Устройство защитного отключения узо принцип работы: Принцип работы УЗО и Диффавтомата

УЗО (устройство защитного отключения) — Статьи

УЗО (устройство защитного отключения) – это выключатель дифференциального тока, принцип работы которого основан на сравнении величин токов ушедших к потребителю электрической энергии и вернувшихся от него. Если эти токи получаются разными, то есть произошла утечка тока, УЗО отключает напряжение.
 
Основными задачами устройства защитного отключения являются защита от  поражения электрическим током и защита от возникновения пожара по причинам изношенности или низкокачественного соединения проводов.

Устройство защитного отключения срабатывает в случаях повреждения изоляции проводов. Если же человек попал под действие электрического тока, УЗО также быстро отключит напряжение.

Безопасным пределом воздействующего на человека электрического тока является ток 30мА (миллиампер). В соответствии с этим в жилых зданиях рекомендуются к установке устройства защитного отключения, рассчитанные на срабатывание при возникновении тока утечки в цепи в размере 30 или 10 мА (то есть не превышающие безопасного предела). Время срабатывания УЗО несколько миллисекунд, то есть человек даже может не успеть понять, что попал под действие электрического тока.

Для защиты кабелей проложенных в земле значения токов утечки значительно большие и находятся в пределах от 300 миллиампер до 1 ампера. Такие величины токов утечки соответствуют случаям пробоя изоляции. То есть в случае срабатывания УЗО такой чувствительности, вы точно будете знать, что изоляция проложенного в земле кабеля повреждена. Для защиты людей УЗО такой чувствительности не подходит.

Защита от контактного напряжения, обеспечиваемая устройствами защитного отключения, исключительно важна в тех случаях, когда вероятность поражения электрическим током особенно велика. Как то:
1.    Защита медицинских учреждений. Причем не только больших больниц и клиник, но и отделений, к примеру, обычной и зубной хирургии, кабинетов для гидротерапии и физиотерапии и так далее.
2.    Защита мест проведения строительных и ремонтных работ.
3.    Защита ванных комнат, бассейнов, душевых, саун.
4.    Защита пользователей оборудования, которое не имеет двойной изоляции.
5.    Защита оборудования, расположенного в местах стоянки судов.
6.    Защита пользователей садовым оборудованием.

Помимо этого, не стоит забывать, что устройства защитного отключения обеспечивают защиту от пожаров.

В дифференциальных выключателях используется трансформатор с магнитным размыкателем, приводимым в действие специальным реле.

Устройства защитного отключения подразделяются на две группы в зависимости от их чувствительности. Первая группа – низкочувствительные УЗО. Вторая группа – высокочувствительные УЗО. Устройства, относящиеся к первой группе (низкочувствительные УЗО), скоординированы с системами заземления с целью обеспечения гарантированной защиты от непрямого контакта, то есть исключают возможность попадания под напряжение изолированных металлических частей в результате повреждения изоляции. Устройства, относящиеся ко второй группе (высокочувствительные УЗО) применяются для защиты при прямых контактах. Эти устройства еще иногда называют физиологически чувствительными, так как человек, случайно коснувшийся находящегося под напряжением оголенного провода, рассматривается со стороны устройства защитного отключения, как сопротивление току, проходящему от проводника к земле. И УЗО должно мгновенно отключить электропитание, как только значение этого тока превысит безопасный уровень. Такой тип УЗО очень удобен для использования в жилых домах, а так же и во всех случаях, где имеется возможность прямого контакта с токоведущими частями.

Устройства защитного отключения устанавливаются в распределительном щитке квартиры. УЗО ставится сразу после вводного автомата, выполняя функцию защиты всего дома. Но также можно применять УЗО для обеспечения защиты и конкретного прибора (плиты, либо стиральной машины). В таком случае желательно устанавливать УЗО, рассчитанное на величину тока утечки в 10 мА. При защите всей квартиры обычно устанавливают устройство, рассчитанное на ток утечки в 30 мА.

В связи с тем, что устройства защитного отключения устанавливаются вместе с автоматическими выключателями, функцией которых является защита от перегрузки и токов короткого замыкания, выпускаются дифференциальные автоматы, совмещающие в себе все три вида защиты. То есть защиту от перегрузки, защиту от короткого замыкания и защиту от токов утечки. Наземные металлические сооружения в обязательном порядке должны оснащаться такими устройствами.

Закона, регламентирующего использование устройств защитного отключения в жилых помещениях на настоящий момент пока нет. Поэтому на сегодняшний день каждый выбирает свою безопасность сам. Рассматриваемые нами устройства защитного отключения уже устанавливаются в новостройках – они закладываются еще на стадии проектирования на основании распоряжения об их внедрении в строительство и эксплуатацию общественных зданий и жилых домов.

Применять устройства защитного отключения уже сейчас необходимо, хотя бы для безопасности наших детей, зачастую непредсказуемых в своих делах и поступках. Розеточная группа, защищенная устройством защитного отключения, при любых неблагоприятных обстоятельствах (ребенок засунул в розетку шпильку или другой металлический предмет) защитит жизнь вашего ребенка, мгновенно отключив напряжение.
 

Автоматы, УЗО, Статьи, Электрика

Устройство защитного отключения (УЗО)

Лицензии и сертификаты Просмотреть все

УЗО – устройство защитного отключения, специальный аппарат, предназначенный для отключения электрической сети или ее части при превышении током утечки определенного значения.

Как же работает УЗО? Устройство УЗО несложное. Основным элементом УЗО является дифференциальный трансформатор тока, который сравнивает величины тока в обоих проводах при двухпроводной системе. Если величина тока на входе равна величине тока на выходе, то ток на выходе дифференциального трансформатора тока равен нулю и УЗО не работает. При возникновении тока утечки, ток на входе становится больше тока на выходе, и на выходе дифференциального трансформатора тока появляется ток, пропорциональный разнице этих токов (току утечки). При превышении этой разницей тока определенного значения УЗО срабатывает и отключает поврежденный участок сети.

Устройство УЗО и принцип работы УЗО

Как же работает УЗО? Устройство УЗО несложное. Основным элементом УЗО является дифференциальный трансформатор тока, который сравнивает величины тока в обоих проводах при двухпроводной системе. Если величина тока на входе равна величине тока на выходе, то ток на выходе дифференциального трансформатора тока равен нулю и УЗО не работает. При возникновении тока утечки, ток на входе становится больше тока на выходе, и на выходе дифференциального трансформатора тока появляется ток, пропорциональный разнице этих токов (току утечки). При превышении этой разницей тока определенного значения УЗО срабатывает и отключает поврежденный участок сети. Схематичное устройство УЗО и путь тока утечки показаны на рисунке. Таким образом видим, что принцип работы УЗО основан на сравнении величин токов, протекающих по обоим проводам.

Для проверки работоспособности УЗО на устройстве имеется кнопка «Т» — тест, нажатием на которую искусственно вызывается разность токов и УЗО должно сработать и отключиться. Рекомендуется ежемесячно проверять работоспособность УЗО. Если при нажатии на кнопку «Т» УЗО не отключается, значит оно неисправно и подлежит замене или ремонту.

УЗО выпускаются как в двух- так и в четырехполюсном исполнении. УЗО для бытового применения крепятся на DIN-рейку, как и автоматические выключатели.

Устройство автоматического выключателя

Автоматический выключатель (автомат) — коммутационный аппарат, предназначенный для защиты электрической сети от перегрузок и коротких замыканий. Он предназначен для ручного включений/отключения питания, а также для автоматического отключения напряжения при увеличении тока нагрузки выше определенного значения (перегрузка сети) или резкого броска тока при коротком замыкании в сети.

Устройство автоматического выключателя следующее: автомат состоит из корпуса, выполненного из непроводящего электричества материала (диэлектрика). Внутри корпуса размещены контакты, которые замыкают/размыкают электрическую цепь (контактная система) и один или несколько расцепителей — устройств, которые обеспечивают размыкание контактов при увеличении тока, обеспечивая тем самым автоматическое отключение выключателя. На передней стороне выключателя располагается рычажок, которым производится ручное его включение/отключение.

Устройство автоматического выключателя Следующее в устройстве автоматического выключателя — это его силовые контакты. Контакты, как правило, покрыты специальным составом (серебро и др.) для того, чтобы обесепчить минимальное сопротивление электрическому току в месте контакта. Один контакт является подвижным, второй — неподвижным. При воздействии на рукоятку управления выключателем усилие посредством системы рячагов передается на контакты, и происходит включение или отключение последних.

Автоматическое отключение выключателя происходит за счет действия расцепителей (теплового или электромагнитного). Тепловой расцепитель представляет собой биметалическую пластину, которая при протекании по ней тока нагревается и изгибается. При превышении током, проходящим через выключатель, определенного значения пластина своим изгибом воздействует на защелку и происходит быстрое размыкание контактов. Но следует учитывать, что для нагрева и деформации биметалической пластины необходимо какое-то время, что приводит к некоторой задержке срабатывания теплового расцепителя. Таким образом мы видим, что тепловой расцепитель не является быстродействующим и не может обесепчить мгновенное отключение выключателя при резком броске тока, который возникает при коротком замыкании в сети.

Электромагнитный расцепитель представляет собой соленоид (катушку из проводника), через который протекает ток нагрузки. При резком броске тока, возникающим в сети при коротком замыкании, магнитное поле, возникающее в этом соленоиде, втягивает сердечник и приводит к размыканию контактов. Время работы магнитного расцепителя минимально и при резком броске тока обесепчивается почти мгновенное быстродействие выключателя и отключение электрической цепи. Ток срабатывание электромагнитного расцепителя, как правило, в несколько раз больше тока срабатывания теплового расцепителя. Таким образом, тепловой расцепитель автоматического выключателя обеспечивает защиту от перегрузок, а электромагнитный — от сверхтоков при коротком замыкании.

Также в выключателе имеется дугогасительная камера, которая обеспечивает быстрое гашение электрической дуги, возникающей при отключении больших токов. Камера представляет собой решетку из металлических пластин (в качественных выключателях они медные), в которых и происходит гошение дуги.

Кроме этого в выключателе имеются клеммы для подключения к выключателю проводов или шинок. Затяжка клемм производится винтом, который в них установлен.

Номинальный ток выключателя

На передней стороне выключателя указывается его номинальный ток — ток, на который расчитан выключатель в длительном режиме. В данном случае «С16» говорит о том, что номинальный ток выключателя составляет 16 Ампер. Цифра 4000 в рамке — это отключающая способность выключателя, величина тока, который способне отключить выключатель без повреждений. В нашем случае — 4000 Ампер.

В этой статье мы рассмотрели устройство автоматического выключателя и принципы его работы.

Выключатели бывают одно-, двух-, трех- и четырехполюсные.

Устройство защитного отключения (УЗО): принцип работы, применение

По сравнению с другими источниками энергии электричество имеет много преимуществ, но также и множество рисков. Он ежедневно используется широкой публикой, и до сих пор происходит много несчастных случаев, приводящих к ожогам, пожарам и поражению электрическим током. Международные и национальные организации установили строгие правила установки. Надежные защитные устройства были разработаны путем тщательного анализа рисков и последствий отказов оборудования или неправильного использования. Среди этих устройств УЗО (устройства защитного отключения) признаны международными организациями по стандартизации эффективным средством защиты жизни и имущества.

Что такое устройство защитного отключения (УЗО)?

Устройство защитного отключения (УЗО) — это защитное устройство, предназначенное для защиты от поражения электрическим током и возгорания путем автоматического отключения потока электричества при обнаружении «утечки» тока из цепи.

УЗО используется для отключения цепи при обнаружении неуравновешенности электрического тока между фазным проводом и нейтральным проводом.

Как работает устройство защитного отключения (УЗО)?

Устройство защитного отключения (УЗО) работает по принципу, согласно которому в электрических цепях входящий ток равен исходящему току. УЗО включает трансформатор балансировки сердечника (CBT), имеющий первичную и вторичную обмотки с чувствительным реле для мгновенного обнаружения сигналов неисправности.

Первичная обмотка включена последовательно с питающей сетью и нагрузкой. Вторичная обмотка подключена к очень чувствительному реле. В безаварийных условиях намагничивающие эффекты проводников с током компенсируют друг друга. Отсутствует остаточное магнитное поле, которое может индуцировать напряжение во вторичной обмотке. При протекании тока утечки в цепи создается дисбаланс, что приводит к возникновению потока рассеяния в сердечнике. Этот поток рассеяния генерирует электрический сигнал, который воспринимается реле, и он приводит в действие механизм, тем самым отключая питание.

Механизм отключения работает при остаточном токе в пределах 60-80% его номинального тока утечки.

Очевидно, что использование правильно подобранного УЗО и надлежащая практика электромонтажа могут значительно снизить последствия поражения электрическим током и возможность возникновения пожара.

Поражение электрическим током может произойти при прямом контакте с токоведущими частями, например, при прикосновении человека к проводнику под напряжением, который оголился в результате повреждения изоляции электрического кабеля. В качестве альтернативы, это может произойти из-за непрямого контакта, если, например, неисправность приводит к тому, что открытые металлические конструкции электроприбора или даже другие металлические конструкции, такие как раковина или водопроводная система, становятся токоведущими. В любом случае существует риск протекания электрического тока на землю через тело любого человека, который прикоснется к токоведущему проводнику или металлоконструкциям под напряжением.

Предохранители и автоматические выключатели не могут обеспечить защиту от дифференциальных токов, протекающих на землю через тело в результате прямого контакта. Устройства защитного отключения при правильном выборе могут обеспечить такую ​​защиту. Они также обеспечивают защиту от непрямого прикосновения при определенных условиях установки, когда предохранители и автоматические выключатели не могут обеспечить желаемого эффекта.

Чувствительность устройства защитного отключения

Чувствительность УЗО выражается в виде номинального остаточного рабочего тока, обозначенного как I∆n. Предпочтительные значения были определены IEC, что позволяет разделить УЗО на три группы в соответствии с их значением I∆n.

Высокая чувствительность: 6–10–30 мА

Средняя чувствительность: 0,1–0,3–0,5–1 А постоянно высокая или средняя чувствительность. Высокая чувствительность чаще всего используется для защиты от прямого прикосновения (защита человека, бытовые установки), тогда как средняя чувствительность, в частности номиналы 300 и 500 мА, необходимы для защиты от пожара. Остальные чувствительности используются для других нужд, таких как защита от непрямых контактов (обязательна в системе ТТ) или защита машин.

Схема подключения устройства защитного отключения

Схемы 2-полюсных и 4-полюсных устройств защитного отключения показаны ниже:

Классификация

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

Тип AC

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

Тип A

УЗО типа A должно использоваться для защиты от переменного и пульсирующего постоянного (выпрямленного переменного) тока утечки на землю. Он должен быть установлен в любой цепи, где возможно выпрямление основного источника питания. Некоторыми примерами приложений, где это применимо, являются регуляторы скорости двигателя (приводы) и электроинструменты.

Тип B

УЗО типа B следует использовать для переменного и/или пульсирующего тока с постоянными составляющими и постоянным током повреждения. УЗО типа B рекомендуются для использования с приводами и инверторами для питания двигателей насосов, лифтов, текстильных машин, станков и т. д., поскольку они распознают непрерывный ток короткого замыкания с низким уровнем пульсаций.

Тип F

Тип F УЗО является специальным вариантом типа А с измененными частотными характеристиками, учитывая чувствительность к высоким частотам. Этот тип встречается только с момента введения IEC/EN 62423, но решение не является полностью новым. Предшественником является тип U, который был представлен на рынке много лет назад, когда определение свойств типа F еще не было доступно.

Устройства защитного отключения

УЗО имеют широкую область применения. Некоторые области применения устройств защитного отключения:

Домашние и особые условия

IΔn ≤30 мА. Стандарты делают обязательным использование этих устройств во всех ванных комнатах, душевых, частных и общественных плавательных устанавливаться без изолирующих трансформаторов или трансформаторов низкого безопасного напряжения.

Лаборатории, сфера услуг и малая промышленность

IΔN от 30 мА до 500 мА

Большой сервисный и промышленный комплекс

IΔN от 500 млн. До 1000 мА

На картинке показано на картинке.

Часто задаваемые вопросы об УЗО

УЗО — это то же самое, что и автоматический выключатель?

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

Можно ли использовать УЗО в качестве главного выключателя?

Все УЗО имеют функцию отключения. Так что УЗО можно использовать в качестве главного выключателя. Вы можете использовать его дескриптор оператора для операций включения/выключения. Но помните, что УЗО не имеют защиты от перегрузки.

Что делать после срабатывания RCB?

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

Каковы причины нежелательного срабатывания УЗО?

Сторона линии (перед УЗО)

• Ослабленные соединения.
• Помехи в сети.
• Строительная техника/установка.
• Установленные службы.
• Удар молнии.

Сторона нагрузки (сторона после УЗО)

• Неверно указанное УЗО.
• Ослабленные соединения.
• Неверные приложения.
• Влажная штукатурка/конденсат.
• Нет дискриминации между УЗО.
• Перекрестная нейтраль на плате раздельной нагрузки.
• N – E неисправность.
• Высокие токи утечки на землю, вызванные неисправностями домохозяев или самодельщиков. (например, гвозди/крючки для картин)
• Попадание влаги. (бытовая техника, розетки и т.д.)

Сработает ли УЗО при перегрузке?

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

Что означает УЗО 30 мА?

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

Как работает кнопка проверки УЗО?

При нажатии кнопки тестирования можно проверить правильность работы устройства, пропуская небольшой ток через тестовый провод. Это имитирует утечку на землю путем создания дисбаланса в трансформаторе тока (ТТ) 9.0003

Паспортная табличка УЗО

Принцип работы УЗО

Для многих уже не новость, что современная бытовая электрическая сеть обязательно должна иметь защиту от УЗО. Для тех, кто еще ничего не знает о таких защитных элементах, скажем, что это основа безопасности человека. Устройство также помогает предотвратить возгорание, вызванное электропроводкой. Поэтому знакомство с этим элементом защиты и автоматики будет не лишним. Поговорим подробно об устройстве, из чего оно конструктивно сделано и каков принцип работы УЗО?

Содержание

• Как возникает ток утечки?
• На чем основано срабатывание УЗО?
• Конструктивные характеристики
• Как обозначается УЗО на схеме?
• Основные рабочие характеристики УЗО

Как возникает ток утечки?

Ниже рассмотрим, для чего нужно УЗО, но сначала разберемся, что такое утечка тока? Вся работа устройства связана именно с этим понятием.

Простыми словами утечкой тока называют его протекание из фазного провода в землю по нежелательному и совершенно неразрешенному для этого пути. Это могут быть корпуса электрооборудования или бытовой техники, металлическая арматура или водопроводные трубы, влажные оштукатуренные стены.

Ток утечки возникает при повреждении изоляции, что может произойти по ряду причин:

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

• Тепловое воздействие в случае, когда электрооборудование работает в режиме перегрузки.

Опасность утечки тока заключается в том, что при нарушении изоляции электропроводки на объектах, описанных выше (корпус прибора, водопровод или оштукатуренная влажная стена), появится потенциал. Если человек прикоснется к ним, он выступит в роли проводника, по которому ток будет уходить в землю. Величина этого тока может быть такой, что вызовет самые печальные последствия, вплоть до летального исхода.

Видеодемонстрация работы УЗО