УЗО что такое в электричестве: принцип работы, схема подключения

УЗО что такое в электричестве: принцип работы, схема подключения

Что такое УЗО в электрике

Словосочетание «защитный разъединитель» известно многим, но не каждый способен сразу ответить, что такое УЗО в электричестве, для чего именно оно используется и каков принцип его действия. Во многих электрических сетях домов и квартир этот элемент просто не используется. Однако в некоторых ситуациях его использование необходимо – например, пожарное УЗО спасает от внезапного возгорания, когда ток в сети превышает установленные пределы.

Что такое УЗО

С технической точки зрения триггер – это механический узел, который предназначен для автоматического разрыва электрической цепи при возникновении в ней определенного дисбаланса тока. Такие устройства давно используются профессионалами и выпускаются в различных моделях: электрики хорошо знакомы с их типами, устройством и принципами работы. Однако при установке бытовых цепей домовладельцы и наемные мастера зачастую не до конца понимают, для чего нужны УЗО, и пренебрегают его установкой по периметру, лишая сеть мощной защиты.

Особенно важно устанавливать УЗО в цепях питания влажных помещений – ванных комнат, саун, ванн и т. Д. Установленные в них розетки и электроприемники подвержены повышенному риску, поэтому защита сети ванной комнаты абсолютно необходима.

Этот механизм защищает от:

    возгорание из-за проблем с питанием; поражение человека электрическим током от поврежденной цепи.

Одна из ключевых задач электротехники – защитить людей от поражения электрическим током. Решение этой проблемы потребовало много времени и технических исследований. На самом деле, хотя обычные автоматические выключатели отлично контролируют ток нагрузки, они не спасут человека от опасности, если он коснется токопроводящей части или кабеля высокого напряжения. Они также не могут своевременно реагировать на токи короткого замыкания в изоляции кабельных систем и эффективно предотвращать возгорания.

Эта ситуация улучшилась с разработкой УЗО. Они контролируют остаточный ток и отключают цепь, когда он достигает заданного значения. Эти устройства получили название УЗО-Д (дифференциал). Во времена Советского Союза УЗО-Д производилось отечественной промышленностью – Гомельскими заводами апаратуры электричества. В настоящее время на рынке представлены как импортные образцы, так и российского производства.

Также существуют УЗО, сочетающие в себе УЗО и обычные автоматические выключатели. Они довольно популярны для домашней установки.

Где купить

Как это работает

Принцип работы УЗО в однофазной сети прост. Устройство определяет токи утечки на землю и отключает цепь. Обнаружение основано на разнице видов токов:

    энергия, выходящая из УЗО; Поток электричества обратно в систему.

В безотказной цепи эти токи имеют одинаковую величину, но их направление должно быть противоположным. Если по какой-либо причине произойдет утечка (пробой изоляции, касание провода и т. Д.), Часть энергии пройдет через новый «канал» на «землю». Ток, протекающий через УЗО, будет меньше тока, протекающего через него. То же самое происходит, когда какая-либо деталь, такая как корпус или другие токопроводящие детали, находится под напряжением.

Разница в показаниях тока определяется блоком трансформатора с кольцевым сердечником. Внутри размещена первичная обмотка (нейтраль и фаза). Вторичная обмотка подключена непосредственно к исполнительному механизму переключения. Система будет работать без присутствия человека как источника неисправности, обнаружит утечку и отключит питание от поврежденной линии.

Описанный выше принцип работы двухфазного УЗО-Д. Также есть трехфазные устройства защиты: они обнаруживают утечки и несбалансированное распределение нагрузки. Это более совершенные устройства, обеспечивающие дополнительный уровень защиты.

Пример работы УЗО

Вот небольшой пример типичного УЗО-Д. Дано:

    Двухпроводная силовая цепь 220 В, незаземленная; Стиральная машина как приемник энергии; В схему встроено пусковое устройство.

В нормальных условияхУЗО проводит ток напрямую и беспрепятственно. Входящий и исходящий токи имеют одинаковое значение. Например, в случае отказа двигателя на корпус машины будет подаваться напряжение. Если ничего не подозревающий прикоснется к нему, его ударит током.

Возникает ток утечки и дисбаланс: часть энергии выходит через тело пораженного. Если в УЗО возвращается меньше энергии, чем было от него, устройство разрывает цепь.

Существуют как простые устройства механической защиты, так и модели с полупроводниковыми контактными выключателями. Также есть версии с более сложной встроенной логикой. Но электронные более дорогие и требуют дополнительной мощности для поддержания работы цепей.

Классификация УЗО

Рассмотрим, какие типы защитных устройств бывают по ГОСТу.

По способу работы они делятся на:

    УЗО с дополнительным источником питания; без вспомогательного источника; с автоматическим включением при восстановлении питания от источника; нет автоматического повторного включения; с отключением при обнаружении ситуации отказа опасного источника; без такого автоматического отключения.

По типу установки:

    фиксированные УЗО, монтируемые на штатную фиксированную проводку; переносной – устанавливается на гибких кабелях и удлинителях.

В зависимости от количества полюсов:

    однополюсные, двухпроводные устройства защитного отключения; биполярные аппараты; трехпроводные двухполюсные модели; Трехполюсные системы защиты; четырехпроводные, трехполюсные модели; четырехполюсные выключатели дифференциального тока.
Читайте также:  Свойства и характеристики бетона со стекловолокном SFB

Существует классификация в зависимости от типа максимальной токовой защиты по полюсам и от перегрузок:

    без и с максимальной токовой защитой; без встроенной максимальной токовой защиты; с защитой от короткого замыкания.

В диапазоне установки значения отклика ОД:

    регулируемый – с возможностью незаметной регулировки; нерегулируемые устройства защитного отключения.

По устойчивости к импульсному напряжению:

    исключение устройства при возникновении импульсного тока; Устойчив к возникновению скачков напряжения.

Другой важной особенностью является управление компонентом дифференциального тока (ТТ). Есть несколько разновидностей УЗО:

    AC. Они заключаются в возникновении или постепенном нарастании синусоидального ДТ; А. Эти модели отключаются от синусоидальных остаточных токов и пульсирующих постоянных токов. Возможны варианты с запуском от пульсирующих токов до 0,006А и регулировкой фазового угла; B. Как и A, они размыкают цепь для синусоидального переменного и постоянного тока, включая модуляцию потока до 0,006A. Дополнительно тип B можно отключить от DC DT с помощью выпрямителя.

Рассмотренные типы и классификационные признаки определяют выбор УЗО в конкретной ситуации, способ и место установки, а также другие важные детали конструкции электроустановки. В дополнение к вышесказанному, в таблице перечислены некоторые общие функции:

Название характеристики УЗО Название функции
Напряжение сети, В100-440
Номинальный рабочий ток, А6-200
Номинальный ток отключения, А0,006-20
Номинальное неразъемное ДТ устройства, А0,5
Номинальное неотделимое ДТ при несбалансированной фазовой симметрии, А6

УЗО должны срабатывать быстро. Эти времена определены ГОСТом (в частности, ГОСТ Р 50807-95) и рассчитаны для различных моделей, работающих с определенными номинальными токами отключения. Например, для устройства с порогом срабатывания 0,03 А время срабатывания должно составлять 0,5 секунды. При двукратном превышении порогового значения время срабатывания составляет 0,2 с, а при превышении УЗО-D восемь раз размыкается цепь за 0,04 с.

Как устроено УЗО

Есть два типа устройств:

    электромеханический; электронные модели УЗО.

Электромеханические

Эти устройства состоят из нескольких частей:

    Трансформатор электрического тока нулевой последовательности. Он контролирует утечки и передает энергию вторичной обмотке трансформатора; магнитоэлектрический элемент, который действует как порог; реле, которое срабатывает при срабатывании магнитоэлектрической защелки.

Все частимеханический должен быть очень точным, поэтому его стоимость также высока. Однако это компенсирует надежность и возможность работы без дополнительного питания, обнаруживая утечки при любом напряжении. Фактор независимости имеет решающее значение: механическое УЗО обнаружит утечку, и реле сработает в 100% случаев. Электронный процент меньше, потому что схема выйдет из строя, если общее напряжение упадет ниже определенного порога. Поэтому электромеханические модели широко признаны стандартными и должны использоваться, особенно на критических объектах.

Электронные УЗО

Стоимость их иногда на порядок ниже классических. Но есть и вышеупомянутый недостаток – нет 100% гарантии работы. Принцип действия этого типа защиты аналогичен принципу действия электромеханической защиты. Но вместо чувствительного элемента здесь логическая система сравнения – стабилитрон, компаратор. Функциональность устройства обеспечивают фильтр и выпрямитель.

Также требуется усилитель сигнала, поскольку прилагаемый трансформатор относится к понижающему трансформатору. К сожалению, усилитель модулирует не только «полезную» нагрузку, но и шум, что также снижает надежность. Однако для защиты обычной квартиры во многих случаях достаточно электронного УЗО. Выбор должен основываться на деталях реализуемого электрического проекта.

Проверка срабатывания УЗО

Проверка УЗО на корректность работы чаще всего проводится с помощью специальной тестовой кнопки – она ​​находится на корпусе практически каждого устройства этого типа.

Также есть способ проверить УЗО с аккумулятором: подключить к одному из полюсов провод длиной 10 см, взять пальчиковый аккумулятор и подключить провода к его полюсам (второй провод УЗО обычно присутствует на заводе). Если провода аккумулятора соприкасаются с аккумулятором, защита должна сработать.

Стандарты

Как было сказано выше, требования к УЗО приведены в различных ГОСТах. В комплект документации УЗО-Д входят устройства переменного тока напряжением до 440В и током до 200А, используемые для защиты от поражения электрическим током и защиты от остаточного тока. Эти документы включают:

    ГОСТ Р 50807-95 – классифицирует, дает характеристики УЗО и включает средства и методы поверки; ГОСТ Р 30331.3 – определяет правила применения.

Эти стандарты аналогичны международно признанным стандартам и содержат всю необходимую информацию. Следует отметить, что ГОСТ Р 50807-95 относится к УЗО только механические электрические коммутационные устройства / блоки.

Выбор УЗО

Когда основной вопрос о наличии защиты будет решен, необходимо понять, какие УЗО ставить в частном доме или городской квартире. При выборе модели следует руководствоваться мощностью, подключаемой к дому, количеством приемников, их индивидуальной и совокупной мощностью, типом кабеля на входе и внутренней разводкой. Например, для условного объекта грузоподъемностью 1850 Вт и внутренним проводом 3 × 2,5 мм квт. Длиной 8 м, исходя из расчетов, выбрать и установить двухполюсный электромеханический УЗО типа А с короткозамыкателем. ток цепи 6000 А и остаточный рабочий ток 10 А Для таких характеристик подходит, например, стиральная машина в квартире.

Читайте также:  Камин из кирпича своими руками: как оформить камин, инструкция по фото и видео

При выборе системы защиты следует рассчитать ее параметры. Расчет УЗО по мощности проводится по специальным формулам. В помощь тем, кто не знает, как выбрать УЗО и автоматический выключатель по мощности, существуют различные таблицы совместимости и совместимости.

В общем, чтобы рассчитать целевой ток утечки, следуйте формуле:

    IΔ = IΔen + IΔgrid = 0,4 Irax + 0,01Lwire, где: IΔep – заданный ток утечки приемника энергии в миллиамперах; IΔgrid – ток утечки в сети, также в мА; Ipc – расчетный ток нагрузки в рассматриваемой цепи (в амперах) Lwire – общая длина фазного провода в метрах.

IΔ в анализируемом примере составляет 3,45 мА.

Номинальная погрешность DT должна быть не менеев три раза больше, чем IΔ!

Итак, окончательная формула выбора УЗО по мощности:

    IΔn> = 3 IΔ. 3 IΔ = 3 × 3,45 = 10,35 мА.

Приведенные выше расчеты основаны на этой процедуре.

Заключение

УЗО – важный элемент электромонтажа, поэтому им нельзя пренебрегать в домах, квартирах, офисах или компаниях. Небольшая и относительно недорогая деталь может уберечь людей от поражения электрическим током, а имущество – от пожаров и других неприятных последствий сбоев в электросети.

Электромеханическое УЗО было бы идеально. Но, говоря о том, как выбрать УЗО для квартиры, отметим, что можно сделать и подешевле электронное. В любом проекте необходимо тщательно просчитать все параметры оборудования электрической сети УЗО, чтобы не заблудиться на странице выбора и поставить соответствующее защитное устройство по характеристикам.

Как правильно выбрать УЗО?

    Определитесь с объектом – будет ли это охрана квартиры или частного дома; Подсчитайте количество потребителей и их мощность, узнайте, сколько и какой мощности подается на общий ввод; определить их конфигурацию (для отдельных групп можно использовать выделенную безопасность), а также конфигурацию самой сети; С учетом параметров кабелей на вводах и во внутренней разводке общая длина проводки; знать необходимый ток срабатывания (для расчета этой характеристики см. выше); Также следует выяснить, потребуются ли вам импульсная защита, прямые компоненты и другие дополнительные опции.

Монтаж выбранного УЗО можно произвести самостоятельно, но если у вас нет опыта электромонтажных работ, рекомендуется обратиться к профессионалу.

Видео по теме

Принцип действия, устройство и установка УЗО

Что такое токи утечки и как от них защититься? Устройство остаточного тока (УЗО) обнаруживает остаточные токи с течением времени и размыкает электрический провод. схема. Другими словами, установка этого устройства поможет защитить ваш дом от пожара и спасти вам жизнь. Как устроено УЗО и как оно работает? Читайте в этой статье.

Содержание:

1. Строительство УЗО. 2 Особенности устройства 3. Принцип работы устройств защитного отключения. Основные характеристики УЗО 5. Как установить УЗО

Ток утечки может возникнуть, когда в таком устройстве, как утюг, повреждена изоляция провода из-за износа или внешних факторов. Ток начинает течь через промежутки, создавая опасный электрический потенциал в корпусе устройства. Прикасаясь к утюгу, когда он включен, человек получает часть электрического тока, вызывая короткое замыкание цепи. Это часто имеет печальные последствия. Кроме того, утечка тока может привести к перегреву кабелей и даже к возгоранию. Заземление может избавить вас от неприятностей. Однако во многих случаях цепь заземления расположена слишком близко к дому, плохо изолирована или влажность в помещении высокая. Тогда заземление может протекать ток через металлическую конструкцию здания. Это проявляется в частных домах, где заземление выполняется непрофессионально. В более влажных помещениях, таких как ванные комнаты и кухни, установка УЗО является обязательной.

Конструкция УЗО

По принципу действия УЗО делятся на две группы.

Электромеханические УЗО не требуют внешнего источника питания и состоят из следующих элементов: трансформатора тока с двумя обмотками, чувствительного магнитоэлектрического элемента и реле точной поляризации. Трансформатор – это сердце устройства. Первичная обмотка однофазного УЗО состоит из двух проводов – фазного и нулевого; Первичная обмотка трехфазного УЗО состоит из четырех проводов: три – фазные, а один – нейтральный. Вторичная обмотка – это провод, который подключен к реле.

Электронные УЗО требуют отдельного источника питания. У них более или менее такая же конструкция, как и у электромеханических. Однако вместо магнитоэлектрического элемента было использовано несколько устройств: компаратор, обеспечивающий сравнение токов, выпрямитель и усилитель сигнала, а также реле. поляризация была заменена на обычное реле.

Особенности устройства

Почему УЗО является эффективным устройством защиты от токов утечки? По сравнению с УЗО, УЗО наиболее чувствительны к остаточным токам, в то время как УЗО сосредоточены на перегрузках и коротких замыканиях.

Человек может чувствовать боль под действием тока от 3 до 5 мА. Ток до 30 мА называется остаточным током, когда человек не может убрать руку от токоведущей части цепи. Электрический ток от 30 до 100 мА считается смертельным, поскольку он вызывает фибрилляцию (учащенное сердцебиение). УЗО позволяет прервать электрическую цепь до того, как ток достигнет опасного для человека уровня.

Читайте также:  Квадратная гостиная - фото оригинальных дизайнерских идей в гостиной

Принцип действия устройства защитного отключения

В его основе лежит принцип ограничения остаточных токов. Векторная сумма фазного и нейтрального токов равна нулю, когда цепь замкнута. Если есть разница между токами, это означает, что некоторая энергия уходит из цепи. Задача УЗО – постоянно сравнивать фазное и нулевое значения и отключать питание при малейшей разнице.

Элементом устройства, отвечающим за определение тока утечки, является трансформатор дифференциального тока. Рассмотрим, как биполярный автоматический выключатель OZO работает с обычным электромеханическим реле. Классический тороидальный трансформатор для двухполюсного дифференциального переключателя имеет две обмотки питания и одну обмотку управления. Силовые обмотки подключены к фазе и нейтрали и обычно создают магнитные поля одинаковой мощности, но противоположные по нагрузке, которые взаимно компенсируются. Когда возникает разница в токе, мощность в магнитных полях также изменяется, создавая электродвижущую силу (ЭДС) в обмотке управления и провоцируя появление тока. Это значение усиливается усилителем сигнала и сравнивается с эталонным значением в микропроцессоре. Если ток утечки превышает порог срабатывания, реле активирует размыкание силовых контактов и питание отключается.

Основные характеристики УЗО

Устройства выбираются по нескольким параметрам.

Количество полюсов указывает, сколько проводов можно подключить к устройству. Для однофазных сетей (220 В) – одно – и двухполюсные УЗО; для трехфазных сетей (380 В) – трехполюсные и четырехполюсные устройства. После срабатывания устройства все соединения отключаются.

Тип расцепителя может быть двух вариантов: AC – устройства срабатывают переменным током утечки (синусоидальный), A – рассчитаны на работу как с переменным, так и с постоянным током. Иногда в руководствах к бытовой технике можно встретить требование об установке УЗО этого типа, так как оно имеет более широкий диапазон рабочих токов.

Номинальный ток может быть от 16 до 63 А. Каждое устройство имеет свой предел тока. В зависимости от количества приемников в линии выбирается устройство защитного отключения с номинальным значением тока.

Ток срабатывания может составлять от 6 до 500 мА. После достижения заданного значения тока утечки устройство заработает.

Как устанавливать УЗО

Поскольку установка устройства сопряжена с большой опасностью и риском поражения электрическим током, ее должен проводить специалист. Если у вас есть лицензия электрика или базовые знания в области электротехники и основных правил безопасности, вы можете подключить УЗО самостоятельно.

Автоматический выключатель располагается там, где электрическая цепь прерывается, и устанавливается параллельно с группой защищаемых устройств. Процесс установки следующий.

Подумав о схеме подключения УЗО – посчитайте, сколько устройств потребуется на одну квартиру или дом. Определите расположение электрического распределительного щита. В стене и в местах крепления к крышке просверливаются отверстия для крепления дюбелями и шурупами. В панель устанавливается DIN-рейка, на которой монтируется УЗО, а слева от нее переключатель. Перед отключением напряжения необходимоИспользуйте индикаторную отвертку, чтобы определить фазный провод на стороне питания и стороне нагрузки. Кабели со стороны питания подключаются к клеммам переключателя сверху. Поперечные провода проложены от нижних клемм переключателя к верхним клеммам устройства. Подключите провода со стороны нагрузки к нижним клеммам. Важно убедиться, что фазный, нейтральный и нейтральный провода совпадают сверху и снизу. После завершения монтажных работ еще раз визуально проверяется правильность подключения всех проводов и только после этого в схему подается питание. Работа УЗО и автоматического выключателя проверяется с помощью тестовой кнопки, которая имитирует ненормальную ситуацию и заставляет автоматический выключатель отключиться.

Предупреждение! УЗО не следует устанавливать в системе заземления TN-C, так как схема сочетает в себе функции нейтрального защитного проводника и нейтрального рабочего проводника по всей своей длине. Это означает, что устройство может просто не воспринимать разность потенциалов во время тока утечки и, следовательно, не отключать напряжение.

Выбор и установка прерывателя замыкания на землю не занимает много времени и обеспечивает безопасность. Для квартиры или дома может понадобиться не один прибор – расчеты лучше доверить специалисту или сделать самостоятельно. В ассортименте нашего интернет-магазина вы можете купить УЗО ABB, IEK, Legrand, SVETOZAR, EKF. Выберите соответствующее значение номинального тока и тока утечки. Заказывайте, не выходя из дома – по телефону или с помощью услуги «Купить в 1 клик»!

Оцените статью
Добавить комментарий