Зачем нужно устройство защитного отключения
Устройство защитного отключения следит за разностями токов протекающих по двум проводам однофазной сети и четырем проводам трехфазной сети. Если сумма этих токов равно нулю, то УЗО работает в нормальном режиме. Если появляется разница токов (дифференциальный ток), то УЗО отключает участок сети, на котором устройство установлено.
Основное назначение УЗО это защита от поражений электротоком при прикосновении к токопроводящим корпусам приборов, оказавшихся под напряжением (защита от косвенного прикосновения).
Если корпус прибора, потенциально проводящий ток, например, стиральной машины, случайно, окажется под напряжением, то при его касании, УЗО, этого участка, должно отключить поврежденный участок цепи. УЗО может срабатывать, не только при возникновении токов повреждения (при повреждении изоляции), но и при прямом касание фазным проводом токопроводящего корпуса.
После срабатывания УЗО, нужно устранить неисправность и взвести УЗО в рабочее положение, подняв рычажок управления вверх.
Особенности УЗО
Отличается устройство защитного отключения высокой чувствительностью. Для электропроводки квартиры применяются УЗО с токами отключения 10mA и 30mA. Такая высокая чувствительность устройства в значительной мере повышает электробезопасность квартирной электропроводки. УЗО с токами отсечки 100mA и 300mA предназначены для повышения пожарной безопасности помещения и устанавливаются на вводе электропитания в дом.
Устройство защитного отключения для пожарной безопасности
Поясню про защиту УЗО от пожаров. Для примера, рассмотрим вводной щит в частный дом. С течением времени в щите и вокруг него появляется слой пыли. Также со временем изоляция вводного кабеля меняет свои свойства и начинает разрушаться. При разрушении изоляции может появиться ток повреждения, утекающий на корпус вводного щита. В месте соприкосновения жилы кабеля и корпуса появляется периодическое искрение. Если бы УЗО на 100mA не стояло, то в месте искрения вполне возможно возгорание, благо пыль этому способствует. Конечно, это упрощенный пример, но вполне характерен для понимания, зачем нужно устройство защитного отключения.
Устройство защитного отключения в квартире
В квартирах и домах УЗО устанавливаются для защиты от поражений током, при возможной утечке тока на металлические корпуса бытовых приборов, а также, как дополнительная защита от сверхтоков. Согласно нормативам, УЗО с током отсечки не менее 30 mA (желательно 10mA) ставятся для защиты групп электропроводки «мокрых зон» (ванная, туалет). Любая розетка в районе 2,40 м от ванны или поддона (зона электробезопасности №3) должна попасть в группу электропроводки защищенную УЗО. Такое же УЗО стоит установить и на электропроводку детской комнаты. На группы розеток отдельных бытовых приборов, соприкасающиеся с водой (посудомоечная машина, стиральная машина и т.п.) для защиты ставится УЗО с током отсечки 30mA, причем для каждого прибора устанавливается свое УЗО.
Внешний вид УЗО
По внешнему виду УЗО это стандартное двухмодульное (220 Вольт) или четырехмодульное (380 Вольт) устройство. 1 модуль это размер стандартного однополюсного автоматического выключателя (автомата защиты).
Посмотрим на УЗО на 220 Вольт.
Для подключения, УЗО имеет 4 клеммы, две вверху, две внизу. Куда подводить питание значение не имеет, но принято питание подключать к верхним клеммам, отвод с нижних клемм. Одна клемма предназначена для подключения фазного провода (слева), вторая для подключения нулевого рабочего провода (справа). Обычно они обозначены.
Примечание: в четырехполюсных УЗО на 380 вольт, клемма нулевого рабочего проводника расположена слева.
Устанавливается УЗО, как устанавливаются автоматы защиты на дин-рейку, в квартирном щитке или в щите на этаже.
Тестирование УЗО
В хорошо сделанной электропроводке, аварийные ситуации возникают крайне редко, а проверять УЗО нужно периодически (раз в месяц). Для проверки работоспособности устройства, в конструкции УЗО предусмотрена кнопка «Тест».
При нажатии кнопки «Тест» внутри устройства включается цепь симуляции аварии и УЗО должно сработать, то есть отключиться. Если при нажатии на «Тест» УЗО не отключается, значит, оно не исправно и требует замены или более детального тестирования. Повторюсь, рекомендовано тестировать УЗО раз в месяц.
Дифференциальный автомат защиты
УЗО является дополнительным устройством защиты и в электрическую цепь УЗО устанавливается в паре с автоматом защиты (автоматическим выключателем). Но можно вместо двух устройств (УЗО и АВ) установить одно. Называется такое устройство автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ) или дифференциальный автомат защиты, проще диффавтомат, еще проще «Диф».
Дифференциальный автомат защиты защищает проводку от короткого замыкания и перегрузки (как простой автомат защиты) и срабатывает при возникновении дифференциальных токов, как УЗО. В документах диффавтоматы маркируется, как УЗО-Д. На практике, например, УЗО-ВАД2.
Фирмы производящие УЗО
Лучшие УЗО производят фирмы: ABB, Legrand, Концерн Энергомера, ИЭК.
Маркировка корпуса УЗО
На корпусе УЗО обозначена вся нормативная информация устройства. Смотрим рисунок:
©Ehto.ru
Похожие посты:
Поделиться ссылкой:
УЗО: устройство, принцип работы, назначение
Устройство защитного отключения (УЗО) — это электрический низковольтный аппарат, который служит для автоматического отключения защищаемого участка электрической цепи в случае возникновения дифференциального тока величины, превышающей допустимое значение для данного аппарата. Также можно встретить такую аббревиатуру, как ВДТ — это выключатель дифференциального тока, то есть фактически то же самое. В этой статье мы рассмотрим с читателями сам электрик, какое устройство, назначение и принцип работы УЗО, применяемого в электрике.Назначение
Сперва рассмотрим, какое назначение устройства защитного отключения (на фото ниже вы можете ознакомиться с его внешним видом). Ток утечки возникает в случае нарушения целостности изоляции кабеля одной из линии электропроводки либо в случае повреждения конструктивных элементов в бытовом электроприборе. Утечка может привести к возгоранию электропроводки или эксплуатируемого бытового электроприбора, а также к поражению электричеством в процессе эксплуатации поврежденного электроприбора или неисправной электропроводки.
УЗО в случае возникновения нежелательной утечки за доли секунды производит отключение поврежденного участка электропроводки или поврежденного электроприбора, чем защищает людей от поражения электричеством и предотвращает возникновение пожара.
Очень часто задают вопрос о том, чем отличается дифавтомат от УЗО. Отличие первого в том, что данный защитный аппарат, помимо защиты от утечки электричества (функции УЗО), дополнительно имеет защиту от перегрузки и короткого замыкания, то есть выполняет функции автоматического выключателя. Устройство защитного отключения не имеет защиты от сверхтоков, поэтому помимо него для реализации защиты в электрических сетях устанавливают автоматические выключатели.
Устройство и принцип действия
Рассмотрим конструкцию устройства защитного отключения, и как оно работает. Основные конструктивные элементы УЗО — дифференциальный трансформатор, осуществляющий измерение тока утечки, пусковой орган, осуществляющий воздействие на механизм отключения и непосредственно сам механизм расцепления силовых контактов.
Принцип работы УЗО в однофазной сети следующий. Дифференциальный трансформатор однофазного устройства защиты имеет три обмотки, одна из которых подключается к нулевому проводнику, вторая к фазному, а третья служит для фиксации разностного тока. Первая и вторая обмотки подключаются таким образом, что токи в них являются противоположными по направлению. Они в нормальном режиме работы электрической сети равны и наводят в магнитопроводе трансформатора магнитные потоки, которые направлены друг к другу встречно. Суммарный магнитный поток в данном случае равен нулю и соответственно в третьей обмотке отсутствует ток.
В случае возникновения повреждения электроприбора и появления на его корпусе фазного напряжения, при прикосновении к металлическому корпусу оборудования, человек попадет под действие утечки электричества, которое будет протекать через его тело на землю либо на другие токопроводящие элементы, имеющие другой потенциал. В данном случае токи в двух обмотках дифференциального трансформатора УЗО будут отличаться, и соответственно в магнитопроводе будут наводиться разные по величине магнитные потоки. В свою очередь результирующий магнитный поток будет отличен от нуля и наведет в третьей некоторое значение тока — так называемого дифференциального. Если он достигнет порога срабатывания, то устройство сработает. Основные причины срабатывания УЗО мы описали в отдельной статье.
Подробнее о том, как работает УЗО и из чего оно состоит, рассказывается на видео уроках:
Хотите узнать, как работает устройство защитного отключения в трехфазной сети? Принцип действия схожий с однофазным аппаратом. Тот же дифференциальный трансформатор, но он уже осуществляет сравнение не одной, а трех фаз и нулевого провода. То есть в трехфазном защитном аппарате (3P+N) пять обмоток — три обмотки фазных проводников, обмотка нулевого проводника и вторичная обмотка, посредством которой фиксируется наличие утечки.
Помимо вышеприведенных конструктивных элементов обязательным элементом устройства защитного отключения является проверочный механизм, который представляет собой резистор, подключенный через кнопку “TEST” к одной из обмоток дифференциального трансформатора. При нажатии на данную кнопку резистор подключается к обмотке, чем создается разностный ток и соответственно на выходе вторичной третьей обмотки он появляется и происходит, по сути, имитация наличия утечки. Срабатывание устройства защитного отключения свидетельствует о его исправном состоянии.
Ниже приведем условное обозначение УЗО на схеме:
Область применения
Устройство защитного отключения применяется для защиты от утечек тока в однофазных и трехфазных электропроводках различного назначения. В домашней электропроводке УЗО должно в обязательном порядке быть установлено для защиты наиболее опасных с точки зрения электробезопасности бытовых электроприборов. Тех электроприборов, при эксплуатации которых происходит соприкосновение с металлическими частями корпуса непосредственно либо через воду или другие предметы. В первую очередь это электрическая печь, стиральная машина, водонагреватель, посудомоечная машина и др.
Как и любое электротехническое устройство, УЗО может в любой момент выйти из строя, поэтому помимо защиты отходящих линий необходимо установить данный аппарат на вводе домашней электропроводки. В данном случае АВДТ будет не только резервировать защитные аппараты отдельных линий проводки, но и выполнять противопожарную функцию, осуществляя защиту всей домашней электропроводки от возгораний.
Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, какая конструкция, назначение и принцип работы УЗО. Надеемся, предоставленная информация помогла вам разобраться с тем, как выглядит и работает данный модульный аппарат, а также для чего применяется.
Наверняка вы не знаете:
Зачем нужен узо автомат
Перед тем, как разобраться, для чего нужен УЗО автомат, определимся с терминологией. УЗО — устройство защитного отключения. УДТ — устройство дифференциального тока. Два разных названия, но обозначают они одно и то же. Только не нужно путать с дифавтоматом (дифференциальный автоматический выключатель).
Немного истории
Первый действующий образец устройства дифференциального тока (УЗО) был изготовлен германской фирмой RWE в 1937 г. В качестве датчика использовался маленький дифференциальный трансформатор, а исполнительным элементом служило поляризованное реле. Чувствительность устройства была 80 мА. В 1958 году доктором Биглмайером из Австрии было предложено новое решение конструкции УДТ — в устройстве были устранены ложные срабатывания от грозовых разрядов и увеличена чувствительность до 30 мА.
В 1970-х годах большинство УЗО выпускались в корпусах типа автоматических выключателей. С начала 1980-х годов, в США, большинство бытовых устройств дифференциального тока были уже встроенными в розетки.
В СССР первое серийное устройство дифференциального тока для укомплектования трехфазного электрифицированного инструмента было изготовлено в 1966 году Выборгским заводом «Электроинструмент» по разработке ВНИИСМИ. Первое бытовое УЗО было разработано в 1974 году, но в серию не пошло. С 1982 года все учебное электротехническое оборудование, поступавшее в школы, в обязательном порядке оснащалось устройством защитного отключения. В СССР серийное бытовое УЗО начало производиться с 1988 года. Для нужд промышленности и сельского хозяйства выпускались защиты ИЭ-9801, ИЭ-9813, УЗОШ 10.2, РУД-0,5. В настоящее время устройство используются преимущественно для монтажа в электрощите на DIN-рейку.
Назначение УЗО автомата
Зачем же нужен УЗО автомат в домашней электросети? Основная функция устройства защитного отключения — дополнительная защита от поражения электрическим током. Это проявляется в следующем :
- Устройство дифференциального тока отключает питающую сеть при прямом прикосновении человека или животного к электрооборудованию, находящемуся под напряжением. Так, к примеру, при ремонтных работах случайное повреждение проводки и контакт с ней может привести к летальному исходу. Но если установлено УЗО, то оно сразу определит, что часть тока при контакте с человеком не вернулось и разорвет цепь.
- Устройство дифференциального тока отключает питающую сеть в случаях повреждения изоляции проводов в электроприборах. Например, внутри стиральной машины повреждена изоляция на фазном проводе, в результате чего он коснулся корпуса. УЗО сразу отключит электричество, потому что ток, ушедший от устройства защитного отключения будет расходиться с входящим током.
Однако есть и такие ситуации, когда устройство защитного отключения не сработает:
- Устройство дифференциального тока не сработает, если человек оказался под напряжением, но тока замыкания на землю при этом не возникло, например, при прикосновении одновременно к фазному и нулевому проводу. УЗО не может отличить протекание тока через тело человека от нормального протекания тока в нагрузке.
- Устройство дифференциального тока зависимое от напряжения сети нуждается в питании, которое получает от защищаемой цепи. Поэтому потенциально опасной является ситуация, когда выше УДТ произошел обрыв нейтрального проводника, а линейный остался под напряжением. В этом случае устройство будет неспособно отключить цепь
Требования по установке и применению УЗО приведены в серии стандартов на электроустановки зданий МЭК 60364.
Устройство УЗО автомата
Главным компонентом УЗО является дифференциальный трансформатор. Если дифференциальный ток превысит значение отключающего дифференциального тока или равен ему произойдет размыкание электрической цепи.
Линейный и нейтральный проводники от источника питания подключаются к контактам в верхней части устройства, нижние контакты — соединяют УДТ с внутренней электросетью. При включении тумблера контакты замыкаются, и УЗО пропускает ток. Соленоид внутри устройства удерживает контакты в замкнутом состоянии после того, как тумблер отпущена. В нормальном состоянии ток линейного проводника, равен току нейтрального проводника, однако эти токи противоположны по направлению. Таким образом, токи взаимно компенсируют друг друга и в катушке дифференциального трансформатора ЭДС (электродвижущая сила) отсутствует.
Ток замыкания на землю приводит к нарушению баланса в дифференциальном трансформаторе (часть тока протекает через тело человека обход трансформатора). Дифференциальный ток в первичной обмотке дифференциального трансформатора приводит к появлению ЭДС во вторичной обмотке. Эта ЭДС сразу же регистрируется следящим устройством, которое отключает питание соленоида и контакты размыкаются под действием силы пружины.
Устройство спроектировано таким образом, что отключение происходит за доли секунды, что значительно снижает тяжесть последствий от поражения электрическим током.
Кнопка проверки (тест) позволяет проверить работоспособность устройства путем пропускания небольшого тока через оранжевый тестовый провод. Тестовый провод проходит через сердечник дифференциального трансформатора, поэтому ток в тестовом проводе эквивалентен нарушению баланса токонесущих проводников. Если УЗО не отключилось, значит оно неисправно и должно быть заменено.
Устанавливать ли устройство защитного отключения
Рано или поздно человек начинает задумываться о безопасности своего жилья, своей жизни. Чтобы защитить себя и свое жилье необходимо основательно отнестись к решению этого вопроса. Особого внимания в доме требует электрическая проводка, к выбору, которой стоит подойти с особой тщательностью.
Сейчас в каждом доме имеется целый арсенал различной бытовой электротехники. И чем больше ее количество, тем больше нагрузка на электрический кабель.
При отсутствии устройств защиты, это может привести к беде. Любой материал со временем приходит в негодность. Это касается и наружной проводки, и внутреннего провода, расположенного в корпусе электроприбора. Изолирующие свойства с течением времени теряются. Возникает утечка электроэнергии, а это является прямой угрозой для жизни человека.
Чтобы избежать неприятностей, достаточно прибегнуть к использованию защитных устройств. Одним из таковых считается УЗО — устройство защитного отключения.
Зачем нужно узо устанавливать в квартире
Из названия устройства становится ясно, что оно предназначено для защиты любого живого существа от поражающего действия электрическим током. А также предотвращает возможность возгорания электропроводки из-за ее перегрева, различных неисправностей.
Как отмечалось ранее, целостность внутренней электрической цепи прибора может нарушиться. Причин этому несколько:
- механическое воздействие;
- температурное повреждение;
- старение изоляции электропроводки.
Так вот, при отсутствии устройств защитного отключения, любая из этих причин может нанести непоправимый вред человеку. Можно потерять не только свое жилище, но и погибнуть, попав под напряжение. Электрический удар способен повлечь за собой фибрилляцию сердца.
Конечно, здесь большую роль играет и собственное сопротивление человека. Чем оно выше, тем больше шансов остаться в живых. Только скажите, надо ли рисковать своим здоровьем? Не проще ли просто установить необходимую защиту и наслаждаться жизнью? Вы все еще сомневаетесь для зачем нужно УЗО в квартире?
Рассмотрим на примере. Во время работы стиральной машины повредилась изоляция на фазном проводе, и он касается корпуса. Корпус электроприемника в итоге этого оказался под напряжением.
Человек, стоящий на влажном полу, прикоснулся к металлической части машинки. В результате по образовавшейся цепи, ток через человека уходит в землю. УЗО, «почувствовав», что не весь ток вернулся, тут же отключает напряжение, тем самым спасая жизнь человеку.
Несомненно, человек почувствует незначительное покалывание, однако, останется живым.
Как работает УЗО?
Основной его задачей является — защита человека от поврежденного прибора, корпус которого имеет опасный потенциал. На верхние клеммы УЗО подключается фаза и ноль от источника питания, на нижние клеммы фаза и ноль которые идут на нагрузку. Электрический ток в этом случае протекает от источника питания, проходит через УЗО на электроприбор, затем снова через УЗО возвращается в сеть.
Отсюда делаем вывод, что УЗО — это некий контролер, который контролирует силу тока на «входе» и «выходе». Если токи на входе и выходе УЗО не равны между собой значит где то есть утечка. На эту утечку устройство защитного отключения очень быстро реагирует и за время около 0.04 сек срабатывает и отключается.
Проще говоря, в нормально функционирующей электросети существенной разницы по величине между входящим и выходящим токами, которые проходят через УЗО быть не должно. Если количество уходящего и возвратившегося тока одинаково, то отключения не будет. Но если ток нашел другую дорогу, и часть его «утекла», УЗО обязательно отключится и прекратит подачу электропитания.
В то же время нужно помнить, что УЗО способно значительно улучшить безопасность электрических установок, но оно не в силах полностью устранить риск электрического поражения или пожара. УЗО не реагирует на аварийные ситуации, если они не сопровождаются утечкой тока. Например, такие как, короткое замыкание и перегрузка.
Зачем нужно УЗО на 100 мА или применение УЗО для защиты от пожаров
Для защиты человека от поражения током устанавливают УЗО с номинальным током утечки порядка 10 – 30 мА. А почему? Да все просто, потому что ток большего значения может стать для человека летальным.
Но фирмы производители выпускают устройства защитного отключения с номинальным током утечки в 100, 300 и да же 500 мА. Вы не задумывались о том, для чего нужно УЗО с таким номиналом.
Всем известно, что при силе тока 50 мА человек без помощи посторонних не сможет освободиться от электрического провода. А значение равное 80 мА приводит к мгновенной смерти. В чем выражается потребность установки устройств высоких номиналов? На самом деле для защиты от поражения током такие УЗО не применяются, их задача немного другая.
Необходимость применения УЗО с номиналом от 100 мА и выше связана с тем, что в практически каждой системе электропитания присутствуют «блуждающие» токи. Иными словами, происходит утечка естественных токов. В любом устройстве нет идеальной изоляции, всегда присутствует естественная утечка тока.
Даже в проводах, которые используются для монтажа электропроводки, есть естественная утечка и тем она больше чем длиннее проводка. Если установить УЗО с номиналом 30 мА на большой дом скажем 2-х, 3-х этажный, то оно от естественной утечки токов будет попросту ложно срабатывать.
Устройства защитного отключения, рассчитанные на ток утечки 300 мА, позволяют предотвратить возникновение пожара. Например, при продолжительной утечки тока, равного 200—500 мА выделяется такая тепловая энергия, которой вполне хватит, чтобы воспламенить близко находящиеся материалы и привести к пожару.
Поэтому основная задача данного типа защитного устройства состоит в противопожарной защите. Также УЗО с номиналом 100 мА – 500 мА обеспечивают резерв основных УЗО. Их установку производят на вводе в помещение.
Смысл работы заключается в следующем: сначала отключаются УЗО с низшим номиналом, но если по какой то причине оно не отключилось ( например из-за неисправности) и утеска продолжается, то через время срабатывает вводное.
Установив устройство защитного отключения — вы тем самым сбережете жизнь и здоровье своих близких!
Понравилась статья — сохрани на стену!
Для чего нужно УЗО? | Портал о системах видеонаблюдения и безопасности
Автор Исхаков Максим На чтение 6 мин. Просмотров 53 Опубликовано
Полным ответом на вопрос “Для чего нужно УЗО?” – будет эта статья, в ней мы рассмотри основные принципы функционирования такого устройства.
В какой-то определенный момент времени человек начинает всерьез думать о повышении уровня безопасности собственного жилища и своей жизни в целом. Чтобы оградить себя и свое жилище от различных неприятностей, следует тщательно отнестись к решению данной проблемы. Одним из главных источников опасности в жилом помещении является электропроводка, к подобру которой нужно подойти максимально скрупулезно.
В настоящее время в любом жилище существует огромное количество разнообразных домашних электрических приборов. Чем крупнее ее число, тем выше нагрузка на электрическую линию.
При отсутствии приспособлений ограждения от перенапряжения может произойти трагедия. Каждый материал постепенно изнашивается. Данное утверждение в полной мере справедливо и для внешней электропроводки, и для внутреннего проводника, находящегося в конструкции бытовой техники. Изолирующие качества постепенно утрачиваются. Происходит потеря электрической энергии, что представляет собой непосредственную угрозу безопасности здоровью или даже жизни потребителя.
Чтобы предотвратить беду, понадобится лишь обратиться к применению защитных приспособлений. К числу таких конструкций относится и устройство защитного отключения (аббревиатура УЗО).
Зачем нужно УЗО в жилом помещении в многоэтажном доме?
Из наименования приспособления становится очевидно, что его основная функция заключается в ограждении любого живого организма от получения травмы, нанесенной электрическим напряжением. Кроме того, выключатель дифференциального тока способствует предотвращению риска воспламенения электрической проводки по причине ее перегрева и других неполадок.
Как выше говорилось, целостность электроцепи во внутреннем устройстве электротехники может быть повреждена.
Существует ряд причин возникновения такой ситуации:
- – механическое влияние;
- – термическое нарушение;
- – износ изоляции электрической проводки.
Иными словами, при отсутствии выключателей дифференциального тока, каждое из перечисленных оснований способно причинить колоссальный вред пользователю электротехники. Существует высокая вероятность того, что не только будет нанесен ущерб помещению из-за пожара, но и того, что человек расстанется с жизнью, попав под действие высокого напряжения. Удар электрическим током способен вызвать проблемы в работе сердечных мышц.
Безусловно, немалое значение имеет и то сопротивление, которым обладает конкретный потребитель. Чем оно будет больше, тем выше вероятность выжить после удара током. Однако есть ли смысл идти на неоправданный риск? Гораздо лучше установить устройство защитного отключения в жилом помещении и не тревожиться за свою безопасность.
Принцип функционирования устройства защитного отключения
Главная его цель заключается в ограждении пользователя от неисправной электротехники, каркас которой обладает опасным потенциалом. На верхние зажимы устройства защитного отключения присоединяется линия под напряжением и нейтральный проводник от источника питания, на нижние зажимы – линия под напряжением и нейтральный проводник, идущие на нагрузку. Электроток в данной ситуации движется от источника питания, идет через устройство защитного отключения на бытовую технику, а потом опять через устройство защитного отключения возвращается в электрическую сеть.
Таким образом, можно прийти к выводу, что устройство защитного отключения своего рода контролер, управляющий физической характеристикой I при «выходе» и «входе». Когда сила тока при выходе и входе не эквивалентна друг другу, то это свидетельство нарушения целостности электросети. На данную утечку выключатель дифференциального тока срабатывает предельно оперативно и за период примерно в 4 миллисекунды активируется и выключается.
Иными словами, в нормально работающей электрической сети особого отличия между входящей и исходящей силой тока, движущейся через устройство защитного отключения не должно наблюдаться. Когда числа исходящего и вернувшегося тока эквивалентно, то выключения не произойдет. Однако, когда электрическая цепь нарушена и электроэнергия уходит, то выключатель дифференциального тока обязательно это выявит и обесточит всю систему.
Между тем, нельзя забывать, что устройство защитного отключения может серьезно повысить степень защиты от неисправностей в электроприборах, но при этом оно не является панацеей от всех проблем, связанных с электричеством. В частности, выключатель дифференциального тока совершенно бессилен в тех случаях, когда нет утечки электричества (при чрезмерной загруженности линии или коротком замыкании). В подобных обстоятельствах по-прежнему высока вероятность удара током или возгорания.
На видео: Зачем нужно устанавливать УЗО? Принципы работы.
С какой целью используется УЗО на сотню миллиампер?
Для ограждения потребителя от удара электричеством монтируют выключатель дифференциального тока с номинальным электричеством в диапазоне 10 – 30 миллиампер. По какой причине? Ответ лежит на поверхности – сила тока более крупных показателей способна оказаться для потребителя смертельной.
Однако компании-изготовители создают УЗО с величиной номинальной силы тока утечки в сотню, три сотни, а также пять сотен миллиампер. Возникает вопрос: для чего нужны приспособления с подобными показателями.
Как известно из школьного курса физики, при I=50 мА, потребитель будет не в состоянии без постороннего участия отпустить электропровод, а сила тока, составляющая восемьдесят миллиампер, вызовет моментальный летальный исход. В чем заключается суть надобности монтажа приспособлений больших номиналов. На практике они, разумеется, не выполняют функцию по защите самого человека от получения удара электричеством. Их цель несколько иного рода.
Надобность в использовании устройств защитного отключения с номиналом от сотни миллиампер и больше обусловлена тем, что в любой системе электрического питания имеется так называемое «блуждающее» электричество. Иначе говоря, осуществляется нормальная утечка электричества. В каждом оборудовании не существует абсолютной изоляции. Всегда существует норма утечки электричества.
Даже в линиях, применяемых для прокладки электрической проводки, присутствует норма утечки и ее показатели будут тем выше, чем протяженнее сама проводка. При монтаже устройства защитного отключения с номиналом в три десятка миллиампер на крупное здание с двумя или тремя этажами, нормальная утечка электричества станет причиной постоянной необоснованной реакции, т.е. ложной тревоги.
Выключатели дифференциального тока, ориентированные на силу тока в размере трех сотен миллиампер при утечке тока в бытовой технике приведут к смерти человека на месте, но они дают возможность защитить имущество от возгорания. В частности, при длительной утечке электричества, эквивалентного двумстам – пятистам миллиампер появляется столь сильная тепловая энергия, что ее будет достаточно, чтобы поджечь оказавшиеся рядом горючие вещества и материалы. Соответственно подобные устройства используются для защиты от воспламенений. Кроме того, выключатели дифференциального тока с номиналом величиной от ста до пятисот миллиампер создают запас для главных устройств защитного отключения. Их монтаж осуществляют на вводе в комнату.
Суть функционирования состоит в следующем: в первую очередь срабатывают и выключаются приспособления с меньшим номиналом, но если вдруг по тем или иным обстоятельствам они не активировались (например, в силу неполадок) и потеря тока осталась, то через определенный промежуток времени активируется вводное УЗО.
Содержание:
УЗО — расшифровывается как устройство защитного отключения, основной функцией которого отсечка тока при его утечке на землю. Устройства защитного отключения обеспечивают защиту от поражения током, особенно в тех случаях, когда отсутствует возможность подключения к заземлению. Отключающая защитная аппаратура способна работать в однофазных и трехфазных сетях с переменным током 220 и 380В. Устройство заключено в корпус из негорючих ПВХ материалов и способно пропускать через себя токи различной величины. Для чего устанавливают УЗООчень многие только слышали о том, что существуют устройства, специально предназначенные для защитного отключения. Сокращенно они называются УЗО. Полное представление о его работе можно получить, обладая хорошими знаниями электротехники. Однако понять общие принципы работы устройства, его специфические особенности вполне возможно и не имея специальных знаний. В большинстве квартир и частных домов УЗО ранее не использовались. Этим и объясняется отсутствие знаний об устройстве, назначении, особенностях эксплуатации данных приборов.
Каждое устройство защитного отключения представляет собой коммутационный электромеханический прибор. Основной функцией которого является автоматическое прерывание цепи, когда ток превышает установленное определенное значение. УЗО расшифровка в электрике, означает устройства защитного отключения. Они представлены большим количеством разнообразных моделей, в целом, обладающих одинаковой функциональностью и принципом работы. УЗО очень эффективны при использовании в системе электробезопасности. Однако многие хозяева квартир и домов при самостоятельном монтаже проводки забывают о существовании защитных устройств и пренебрегают их использованием. УЗО защищает жизнь и здоровье человека от поражения электротоком в случае нарушения изоляции, а также при случайных контактах с неизолированными проводами и токопроводящими частями электрооборудования. В отличие от автоматов, защищающих электропроводку от перегрузок и коротких замыканий, устройства защитного отключения обеспечивают безопасность людей. Своевременно реагируя и отключая напряжение при уходе тока «на землю». Как правило токовые утечки имеют небольшие значения, поэтому традиционные автоматы на них просто не реагируют.
Практически каждый человек подвергался воздействию слабых токов, возникающих в домашней сети. Несмотря на малое значение тока в 4-5 мА, человеческий организм его ощущает, например, при касании холодильника, стиральной машины и другой бытовой техники. С возрастанием силы тока возрастает и угроза жизни человека. Основной причиной подобного состояния считается нарушенная изоляция проводов. В результате ток начинает проходить непосредственно через корпус прибора, который оказывается под напряжением. Последствия касания к нему могут быть такими же, как и в случае соприкосновения с оголенным проводом. В момент касания возникает замыкание на землю, и далее, при отсутствии защитного заземления, человек получает удар током. В настоящее время не во всех домах существует возможность заземления корпусов электроприборов и оборудования, поскольку это не предусмотрено схемой и конструкцией проводки. Поэтому для защиты от поражения током используются УЗО, устанавливаемые вместе с автоматическими выключателями, которые способны реагировать даже на слабые токи и своевременно отключать сетевое напряжение. Принцип действия устройства защитного отключенияПринцип работы устройства защитного отключения основан на фиксации токовых утечек «на землю» и своевременном отключении напряжения при возникновении подобного состояния. При нормальном значении напряжения в сети, отсутствии утечек и скачков, сила тока на входе и выходе прибора будет одинаковой. Их отличие будет заключаться лишь в противоположном направлении. Определение самого факта утечки определяется по разнице значений входящего и выходящего тока.
При наличии токовой утечки, например, при пробое на корпус оборудования, человек, соприкасаясь с ним, превращается в своеобразный проводник тока на землю. В результате, значение тока, возвращающегося в УЗО по нейтральному проводу, снижается. К такой же ситуации приводит нарушение целостности изоляционного покрытия, возникающее в электроприборах и оборудовании. Разница входного и выходного тока регистрируется трансформатором с кольцевым сердечником. Фазный и нейтральный проводники размещаются внутри трансформатора и выполняют функцию первичного витка обмотки. Подключение вторичной обмотки сердечника осуществляется к механизму, который размыкает контакты, разрывает цепь и предотвращает дальнейшее течение тока. При повреждении изоляционного покрытия, образование отводящего контура происходит независимо от того, касается человек токоведущих частей или нет. В любом случае устройство срабатывает и размыкает электрическую цепь. Это и есть ответ на вопрос: что такое УЗО в электрике.
Современные УЗО предназначены для работы в двухфазных и трехфазных сетях. Последний вариант отличается наличием системы слежения. Она контролирует и фиксирует изменения нагрузки, когда напряжение неравномерно распределяется по фазам. Исправление ситуации осуществляется путем восстановления симметрии в каждой из них. Где устанавливают УЗОПрежде всего установка УЗО предназначена для защиты групповых линий от избыточных нагрузок. Они представляют собой обычную электрическую проводку, включающую себя различные группы розеток, в которые подключаются бытовые приборы или производственное оборудование.
Использование УЗО обязательно в следующих случаях:
Устройства защитного отключения запрещено применять на линиях, от которых поступает питание к системам аварийного освещения или оповещения. При выборе УЗО следует обращать внимание на номинал, который должен быть выше номинала автоматического выключателя. В противном случае контакты устройства перегреются. Если в сети установлено сразу несколько автоматов, значение минимальной номинальной мощности УЗО рассчитывается, исходя из суммы номиналов всех автоматических выключателей. Как установить УЗОСуществуют различные варианты подключения УЗО вместе с автоматическими выключателями. В одном из них одно устройство обеспечивают защиту нескольких групповых линий. Которое устанавливается на первом месте, а за ним устанавливаются автоматы. Эта простая схема широко используется в бюджетных щитках. Ее работу можно рассмотреть на примере аварийной ситуации, когда короткое замыкание произошло на одной из групповых линий. Ток будет проходить по маршруту от УЗО к групповому автомату, далее по кабелю к розетке. Считается, что в данной ситуации УЗО должно сгореть под действием тока короткого замыкания, поскольку автомат установлен после прибора и не способен защитить от высокого тока и напряжения.
В другом варианте линия защищена одним автоматом и одним УЗО, причем автоматический выключатель устанавливается на первом месте. Если предположить, что в розетке произошло короткое замыкание, то путь тока будет проходить от автомата к УЗО и далее по кабелю к розетке. Есть мнение что в данной ситуации наступает срабатывание автомата и таким образом пресекается разрушающее действие тока. Однако по схеме ток все-таки доходит до розетки. Получается, что независимо от места расположения, УЗО не выйдет из строя по нескольким причинам. Защитное устройство остается целым так же как и провода, подключенные к розетке. Под действием короткого замыкания возникает высокая температура, от которой изоляция проводов и корпуса приборов начинают плавиться. Тем не менее, для этого нужно определенное время, в течение которого срабатывает автоматический выключатель и дальнейший процесс разогрева прекращается. Нет разницы где его подключать, до или после автомата. Выбор того или иного варианта связан лишь в удобством монтажа.
Большое значение имеет правильный выбор номинала защитного устройства, чтобы исключить его выход из строя в результате перегрузок. На корпусе каждого УЗО обозначен номинал, то есть величина максимально длительного тока, который может протекать через него без какого-либо вреда. Контакты прибора своевременно обесточивают линию в случае возникновения в ней утечки. Не допускается прохождение через контакты тока, превышающего номинальное значение, поскольку это вызовет их разогрев, плавление корпуса и другие повреждения. В связи с этим УЗО защищается с помощью автоматического выключателя, срабатывающего от перегрузок раньше, чем будет причинен вред устройству. Для наиболее эффективной защиты УЗО от перегрузок его номинал должен выбираться на одну ступень больше, чем у защищающего автомата. Например, если номинал автоматического выключателя составляет 16А, то устройство защитного отключения должно иметь номинал 25А. Такой запас по току необходим для исключения протекания через УЗО повышенного тока, прежде чем произойдет срабатывание автомата от перегрузки. Электромонтажные работыПрактическая установка УЗО в электрическую цепь квартиры не вызывает каких-либо затруднений. Непосредственное подключение осуществляется на DIN-рейке, которая может быть встроена в щиток или расположена отдельно. Она оборудована специальными перфорированными отверстиями, куда вставляются защелки прибора. На корпусе имеется маркировка верхних и нижних клемм фазного и нулевого проводов. В соответствии со схемой подключение вводного силового кабеля осуществляется сверху, а нагрузок – снизу.
Порядок подключения защитного устройства:
Другая схема предполагает подключение УЗО в электрике в двухфазную цепь. Работа устройства обеспечивает своевременное отключение оборудования в случае утечки тока на корпус. Практически такую же функцию выполняет и заземление, предотвращающее прохождение тока через участки, не предназначенные для этого. Таким образом, УЗО и система заземления выполняют обесточивание приборов различными способами, а в некоторых ситуациях они дополняют друг друга. Основным преимуществом УЗО является возможность использования его в старых зданиях, где до сих пор используются двухфазные цепи, а заземляющий провод отсутствует. Подключение УЗО в электрощитке зависит от схемы и разводки домашней сети. В одном из вариантов применяется одноуровневая защита с использованием одного УЗО. Для этой цели подбирается аппарат с высокой мощностью, в расчете на нагрузку от всех имеющихся потребителей. Применяется следующая схема подключения: с выхода УЗО проводник подключается к автоматам, после чего он разводится на розетки и приборы освещения. Эта простая и компактная схема имеет существенный недостаток: в случае неисправности УЗО или автомата подача электричества в квартиру прекращается. Как правило, одноуровневая защита устанавливается для отключения какого-то одного потребителя (стиральной машины или бойлера). |
Принцип работы УЗО (устройство защитного отключения). Назначение УЗО
Основное назначение УЗО является защита людей от поражения электрическим током при неисправности электрооборудования(оказавшиеся под напряжением в результате повреждения изоляции) в результате случайного или неосознанного контакта человека с токоведущими частями.
Также предотвращение пожаров вызванных возгоранием электропроводки при протекании токов утечки.
Принцип работы УЗО
Принцип работы УЗО ? — этим вопросом задаются многие.
Как известно из курса электротехники, электрический ток течет из сети по фазному проводу через нагрузку и возвращается обратно в сеть по нейтральному проводу. Это закономерность легла в основу работы УЗО.
| Принцип работы устройства защитного отключения основан на сравнивании величины тока на входе и выходе защищаемого объекта. |
При равенстве этих токов Iвх = Iвых УЗО не реагирует. Если Iвх > Iвых УЗО чувствует утечку и срабатывает.
То есть, токи протекающие по фазному и нейтральному проводу, должны быть равны (это касается однофазной двухпроводной сети, для трехфазной четырехпроводной сети ток в нейтрали равен сумме токов которые протекают в фазах). Если токи не равны – значит имеется утечка, на которую и реагирует УЗО.
Рассмотрим принцип работы УЗО более детально.
Основным элементом конструкции устройства защитного отключения является дифференциальный трансформатор тока. Это тороидальный сердечник на который намотаны обмотки.
При нормальной работе сети, электрический ток протекающий в фазном и нулевом проводе создает в этих обмотках переменные магнитные потоки, которые равны по величине, но противоположны по направлению. Результирующий магнитный поток в тороидальном сердечнике будет равен:
Ф∑ = ФL — ФN = 0
Как видно из формулы магнитный поток в тороидальном сердечнике УЗО будет равен нулю, следовательно ЭДС в контрольной обмотке наводится не будет, ток в ней, соответственно тоже. Устройство защитного отключения в этом случае не работает и находится в спящем режиме.
Теперь представим что человек коснулся электроприбора который в результате повреждения изоляции оказался под фазным напряжением. Теперь через УЗО кроме тока нагрузки будет протекает дополнительный ток — ток утечки.
В этом случае, токи в фазном и нулевом проводе не будут равны. Результирующий магнитный поток также не будет равен нулю:
Ф∑ ≠ 0
Под воздействием результирующего магнитного потока в контрольной обмотке возбуждается ЭДС, под действием ЭДС в ней возникает ток. Ток возникший в контрольной обмотке приводит в действие магнитоэлектрическое реле которое отключает силовые контакты.
Максимальный ток в контрольной обмотке появится тогда когда в одной из силовых обмоток тока не будет. То есть, это ситуация когда человек коснется фазного провода, например в розетке в этом случае ток в нулевом проводе протекать не будет.
Несмотря на то, что ток утечки весьма невелик, УЗО оснащают магнитоэлектрические реле с высокой чувствительностью, пороговый элемент которого способен среагировать на ток утечки 10 мА.
Ток утечки это один из основных параметров по которому выбирают УЗО. Существует шкала номинальных дифференциальных токов отключения 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА.
Следует понимать, что устройство защитного отключения реагирует только на токи утечки и не работает при перегрузках и коротких замыканиях. Не сработает УЗО и в том случае, если человек одновременно возьмется за фазный и нулевой провод. Это происходит по тому, что человеческое тело в этом случае можно представить как нагрузку, через которую проходит электрический ток.
Из-за этого вместо УЗО устанавливают дифференциальные автоматы, которые по своей конструкции объединяют одновременно УЗО и автоматический выключатель.
Проверка работоспособности УЗО
Для того чтобы осуществлять контроль исправности (работоспособности) УЗО, на его корпусе предусмотрена кнопка «Тест», при нажатии на которую искусственно создается ток утечки (дифференциальный ток). Если устройство защитного отключения исправно, то при нажатии на кнопку «Тест» оно отключится.
Специалисты рекомендуют производить такой контроль примерно один раз в месяц.
Похожие материалы на сайте:
Понравилась статья — сохрани на стену!