип дії УЗО

Принцип дії УЗО заснований на порівнянні струмів, Які протікають через УЗО, тобто якщо своїми словами - яка величина струму пройшла через УЗО до споживачів, така ж величина струму повинна і вийти назад з УЗО через нульовий провідник. На зображенні I 1 - струм в УЗО до електроприймачів, I 2 - струм в УЗО від електроприймача. I 1 \u003d I 2 - ця умова виконується при якісно виконаної електропроводки чи ні будь-якого втручання в роботу електропроводки.

Припустимо людина, торкнувся якогось провідника (фаза або нуль), в цьому випадку людина «забирає» на себе частину струму IΔn, і рівності між I 1 і I 2 вже не буде, тому що I 1\u003e I 2 - IΔn. УЗО це відчує і відключиться, тим самим УЗО врятує людину від можливої \u200b\u200bзагибелі через ураження струмом. УЗО зобов'язана спрацьовувати за 25-40 мсек, щоб струм, який буде протікати через організм, не збільшився до смертельно-небезпечного.

УЗО за кількістю фаз

УЗО бувають однофазні та трифазні. Тут думаю все зрозуміло, якщо однофазна мережа, то УЗО однофазное - займає 2 модуля (фаза і нуль). Якщо трифазна мережа, то УЗО трифазне - займає 4 модуля (три фази і нуль).

Зазначу, що в приватних будинках, де останнім часом підключають по три фази потужністю 15 кВт, неправильно для захисту людини від ураження електричним струмом або пожежної безпеки, встановлювати загальне трифазне УЗО, тому що при витоку струму на одній з фаз, трифазне УЗО відключить всі три фази. Трифазне УЗО встановлюється на окремих трифазних споживачів, варильні панелі (електроплити), котли в приватних будинках.

Вибір УЗО по номінальному струмі

Такі відомі виробники, як ABB і Шнайдер Електрик, випускають модульні УЗО, Які встановлюються на дин-рейку, з номінальними струмами на 16, 25, 40, 63 А. Номінальний струм ПЗВ показує величину струму, яку УЗО може пропускати скільки завгодно довго. Ось виходячи з цієї лінійки номінальних струмів, і слід вибирати УЗО для електрощита в квартиру або приватний будинок.

Важливо знати, що УЗО не має захисту від надструмів (Струми короткого замикання, перевантаження) і тому його слід завжди захищати, номінальний струм якого менше або дорівнює номінальному струму УЗО - це по правилам. але я підбираю УЗО по іншому, строго на щабель вище автомата .

Поясню чому, автомат, як відомо пропускає струм до 1,13 від I ном. нескінченно довго, а в інтервалі від 1,13-1,45 I ном. в тченіе 1 години. Припустимо вибрали ми автомат на 25А і УЗО теж на 25А. У підсумку, протягом цілої години УЗО, яке розраховане на 25А буде пропускати струм величиною 25 * 1,45 \u003d 36А, що буде з УЗО в цьому випадку я не знаю, але думається, що УЗО на 25А з високою ймовірністю згорить.

Номінальний струм ПЗВ вказано на його лицьовій частині.

Зустрічаються УЗО на номінальні струми і 32А, і 50А, але це китайські УЗО, серйозні бренди, такі як ABB, Шнайдер Електрик або Легранд, УЗО такого номіналу не випускають.

Приклади, як правильно вибрати УЗО по номінальному струму:

При цьому запам'ятайте, що якщо «зверху» УЗО вже захищено автоматом, Номінал якого менше номіналу УЗО, то після цього УЗО можна підключати автомати, сумою номіналів хоч на 1000 А.

Номінальний відключає струм ПЗВ

Номінальний відключає струм ПЗВ IΔn(Уставка) - це ток при якому УЗО спрацьовує (Відключається). Величина уставок УЗО - 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА. Варто зазначити, що ток неотпусканіе, Коли людина вже не може самостійно розтиснути руки і відкинути провід, становить 30 мА і вище. Тому для захисту людини від ураження струму, вибирають УЗО з відключає струмом 10 мА або 30 мА.

Номінальний відключає струм ПЗВ IΔn або струм витоку також вказується на лицьовій панелі УЗО.

УЗО 10 мА використовують для захисту електроприймачів у вологих приміщеннях або мокрих споживачів, тобто пральні та посудомийні машинки, розетки які знаходяться всередині ванни або туалету, світло у ванній, тепла підлога у ванній або туалеті, світло або розетки на балконах і лоджіях.

СП31-110-2003 п.А.4.15 Для сантехкабін, ванних і душових рекомендується встановлювати ПЗВ з номінальним диференціальним відключає струмом до 10 мА, Якщо на них виділена окрема лінія, в інших випадках, наприклад при використанні однієї лінії для сантехкабіни, кухні та коридору, слід використовувати ПЗВ з номінальним диференціальним струмом до 30 мА.

Тобто УЗО з уставкой 10 мА встановлюють на окремий кабель, до якого підключається тільки пральна машинка. Але якщо від кабельної лінії ще запитані інші споживачі, наприклад, розетки коридору, кухні, то в цьому випадку встановлюють ПЗВ зі струмом спрацьовування (уставкой) в 30 мА.

ПЗВ зі струмом витоку 10 мА у АВВ випускають тільки на 16А. У Шнейдер Електрик і Хагер, є в лінійці продукції УЗО на 25/10 мА і 16/10 мА.

УЗО 30 мА встановлюють на стандартні лінії, тобто звичайні побутові розетки, світло в кімнатах і т.д.

ПУЕ п.7.1.79.У групових мережах, що живлять штепсельні розетки, слід застосовувати ПЗВ з номінальним струмом спрацьовування не більше 30 мА. Допускається приєднання до одного ПЗВ декількох групових ліній через окремі автоматичні вимикачі (запобіжники).

УЗО 100, 300, 500 мА називають протипожежними, такі УЗО не врятують вас від смертельного удару струмом, але вбережуть квартиру або приватний будинок від виникнення пожежі через несправності в електропроводці. Таке УЗО на 100-500 мА встановлюються в вступних щитках, тобто на початку лінії.

У США використовують ПЗВ з номінальним відключає струмом 6 мА, в Європі до 30 мА.

Варто зазначити, що УЗО відключається в межах уставки 50-100%, Тобто якщо у нас УЗО на 30 мА, то відключатися воно повинно в межах 15-30 мА.

Є проектувальники, які просувають подвійні диф. захисту «мокрих» споживачів. Це коли, наприклад пральна машинка, підключена до УЗО 16/10 мА, яке в свою чергу підключений до групового УЗО 40/30 мА.

У підсумку, що ми отримаємо? При найменшому «чих» пральної машинки, ми відключаємо всю групу автоматів (світло кухні, бойлер і світло кімнати), тому що в більшості випадків невідомо, яке спрацює УЗО 25/30 мА або 16/10 мА, або спрацюють обидва.

Згідно зводу правил з проектування електроустановок житлових і громадських будівель:

СП31-110-2003 п.А.4.2

Але справедливості заради, слід зазначити, що якщо електропродка змонтована якісно, \u200b\u200bто ПЗВ не спрацьовують роками. Тому в даному випадку - останнє слово за замовником.

Типи ПЗВ за принципом спрацьовування

За принципом спрацьовування УЗО поділяють на електронні та електромеханічні. Електронні УЗО на порядок дешевше, ніж електромеханічні УЗО. Це пояснюється його меншою надійністю і дешевизною виробництва. Електронне УЗО «харчується» від мережі, і робота електронного УЗО залежить від параметрів і якості цієї самої електромережі.

Наведу такий приклад, у нас отгорел нуль в поверховому щитку, відповідно пропаде харчування електронного УЗО і воно не буде працювати. І якщо в цьому час відбудеться замикання фази на корпус приладу, а людина його торкнеться, то електронне УЗО не спрацює, тому що воно просто напросто не працює, немає харчування електроніки через обрив нуля. Або якщо по-простому електроніка - це електроніка, а китайська електроніка - це подвійно «електроніка», яка може відмовити в будь-який момент. Тому електромеханічне УЗО, яке не залежить від стану мережі, набагато надійніше, ніж електронне УЗО.

В основі принципу дії лежить порівняння вхідного і вихідного струму ПЗВ звичайного диференціального трансформатора струму, і якщо струм не дорівнює і більше уставки (номінальний відключає струм ПЗВ в мА), як уже зазначалося вище, то УЗО відключається.

За цими схемами можна визначити, електронне УЗО або електромеханічне, схеми наносять на корпусу УЗО.

Відомі виробники, такі як ABB, Шнайдер Електрик, Хагер або Легранд не виробляють електронних УЗО, тільки електромеханічні УЗО. Я ставлю в свої електрощити електромеханічні УЗО.

Для порівняння електронного і електромеханічного ПЗВ пропоную фото з їх «нутрощами». Я б виклав електронне УЗО, будь-якого відомого бренду, а не китайського, але, як писав вище, АББ, Шнайдер Електрик, Легранд і інші серйозні виробники, не випускають електронних УЗО.

Типи УЗО АС, А, В

Залежно від типу, УЗО зобов'язане відключатися від різного виду витоків струму, є УЗО, які відключають тільки змінний струм, є УЗО які змінний і пульсуючий струм:

Реагує на миттєвий змінний диференційний струм витоку, тобто це звичайні споживачі: освітлення, теплі підлоги, холодильники, конвектори та ін. Тип УЗО АС позначається на панелі, це або букви АС, або спеціальний символ (піктограма) або і те й інше разом.

Реагує, як на змінний, так і на пульсуючий струм витоку, який може повільно наростати або виникати раптово. Це прилади, в яких використовуються випрямлячі і імпульсні блоки живлення: комп'ютери, пральні машинки, телевізори, посудомийки, мікрохвильовки, тобто там, де всім керує електроніка. У деяких інструкціях на сучасні електроприлади окремо вказується, що необхідна установка УЗО типу А. Піктограма для УЗО тип А виглядає наступним чином

УЗО тип А дорожче, ніж ПЗВ тип АС, тому що «Охоплює» більшу зону захисту. Але слід зазначити, що рівень захисту з УЗО типу АС вище, ніж якби УЗО не було б взагалі.

ПУЕ 7.1.78. У будівлях можуть застосовуватися УЗО типу «А», що реагують як на змінні, так і на пульсуючі струми пошкоджень, або «АС», що реагують тільки на змінні струми витоку. Джерелом пульсуючого струму є, наприклад, пральні машини з регуляторами швидкості, регульовані джерела світла, телевізори, відеомагнітофони, персональні комп'ютери тощо.

Часто у читачів виникає питання: «Яке УЗО поставити на холодильник, пральну машинку, посудомийку, плиту і т.д.?». Найбільш правильна відповідь, ви знайдете в інструкціях на побутову техніку.

Але, наприклад, в Європі дозволено встановлювати УЗО тільки тип А. УЗО тип АС заборонені.

УЗО тип В - рідкість в Росії, їх застосовують в промисловості, де крім інших видів витоків, є витоку випрямленого струму, в побуті УЗО тип В не застосовують.

Затримка відключення (селективність) УЗО

За витримці часу спрацьовування УЗО поділяють на 3 типи:

УЗО без витримки часу, Застосовують для захисту людини від ураження струмом і від загорянь внаслідок несправностей електропроводки. УЗО без витримки часу встановлюють на лінії електроприймачів. І є першим ступенем захисту.

УЗО тип S (селективне), Також його називають протипожежним. Дане УЗО тип S спрацьовує із затримкою (0,2-0,5 сек), тому людини воно не захищає, а лише захищає від виникнення пожеж. протипожежне УЗО встановлюється на початку лінії після вступного автомата і захищає вступної кабель і підключення автоматики в щитку, а також є другим ступенем диф. захисту всього будинку від пожежі.

Визначити, що це УЗО селективне, можна по букві «S» на панелі, яка і позначає, що УЗО селективне з витримкою часу на відключення.

приклади однофазного селективного протипожежного УЗО ABB зі струмом витоку на 100мА і трифазного протипожежного УЗО на 300 мА від Шнейдер Електрик.

УЗО тип S вибирають з номінальним струмом витоку 100-300 мА. Протипожежної УЗО з уставкой 100-300 мА є другим ступенем захисту, а згідно правил, якщо в схемі встановлені на одній лінії кілька УЗО, то кожна наступна ступінь повинна бути з більшою витримкою часу на спрацьовування і уставкой по току.

СП31-110-2003 п.А.4.2 При установці УЗО послідовно повинні виконуватися вимоги селективності. При дво- і багатоступінчастої схемах ПЗВ, розташоване ближче до джерела живлення, повинно мати уставки струму спрацювання і час спрацьовування не менше ніж в три рази більші, ніж у УЗО, розташованого ближче до споживача.

Якщо б не було витримки часу, а на лінії у нас коштує два УЗО, одне на 30 мА, інше на 100 мА, то при витоках струму спрацьовували б обидва УЗО і УЗО на 100 мА знеструмила б весь будинок. Тому, щоб не вибігати в труселях по морозу на вулицю і включати протипожежне УЗО в вуличному щитку, протипожежне УЗО вибирається з уставкой, достатньою для запобігання пожежі.

УЗО тип G, Те ж саме, що і тип S, тільки з меншою витримкою часу 0,06-0,08 сек. УЗО рідкісні, і чекати їх «приїзду» доводилося по 2-3 місяці, що для мене дуже незручно, тому що. електрощітки зависають на довгий термін.

Схема підключення ПЗВ

Харчування (електрика) можна подавати, як на нижні, так і на верхні контакти УЗО - це твердження стосується всіх провідних виробників електромеханічних УЗО.

Приклад з інструкції для УЗО ABB F200

Я поділяю схеми підключення ПЗВ на 2 види:

Схема підключення трифазного електродвигуна через УЗО

Часто в коментарях запитують про підключення трифазного двигуна (насоса) через УЗО, питання виникає через відсутність в трифазних електродвигунах нейтрали.

Власне нічого складного в цьому немає, для коректної роботи трифазного УЗО нульовий провідник ми підключаємо на нульову клему УЗО з боку харчування, а з боку двигуна вона залишається порожня.

УЗО слід перевіряти не рідше, ніж 1 раз на місяць. Робиться це досить просто, достатньо натиснути на кнопку «ТЕСТ», Яка є на будь-якому УЗО.

УЗО зобов'язане відключитися, робити це слід при знятій навантаженні, коли вимкнені телевізори, комп'ютери, пральна машинка і т.д., щоб зайвий раз не «смикати» чутливе обладнання ».

Мені подобаються УЗО АББ, у яких як і у вимикачів АББ серії S200, є індикація включеного (червоний колір) або відключеного (зелений колір) положення.

Також, як у вимикачів ABB S200, є по два контакти на кожному полюсі зверху і знизу.

Дякуємо за увагу.