Содержание

Принцип действия УЗО – защита человека, ток утечки, 30мА, устройство защиты

Принцип действия УЗО

Рубрика: Статьи   ‡  

Функционально устройство защитного отключения (УЗО) можно определить как быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке. При разработке проектов электроснабжения жилых зданий, магазинов, складских помещений и т.д. необходимо понимать как обеспечить безопасность человека и защиту здания от пожара при эксплуатации электроустановок.

Сила тока является основным фактором, обуславливающим степень поражения человека. В таблице приведены средние значения пороговых токов.

Ток

Пороговый ощутимый ток, мА

Пороговый неотпускающий ток, мА

Пороговый фибрилляционный ток, мА

Переменный

0,5…1,5

6…10

50…100

Постоянный

5…20

50…80

300

Согласно действующим нормативным документам существуют следующие требования относительно применения УЗО:

— на групповых линиях, питающих штепсельные розетки для переносных электрических приборов, рекомендуется предусмотреть УЗО с номинальным дифференциальным током срабатывания не более 30 мА.

в установках ЭКО необходимо применять УЗО с номинальным дифференциальным током срабатывания не более 30 мА. Допускается применение УЗО с номинальным дифференциальным током срабатыва­ния до 100 мА в случаях, когда естественный дифференциальный ток утечки нагревательных секций превышает 10 мА

для повышения уровня защиты от загорания при замыканиях на заземленные части, когда величина тока недостаточна для срабатыва­ния максимальной токовой защиты, на вводе в квартиру, индивидуаль­ный дом и т.п. рекомендуется установка УЗО с током срабатывания до 300 мА.

— установка УЗО также обязательна, если устройство защиты от сверхто­ков (автоматический выключатель, предохранитель) не обеспечивает заданного времени автоматического отключения в соответствии с ГОСТ 30331.3 — 0,4 с при номинальном напряжении 220 В и установка не охвачена системой уравнивания потенциалов или розетки находятся сна­ружи помещений и в помещениях, особо опасных или с повышенной опасностью (например, в зоне 3 ванных и душевых помещений квартир и номеров гостиниц).

Основные функциональные блоки УЗО представлены на следующем рисунке:


Важнейшим функциональным блоком УЗО является дифференциальный трансформатор тока 1. В абсолютном большинстве УЗО, производимых и эксплуатируемых в настоящее время во всем мире, в качестве датчика дифференциального тока используется именно трансформатор тока. В литературе по вопросам конструирования и применения УЗО этот трансформатор иногда называют трансформатором тока нулевой последовательности — ТТНП, хотя понятие «нулевая последовательность» применимо только к трехфазным цепям и используется при расчетах несимметричных режимов многофазных цепей.

Пусковой орган (пороговый элемент) 2 выполняется, как правило, на чувствительных магнитоэлектрических реле прямого действия или электронных компонентах. Исполнительный механизм 3 включает в себя силовую контактную группу с механизмом привода.

В нормальном режиме, при отсутствии дифференциального тока — тока утечки, в силовой цепи по проводникам, проходящим сквозь окно магнитопровода трансформатора тока 1 протекает рабочий ток нагрузки. Проводники, проходящие сквозь окно магнитопровода, образуют встречно включенные первичные обмотки дифференциального трансформатора тока. Если обозначить ток, протекающий по направлению к нагрузке, как I1, а от нагрузки как I2, то можно записать равенство:

I1 = I2.

Равные токи во встречно включенных обмотках наводят в магнитном сердечнике трансформатора тока равные, но векторно встречно направленные магнитные потоки Ф1 и Ф2. Результирующий магнитный поток равен нулю, ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора также равен нулю.

Пусковой орган 2 находится в этом случае в состоянии покоя.

При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприемника, на который произошел пробой изоляции, по фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки I1 протекает дополнительный ток — ток утечки (ID), являющийся для трансформатора тока дифференциальным (разностным).

Неравенство токов в первичных обмотках (I1 + ID в фазном проводнике) и (I2, равный I1, в нейтральном проводнике) вызывает неравенство магнитных потоков и, как следствие, возникновение во вторичной обмотке трансформированного дифференциального тока. Если этот ток превышает значение уставки порогового элемента пускового органа 2, последний срабатывает и воздействует на исполнительный механизм 3.

Исполнительный механизм, обычно состоящий из пружинного привода, спускового механизма и группы силовых контактов, размыкает электрическую цепь. В результате защищаемая УЗО электроустановка обесточивается.

Для осуществления периодического контроля исправности (работоспособности) УЗО предусмотрена цепь тестирования 4. При нажатии кнопки «Тест» искусственно создается отключающий дифференциальный ток. Срабатывание УЗО означает, что оно в целом исправно.

Необходимо отметить, что в ряде случаев запрещается установка УЗО для электроприемников, отклю­чение которых может привести к ситуациям, опасным для потребителей (выключение противопожарной сигнализации и т. п.)

Оставить комментарий или два

Пожалуйста, зарегистрируйтесь для комментирования.

Испытание (проверка) устройств защитного отключения (УЗО)

1. Назначение и область применения

1.1 Настоящий документ методика «Испытание (проверка) устройств защитного отключения (УЗО)» разработан электролабораторией в Краснодаре ООО “Энерго Альянс” и устанавливает методику выполнения проверки работоспособности устройства защитного отключения (УЗО) в электроустановках напряжением до 1000 В на соответствие  требованиям нормативной документации.

 

2. Термины и определения

В настоящей методике используются термины и определения, принятыми согласно ПУЭ и комплекса стандартов ГОСТ Р50807-95 и ГОСТ Р 51326.1-99.

2.1 Ток замыкания на землю – ток, проходящий в землю через место замыкания при повреждении изоляции.

2.2 Ток утечки – ток, который протекает в землю или на сторонние проводящие части в электрически неповрежденной цепи.

2.3 Подводимая величина – некоторое электрическое возбуждающее воздействие, которое, одно или в комбинации с другими такими же воздействиями, должно быть приложено к УЗО, чтобы дать ему возможность выполнить свою функцию в определенных условиях.

2.4 Подводимая входная величина – активизирующее воздействие, посредством которого УЗО активизируется, когда данное воздействие прикладывается в определенных условиях.

Эти условия могут включать в себя, например, активизацию каких-то вспомогательных элементов.

2.5 Дифференциальный ток – действующее значение векторной суммы токов, протекающих в первичной цепи УЗО (выраженное в среднеквадратичном значении).

2.6 Отключающий дифференциальный ток – значение дифференциального тока, вызывающего отключение УЗО в заданных условиях эксплуатации (ток срабатывания).

2.7 Не отключающий дифференциальный ток – значение дифференциального тока, при котором и ниже которого УЗО не отключается в заданных условиях эксплуатации (ток несрабатывания),

2.

8 Время отключения УЗО – промежуток времени между моментом внезапного возникновения отключающего дифференциального тока отключения и моментом гашения дуги на всех полюсах.

2.9 Устройство эксплуатационного контроля – устройство, встроенное в УЗО, имитирующее условия дифференциального тока для срабатывания УЗО в определенных условиях.

2.10 Номинальное значение – количественное значение, установленное изготовителем для определенных условий работы УЗО.

2.11 Сверхток – любой ток, превышающий номинальный.

2.12 Ток перегрузки – сверхток в электрически неповрежденной цепи.

Примечание: ток перегрузки может вызвать повреждение цепи.

2.13 Ток короткого замыкания – сверхток, появляющийся в результате короткого замыкания между точками с ничтожно малым сопротивлением, которые в нормальных условиях эксплуатации должны иметь различные потенциалы.

Примечание: ток короткого замыкания может быть результатом повреждения или неправильного соединения в электрической цепи.

2.14 Время размыкания – время, измеренное от момента, когда в УЗО, находящемся в замкнутом состоянии, ток в главной цепи достигает уровня срабатывания максимального расцепители тока, до момента прекращения дуги на контактах всех полюсов.

Примечание: время размыкания обычно определяют как время срабатывания, хотя, точнее, время срабатывания относится ко времени между моментом, в который команда на размыкание становится необратимой, и начальным моментом времени размыкания.

2.15 Типовое испытание – испытание одного или более УЗО, изготовленных по определенной документации (проекту) с целью установить, что УЗО соответствует определенным требованиям.

 

3.            Характеристики измеряемой величины, нормативные значения измеряемой величины

По условиям функционирования УЗО подразделяются на следующие типы: АС, А, В, S, G.

УЗО типа АС – реагирует на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий.

УЗО типа А   – реагирует на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающий

УЗО типа В – реагирует на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи.

УЗО типа S       [S] – селективное (с выдержкой времени отключения).

УЗО типа G      [G]- то же, что и типа S, но с меньшей выдержкой времени.

Согласно ГОСТ Р 50807-95 нормируются следующие параметры УЗО:

3.1      Номинальное напряжение (Un) – действующее значение напряжения, при котором обеспечивается работоспособность УЗО. Un = 220, 380 В.

3.2      Номинальный ток нагрузки (In) – значение тока, которое УЗО может пропускать в продолжительном режиме работы. In = 6; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 125 А.

3.3      Номинальный отключающий дифференциальный ток (In) – значение дифференциального тока, которое вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации. In = 0,006; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5 А.

3.4      Номинальный неотключающий дифференциальный ток (In0) – значение дифференциального тока, которое не вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации. In0 = 0,5 In.

3.5      Предельное значение неотключающего сверхтока (Inm) – минимальное значение неотключающего сверхтока при симметричной нагрузке двух и четырехполюсных УЗО или несимметричной нагрузке четырехполюсных УЗО. Inm = 6 In.

3.6      Сверхток – любой ток, который превышает номинальный ток нагрузки.

3.7      Номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) (Im) – действующее значение ожидаемого тока, который УЗО способно включить, пропускать в течение своего времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности. Минимальное значение I

m = 10 In или 500 А (выбирается большее значение).

3.8      Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току (Im) – действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое УЗО способно включить, пропускать в течение своего времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности. Минимальное значение Im = 10 In или 500 А (выбирается большее значение).

3.9      Номинальный условный ток короткого замыкания (Inc) – действующее значение ожидаемого тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий, при заданных условиях эксплуатации, без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность. Inc = 3000; 4500; 6000; 10 000 А.

3.10    Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания (Ic) – действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий при заданных условиях эксплуатации без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность. Ic = 3000; 4500; 6000; 10 000 А.

3.11    Номинальное время отключения Tn– промежуток времени между моментом внезапного возникновения отключающего дифференциального тока и моментом гашения дуги на всех полюсах.
       
Стандартные значения максимально допустимого времени отключения УЗО типа АС при любом номинальном токе нагрузки и заданных нормами значениях дифференциального тока не должны превышать приведенных в таблице 1.

 

Таблица 1. (ГОСТ Р 50807-95). Время отключения УЗО типа АС.

Время отключения Tn, с

In

2 In

5 In

500 А

0,3

0,15

0,04

0,04


            4.         Нормативные значения измеряемой величины

УЗО должны сопровождаться технической документацией, включающей в себя: сертификат на соответствие УЗО ГОСТ Р 51356-1-99, паспорт, сопроводительную техническую документацию.

На каждом УЗО должна быть стойкая маркировка с указанием всех или, при малых размерах, части следующих данных:

 

4.1      Технические параметры УЗО

 

Таблица 2. Технические параметры УЗО.

Параметр

Значение

1

Способ и место установки

(щитовое, УЗО-вилка, УЗО-розетка)

2

Число полюсов и число токоведущих проводников

(2,4)

3

Номинальное напряжение (Un)

(220, 380 В)

4

Номинальный ток (In)

(16, 25, 40, 63, 80, 100 А)

5

Номинальный отключающий дифференциальный ток (In)

(10, 30, 100, 300, 500 мА)

6

Максимальное время отключения (Tn)

(In – 0,3 с; 2In – 0,15 с; 5In – 0,04 с;)

7

Номинальный не отключающий дифференциальный ток (In0)

In0 = 0,5In

8

Номинальная включающая и отключающая способность (Im)

Im = 10In (но не менее 500 А)

9

Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току(Im)

Im = 10In (но не менее 500 А)

10

Предельное значение не отключающего тока в условиях сверхтока (Inm)

Inm = 6In

11

Номинальный ток короткого замыкания (Inc)

3000, 4500, 6000, 10000 А

12

Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания (Ic)

3000, 4500, 6000, 10000 А

 

4.2      Проверка правильности установки УЗО в схеме электроустановки

 

Таблица 3. Проверка правильности установки УЗО в схеме электроустановки.

Вид проверки

Результат

1

Обоснованность выбора зоны защиты УЗО

Перечень электроприемников в зоне защиты, требующих обязательной защиты УЗО (сантехкабины, ванные, сауны, розеточные группы, и т.д.)

ПУЭ, гл.6 п.п. 6.1.14, 6.1.16, 6.1.17, 6.1.48-49, 6.4.18

ПУЭ гл.7 п.п. 7.1.48, 7.1.71-88

2

Un, In, In, In0, Tn, Im, In, Inm, Inc, Ic

3

Соответствие параметров УЗО параметрам устройств защиты от сверхтоков

InУЗО > = InAB

 

4.3                  Проверка правильности монтажа

Таблица 4. Проверка правильности монтажа.

Вид проверки

Результат

1

Проверка соответствия монтажа утвержденной схеме электроустановки

Монтаж соответствует схеме

2

Проверка фазировки подключенных к УЗО проводников (фазных и нулевого рабочего)

Нулевой рабочий и фазный проводники подключены соответственно обозначениям на корпусе УЗО

3

Проверка отсутствия соединения нулевого рабочего проводника N в зоне защиты УЗО с нулевым защитным проводником PE, а также открытыми проводящими частями электроустановки

Нулевой рабочий проводник в зоне защиты не имеет соединений с заземленными элементами и корпусами электрооборудования

4

Контроль надежности затяжки контактных зажимов УЗО и аппаратов защиты от сверхтока

Затяжка контактных зажимов выполнена в пределах нормы

 

4.4                  Проверка работоспособности УЗО

 

Таблица 5. Проверка работоспособности УЗО

Вид проверки

Результат

1

Проверка фиксации органа управления

Рукоятка четко фиксируется в обоих (“Вкл.” и “Откл”) положениях

2

Проверка путем нажатия кнопки “Тест” (пятикратно)

Устройство срабатывает

3

Замер отключающего дифференциального тока

I = ?

4

Замер “фонового” тока утечки (Iут) электроустановки

Iут = ?

 

5.         Средства измерения

 

Для измерения параметров УЗО нашей электролабораторией в Краснодаре и Краснодарском крае используется прибор ПЗО 500. Прибор предназначен для измерения параметров УЗО как находящихся в сети «220 В», так и вне её (в автономном режиме).

Прибор ПЗО-500 измеряет параметры УЗО типа АС на синусоидальном токе с возможностью установки начальной фазы тока.

1   Разрешающая способность для токов до 33,0 мА – 0,1 мА, для токов более 33,0 мА – 1 мА.

2   При измерениях в сети «220 В» действующее значение напряжения должно быть в диапазоне от 180 до 260 В.

Пределы допускаемой основной погрешности измерения тока срабатывания УЗО, не более ± (3 + 0,2) для синусоидального тока.

 

 

Таблица 6. Основные метрологические характеристики

Диапазоны формирования испытательного тока в зависимости от номинального дифференциального тока УЗО (I∆N), мА

 

I∆N, мА

4-11

10

12-33

30

40-110

100

120-330

300

200-550

500

4-11

 

Таблица 7.

Измерение времени отключения УЗО (Т)

 

Диапазоны измерения в зависимости от номинального дифференциального тока УЗО и кратности номинальному дифференциальному току, мс

 

Номинальный ток УЗО I∆N, мА

0,5 I∆N и 1 I∆N

2 I∆N и 5 I∆N

10

от 1 до 5000

от 1 до 500

30 и более

от 1 до 2000

Примечание – Разрешающая способность во всех диапазонах 1 мс.

Пределы допускаемой основной погрешности для синусоидального и постоянного тока, не более, % + емр.      (единица младшего разряда)

± (1,5 + 3)

 

 

Прибор автоматически определяет проверку УЗО в сети «220 / 380 В» или автономно.

Прибор под управлением микропроцессора формирует плавно нарастающий ток и фиксирует его величину при срабатывании УЗО или измеряет время отключения при внезапном нарастании тока.

Результаты измерения в удобной для восприятия форме выводится на индикатор. Единицы измерения определяются автоматически.

 

 

6.         Подготовка и выполнение измерений прибором

1. Проверка фиксации органа управления УЗО в двух крайних положениях: «ВКЛ» и «ОТКЛ».

2. Проверка срабатывания УЗО при включенном рабочем напряжении путем пятикратного нажатия кнопки «ТЕСТ». При каждом нажатии кнопки контакты УЗО должны размыкаться.

3. Проверка калибровки расцепителя дифференциального тока и времени отключения с помощью испытательной схемы.

4. Проверка калибровки расцепителей перегрузки и короткого замыкания (производится по методике проверки расцепителей автоматических выключателей).

В зависимости от проверяемого параметра УЗО или сети используются следующие способы подключения прибора:

1. Для измерения всех параметров УЗО в автономном режиме подключение осуществляется в соответствии с рисунком 1. (кроме УЗО, имеющих в своём  составе электронный усилитель, например, АД12, АД14 или АВДТ32).

 

 

 

 

Рисунок 1. – Проведение измерений автономно.

 

2. Для измерения напряжения прикосновения и параметров УЗО, находящихся сети «220/380 В» подключение осуществляется в соответствии с рисунком 2.

 

 

Рисунок 2. – Проведение измерений напряжения прикосновения

 

 

и параметров УЗО.

 

 

 

3. Проверка параметров УЗО, находящихся в сети «220/380 В», с использованием адаптера розеточного осуществляется в соответствии с рисунком 3.

 


Рисунок 3. Проведение измерений в сети при помощи адаптера розеточного

 

Адаптер подключается к прибору в соответствии с цветовой маркировкой наконечников и гнезд прибора:

– красный наконечник к гнезду «L» прибора;

– синий наконечник к гнезду «N» прибора;

– серый наконечник к гнезду «РЕ» прибора.

Вилка адаптера включается в сеть. В вилке адаптера встроены два предохранителя по цепям «L» и «N». Если прибор не проводит измерения при использовании адаптера, необходимо проверить целостность этих цепей.

 

Проведение измерений.

Включить прибор. На индикаторе прибора отображается информация на момент последнего его включения, например:

 


Рисунок 4. Расположение информации на индикаторе.

 

1- Режим измерения в зоне 1 индикатора, например, измерение тока срабатывания УЗО.

2- Номинальный ток УЗО в зоне 2 индикатора, например, 30 мА.

3- Форма тока при измерении в зоне 3 индикатора.

 4- Напряжение на гнёздах «L» и «N» в зоне 4 индикатора. При проведении измерений в этой зоне появляется результат измерения.

5- Состояние аккумулятора или элементов питания в зоне 5 индикатора.

6- Символ «Т» в зоне 6 индикатора появляется в случае внутреннего перегрева прибора.

Для отображения информации на индикаторе используются условные значки, позволяющие легко ориентироваться в работе прибора.

Условная индикация параметров работы прибора указана в таблице 7.

 

Таблица 7. Условная индикация параметров работы ПЗО-500.


 

Для установления параметров намеченного измерения необходимо:

Включить прибор кнопкой « O »    На индикаторе прибора отображается информация на момент последнего его выключения

Для установления параметров намеченного измерения необходимо:

– нажать кнопку «ВЫБОР / МЕНЮ /▲», при этом появится курсор «негативное окно»;

–  нажатием кнопки «ВЫБОР / МЕНЮ /▲» перемещать курсор по зонам 1 – 3  на экране;

–    после выбора зоны нажатием кнопки «ЗНАЧ / ± /▼» выбрать измеряемый параметр, значение номинального тока или форму тока;

–     если необходимо изменить несколько параметров, то указанные выше действия повторить несколько раз;

–     нажатием кнопки «СТАРТ / » зафиксировать настроенные параметры измерения, при этом курсор «негативное окно» исчезает и прибор готов к проведению намеченного измерения.

Если необходимо изменить полярность или начальную фазу приложения испытательного тока, после всех настроек нажмите кнопку «ЗНАЧ / ± /▼».

Подключить прибор к УЗО в автономном режиме или в сети «220 В» в соответствии с п. 2.3.1 в зависимости от условий проведения и вида измерения

(рисунки 2.3.1а – 2.3.1г).

Кратковременно нажать кнопку «СТАРТ / ». Прибор выполнит измерение. Результат измерения отображается на индикаторе в течении 10 секунд. Если в это время нажать кнопку «СТАРТ / », то индикация результата прекратится досрочно.

После индикации результата прибор снова перейдёт в режим измерения напряжения между входами «L» и «N».

Если во время работы под символом батарейки появилась буква «Т» – этоозначает, что прибор перегрелся и необходима выдержка по времени для остывания прибора. В этом случае блокируется возможность проведения измерений.

Исчезновение буквы «Т» говорит о том, что прибор остыл и самоблокировка отключена.

Для определения величины тока утечки в зоне защиты УЗО провести два измерения тока отключения УЗО. Первое измерение с отключенной нагрузкой, второе измерение с подключенной нагрузкой. Ток утечки равен разнице между первым и вторым измерением.

Величина тока утечки не должна превышать одной трети от номинального дифференциального тока УЗО.

Ток срабатывания УЗО на синусоидальном токе не должен быть менее половины номинального дифференциального тока. В противном случае, такое УЗО подлежит замене.

 

 

7.         Условия  измерений

– температура окружающего воздуха от плюс 15 до плюс 25 ºС;

– относительная влажность воздуха от 30 до 80 %;

– атмосферное давление от 84 до 106 кПа (от 630 до 795 мм рт. ст.).

Рабочее место должно иметь достаточное электроосвещение и надежное ограждение во всех местах, где может появиться напряжение.

Перед началом проведения испытаний необходимо изучить электроустановку здания и проверить ее соответствие проекту;

 

8.         Контроль точности результатов измерений

Контроль точности результатов измерений обеспечивается ежегодной поверкой прибора в органах Госстандарта РФ.  Прибор должен иметь действующие свидетельства о госповерке. Выполнение измерений прибором с просроченным сроком поверки не допускается.

           

9. Требования к квалификации персонала

9.1    К выполнению измерений и испытаний допускают лиц, прошедших специальное  обучение и аттестацию с присвоением  группы по электробезопасности не ниже III при работе в электроустановках до 1000 В, имеющих запись о допуске к испытаниям и измерениям в электроустановках до 1000 В.

9.2    Проверку работоспособности УЗО должен проводить  квалифицированный персонал, ознакомленный с настоящей методикой по распоряжению в составе бригады, в количестве не менее 2 человек.

В помещениях, кроме особо опасных в отношении поражения электрическим током, работник, имеющий III группу по электробезопасности и право быть производителем работ, может проводить испытания единолично.

 

10. Требования к обеспечению безопасности при выполнении измерений и экологической безопасности

При проведении испытаний необходимо руководствоваться требованиями «Правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок» (ПОТЭЭ).

 

11. Оформление результатов измерений

По результатам проверки электролабораторией в Краснодаре ООО “Энерго Альянс” составляется протокол испытаний.

 

 

Узо основные характеристики. часть 1

Нормативы для установки

По Российским нормативам для жилых помещений устанавливается УЗО с током отключения не более 30 мА. Время срабатывания УЗО, то есть время от появления токов утечки до отключения электрицепи, должно быть в диапазоне 0,1-0,3 секунды этого времени отключения достаточно, чтобы защитить человека от гибели. Но не надо думать, что при установленном УЗО вы совсем не почувствуете удар тока. Удар тока будет, но устройство должно вовремя ток отключить и спасти вам жизнь.

Отмечу, что такие же нормативы действуют и в Европе. В америке,по их стандарту National Elektrical Code, УЗО устанавливаемы в жилых помещениях должны иметь ток срабатывания 5 мА

Примечание: Исправность устройства нужно проверять до установки УЗО, после установки УЗО и каждые пол года используя для этого кнопку «Тест» на корпусе. Если при нажатии на кнопку «Тест» УЗО сработает, тоесть отключит сеть, значит оно полностью исправно. Если не сработает его нужно заменить.

Как правильно выбрать УЗО по параметрам

Выбор УЗО необходимо осуществлять, обращая внимание на его номинальный и дифференциальный ток срабатывания. Номинальный — это ток, на который рассчитана работа силовых контактов

В случае его повышения они могут выйти из строя. Дифференциальный — это ток срабатывания устройства защитного отключения, то есть утечка

Номинальный — это ток, на который рассчитана работа силовых контактов. В случае его повышения они могут выйти из строя. Дифференциальный — это ток срабатывания устройства защитного отключения, то есть утечка.

Перед тем как выбрать УЗО, полезно узнать его цену, качество и производительность и сопоставить эти три параметра. Так как подобрать УЗО по мощности и качеству непрофессионалу может быть нелегко, специалисты советуют составить таблицу параметров понравившихся устройств и по ней выбрать прибор с наилучшими характеристиками.

Номинальный ток

При подборе по номинальному току нужно знать, что прибор всегда ставится последовательно с автоматическим выключателем для защиты силовых контактов от перегрузки и короткого замыкания. При возникновении того или другого устройство не срабатывает, так как не предназначено для этого. Поэтому его необходимо защищать автоматом.

Следующее, на что стоит обратить внимание: номинальный ток должен как минимум совпадать с заявленным для автомата, а лучше быть выше на 1 ступень

Дифференциальный ток

Здесь нужно запомнить две важные вещи:

  1. В целях электробезопасности всегда выбирается дифференциальный ток срабатывания либо 10 мА, либо 30 мА. Например, на один электроприемник можно поставить УЗО на 10 мА. На входе в дом прибор с таким значением может срабатывать слишком часто, так как у электропроводки в квартире есть свои пределы утечки.
  2. Все остальные УЗО, у которых дифференциальный ток выше 30 мА, используются в противопожарных целях. Но при установке на входе УЗО на 100 мА последовательно с ним должно быть установлено УЗО на 30 мА в целях электробезопасности. В таком случае целесообразно будет устанавливать на входе селективное УЗО, чтобы оно срабатывало с небольшой выдержкой времени и давало возможность действовать устройству с меньшим номинальным током.

Тип изделия

По форме токовой утечки все данные устройства классифицируются по 3 типам:

  1. Прибор типа “АС”. Это устройство является распространенным из-за более доступной цены. Срабатывает только при появлении синусоидальной утечки тока.
  2. Устройство типа “А”. Рассчитано на срабатывание при мгновенном или постепенном появлении избыточного тока, который имеет переменную синусоидальную и пульсирующую постоянную форму. Это самый востребованный тип, но отличается повышенной стоимостью из-за способности контролировать как постоянный, так и переменный поток.
  3. Устройство типа “В”. Чаще всего используется для защиты промышленных помещений. Помимо срабатывания на синусоидальную и пульсирующую форму, реагирует еще и на выпрямленную форму постоянной утечки.

Кроме этих основных трех видов, существует еще 2:

  1. Селективное устройство типа “S”. Отключается не сразу, а через заданный промежуток времени.
  2. Тип “G”. По принципу такой же, как и предыдущий, но там выдержка времени на отключение немного меньше.

Конструкция

По конструкции различают 2 вида УЗО:

  • электронный — работающий от внешней сети;
  • электромеханический — не зависящий от сети, для его функционирования питание не нужно.

Производитель

Не менее важным критерием является выбор по производителю. Вопрос о том, какой фирмы УЗО лучше подобрать, необходимо решать самому покупателю. Рекомендуются следующие варианты:

  • Legrand;
  • ABB;
  • AEG;
  • Siemens;
  • Schneider Electric;
  • DEKraft.

Среди бюджетных моделей наиболее высокое качество у компании Астро-УЗО и ДЭК.

Как правильно выбрать УЗО

Дифференциальное устройство может быть электронным или электромеханического исполнения. Электромеханический вариант имеет дифференциальный трансформатор тороидального типа и исполнительный узел в виде поляризованного реле. Электронные дифференциальные устройства имеют электронную плату, работающую от напряжения сети.

Так как электрическая сеть у нас еще не достигла хорошего качества (скачки напряжения, частые отключения, заниженное или завышенное напряжение), электронная плата устройства может отказать. Рекомендуемый вариант – это более надежное электромеханическое устройство, для него источник питания не применяется.

При выборе УЗО важно также учитывать токи утечки в самих электрических приборах. У всех электроприборов есть свои утечки тока, величина которых зависит от их качества исполнения

Значение тока утечки обычно указывается в характеристиках прибора. Эти значения не должны превышать 30% от величины тока утечки защитного отключения. Например, для тока утечки в 30 мА, величина утечка тока электроприборов не должна быть больше 10 мА.

При выборе дифференциальной защиты это нужно учитывать, иначе будут частые ложные отключения сети. Напряжение электрической сети у нас имеет форму синусоиды, поэтому защитный выключатель выбирают вида АС или А для переменного напряжения.

Схема установки

Подсоединение УЗО в монофазной и трехфазной электросети, где применяются фазный L-проводник и N-проводник, зачастую использует вариант включения защиты без заземляющей системы. Подобный порядок существует, как правило, в старом жилом фонде.

Схема УЗО в сети 220 с заземлением

Модификации включения устройства в однофазную сеть:

  • Общая защита 220 В сети в доме без контура заземления. Устройство монтируется в электрощите. Оно располагается между вводными автоматами и прочими однополосными АВ. Устройство гарантирует охрану абсолютно всех отходящих электролиний, в случае возникновения тока утечки. Подобный вариант подсоединения защиты без заземления содержит единственный недостаток — так как защитный прибор общий в случае возникновения аварии невозможно будет правильно установить, на какой электролинии возникла авария.
  • Общее УЗО для 220В, электросчетчик и система заземления.

Необходимо обратить внимание на тот факт, что в новейших защитных системах, чтобы верно подсоединить защиту, не требуется монтаж питающих линий только сверху либо снизу прибора. Они допускают оба варианта, поэтому, чтобы не допустить ошибок, предварительно необходимо будет внимательно изучить техническую документацию при подключении УЗО

Схемы подключения

Специалисты различают несколько принципиальных схем подключения, по которым можно поставить УЗО в существующую сеть квартиры или частного дома. Мы рассмотрим их более подробно, а какое подключение выбрать – решать вам.

Стандартная схема

Стандартная схема проста и понятна: один автоматический выключатель на одно УЗО. Такая схема надежна, в случае возникновения тока утечки (срабатывания защиты), место и причину утечки найти довольно просто, поскольку вся квартирная сеть разделена на небольшие независимые участки.

При этой схеме важно правильно выбрать номинальные токи устройств: УЗО должно быть на ступень мощнее, чем автомат

Индивидуальный подход

Но повсеместно применять стандартный подход на практике не всегда возможно. В некоторых квартирах и домах, особенно с большим количеством комнат и бытовой техники, отдельных линий, на которые нужно ставить УЗО, будет много (иногда доходит и до 30). Электрический щиток в таком случае будет огромных размеров, а по стоимости выйдет как подержанный автомобиль.

В таких случаях можно поставить одно отключающее устройство на группу из нескольких автоматов, каждый из которых защищает отдельную линию или мощный потребитель. Приведем несколько примеров:

  • УЗО на группу из двух автоматов, через которые запитаны стиральная машинка и кондиционер;
  • Защитное устройство на три автоматических выключателя, к которым подключено освещение по квартире, розетки в одной комнате и электрический водонагреватель.

Таких примеров можно привести большое количество, все зависит от конкретной ситуации и наличия различных потребителей

Применяя этот метод, важно учитывать, что на одно УЗО не рекомендуется ставить более четырех автоматов (максимум пять при не очень продолжительных линиях). Причиной такого ограничения является неизбежность естественных токов утечек, которые будут отключать защитное устройство без видимых причин

Что такое время срабатывания прибора?

УЗО любого типа имеет время срабатывания, за которое оно отключает питание во всем доме или только на определенной фазе или участке проводки. Время срабатывания стандартных УЗО для защиты от поражения током человека не превышает 30 — 40 мс. А вот селективные модели отключатся лишь через 200 — 500 мс. Последние предназначены для установки на входе в квартиру для защиты от пожара. Рекомендуем устанавливать селективные устройства на входе, а стандартные непосредственно в самой квартире. Благодаря этому свет будет отключаться не во всей квартире, а только на определенном участке проводки.

Как подключить УЗО

Для того, чтобы дифференциальный выключатель долго и надежно работал, его необходимо правильно установить в домовую схему. Вот несколько обязательных условий, которые необходимо выполнить при установке УЗО:

  1. Правильная фазировка. Чтобы дифвыключатель мог контролировать разность фазного и нулевого токов, он должен уметь их различать. Поэтому фазный и нулевой провода нужно подключать к строго определенным клеммам, обозначенным соответствующим образом на корпусе прибора. Если вы спутаете ноль и фазу, то прибор либо будет постоянно срабатывать, либо вообще не включит защиту, что еще хуже. В многофазных устройствах очередность фаз можно не учитывать, но ноль должен быть строго на своем месте.
  2. Обязательная защита от КЗ. Как было сказано выше, УЗО не имеет собственной защиты от короткого замыкания, поэтому должен устанавливаться последовательно с автоматом. Где будет стоять автомат – до или после УЗО, – роли не играет. Допускается установка одного автомата на несколько УЗО и наоборот – выход дифференциального выключателя может быть нагружен на несколько автоматов, обслуживающих разные линии.
  3. Защита от внешних воздействий. Практически все УЗО не имеют защиты от влаги, поэтому размещать их нужно в сухих помещениях или в специальных закрытых шкафах. В противном случае устройство может отказать в самый неподходящий момент со всеми вытекающими последствиями.

Вариант подключения УЗО в домовую сеть

Какое устройство защитного отключения выбрать?

К потребителям электрической энергии по линиям электропередач протекает ток синусоидальной формы, поэтому и утечки в этом случае также будут синусоидальными. Следовательно, по типу выключатели дифференциального тока нужно выбирать – АС.

Устройство защитного отключения для квартиры

Для защиты в обычной квартире выключатели дифференциального тока выбирают как правило однофазные (двухполюсные) типа — АС, с номинальным напряжением — 230 В и номинальным током до 32 А.

Минимальный ток утечки, который способно почувствовать УЗО 10 мА. Однако выбирать УЗО с таким током утечки совсем не обязательно. Дело в том, что величина тока в 10 мА может являться суммарной утечкой для электроустройств и аппаратов квартиры в целом, особенно при старой электропроводке.

Устройство защитного отключения чувствуя это утечку будет ложно срабатывать. Для защиты людей от поражения электрическим током достаточным будет выбор УЗО с током утечки 30 мА .

Устройство защитного отключения для дома

В больших домах и коттеджах устанавливают трехфазные (четырехполюсные) выключатели дифференциального тока. Чтобы защита для таких сооружений была надежной, то в этом случае требуется установка не одного выключателя дифференциального тока, а нескольких. Схема питания для дома как правило имеет каскадный характер, с множеством разветвлений (особенно если дом многоэтажный).

В этом случае УЗО необходимо устанавливать на каждом разветвлений. Это как правило вводной электрощит, первый этаж, второй этаж, отдельные пристройки и т.п.

Для установки в вводном электрощите выключатель дифференциального тока выбирают с током утечки 100мА и выше. По типу имеет место устанавливать ВДТ типа S. Этот тип ВДТ селективные и имеют выдержку времени отключения.

Для отдельных групп помещений подойдут такие же как и для квартиры, с током утечки 30 мА, и типом А или АС.

Если УЗО планируется устанавливать в помещении со старой, ненадежной электропроводкой то в этом случае выбор и дальнейшая установка УЗО для таких помещений нецелесообразна.

Как известно УЗО реагирует на ток утечки а для электропроводки провода которой имеют старую ненадежную изоляцию (особенно в домах старой постройки) небольшие токи утечки возникают постоянно. УЗО в таких случаях может срабатывать часто и как правило без видимых причин.

В следствии этого рекомендуется применять в таких помещениях розетки со встроенным в них УЗО.

Похожие материалы на сайте:

УЗО в частном доме

Многие частные застройщики не понимают, для чего нужно УЗО в доме, ведь такой объект можно без труда оборудовать качественным заземлением, которое обеспечит «утилизацию» опасного напряжения с корпуса любого электроприбора. Так для чего же нужно устройство защитного отключения в частном доме?

Подключение качественного заземляющего проводника, позволяет предохранить человека от тяжёлых электротравм при прикосновении к корпусу, на который произошла утечка, но в этом случае отключение тока не происходит, а между «землёй» и фазой, в самом устройстве, может образоваться электрическая дуга, которая часто является причиной возникновения пожара.

Чтобы обезопасить внутренние проводники от такого эффекта, необходимо все приборы, оснащённые заземляющим проводом отключать из розетки после использования из, либо нужно ставить УЗО в цепь электрического прибора. Далее пойдёт речь о том для чего устанавливать защитное устройство в ванной комнате.

Несколько групп

Допустим, в квартире предусмотрены еще две группы освещения с автоматами защиты на 16 A, две розеточные с автоматами на 20 A и 25 А. В группах освещения длина проводников по 50 м, а нагрузка составляет 0,3 и 0,6 кВт. В розеточных длина фазных проводов 40 и 60 м соответственно, а общая (переменная и постоянная) нагрузка 17 и 22 A соответственно.

Произведем расчеты по группам.

Расчет для первой осветительной:

P – мощность осветительных приборов,

Расчет для второй осветительной:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х2,8+0,01х50)=9,9 mA.

Расчет для первой розеточной:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х17+0,01х40)=21,6 mA.

Расчет для второй розеточной:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3(0,4х22+0,01х60)=28,2 mA.

Так как УЗО по IΔn имеют номиналы 10, 30, 100, 300, 500 миллиампер, то некоторые группы электроснабжения можно объединить. При этом нужно помнить, что прибор срабатывает при достижении 50-100% IΔn.

По расчетам первая осветительная и розеточная группы в сумме по IΔn составляют 24,78 мА. Их можно подключить к устройству с отключающим током 30 миллиампер. Вторая розеточная подсоединяется к такому же 30 миллиамперному устройству. Вторая осветительная – к УЗО с током отключения 10 мА. Суммарный рассчитанный отключающий ток получился равным:

IΔn Σ=9,36+3,18+9,9+21,6+28,2=72,24 mA.

Приступаем к подбору УЗО. Ближайшее по отключающему току – на 100 мА. Его и нужно установить в качестве противопожарного.

Селективное УЗО на вводе – гарантия безопасности многоквартирных домов

Добросовестному застройщику важно не только построить дом,  но и обезопасить будущих жильцов от непредвиденных ситуаций, как, например, пожары. По статистике, 80 % возгораний происходят по причине неисправности проводки. Это касается как жилищного строительства, так и мест общественного пользования (ТРЦ, административные объекты и другое).

Предотвратить это несложно, достаточно лишь установить в доме устройства дифференциального тока – УДТ, к которым относятся выключатели дифференциального тока (раньше их называли УЗО) и  дифференциальные автоматы (обычно их для краткости называют диффавтоматы). Оба вида этих устройств могут выполнять функцию  защиты объекта от пожара и защищать человека от поражения током. О том, как выбирать и применять их пойдет речь в этой статье.

По ГОСТ Р 50572.4.42-2012 для защиты от пожара должны устанавливаться  УДТ с номинальным отключающим дифф. током менее 300 мА. Применение устройств с такими параметрами обусловлено исследованиями ВНИИ противопожарной обороны (ВНИИПО МЧС РФ), которые показали, что при значениях тока утечки около 150 мА на участке протекания тока утечки выделяется мощность примерно 33 Вт, что достаточно для возгорания изоляции провода или кабеля. Кроме того, для отдельных видов нагрузок, где из-за отказа высока вероятность пожара должны быть установлены УДТ с номинальным отключающим дифф. током менее 30 мА. К таким нагрузкам можно отнести, к примеру, теплые полы с пленочным нагревательным элементом. 

Для надежной защиты от пожара и поражения током в электрической цепи должны быть установлены УДТ двух типов, причем от правильного взаимодействия этих устройств зависят корректная работа всей электрической цепи и надежность защиты помещения и его обитателей. Поэтому необходимо обеспечить селективную работу этих УДТ, при которой поврежденный участок будет отключаться устройством, ближайшим к месту неисправности.

ГОСТ Р 50571.5.53-2013 устанавливает основные правила взаимодействия УДТ в электрической цепи для двух случаев: для применения в жилищном строительстве и для прочих применений. Так, для жилищного строительства необходимо, чтобы УДТ на вводе имело номинальный отключающий дифференциальный ток не менее, чем в три раза больше, чем устройство на отходящей линии. Это значит, что при установке на отходящих линиях УДТ с током отключения 30 мА на вводе мы можем применять устройства, имеющие ток срабатывания как 300 мА, так и 100 мА. Выбор тока срабатывания вводного УДТ определяется несколькими факторами, один из которых длина присоединенных кабелей и мощностью нагрузок. На практике же для квартир и небольших дачных домов на вводе используют устройства 100 мА, для коттеджей применяют УДТ с током отключения 300 мА т.к. электрические цепи в последнем случае являются более разветвленными.

Но даже выполнение этого условия не всегда позволяет обеспечить селективную работу УДТ. Дело в том, что повреждения изоляции не всегда развиваются постепенно. В таких случаях ток утечки быстро достигает больших значений, что приводит к отключению не только УДТ на поврежденном участке, но и вводного устройства дифференциального тока, что обесточивает всю электроустановку.  Такая ситуация очень неприятна для любого жилища, а для дома и вовсе является критической т.к. отключаются жизненно важные потребители. Полное отключение электроснабжения требует много времени на поиск поврежденного участка и восстановление работы всех систем. В зимнее время это может привести к замерзанию и неисправностям, например, систем водоснабжения и отопления дома.

Решением в даном случае будет установить на вводе УЗО с выдержкой времени на срабатывание, так называемое селективное УЗО. Этот тип УДТ имеет индекс «S» (от англ. Selectivity – селективность) и в случае повреждения отключается с задержкой до 130 миллисекунд (полное время отключения может быть до 0,5 сек в зависимости от величины дифф. тока см таблицу 1). Это свойство позволяет отключить только  поврежденный  участок цепи без отключения всей электроустановки. 

Как это работает? Например, в  квартире установлены селективное УДТ с отключающим током 300 мА на вводе электрического щита и несколько УДТ с отключающим током 30 мА на группах, питающих электрические розетки, как показано на рис 1. Возникло повреждение кабеля в электрической розетке, и из-за этого возникает дифференциальный ток 200 мА, который обнаруживают групповое и вводное УДТ, при этом групповое УДТ отключается мгновенно, а селективное вводное ждет 60 мсек (из таблицы 1), после чего отключается. Отключение группового устройства устраняет ток повреждения и вводное УДТ не отключается т.е. остальная, неповрежденная часть электроустановки остается в работе. Таким образом отключается только аварийный участок, и при этом не нарушается электроснабжение объекта вцелом. Селективное УЗО «подстраховывает» УЗО на отходящих линиях.  Если одно из них по какой-либо причине не сработает, в этом случае  селективное УЗО отключится, защитив всю электрическую цепь от дальнейшего развития аварии. 

 

Сейчас применение селективных УЗО в жилых и общественных зданиях является обязательным. Так, действующий СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» п.10.13 требует, для повышения уровня защиты от возгорания, установки УДТ с номинальным отключающим дифференциальным током до 300 мА. При этом, для соблюдения селективности срабатывания УДТ при двух- и многоступенчатой схеме установки, время срабатывания УДТ установленного ближе к источнику питания должно быть не менее чем в 3 раза больше, чем у УДТ, установленного ближе к потребителю. Другими словами, УДТ на вводе должно иметь уставку диффтока до 300 мА и выдержку времени срабатывания,  т.е. быть селективным.

Таким образом,  установка селективных УДТ – один из эффективных способов снизить риск отключений электричества на объекте.

Подробности по продукту можно узнать в Электротехническом департаменте ГК ПРАКТИК.

Чтобы током не убило. Всё про УЗО / Хабр

Попробуем снова объять необъятное одним постом? На этот раз рассказ будет про УЗО.

У этого поста есть видеоверсия, для тех, кто любит слушать и смотреть:

Сейчас, в 21 веке, электричество есть практически в каждом доме. И почти каждый гражданин знает, что электричество может убить. Новость о том, что где-то кого-то убило током для нас уже обыденная, и в СМИ об этом пишут только если случай особенный – или убило известную личность, или раздолбайство совсем уж вопиющее. Но в конце XIX – начале XX века каждая смерть от удара током была в центре внимания: электричество было в диковинку. Вот немного заметок, которые попались мне на глаза:

Тысячи разобранных случаев, когда кто-то был убит электричеством, позволили инженерам выяснить некоторые закономерности и предпринять меры. А именно:

Выяснилось, что случаев смерти, когда человек умер от общения с напряжениями менее 50В почти нет. Низкое напряжение (с кучей оговорок) вполне себе безопасно. Кто лизал крону в детстве для определения заряда?) Использование низкого напряжения (12В, 24В, 36В и т.д.) хоть и дает практически полную безопасность, например в бассейне, для повсеместного использования не подходит. Если бы мы жили в альтернативной вселенной, где в домах вместо 230В всего 12В, то чайник бы кушал не 16А тока, а почти 300А, и подключался бы в розетку толстенным кабелем. А все потому что при снижении напряжения придется повышать ток, чтобы мощность прибора оставалась прежней. А большой ток требует толстых кабелей.

Второе важное наблюдение. Ток течет  в замкнутой цепи,  если Земля часть этой цепи – то человек всегда в опасности. А вот если человека подключить к разным цепям, изолированным друг от друга, например если коснуться одной рукой одного изолированного от земли генератора, а второй – другого изолированного генератора – то ничего не произойдет. Цепь не замкнута – ток не течет. Так появилась гальваническая развязка и развязывающие трансформаторы. Я не настолько стар, чтобы видеть это живьём, но встречал упоминания, о том что в домах устанавливали развязывающий трансформатор с розеткой в санузле, с подписью “для электробритвы”. Электробритвой на 220В включенной в эту розетку можно было безопасно пользоваться, касание до проводника под напряжением, даже стоя в заземленной ванной, не могло убить. Правда маленький трансформатор мог потянуть только несколько десятков ватт мощности нагрузки, включение в такую розетку фена или обогревателя просто бы его сожгло. Поэтому в быту способ не прижился, у вас же нет отдельной комнаты под трансформатор гальванической развязки?)

Ну и наконец, усреднив индивидуальные особенности, составили вот такой график зависимости силы тока, времени воздействия и последствий для человека. Да простят меня авторы, я его немного упростил для понимания:

UPD: картинка исправлена

Оказалось, что убивает не напряжение само по себе, а протекающий через тело ток.  При токах менее 0,5 мА (светло-зеленая область) человек ничего не чувствует. При токах 0,5-20 мА (темно-зеленая область) ток уже неприятно щиплет, кусает. При токах 20-100 мА (желтая область) уже конкретно трясет, сводит мышцы (руку не отдернешь) и причиняет боль. При токах более 100 мА уже некоторые могут умереть. Из графика можно понять откуда взялась величина 30 мА (зеленая линия) – при токах меньше человек вряд ли умрет и может сам принять меры, если чувствует, что его бьет током. А вот при токах больше – нужно срочно спасать, иначе помрет.

Защита все-таки нужна

Применение низкого напряжения или использование гальванической развязки не очень удобный способ защиты человека, поэтому применяются только в узких областях, там где иначе никак. А как же защитить  человека от поражения электрическим током не сильно изменяя существующие электросети? Идея проста и гениальна – нужно анализировать дифференциальный ток.

Дифференциальный ток – это разница в токах меж двух проводников, например меж фазным, уходящим в нагрузку и нулевым, возвращающимся из нагрузки. Появление ощутимого дифференциального тока в цепи чаще всего ненормально, и лучше отключить цепь, вдруг ток утекает в землю через человека? Это как сравнивать расход теплоносителя в батарею и из батареи отопления. Если в батарею уходит 100 л/мин и возвращается 100 л/мин то система герметична. Если в батарею подается 100 л/мин, а возвращается по какой то причине только 98 л/мин, то 2 литра куда-то вытекает!

В идеальном мире, нам достаточно поставить устройство, контролирующее сам факт появления дифференциального тока. Если все в порядке – то дифференциального тока  нет. Если же ток появился – отключаем нагрузку. Но в реальном мире, к сожалению, дифференциальный ток (ток утечки) появляется в устройствах даже если все исправно, поэтому придется пойти на компромисс и выбрать некоторую пороговую величину дифференциального тока, превышение которой будет вызывать отключение.

Поставим себя на место инженеров начала 20 века и попробуем изобрести устройство обнаружения дифференциального тока. Нам нужно обнаружить появление утечки величиной 30 мА, поскольку при меньших утечках,  даже если она проходит через человека, особой опасности для жизни нет.

Первая конструкция – два одинаковых электромагнита, друг напротив друга, занимаются перетягиванием якоря. Протекающий в нагрузку и из нагрузки ток, протекая через обмотки, создает магнитное поле, тем сильнее, чем больше ток. Если в цепи нет утечек, то токи через электромагниты равны, магнитное поле они развивают одинаковое и якорь стоит на месте. Если в цепи у нас есть утечка, то ток через один из электромагнитов будет меньше (ток нагрузки – ток утечки), чем через второй (ток нагрузки), якорь перетянется и разомкнет контакты.

Теоретически схема рабочая, но чересчур капризная – требовала очень точного изготовления электромагнитов и тонкой настройки механики. Поэтому инженеры стали думать, как избавиться от лишней механики. Так пришли к современной схеме с трансформатором:

На замкнутом магнитопроводе делают две обмотки, включенные в противофазе, и третью обмотку для привода соленоида. Если токи через первую и вторую обмотку равны, то равны и магнитные поля, и так как они направленны навстречу друг другу, то и суммарный магнитный поток через третью обмотку будет равен нулю. Если же есть утечка, токи становятся неравны, и через третью обмотку начнет циркулировать магнитное поле пропорциональное этой разнице. А где есть переменное магнитное поле – там есть  индукция и возбуждается ток. Если его достаточно для срабатывания соленоида – то якорь высвободит защелку и отключит цепь.

Гениальное в своей простоте и надежности устройство. Правда дешевым оно не получилось – механика все-равно оказалась нежной и капризной, шутка ли – обнаружить 30 мА разницу при номинальном токе 16А, это все равно, что расслышать писк мыши на фоне грохота поезда. Вот так выглядит УЗО электромеханическое:

Затем  сделали модернизацию – выкинули нежную, дорогую и габаритную механику и поставили электронный усилитель, ток с  обмотки дифференциального трансформатора усиливается специальной микросхемой, и уже она подает напряжение на соленоид размыкания. Такие УЗО получились компактнее и значительно дешевле.

А теперь внимание, важный момент, что будет при коротком замыкании в нагрузке? Ничего! Так как условия для срабатывания нет – разницы токов на входе в УЗО и на выходе из УЗО нет.  Провода накалятся до красна, изоляция стечет на пол, а УЗО не отключится, поскольку не имеет защиты от сверхтока. Поэтому УЗО без встроенной защиты от сверхтока ВСЕГДА применяется в паре с автоматическим выключателем или с плавким предохранителем. Путем скрещивания УЗО и автоматических выключателей производители вывели гибрид – АВДТ (автоматический выключатель дифференциального тока), который чаще на жаргоне называют диффавтоматом, такое устройство самодостаточно и наличия дополнительного автоматического выключателя не требует.

Изобретенное УЗО отлично работало, если бы не распространение полупроводниковых устройств. Очень многие устройства стали преобразовывать внутри себя напряжение и род тока – делать из переменного тока постоянный, потом снова переменный, иногда другой частоты или величины. Из-за этого стали возможны всяческие неприятные особенности, например если в устройстве на корпус замкнет одну из линий с постоянным током, то ток утечки будет пульсирующим – в землю будут уходить только положительные полуволны тока. Обычное УЗО в таких случаях может не сработать. Для таких случаев разработали специальные УЗО рассчитанные срабатывать не только при синусоидальной форме тока утечки, но и при постоянном пульсирующем токе утечки и назвали их тип А. А старые УЗО, срабатывающие только на переменный ток, назвали тип АС. А для совсем уж неприятных случаев (например пробой цепей после силовых ключей в преобразователях с высокими частотами преобразования) придумали тип В. Наиболее наглядно разницу меж типов УЗО демонстрирует вот эта картинка из немецкой википедии:

Для обеспечения селективности, при последовательном соединении УЗО, создали специальные селективные варианты, часто с обозначением S или G в названии. Они имеют встроенную задержку на несколько десятков-сотен миллисекунд. Так, если на вводе в дом стоит селективное УЗО, а на этажном щитке неселективное, то при замыкании напряжения на корпус стиральной машины, сначала сработает неселективное УЗО на этаже, пока селективное дает задержку. Если по окончании задержки дифференциальный ток не исчез – сработает селективное УЗО. Про селективность я писал в посте про предохранители (ССЫЛКА). Селективность не зависит от номинального порогового дифференциального тока, то есть при пробое на корпус сработают сразу и УЗО на 30 мА и УЗО на 100 мА, поэтому и пришлось возиться с задержкой.

А теперь, когда стало понятно КАК работает УЗО самое время сказать про заземление, будет ли работать УЗО, если в розетках нет заземляющего контакта? Будет! С той лишь разницей, что если у стиральной машинки будет пробой на корпус в сети с заземлением – УЗО отключится сразу, так как дифференциальный ток будет огромным (уйдет с корпуса в заземляющий проводник). А вот если в сети нет заземления, стиральная машинка будет, как партизан в кустах, стоять с напряжением 230В на корпусе, и УЗО отключится только когда ток будет протекать через человека. То есть наличие заземления повышает безопасность, но не является обязательным условием для функционирования УЗО.

Возвращаемся в реальный мир. Почему могут быть ложные срабатывания

Одна из причин непринятия УЗО электриками старой закалки, являются ложные срабатывания. И ложные срабатывания (при условии, что устройство исправно) могут быть только по одной причине – есть утечка, и она ощутима. А вот причины появления утечек разнообразные:

  1. Изоляция может быть нарушена. Если кабель старый, открытый солнцу, то в  изоляции могут появиться трещины. Чуть намочим – и имеем непредсказуемую величину утечки.

  2. Штатная утечка в оборудовании. Даже в исправном оборудовании есть некоторая величина утечки, причем при переменном токе не нужен непосредственный контакт, достаточно просто, что один из проводников делал длинную петлю вдоль корпуса. Образовавшейся емкостной связи достаточно для протекания небольшого тока. Специальным прибором можно измерить величину фактической утечки в линии со всеми подключенными устройствами. Если прямое измерение не доступно – можно воспользоваться эмпирическим правилом (7.1.83 ПУЭ) – считать что на каждый 1 А потребления тока прибором будет 0,4 мА утечки, а также 10 мкА утечки на каждый метр длины фазного проводника. (Цифры сииильно усредненные, как средняя температура по больнице, но хоть что-то).  Желательно, чтобы сумма всех утечек в цепи при штатной работе не превышала 1/3 номинальной величины отключающего дифференциального тока. Ну и как вишенка на торте – если на УЗО написано, что отключающий дифференциальный ток 30 мА, это значит что при 30 мА оно точно отключится. А точно не будет отключаться при половине этого тока – 15 мА. А вот при дифференциальном токе меж этих значений – как повезет. Если у вас стоит УЗО на 30 мА, и в розетки воткнута куча устройств, что суммарные утечки при нормальной эксплуатации составляют 20 мА, то создается ситуация, когда УЗО может самопроизвольно отключиться без видимых причин.

  3. Ошибка монтажа, и где-то (например в одном из подрозетников)  присутствует соединение рабочего нейтрального проводника N и заземляющего PE, или они перепутаны.

Противопожарные УЗО? Они все противопожарные!

Если открыть каталог производителей, можно заметить, что УЗО выпускаются на разные дифференциальные токи. Если с причиной выбора тока в 30 мА все понятно, с 10 мА тоже в принципе можно догадаться (еще более чувствительные устройства для более чуткой защиты), то зачем нужны устройства с током 100 мА и даже 300 мА? Человек же при таких токах умрет!

Такие УЗО часто называют “противопожарными”, так как в силу большого дифференциального тока защиту человека от поражения электрическим током они обеспечивают слабо, а вот функцию защиты при повреждении изоляции все еще выполняют. Если изоляция будет нарушена и при контакте с другим проводником загорится электрическая дуга, то начнется обугливание изоляции и выделение тепла, что может поджечь горючие материалы вокруг. Если вам “повезет”, и ток в дуге будет небольшим, то автоматический выключатель не сработает. А вот выделение тепла и температура могут быть достаточными для пожара. Конечно, потом огонь нарушит изоляцию, произойдет короткое замыкание и автоматический выключатель сработает, только огонь это уже не погасит.

Да будет срач!

Отдельная дисциплина споров – какое УЗО лучше, электромеханическое или электронное. В электромеханическом УЗО для отключения используется энергия дифференциального тока, поэтому оно может сработать при обрыве нулевого проводника, да и в целом не содержит нежной электроники, но содержит нежную механику. Электронное УЗО требует питания для работы электронного усилителя, поэтому при обрыве нуля работать перестает, часто не отключая цепь. У каждой конфигурации есть свои достоинства и недостатки. А для защиты от обрыва нуля я настоятельно рекомендую ставить реле контроля напряжения.

Но так как большинство читателей ждет от меня конкретного ответа – скажу, что это не важно. Есть требования стандартов, есть требуемые характеристики, и конкурентная цена в конце концов. Поэтому производитель дает ровно то, что от него требуют, а вот как получено желаемое – не так важно. А если производитель рукожоп, то отсутствие электроники автоматически не означает, что изделие выйдет годным. Кроме того, УЗО типа B без добавления электроники изготовить не получилось ни у одного производителя.

Для контроля исправности УЗО на передней панели есть кнопочка “тест”, которая замыкая резистором цепь, имитирует появление дифференциального тока. Если УЗО при нажатии на кнопку тест отключилось – то оно исправно. Проверку исправности УЗО производители рекомендуют производить ежемесячно (какие оптимисты!), ну или я реалистично говорю о тесте раз в пол года.

Когда нельзя никому доверять

Производители некоторых устройств не могут полагаться, что покупатель адекватен и в его электрощите есть защита, поэтому добавляют свою.

В виде персонального УЗО для устройства в вилке или в виде коробочки на шнуре. Если покупатель подключит бойлер пластиковыми трубами, корпус не заземлит, то при потере герметичности ТЭНа электричество по воде в трубах и пойдет через человека в заземленную ванну. Такое УЗО защищает конкретно одно устройство, и в некоторых странах существуют нормативы, обязывающие добавлять УЗО на некоторые типы устройств. Как вы можете заметить, устройство также содержит кнопочку “тест” для проверки работоспособности защиты.

УЗО или диффавтомат? (ВДТ или АВДТ?)

Производители, с заботой о нас объединили в одном корпусе два устройства – УЗО для защиты от поражения электрическим током и автоматический выключатель для защиты от сверхтока, назвав это АВДТ – Автоматический Выключатель Дифференциального Тока. Продавцы скорее отреагируют на жаргонное название “диффавтомат”. Достоинств у такого гибрида не так много – оно компактное, и оно интуитивно понятное (один рычажок, а не два). А вот недостатки есть:

  1. Оно лишает гибкости проектировщиков, например поставить одно УЗО и несколько автоматов или наоборот, несколько УЗО и один автомат.

  2. Оно усложняет поиск неисправности, так как обычно отсутствует индикация и сложно понять, почему оно отключилось (варианты: сработал тепловой расцепитель, электромагнитный расцепитель или электромагнит от дифференциального тока)

  3. Запихивание нескольких устройств в компактный корпус всегда заставляет разработчиков идти на компромиссы.

На мой личный взгляд применение АВДТ оправдано только при апгрейде электрощитка, когда места внутри нет, а дифф. защиту хочется. Тогда можно вынуть автоматические выключатели шириной один  модуль и воткнуть АВДТ шириной один модуль, и перекоммутировать провода. Щиток в таком случае расширять не придется. В остальных случаях, по моему мнению, предпочтительнее комбинация УЗО+автоматический выключатель.

Я умер. Почему УЗО не спасло?

УЗО не панацея, но лучше пока ничего не придумали. Если взяться одной рукой за фазный проводник, а второй рукой за нулевой, то для электросети вы будете лишь очередным нагревателем, дифференциальный ток не появится и УЗО не сработает. Также если сунуть палец в патрон лампы – ток потечет через палец, но утечки в землю не будет, УЗО не отключится. Поэтому даже наличие такой защиты не означает, что можно терять бдительность и осторожность. Опытный электрик даже жену не берет одновременно за две груди 🙂

Резюме

  1. УЗО служит для защиты человека от поражения электрическим током,  и отключится при опасных для жизни значениях тока утечки. При небольших, но неопасных токах вас будет щипать электричеством.

  2. УЗО работает вне зависимости от наличия заземления, с той лишь разницей, что без заземления, при пробое на корпус УЗО отключится только когда ток с корпуса сможет утечь в землю через вас.

  3. УЗО не панацея, и можно убиться, взяв в руки провода фазы и ноля. Но вариантов защиты лучше УЗО все равно не придумали.

  4. Электромеханическое или электронное УЗО – не важно. А вот регулярно проверять исправность нажатием кнопки “тест” важно. Использовать реле контроля напряжения тоже очень желательно.

  5. В реальном мире у исправной электропроводки и устройств есть ток утечки, который может вызвать ложное срабатывание УЗО. Если УЗО срабатывает без видимых причин – разбирайтесь с токами утечки.

Расширить и углубить

Если изложенной в посте информации вам мало (мое уважение!), то вот что стоит почитать:

В.К. Монаков УЗО. Теория и практика Москва, Издательство “Энергосервис”, 2007 г.

Книжка шикарная в своей полноте и довольно простом языке изложения. Автор – директор компании АСТРО-УЗО (uzo.ru) – отечественного разработчика и производителя УЗО.

http://www.uzo.ru/books/normative-document/

Выжимка нормативных документов имеющих отношение к УЗО. Там же есть еще один документ заслуживающий внимания (http://www.uzo.ru/books/uzo.pdf)

https://y-kharechko.livejournal.com/

ЖЖ Юрия Харечко, специалиста, автора книг, знатока стандартов.  Как человек – весьма неприятный, но в  техническом плане мне упрекнуть его не в чем. Если хочется разобраться в хитросплетениях и взаимопротиворечиях стандартов – к нему. И наверняка он увидев мой пост скажет, что я дилетант и не компетентен, поскольку термин УЗО отсутствует в стандартах, и устройство правильно называть….


P.S. Оказывается за время моего отсутствия на хабрахабре и покорения пикабу изменились правила, относительно репостов. Прибыл по приглашению @SLY_G. Если читателям хабрахабра нравится мой контент на околотехническую тематику (все-таки он больше подходил гиктаймс), то я готов приносить сюда некоторые другие мои посты, заслуживающие внимания) Например про предохранители и автоматические выключатели, да и в целом про технику.

Проверка УЗО и Диф автоматов током утечки

Пришла тут в голову мысли сделать приборчик для проверки УЗО и Диф автоматов на срабатывание по току утечки.

По большому счету “городить” для этой цели прибор смысла не имеет… но хочется сделать все по “феншую” 🙂

Ранее мы рассматривали способы проверки УЗО на работоспособность.

Ниже мы рассмотрим вариант расчета на проверку УЗО / ДИФ автомата по току утечки более точно.
Этот способ позволит нам узнать конкретное значение тока утечки при котором срабатывает конкретный проверяемый модуль УЗО / ДИФ автомат.

Проверка УЗО по току утечки – IΔ

Для этого используется сопротивление – резистор.
Один конец резистора подключается на выход фазного провода УЗО, а второй – ко входу нулевого провода.

Для того, чтобы знать какой номинал сопротивления нужен для проверки того или иного УЗО используем закон Ома:

Сила тока = напряжениt делим на сопротивление:



I – сила тока
U – напряжение
R – сопротивление

Отсюда мы при необходимости можем также узнать напряжение и сопротивление:

Давайте рассчитаем необходимое сопротивление нагрузки для проверки УЗО / ДИФ автоматов на разные токи.
Как правило на дачах используются устройства на токи срабатывания в 10, 30, 100 и 300 mA.
Для этого используем нашу формулу: R (Ом)= U (Вольт) / I (Ампер)
Результат будет в Омах, которые мы переводим в килоомы произведя деление на 1000.

Как вариант можно вместо Ампер использовать текущие значения в миллиампер – mA, тогда полученное значение будет выводиться сразу в килоомах.
Я буду использовать именно этот вариант.

УЗО на 10 mA

R = 220В / 0,01А – результат будет в Ом
R = 22000 = 22кОм (22000 / 1000)

Как вариант вычисления о котором говорилось выше:
R = 220В / 10mA – результат будет в кОм
R = 22кОм
Для того, чтобы УЗО сработало от тока утечки в 10mA необходимо сопротивление нагрузки равное 22кОм.
Для других токов рассчитывает по такой же схеме:

УЗО на 30 mA
R = 220 / 30 = 7,3 кОм
Для того, чтобы УЗО сработало от тока утечки в 30mA необходимо сопротивление нагрузки равное 7,3кОм.

УЗО на 100 mA
R = 220 / 100 = 2,2 кОм
Для того, чтобы УЗО сработало от тока утечки в 100mA необходимо сопротивление нагрузки равное 2,2кОм.

УЗО на 300 mA
R = 220 / 300 = 733 Ом
Для того, чтобы УЗО сработало от тока утечки в 300mA необходимо сопротивление нагрузки равное 733Ом.

Это средние значения сопротивления нагрузки!!!
Не факт что при такой нагрузке УЗО или ДИФ автомат сработают…

Почему?

Потому что согласно ГОСТу УЗО должно срабатывать от 0,5IΔ до 1IΔ, а это значит, что УЗО / ДИФ автомат на ток срабатывания в 30mA может сработать в диапазоне от 0,5 * 30 до 30mA, т.е. от 15 до 30mA.
И это еще не все!
Есть допуск к этим значениям – +20% , -10%, а это значит, что проверяемое УЗО / ДИФ автомат на 30mA может сработать в диапазоне от 13,5mA до 36mA.

К сожалению это значит, что в зависимости от партии, настройки конкретное УЗО на наши 30mA может и не сработать от среднего сопротивления равное 7,3 кОм.

Давайте высчитаем крайние диапазоны по току срабатывания для каждого номинала нашего УЗО / ДИФ автомата:

Ток срабатывания 10mA (5 – 10mA)
Реальный диапазон срабатывания по току утечки от 4,5mA до 12mA

Ток срабатывания 30mA (15 – 30mA)
Реальный диапазон срабатывания по току утечки от 13,5mA до 36mA

Ток срабатывания 100mA (50 – 100mA)
Реальный диапазон срабатывания по току утечки от 45mA до 120mA

Ток срабатывания 300mA (150 – 300mA)
Реальный диапазон срабатывания по току утечки от 135mA до 360mA

А теперь рассчитаем нижнюю и верхнюю границу сопротивления (R) для каждого диапазона токов утечки.
Rmax = U / Imin
Rmin = U / Imax

Ток срабатывания 10mA (4,5mA – 12mA)
Rmax = 220 / 4,5 = 48,88 кОм
Rmin = 220 / 12 = 18,3 кОм – при таком сопротивлении нагрузки УЗО / ДИФ автомат на 10 mA должно гарантированно сработать

Ток срабатывания 30mA (13,5mA – 36mA)
Rmax = 220 / 13,5 = 16,29 кОм
Rmin = 220 / 36 = 6,1 кОм – при таком сопротивлении нагрузки УЗО / ДИФ автомат на 30 mA должно гарантированно сработать

Ток срабатывания 100mA (45mA – 120mA)
Rmax = 220 / 45 = 4,88 кОм
Rmin = 220 / 120 = 1,83 кОм – при таком сопротивлении нагрузки УЗО / ДИФ автомат на 100 mA должно гарантированно сработать

Ток срабатывания 300mA (135mA – 360mA)
Rmax = 220 / 135 = 1,62 кОм
Rmin = 220 / 360 = 0,611 кОм – при таком сопротивлении нагрузки УЗО / ДИФ автомат на 300 mA должно гарантированно сработать

Что далее?
А далее мы сделаем возможность плавной регулировки от нижнего, гарантированного срабатывания УЗО / ДИФ автомата до его второй крайней границы.
Как это сделать?

Смотрим на примере получившихся расчетов для УЗО на 10mA

10 mA (ток срабатывания 4,5mA – 12mA)

Верхняя граница сопротивления – Rmax = 48,88 кОм
Нижняя граница сопротивления – Rmin = 18,3 кОм

Таким образом мы можем взять ПОСТОЯННЫЙ резистор с наименьшим сопротивлением равный 18кОм и последовательно ему подключить резистор сопротивлением 48,8 – 18,3 = 30,5кОм
Это позволит нам плавно изменять величину сопротивления в пределах допустимых токов утечки УЗО / ДИФ автомата данного номаинала – 10mA.

Но и это еще не все…
Нам необходимо рассчитать мощность конкретного резистора который мы будем использовать.

Произведем расчеты…

Формула расчета:
1
Мощность выделяемая на каждом из резисторов рассчитывается по формуле: P = I²(A) * R(кОм) * 1000 в случае, если значение тока применяется в Амперах, а сопротивление в кОмах

2
Если вы в формуле применяете сопротивление в Омах, а ток в mA, то надо будет не умножать, а делить на 1000 и формула расчета будет такая:
P резистора = I²(mA) * R(Ом) / 1000

3
В случае же использования значения тока в А, а сопротивления в Омах, формула будет уже без какого либо дополнительного коэффициента: P резистора = I²(A) * R(Ом)

Я буду использовать формулу по первому варианту:
P постоянного резистора = Imax² * Rmin * 1000
P переменного резистора = Imin² * Rmax * 1000

Ранее у нас получилось два значения сопротивления – Rmin=18кОм и Rmax=30,5кОм
P постоянного резистора = (0,012*0,012) * 18 * 1000 = 2,59 Вт
P переменного резистора = (0,0045*0,0045) * 30,5 * 1000 = 0,617 Вт

Получается, что нам необходимо иметь:

– постоянный резистор номиналом 18кОм мощностью 3Вт
– переменный резистор номиналом 30,5кОм мощностью 1Вт

Используем ближайшее значение переменного резистора в большую сторону – 33кОм
Если не удалось найти нужного значения постоянного резистора, то либо составляем его их нескольких последовательно соединенных сопротивлений сумма сопротивлений которых даст нам нужное значение, либо используем один резистор чуть меньшего номинала.
Если разница номиналов отличается достаточно сильно, то необходимо заново рассчитать выделяемую на резисторах мощность.
Лучше всего брать большую мощность для запаса…

По данной методике рассчитываем постоянный и переменный резистор и их мощность для значений 30mA, 100mA и 300mA

30mA (ток срабатывания 13,5mA – 36mA)

Верхняя граница сопротивления – Rmax = 16,29 кОм
Нижняя граница сопротивления – Rmin = 6,1 кОм – значение постоянного сопротивления
Номинал переменного резистора: Rmax – Rmin = 16,29 – 6,1 = 10 кОм

P постоянного резистора = Imax² * Rmin * 1000
P переменного резистора = Imin² * Rmax * 1000

P постоянного резистора = (0,036*0,036) * 6,1 * 1000 = 7,9 Вт
P переменного резистора = (0,0135*0,0135) * 10 * 1000 = 1,8 Вт

Получается, что нам необходимо иметь:
– постоянный резистор номиналом 6,1кОм мощностью 8Вт
– переменный резистор номиналом 10кОм мощностью 2Вт

100mA (ток срабатывания 45mA – 120mA)

Верхняя граница сопротивления – Rmax = 4,88 кОм
Нижняя граница сопротивления – Rmin = 1,83 кОм – значение постоянного сопротивления
Номинал переменного резистора: Rmax – Rmin = 4,88 – 1,83 = 3 кОм

P постоянного резистора = Imax² * Rmin * 1000
P переменного резистора = Imin² * Rmax * 1000

P постоянного резистора = (0,12*0,12) * 1,83 * 1000 = 26 Вт
P переменного резистора = (0,045*0,045) * 3 * 1000 = 6 Вт

Получается, что нам необходимо иметь:
– постоянный резистор номиналом 1,83кОм мощностью 26Вт
– переменный резистор номиналом 3кОм мощностью 6Вт

300mA (ток срабатывания 135mA – 360mA)

Верхняя граница сопротивления – Rmax = 1,62 кОм
Нижняя граница сопротивления – Rmin = 0,611 кОм – значение постоянного сопротивления
Номинал переменного резистора: Rmax – Rmin = 1,62 – 0,611 = 1 кОм

P постоянного резистора = Imax² * Rmin * 1000
P переменного резистора = Imin² * Rmax * 1000

P постоянного резистора = (0,36*0,36) * 0,611 * 1000 = 79 Вт
P переменного резистора = (0,135*0,135) * 1 * 1000 = 18 Вт


Получается, что нам необходимо иметь:

– постоянный резистор номиналом 611Ом мощностью 79Вт
– переменный резистор номиналом 1кОм мощностью 18Вт

Как было сказано выше, номиналы резисторов выбираются как можно точнее к получившимся результатам.
Особенно это касается постоянных резисторов – их можно взять чуть меньшего номинала.
Переменные резисторы можно взять чуть большего номинала.


Сводная таблица данных:

Методика измерения УЗО / ДИФ автомата на срабатывание по току утечки

Получившиеся резисторы одной частью подключаются к фазному выходу УЗО, а вторая часть подключается в нулевому входу УЗО.
Переменный резистор устанавливается в максимальное свое значение.
Подается напряжение питания 220 вольт на вход УЗО и переменным резистором потихоньку уменьшаем значение его сопротивления до момента срабатывания УЗО / ДИФ автомата.

Отключаем УЗО от сети 220 вольт.
Измеряем получившееся общее сопротивление наших резисторов и вычисляем ток утечки при котором сработало наше УЗО:
I = U / R

Например мы проверяли три УЗО на 10mA.
Первое сработало при сопротивлении 38,8кОм – получается ток срабатывания 220 / 38,8 = 5,67mA
Второе сработало при сопротивлении 30кОм – получается ток срабатывания 220 / 30 = 7,3mA
Третье сработало при сопротивлении 35,1кОм – получается ток срабатывания 220 / 35,1 = 6,26mA

Поскольку УЗО на 10mA может срабатывать в пределах от 4,5 до 12mA то можно сказать, что проверенные УЗО срабатывают в данном диапазоне.

Для себя я решил сделать приборчик для проверки УЗО / ДИФ автоматов по току утечки комбинированный в котором будет использоваться два переменных резистора и несколько постоянных для того, чтобы сгруппировать проверяемые диапазоны токов утечки на:

10mA – 30mA
и
100mA – 300mA

Для этого я использовал расчеты приведенные ниже…

Расчет номиналов резисторов и их мощности для диапазона измерений тока утечки от 10 до 30 mA

10mA – 30mA (ток утечки от 4,5 mA до 36 mA)
R max – 4,5 mA – 48,8 кОм
R min – 36 mA – 6,1 кОм – гарантированное срабатывание УЗО для 30mA
R переменного резистора = 48,8 – 6,1 = 42,7 кОм

Р постоянного резистора = Imax²·R = (0,036)²·6,1·1000 = 7,9 Вт
Р регулируемого резистора = Imin²·R = (0,0045)²·42,7·1000 = 0,86 Вт

Итак для того чтобы осуществлять проверку УЗО / ДИФ автоматов номиналом 10 и 30 мА нам необходимо иметь:
– постоянный резистор 6,1 кОм мощностью 8-10 Вт
– переменный резистор 42,7 кОм мощностью 1 Вт

Расчет номиналов резисторов и их мощности для диапазона измерений тока утечки от 100 до 300 mA

100mA – 300mA (ток утечки от 45 mA – 360 mA)
R max – 45 mA – 4,8 кОм
R min – 360 mA – 0,61 кОм – гарантированное срабатывание УЗО для 300mA
R переменного резистора = 4,8 – 0,61 = 4,19 кОм

Р постоянного резистора = Imax²·R = (0,36)²·0,61·1000 = 79 Вт
Р переменного резистора = Imin²·R = (0,045)²·4,19·1000 = 8,48 Вт

Итак для того чтобы осуществлять проверку УЗО / ДИФ автоматов номиналом 100 и 300 мА нам необходимо иметь:
– постоянный резистор 611 Ом мощностью 79 Вт
– переменный резистор 4,19 кОм мощностью 8,48 Вт

О том, как я реализовал данную схему в едином приборчике можно посмотреть здесь.

Почему срабатывает УЗО?

Почему казалось бы без причины начинает срабатывать устройство защитного отключения. Как выявить неисправность и позаботиться о дальнейшей стабильной работе УЗО.

УЗО или другими словами Устройство Защитного Отключения, принцип действия которого мы подробно рассмотрели в статье, имеет такое свойство — срабатывать. Да, вы даже представить себе не можете, но так оно есть. Даже не смотря на то, что ему в определенных условиях положено срабатывать, он свои функции исправно и выполняет. О том как работает УЗО и в каких условиях происходит его срабатывание читайте в статье про УЗО, а в этой статье мы рассмотрим другой вопрос. УЗО сработало — почему?

Почему сработало УЗО

Вопрос достаточно распространенный и даже прочитав статью о принципе его работы не всегда понятны причины его срабатывания ведь, как и все остальное — срабатывание УЗО происходит неожиданно и в самый неподходящий для вас момент. А зачастую, УЗО стоит на вводе и отключает тем самым вообще все электричество в квартире. Вот незадача. Темно и интернета нет, хотя ноутбук на батарейках и продолжает работать.

Давайте вкратце вспомним, для чего нужно УЗО и в каких случаях происходит его срабатывание. Устройство защитного отключения создано для контроля утечки тока в нашей сети. При возникновении утечки УЗО обязано сработать если оно исправно. Каким образом может появиться утечка тока?

  • Во — первых, если вы стоите на бетонном полу голыми ногами и бесстрашно беретесь руками за фазу — аплодисменты вам в последний раз. Вы наглядно продемонстрировали, что такое ток утечки. Другими словами, если вдруг произошел контакт фазной жилы с корпусом щита, стиральной машины или другого прибора, а вы взялись за этот прибор рукой и одновременно за землю — вас ударит током. В этом случае возникнет ток утечки и если ваша сеть защищена УЗО, оно сработает, отключив нагрузку и током вас ударит не так сильно. Следует заметить, что имея в виду заземление, мы говорим не только о батареях и заземляющем проводнике — бетонные и кирпичные полы так же проводят ток, и если вы стоите голыми ногами на них — вы заземлились и все вышеописанное касается вас напрямую.
  • Во — вторых, если нарушена изоляция и фазная жила каким — то образом оказалась заземлена. Не важно как это произошло. Главное факт. Возможно она соприкоснулась с корпусом заземленного прибора, непосредственно с жилой заземления. Произойдет срабатывание УЗО, так как появится ток утечки.

Отсюда можно сделать вывод, что не важно, коснулись мы электроприбора, оказавшегося под напряжением или фаза заземлилась каким то другим волшебным способом. Главное то, что появился ток утечки, которого быть не должно. Узо сработало, известив нас о неисправности. Оно выполнило свою прямую функцию — мы в безопасности, но электричества нет и нас это мало устраивает.

Теперь остается выяснить причину. Здесь и начинается самое интересное.

Причины срабатывания УЗО

  • Неправильное подключение. Это самая распространенная причина срабатывания УЗО. Срабатывания эти ложные и происходят лишь потому, что в схеме расключения УЗО допущены ошибки, исправив которые вы забудете о ложных срабатываниях. Схемы подключения вы можете посмотреть в паспорте к устройству или дождаться нашей следующей статьи, в которой мы подробно раскроем этот вопрос.
  • Неисправности в электропроводке. Здесь вариантов достаточно много. Начиная с некачественного расключения распределительных коробок, когда монтажники зачищают кабель неприспособленными для этого инструментами и оставляют порезы на изоляции. В процессе монтажа и укладки такого кабеля в распределительную коробку жилы с нарушенной изоляцией могут соприкасаться, вызывая тем самым утечки. Устранять такие неисправности впоследствии очень тяжело. Достаточно в самом начале выполнить монтаж грамотно и распределительная коробка не побеспокоит вас никогда. Отгоревшие контакты в розетках, выключателях и самом электрическом щите. Они могут быть не только отгоревшими, но и расключенными так же, как и распределительные коробки. Кабель зачищают канцелярским ножом, на первый взгляд порез не заметен, или на него усердно стараются не обращать внимания. Розетку с таким кабелем подключили, установили в подрозетник, а фазная жила слегка коснулась корпуса розетки или выключателя. Здравствуй монтажник, я ток утечки, прошедший через жильцов квартиры и передаю тебе от их лица привет, сами они его передать уже не могут.
  • Изношенный кабель электроприборов. Вилки и места входа кабеля в электроприбор. Как бы не старались производители бытовой и другой техники делать соединения максимально подвижными дабы избежать перетирания кабеля — рано или поздно это случается. Внешне бывает достаточно сложно увидеть нарушение первой изоляции, находящейся внутри кабеля. Оно возникает в следствии многократного перегибания в одном и том же месте. Чаще всего это рядом с вилкой и на месте входа кабеля в сам прибор. Такую неисправность редко увидишь на стационарно устанавливаемой технике, чаще на мелких бытовых приборах, которыми мы пользуемся постоянно — утюги, фены, блендеры. В результате частых изгибов внутри нарушается изоляция и жилы могут соприкасаться кратковременно или постоянно друг с другом, вызывая тем самым ток утечки, а то и вовсе короткое замыкание.
  • Бесстрашие человеческое. Другими словами, не надо лазить туда, не знаю куда, не отключив при этом напряжение. Но тут все просто, если все таки полезли и УЗО сработало — аплодисменты в сторону УЗО, оно спасло вам жизнь, протрите его тряпочкой, а лучше просто сдуйте пыль. Проводить работы под напряжением может только специально подготовленный персонал.
  •  Неисправность самого УЗО. Увы, ничто не вечно под луной и брак никто не отменял. Само УЗО может изначально оказаться неисправным либо придти в негодность в процессе эксплуатации.

Так же узнать причину срабатывания?

УЗО сработало раз, УЗО сработало два, УЗО сработало три — слава богу все остались живы и мы вместе по пунктам продолжаем разбираться, что же делать.

Что же делать, что же делать — это очень частый вопрос в нашей практике, и из опыта этой самой практики постараемся подробно рассказать — как же найти причину.

Если все, что описано выше как туман и вы понимаете только отдельные слова. Если вы дошли до этой цитаты и в вашей голове бессвязно бултыхаются токи утечки, фаза, нуль, короткое замыкание и другие непонятные ругательства. Если тема электричества вам далека. Во — первых, это не беда. Каждому свое. И первый и второй пункты в поиске причины срабатывания УЗО написан именно для вас. Даже не думайте читать дальше, я категорический на этом настаиваю. Первый пункт и второй, и все!

  1. При постоянном срабатывании УЗО следует в первую очередь обратиться к квалифицированному специалисту, который сможет произвести все пункты, описанные ниже. Если вы не имеете хотя бы малейшего представления что делать, лучше даже не начинайте. И себя сбережете и электропроводку заодно.
  2. Отключаем питание щита — вырубаем вводной автомат. УЗО само по себе в щите не находится. После него должен стоять автоматический выключатель, а возможно и несколько, если УЗО расключено по такой схеме. Так вот, если автомат один — отключаем его, если автоматов несколько — отключаем их все. Далее включаем УЗО — включилось? Хорошо. Таким образом мы проверили то, что наше УЗО работает исправно и неполадка не в нем. Если же не включилось — производим замену.
  3. Берем в руки отвертку и откручиваем отходящие от УЗО провода — они снизу. Аккуратно, не торопясь, запоминая, что и откуда выкрутили — сейчас все будем возвращать на место, но сначала включаем вводной автомат и вслед за ним УЗО. О чудо, если оно включилось, значит все в порядке с самим УЗО. А вот если не включилось — УЗО под замену.
  4. Итак, все вышеперечисленное мы сделали и убедились в том, что проблема не в самом УЗО. Теперь возвращаем все подключения на место. Если после УЗО идет группа автоматов, делаем вот что, включаем их поочередно и смотрим, на какой группе сработает у нас УЗО. Если автомат один — то с ним, итак, все понятно.
  5. Теперь нам нужно с найденной группы скрутить все, что от нее питается — вытащить все из розеток (это нужно было сделать сразу) и снять все розетки этой группы, если на ней у вас еще и освещение, то снимаем выключатели и светильники с люстрами. Должны остаться голые провода и ничего лишнего. Разводим жилы проводов в разные стороны, чтобы при включении не было ложных срабатываний. Еще раз смотрим — везде ли оголенные части проводов находятся на расстоянии друг от друга. Идем к щиту и включаем автомат, а затем УЗО. Если УЗО снова сработало — проблема в электропроводке или распределительной коробке и тут уже желательно вызвать специалиста, а если УЗО включилось — идем дальше.
  6. Возвращаем розетки, выключатели и все что мы только что открутили на свои места по одному. Делаем это качественно, смотрим что бы не было оголенных жил. Делаем все это, конечно же, при отключенном вводном автомате. После подключения каждой розетки проверяем все включением УЗО. Если УЗО срабатывает на каком то конкретном месте — розетка, люстра, выключатель, причина скорее всего в них. Если вы подключили все обратно и УЗО работает — значит дело было в электроприборах, подключенных в эту группу. Точно также, по одному пробуем подключать электроприборы — на каком отключится, тот и виноват. Дальнейшие действия зависят от ваших познаний в электрике и электронике, а это не относится к теме нашей статьи.

Итак, мы выяснили причины, по которым может срабатывать УЗО. Разобрались в том, как попробовать самостоятельно найти неисправность, но самое главное, на чем хочется остановиться — если вы не имеете представления о том, что делаете, лучше вызвать специалиста!

2018-8 Изменения в обозначениях класса / типа для «Узо» и «Аквавит»

31 июля 2018 г.
TTB G 2018-8

Изменения в обозначениях класса / типа для «Узо» и «Аквавит»

TTB вносит две поправки в свое Руководство по алкогольным напиткам для дистиллированных спиртов (BAM). Хотя это руководство в настоящее время подвергается более тщательной проверке, TTB незамедлительно вносит две поправки, которые касаются вопросов, связанных с обозначениями класса / типа для «узо» и «аквавит».”

Глава 4 BAM содержит таблицу, в которой перечислены обозначения классов и типов для дистиллированных спиртов. В настоящее время на страницах 4-10 «узо» указано как тип ликера / ликера и обычно определяется как «ликер / ликер со вкусом аниса». Согласно правилам TTB, ликеры и ликеры – это «продукты, полученные путем смешивания или повторной перегонки дистиллированного спирта с фруктами, цветами, растениями или чистыми соками из них или поверх них, или с другими натуральными ароматизаторами, или с экстрактами, полученными из настоев, перколяции или мацерации таких. материалы и содержащие сахар, декстрозу или левулозу или их комбинацию в количестве не менее 2 1/2 процентов от веса готового продукта.См. 27 CFR 5.22 (h).

TTB получил письмо от посольства Греции относительно маркировки «узо», в котором говорилось, что многие греческие продукты с маркировкой «узо» в Греции не содержат более 2,5% сахара. Однако при импорте в США эти продукты не могут быть помечены как «узо», потому что они не соответствуют нормативным стандартам TTB для ликеров / ликеров. Принимая во внимание эту информацию, TTB решило исключить «узо» из перечисленных видов ликеров / ликеров в БАМе.Вместо этого TTB добавляет «узо» в конец таблицы, на стр. 4-13, как продукт дистиллированного спирта. В результате продукт больше не должен соответствовать минимальному стандарту содержания сахара. Кроме того, в соответствии с торговой и потребительской точки зрения он может быть помечен как «узо», который в настоящее время обычно определяется как «продукт из дистиллированных спиртов со вкусом аниса».

Кроме того, на страницах 4-13 BAM «аквавит» (ближе к концу таблицы) указан как «продукт из дистиллированных спиртов со вкусом тмина», маркировка которого соответствует торговым нормам и пониманию потребителей.TTB получил письмо от производителя аквавита, в котором объяснялось, что норвежский закон разрешает аквавиту иметь аромат тмина, укропа или и того, и другого. Однако в соответствии с действующим BAM продукты со вкусом укропа не могут быть маркированы как «аквавит» в Соединенных Штатах. TTB подтвердило, что в соответствии с правилами Норвегии и Европейского Союза, аквавит может быть ароматизирован тмином и / или укропом. Соответственно, TTB в административном порядке одобрило маркировку таких продуктов как «аквавит» и теперь изменяет запись «аквавит» на стр. 4-13 следующим образом: «Дистиллированный спирт со вкусом тмина и / или укропа.”

Эти поправки к Руководству по крепким алкогольным напиткам вступают в силу немедленно.

Новая страница 1:

Изменено страниц:

4-10: «Узо» удалено как «ликер / ликер».

4-13: «Аквавит» изменен для учета спиртов со вкусом тмина и / или укропа.

Изменяемые инструкции:

4-13: «Аквавит» внес следующие изменения:

КЛАСС

ОБЩИЙ КЛАСС
ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ТИП

ОБЩЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА

АКВАВИТ 1

Дистиллированный спирт со вкусом тмина и / или укропа

НЕТ ТИПА ПОД ЭТОМ КЛАССОМ

1 Достаточно в качестве обозначения класса и типа.

4-13: «Узо» удалено из списка «ликер / ликер» и добавлено после «Горькие напитки» следующим образом:

КЛАСС

ОБЩИЙ КЛАСС
ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ТИП

ОБЩЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА

УЗО

Крепкие спиртные напитки ароматизированные анисом продукт

НЕТ ТИПА ПОД ЭТОМ КЛАССОМ

Контактная информация

Заинтересованные стороны, у которых есть вопросы относительно данного руководства, могут связаться с Отделом постановлений и постановлений по телефону 202-453-2265 или использовать форму «Свяжитесь с нами».

TTB G: 2018-08
OPR: RRD
Дата: 31 июля 2018 г.

Универсальные нанокапли разветвляются от ограничения эффекта Узо

Значимость

Явление спонтанного образования нанокапель, называемое «эффектом Узо», является основой многих процессов, от приготовления фармацевтических продуктов до создания косметических средств и инсектицидов до жидкости-жидкости. микроэкстракция. В этой работе делается попытка отделить эффекты градиентов концентрации от внешней динамики перемешивания путем пространственно-временного отслеживания образования нанокапель из-за эффекта Узо, заключенного в квазидвумерной геометрии.Мы наблюдаем поразительные универсальные разветвленные структуры зарождающихся капель под действием внешнего диффузного поля, аналогичные разветвлению потоковых сетей в крупном масштабе, и повышенную локальную подвижность коллоидных частиц, обусловленную градиентом концентрации, возникающим в результате развития структур ветвлений. Мы также демонстрируем, что эти нанокапли могут быть использованы для одноэтапной наноэкстракции и обнаружения.

Abstract

Мы сообщаем о самоорганизации универсальных паттернов ветвления масляных нанокапелек под действием Узо [Vitale S, Katz J (2003) Langmuir 19: 4105–4110] – явление, при котором спонтанное образование капель происходит при разбавление органического раствора масла водой.Смешивание органической и водной фаз ограничено квазидвумерной геометрией. Аналогично разветвлению сетей наземных потоков [Devauchelle O, Petroff AP, Seybold HF, Rothman DH (2012) Proc Natl Acad Sci USA 109: 20832–20836 и Cohen Y, et al. (2015) Proc Natl Acad Sci USA 112: 14132–14137], но в масштабе на 10 порядков меньше, углы между ветвями капель демонстрируют удивительную универсальность со значением около 74 ° ± 2 °, независимо различных управляющих параметров процесса.Численное моделирование показывает, что эти схемы ветвления нанокапель регулируются взаимодействием между локальным градиентом концентрации, диффузией и коллективными взаимодействиями. Мы также демонстрируем способность локального градиента концентрации управлять автономным движением коллоидных частиц в сильно ограниченном пространстве и возможность использования зародышевых нанокапель для наноэкстракции гидрофобных растворенных веществ. Понимание, полученное в результате этой работы, обеспечивает основу для количественного понимания сложных динамических аспектов, связанных с эффектом Узо.Мы ожидаем, что это будет способствовать улучшению контроля образования нанокапель для многих приложений, начиная от приготовления фармацевтических полимерных носителей и заканчивая составом косметических средств и инсектицидов, изготовлением наноструктурированных материалов, концентрацией и разделением следовых количеств аналитов в жидкости – жидкая микроэкстракция.

Эффект Узо возникает в тройной смеси, обычно состоящей из воды, масла и этанола, когда масло, растворенное в спирте, выпадает в осадок с образованием крошечных капель при добавлении воды (1).Этот эффект также можно увидеть, например, когда дезинфицирующие средства на основе эвкалипта и репелленты от комаров разбавляются водой, когда масла смешиваются со спиртом, но не смешиваются с водой. Это спонтанное образование капель не требует механического перемешивания для диспергирования жидкости или добавления поверхностно-активных веществ или других стабилизаторов. Таким образом, он составляет основу для образования стабильных капель эмульсии в широком диапазоне применений, таких как приготовление напитков, парфюмерии и инсектицидов (2–4), а также изготовление полых наноматериалов (5, 6).При жидкостно-жидкостной микроэкстракции капли масла из-за эффекта Узо используются для концентрирования и отделения следов гидрофобных аналитов от их водных проб перед судебно-медицинским анализом, биомедицинской диагностикой или мониторингом окружающей среды / безопасности (7–9). Небольшие гидрофобные органические молекулы, липиды или полимеры, растворенные в полярном органическом растворителе, проявляют эффекты, аналогичные эффектам масляной фазы, образуя субмикронные частицы с узким распределением по размерам при разбавлении водой. В процессе, называемом нанопреципитацией, замещением растворителя или смещением растворителя (10⇓ – 12), нерастворимые в воде лекарственные средства могут быть включены в биополимерные наноносители с возможностью адаптации их распределения по размерам при доставке с контролируемым высвобождением.

Несмотря на долгую историю эффекта Узо и его актуальность для широкого круга приложений, количественное понимание его основного механизма и способность предсказывать рост и стабильность нанокапелек остается труднодостижимым. Более конкретно, эффект имеет место, когда составы воды, растворенного вещества и органического растворителя лежат в метастабильной области между спинодальной и бинодальной кривыми на тройной фазовой диаграмме. Гомогенное зародышеобразование капель, которое представляет собой быстрый процесс в ответ на внезапное увеличение перенасыщения в результате добавления водной фазы, требует чрезвычайно быстрого перемешивания между двумя фазами, например, за счет совместного движения потоков в микрофлюидном устройстве, что мешает струи или непрерывное турбулентное перемешивание (13⇓ – 15).Размер и распределение капель определяется не только физико-химическими свойствами и концентрациями растворителей, но также временными и пространственными характеристиками, связанными с динамикой перемешивания (12, 16–20). Сложные физические явления, такие как быстрая диффузия растворителя, межфазная нестабильность и перенос массы, обусловленный локальным градиентом концентрации, были предложены для объяснения таких динамических аспектов на ранних стадиях образования капель. Тем не менее, лежащий в основе механизм, ответственный за эффект Узо, может быть выяснен только в значительной степени через понимание более поздних или заключительных стадий эволюции тройной системы из-за чрезвычайно короткого порядка шкалы времени микросигналов и малых размеров зарождающихся нанокапель.Таким образом, поиск оптимального рабочего окна для достижения желаемого размера капель на сегодняшний день по-прежнему зависит от метода проб и ошибок, что требует скрининга большой библиотеки комбинаций растворителей и условий впрыска растворителя. Лучшее понимание фундаментальных физико-химических механизмов, лежащих в основе эффекта Узо, поэтому будет чрезвычайно полезно для руководства рациональным дизайном соответствующих решений и условий смешивания для образования капель.

В этой работе мы различаем связанные эффекты между градиентом концентрации и внешней динамикой перемешивания в объеме жидкости, ограничивая эффект Узо в пределах квазидвумерной геометрии жидкости, так что в процессе преобладает диффузия.Учитывая, что водная фаза теперь приводится в контакт с органической фазой исключительно за счет диффузии, можно, таким образом, пространственно и во времени проследить динамику образования нанокапель. Мы наблюдаем формирование универсальных паттернов ветвлений нанокапель, которые удивительно напоминают разветвление потоков подземных вод, хотя и в гораздо меньших масштабах. Наше моделирование подтверждает, что ветви нанокапель являются результатом взаимодействия между локальным градиентом концентрации, диффузией и коллективными взаимодействиями.Ярко выраженный локальный градиент концентрации, выходящий из ветвей капель, четко проявляется в усилении транспорта коллоидных частиц по ветвям в этом сильно ограниченном пространстве. Помимо демонстрации того, что эти ветви капель предлагают возможность в качестве одноступенчатой ​​техники наноэкстракции, мы также ожидаем, что понимание динамических аспектов эффекта Узо будет полезно для лучшего понимания способов управления образованием капель в других приложениях.

Результаты и обсуждение

Ограниченный эффект Узо в квази-2D геометрии.

Ограниченный эффект Узо в наших экспериментах был реализован в горизонтальном прямоугольном канале потока, как показано на рис. 1 A . Первоначально весь канал был заполнен первым раствором, который представляет собой масло, растворенное в водном растворе этанола (т.е. раствор Узо). Слабый растворитель, вода, впрыскивался из одного конца канала, протекая внутри более глубоких боковых каналов 1,7 мм к другому концу.В направлении, перпендикулярном первичному потоку, вода диффундирует вбок в квазидвумерный основной канал высотой 20 мкм от внутреннего края бокового канала.

Рис. 1.

( A ) Трехмерная схематическая иллюстрация устройства канала жидкости, используемого для формирования ответвлений нанокапли. Горизонтальная проточная ячейка состояла из подложки и стеклянного окна, основной проточный канал которого примыкал к двум узким боковым каналам, как показано оранжевыми зонами на эскизе. Длина была 7.65 см для основного и бокового каналов, тогда как ширина составляла 6 мм и 250 мкм, а глубина составляла 20 мкм и 1,7 мм для основного и бокового каналов соответственно. Течение было в направлении, указанном черной стрелкой. В этой экспериментальной геометрии боковые каналы были достаточно глубокими, чтобы вода текла почти исключительно по ним, поскольку очень тонкая (похожая на Хеле-Шоу) щель (главный канал), заполненная узо между двумя глубоководными каналами, обеспечивала высокое гидродинамическое сопротивление. Ветви (зеленые) переходили в основной канал.( B D ) Оптические изображения и ( E ) АСМ-изображение репрезентативных ветвящихся структур; крупным планом ( C и D ) показаны отдельные капли вдоль ветвей. Вставка в D показывает определение полного угла и местного угла вблизи точки слияния. Морфологические особенности ветвей будут характеризоваться этими двумя углами.

По мере того, как вода смешивается с раствором Узо, мы наблюдаем появление ярких разветвлений внутри основного канала.Оптические изображения высокого разрешения на рис. 1 C и D показывают, что эти ветви состоят из дискретных нанокапелек, что дополнительно подтверждается изображениями полимеризованных капель с помощью атомно-силовой микроскопии на рис. 1 E . Отдельные капли обычно вырастают до 3–6 мкм в поперечном диаметре и от 100 нм до 1 мкм в высоту (и поэтому их просто называют нанокаплями). Ветви состоят, самое большее, из нескольких отдельных капель по ширине (рис. 1 C E ), которая ничтожно мала по сравнению с ее протяженностью в миллиметры.

Верхняя часть ветвей капли начинается от внутреннего края бокового канала или из нескольких точек в основном канале. Для данного канала концы ответвлений всегда начинаются с одних и тех же мест на ободе бокового канала, в местах, содержащих структурные дефекты размером в несколько микрон (видеоролики S1 и S2). Чтобы проверить роль этих дефектов в формировании ответвлений, мы намеренно сделали отступы на равномерно распределенных микроструктурах вдоль края бокового канала, после чего наблюдали, что положение концов ветвей также равномерно распределено по краю (Movie S3).Таким образом, результаты ясно показывают, что начало ветвления капли определяется локальными геометрическими структурами. В квази-двумерном основном канале соседние ветви наклоняются друг к другу и сливаются в местах, более удаленных от бокового канала. Морфология всей ветвящейся структуры является дендритной, аналогичной дереву с вершиной на краю бокового канала и с корнем, простирающимся во внутреннюю область главного 2D-канала.

Универсальность в угле слияния.

Чтобы изучить универсальность образования ответвлений от ограниченного эффекта Узо, мы варьировали скорость потока воды в боковом канале, состав раствора Узо и гидрофобность стенки основного канала. Как показано на фиг. 2 A, C , общая морфология сформированных ветвей была очень похожей в широком диапазоне исследованных условий.

Рис. 2.

Формирование ветвей нанокапли до 400 с после начала роста ветвей. Цвет в любом месте указывает время, когда ветвь достигла данного места.( A C ) Оптические изображения ветвей, сформированные в восьми различных условиях. ( A ) Скорость потока воды в боковом канале составляла 100 мкл / мин, 200 мкл / мин и 400 мкл / мин. Состав раствора Узо был одинаковым для всех трех скоростей потока (вода: этанол: масло = 50: 50: 2). ( B ) Соотношение воды, этанола и масла в растворе Узо составляло 40: 60: 2, 40: 60: 4 и 40: 60: 6 при скорости потока воды 100 мкл / мин. ( C ) Подложки были гидрофильными или гидрофобными, а край бокового канала был либо шероховатым, либо гладким.Расход воды составлял 100 мкл / мин, а состав раствора Узо составлял 50: 50: 2. ( D и E ) Соответствующие PDF углов между двумя объединенными ветвями ( D ) во всем их диапазоне и ( E ) от сегментов около точки слияния. Гидрофобный и грубый канал использовался для всех случаев в A и B ; 100 мкл / мин в A представлен на графиках как «гидрофобный, грубый».

Чтобы количественно определить общие черты разветвленной структуры, мы измерили и проанализировали в общей сложности 660 углов между сливающимися ветвями.Для сравнения мы определяли полный угол точно так же, как это было сделано в работе по разветвлению грунтового потока (21, 22). Во всех восьми случаях, показанных на рис. 2, соответствующие функции распределения вероятностей (PDF) угла слияния показаны на рис. 2 D , при этом между ними не наблюдается значительных различий. Средний угол ветвления для всех 660 углов составил 74 ± 2 ° (95% доверительный интервал).

Хотя процесс образования ветвей в целом универсален в отношении морфологии, углового распределения и значения наиболее вероятного угла, более внимательное рассмотрение восьми случаев, проанализированных на рис.2 показывает некоторые подробные изменения: по мере увеличения концентрации масла количество ветвей увеличивается, и основные ветви становятся более «волосатыми» с крошечными выступами, возникающими с обеих сторон. Кроме того, более высокий расход воды в боковом канале вызывает более выраженный наклон всей конструкции ответвлений в сторону потока.

Динамика роста с преобладанием диффузии.

Чтобы выявить механизм развития ветвей капель, мы проследили рост капли с помощью визуализации в светлом поле и перенос окрашенной воды в 2D-канале отдельно с помощью флуоресцентной визуализации.Фильмы S1 и S2 показывают, что ответвления продолжались одновременно с движущимся фронтом воды в основной квази-2D канал. С другой стороны, возникающие ветви на движущемся фронте во внутренней области росли по направлению к ближайшей родительской ветви. В любом случае было замечено, что все дерево ветвей простирается к «корню дерева» в направлении внутреннего основного канала.

Для количественной оценки скорости роста мы измерили длину ветви ℓ от вершины ветви до фронта воды в разное время t, построив график зависимости данных от t1 / 2 на рис.3 С . Видно, что после короткого начального переходного процесса длина ответвления увеличивается примерно как t1 / 2, независимо от расхода воды, состава раствора или свойств подложки. Такое поведение t1 / 2 в расширении ветви, очевидно, предполагает, что в формировании ветви преобладает диффузия; то есть смешивание двух растворов происходит за счет поперечной диффузии воды. Подгоняя данные (исключая переходные процессы для t <50 с) с одномерным диффузионным соотношением ℓ = (2Dt) 1/2, мы получили эффективные константы диффузии D в диапазоне 2 × 10−9m2⋅s − 1 для наименьшей нефти. концентрация раствора Узо, которая сравнима с коэффициентом диффузии воды в этаноле.Мы отмечаем, что для более высоких концентраций масла в растворе Узо скорости роста и, следовательно, подобранные эффективные константы диффузии D ветвей в 10 раз больше, предположительно из-за некоторого конвективного вклада, что приводит к несколько более крутому увеличению, чем t1 / 2.

Рис. 3.

Рост ветвей капли. ( A ) Светлопольные и ( B ) флуоресцентные изображения растущих ветвей. Вода была окрашена в зеленый цвет, а темные линии на изображениях – это ветви нанокапли.( C ) Графики зависимости расстояния ℓ от начала ветви до ее растущего фронта от t1 / 2. Почти линейная зависимость между ℓ и t1 / 2 после начального переходного процесса обнаруживает близкое к диффузионному поведению, которое лежит в основе роста ветви. Отметим, однако, что диффузиофорез также вызовет некоторые конвективные эффекты, как мы увидим из рис. 5. Оптические изображения сформированных ветвей показаны на рис. 2 A C .

Механизм и моделирование образования ветвей.

Теперь мы предлагаем механизм ограниченного эффекта Узо и универсальные углы слияния двух ветвей капли. Во-первых, вода, диффундирующая из бокового канала в квази-2D основной канал, заполненный раствором Узо, приводит к локальному снижению концентрации этанола, так что масло становится перенасыщенным – эффект Узо. Неровности, такие как микроструктуры на краю бокового канала по направлению к квазидвумерному основному каналу, затем способствуют зародышеобразованию капель из перенасыщенного маслом раствора, тем самым инициируя разветвление.В квазидвумерной геометрии градиент концентрации наиболее резкий на движущемся фронте воды в богатый нефтью раствор в основном канале. Хотя фронт воды [обеспечивающий импульс локального перенасыщения нефтью в растворе Узо (18)] перемещается по всему поперечному сечению основного канала, новые капли только выборочно зарождаются позади старых, показывая, что равномерная и невозмущенная диффузия воды в раствора Узо недостаточно для инициирования зародышеобразования капель, но необходимы локальные искажения.Они возникают из-за старых капель или, в некоторых случаях, из-за неровностей в основном канале, из которых выходят новые ветви. Расширение старой ветви может вызвать асимметрию градиента концентрации, которая направляет рост новых боковых ветвей к ней, что в конечном итоге приводит к слиянию двух ветвей.

Процесс роста и слияния ветвей напоминает разветвление сетей ручьев, прорезанных подземными водами, где характерный угол разветвления составляет около 72∘ (21, 22), что близко к найденному здесь значению 74∘ ± 2∘. .Аналогичным образом рост одномерных потоков в сети контролируется двумерной диффузией. Такие процессы доступны для аналитической обработки гармонического поля, подчиняющегося двумерному уравнению Лапласа, с помощью преобразования Лёвнера (23, 24), что очень элегантно показано для образования и разветвления сетей водотоков в пористом эстуарии (21). . Основываясь на этом подходе, Лёвнер и другие смогли аналитически рассчитать угол бифуркации одномерных потоков в двумерном гармоническом поле, получив 72 °, что согласуется с их и нашими экспериментальными результатами.

Приведенное выше качественное описание процесса роста и слияния ветвей подтверждается численным моделированием двумерного уравнения диффузии, при этом растущие ветви реализуются методом погруженных границ; подробности см. в Материалы и методы . На рис. 4 A и B показаны моментальные снимки процесса роста ветвей и соответствующего поля концентрации воды, полученные в результате численного моделирования. Начальными точками ветвей на левой стенке являются небольшие возмущения (расчетной) области, которые мы помещаем в симметричную (рис.4 A ) или асимметричным (рис. 4 B ) способом. На вершине этих возмущений шероховатости градиент концентрации максимизируется, что заставляет ветвь расти оттуда. Как только ветвь растет, градиент концентрации максимизируется на кончике ветки, что приводит к дальнейшему росту ветки. Независимо от того, было ли начальное возмущение симметричным или асимметричным, концы ветвей всегда подчиняются закону диффузионного масштабирования l≈t1 / 2 (рис. 4 C ), подтверждая экспериментальное наблюдение.Усредняя бифуркационные углы, возникающие при численном моделировании, мы получили 76∘, что хорошо согласуется с теоретическими аргументами и экспериментальными наблюдениями. Это моделирование отражает основные особенности эволюции ветвей капли с точки зрения общей морфологии, скорости роста и, в частности, характерных углов слияния. Однако численная модель недостаточно сложна, чтобы можно было проводить однозначное сравнение с экспериментом. Такое количественное сравнение выходит за рамки данной статьи.

Рис. 4.

Результаты численного моделирования, в котором красные линии показывают траектории ветвей, а контуры отображают поле концентрации воды. На ветвях образуются капли масла, поэтому концентрация воды в районе ветвей наиболее высока. ( A ) Симметричный случай с четырьмя идентичными начальными возмущениями при x = 0. ( B ) Асимметричный случай с шестью различными начальными возмущениями при x = 0. ( C ) Независимо от того, являются ли ветви симметричными или нет, их концы следуют очень похожему поведению с преобладанием диффузии, как видно из линейного масштабирования t1 / 2, определяющего расстояние ℓ между кончиками и левой границей за пределами начального переходного процесса, аналогично тому, что наблюдается на рис.3 С .

Локальный конкурентный эффект растущих капель.

Детальный просмотр изображений на рис. 2 A C , в частности, в локальной области вокруг бифуркаций, показывает, что две сливающиеся ветви перед слиянием слегка растут наружу. На рис. 2 E показаны PDF локальных углов, полученных путем подгонки двух сегментов ответвления около узла. Ширина PDF-файлов аналогична ширине определяемых глобально углов бифуркации, а средний угол теперь составляет 97∘ ± 2∘, что намного больше, чем угол 74∘ ± 2∘ от соответствия всей ветви.Эти большие углы отражают конкуренцию между соседними растущими каплями за растворенную нефть при перенасыщении. Аналогичный конкурентный эффект наблюдался в процессе самоорганизации этих растущих капель, удерживаемых на ободке микролинзы из перенасыщенного маслом раствора (25), который возник в результате избирательного роста капель в направлении большая концентрация, то есть направление, в котором другие капли не растут.

Повышенная подвижность коллоидных частиц за счет локального градиента концентрации.

Теперь мы обнаруживаем локальный градиент концентрации как важное следствие ветвлений капель, отслеживая движение коллоидных частиц в ограничении двумерного канала жидкости. В качестве контрольного эксперимента мы сначала исследовали, как вода поступает в основной канал, заполненный безмасляным раствором этанола. Окрашенная вода с флуоресцеином в концентрации 0,02%, как наблюдали, полностью заполняла боковой канал вдоль внутреннего канала, прежде чем диффундировать в основной канал. Когда в воду были добавлены микрочастицы индикатора диаметром 2 мкм, флуоресцентные изображения показали, что эти микрочастицы остались в боковом канале, что позволяет предположить, что вода диффундирует в раствор этанола, не вызывая достаточного градиента концентрации для переноса коллоидных частиц в основной канал. .Другими словами, градиент давления по водным каналам не привел к перетоку в раствор Узо. Однако, как только ветви капель образуются в результате двумерного ограниченного эффекта Узо, мы наблюдаем значительное усиление подвижности коллоидных частиц, как показано на рис. 5 и в видеороликах S4 – S6. Микрочастицы входили в основной канал движущимся фронтом, а затем притягивались к ветвям. Оказавшись там, частицы быстро перемещались в направлении, противоположном направлению фронта, хотя некоторые, казалось, рециркулировали вдоль боковых ветвей капель.Интересно отметить, что частицы обычно следуют по одному и тому же пути и рециркулируют в течение нескольких циклов по одной и той же боковой ветви. Количественный анализ их траекторий показал, что скорость микрочастиц вдали от ветвей составляла примерно 25 мкм / с, уменьшаясь до примерно 10 мкм / с примерно через 100 с. Скорость в обратном направлении по ветвям была примерно в 10 раз выше, до 300 мкм / с на движущемся фронте.

Рис. 5.

Ветви капель для улучшенного транспорта коллоидных частиц и наноэкстракции в квази-2D-канале.( A ) Профиль скорости микрочастиц индикатора в основном канале. Взвешенные в воде микрочастицы попадали в основной канал слева при t = 0 с. Соотношение вода: этанол: масло в растворе Узо составляло 25: 25: 1. ( B ) Сравнение всех траекторий частиц до t = 250 с, наглядно демонстрирующее медленное движение частиц в канал между ветвями с последующим их быстрым возвращением по ветвям. ( C ) Изображения ветвей и ( D ) скорости частиц как функции времени.Цвета / символы соответствуют скоростям траекторий отдельных частиц, когда они проходят внутри прямоугольника с тем же цветом, выделенным в C в направлении соответствующих стрелок. ( E ) Флуоресцентные изображения, показывающие развитие ветвей капель, но с водой, допированной красным красителем в чрезвычайно низкой концентрации 10 нМ. Видно, что краситель извлекается из воды, накапливаясь и концентрируясь в зародышевых каплях масла.

Мы связываем значительно увеличенную подвижность коллоидных частиц с диффузиофорезом, движением коллоидных частиц под действием градиентов концентрации растворенного вещества (26).Здесь градиент концентрации создается во время образования ветвей капель масла, как показано на контурной карте на рис. 4. Таким образом, эти результаты предлагают подход к усилению переноса коллоидов в чрезвычайно ограниченном пространстве в тройной жидкой системе. Такая локально повышенная коллоидная подвижность дополняет диффузионнофорез, возникающий из-за градиентов концентрации электролита и неэлектролита в объемном растворе, потока растворенного вещества, испускаемого «маяком» или потоком Марангони в присутствии градиентов поверхностного натяжения (27⇓⇓⇓⇓– 32).Более того, коллоидная подвижность здесь также может иметь отношение к целому ряду интригующих явлений, таких как решение лабиринта или самодвижущиеся капли, усиленный перенос частиц в тупике каналов или автономное движение микронасосов с автономным питанием в наноразмерных и микромасштабных системах. (3, 27).

На пути к управляемой квази-2D наноэкстракции.

Теперь мы кратко продемонстрируем, что образование ответвлений нанокапель может потенциально применяться для наноэкстракции для концентрирования, разделения и анализа гидрофобных растворенных веществ в водных растворах.В этой демонстрации принципа вода, легированная красным красителем в концентрации 10 нМ, проходит через боковой канал, вызывая ограниченный эффект Узо, как показано на рис. 5 B . Красный краситель в воде извлекается и концентрируется в каплях масла на ветвях, что отражается в постепенно увеличивающейся интенсивности красного окрашивания капель с течением времени.

Этот метод наноэкстракции применим к широкому спектру гидрофобных соединений в воде, аналогично дисперсионной жидкостно-жидкостной микроэкстракции (7⇓ – 9).Небольшой объем и большая площадь поверхности капель позволяют быстро концентрировать и разделять. Однако мы предполагаем еще больший потенциал для процесса наноэкстракции: обогащение растворенными веществами поверхностных нанокапелек происходит непосредственно из воды, без необходимости использования дисперсных органических растворителей, обычно требуемых при микроэкстракции. Таким образом, для многих гидрофобных соединений ожидаются более высокие коэффициенты концентрирования. Кроме того, концентрация и анализ гидрофобного растворенного вещества объединены в один этап.Таким образом, весь процесс предлагаемого нами подхода позволяет анализировать растворенное вещество, не требуя дополнительной стадии отделения концентрированного растворенного вещества от смеси масляной фазы, обогащенной аналитом, в дисперсии.

Выводы

В этой работе мы сообщаем об образовании нанокапель, когда эффект Узо ограничен квазидвумерным каналом. Такое ограничение дает нам уникальную возможность отслеживать во времени и пространстве процесс образования капель и отделить свертку множества физико-химических процессов от динамики перемешивания.Мы наблюдали дендритные паттерны ветвления масляных нанокапель, показывающих универсальные углы ветвления со значением 74∘ ± 2∘, количественный анализ которых позволяет предположить, что формирование этих ветвей определяется внешним диффузионным полем. Эта работа также демонстрирует, что локальный градиент концентрации масла, создаваемый ветвями капель, может приводить в движение быстрое автономное движение коллоидных частиц, явление, которое потенциально может быть применено для значительного увеличения локального переноса коллоидов в сильно ограниченном 2D пространстве.Мы также использовали эти ответвления нанокапель для наноэкстракции гидрофобного растворенного вещества в воде, чтобы значительно упростить концентрацию растворенного вещества и анализ in situ в один этап. Понимание, полученное в результате этой работы, дает ценные рекомендации по разработке растворителя и условий смешивания для контроля образования нанокапель, возникающих из-за эффекта Узо, что полезно для широкого спектра применений в аналитических технологиях, напитках, фармацевтике, косметике и современных материалах.

Материалы и методы

Химические вещества и растворы.

Исходный раствор полимеризуемого масла получали смешиванием 1,6-гександиолдиакрилата (HDODA; Sigma-Aldrich) и фотоинициатора 2-гидрокси-2-метилпропиофенона (Sigma-Aldrich) при объемном соотношении 10: 1. Первый раствор (т.е. раствор Узо) готовили путем добавления указанной выше смеси к водному раствору этанола. Объемное соотношение воды и этанола в растворе составляло 50:50 или 40:60. Аналогичные результаты были получены, когда мы попробовали неполимеризуемые масла, такие как витамин А в жидкой форме, олеиновая кислота и додекан.Второй раствор содержал насыщенную маслом воду или просто воду в случае масел с чрезвычайно низкой растворимостью. Кремниевые подложки, покрытые октадецилтрихлорсиланом (OTS-Si), были подготовлены и очищены с использованием ранее задокументированной процедуры (33).

Экспериментальная установка и характеристика роста ветви.

Канал для потока, схематически изображенный на рис. 1, был построен путем сборки подложки OTS-Si между двумя верхними стеклянными пластинами, герметизированными уплотнительным кольцом. Расстояние от верхней пластины до поверхности подложки составляет примерно 20 мкм.Канал заполнялся раствором Узо через входной патрубок с последующей закачкой воды в канал при постоянном потоке 200 мкл / мин с помощью шприцевого насоса. Затем вода вытеснила раствор узо в глубоких боковых каналах, прежде чем диффундировать в поперечном направлении в гораздо более узкий внутренний канал, что привело к образованию ветвей капель. После их образования подложку освещали УФ-лампой (20 Вт, 365 нм) через верхнюю стеклянную пластину, что позволяло проводить полимеризацию капель с использованием установленных протоколов (34).Затем полимеризованные капли были охарактеризованы с помощью оптического микроскопа в режиме отражения или атомно-силового микроскопа.

Для визуализации процесса перемешивания вода была добавлена ​​флуоресцеином (0,02%), и флуоресцентный микроскоп использовался для наблюдения за образованием структур ветвей в основном канале. Структуры ветвей анализировали путем измерения длины ветвей (основной структуры) в разное время как под светлопольной, так и под флуоресцентной микроскопией. Кроме того, флуоресцентные микрошарики в окрашенной воде отслеживали с помощью флуоресцентной микроскопии.Видео снимались со скоростью 60 кадров в секунду.

Статистический анализ углов ответвлений слияния.

В наших измерениях углов структура ветвления была преобразована в двоичную форму и скелетонизирована, чтобы найти точки ветвления. Чтобы облегчить сравнение между наблюдаемыми здесь ветвями и ветвями в разветвленных потоках, мы определили «полный» угол точно так же, как указано в справочниках. 21 и 22, аппроксимируя ветви как линейные сегменты с использованием уменьшенной большой оси. Отметим, что теоретическое предсказание в этих статьях фактически рассматривало угол в пределе, близком к точкам ветвления.С другой стороны, мы охарактеризовали угол около точек ветвления, приняв уменьшенную большую ось сегментов ветвления в непосредственной близости от точек слияния. После фильтрации коротких волосатых веточек, которые невозможно отличить от выступающих капель, было получено от 47 до 160 углов в каждом случае, всего 660 углов. Мы получили средний угол 74∘ ± 2∘ (95% доверительный интервал) для всех полных углов и средний угол 97∘ ± 2∘ для всех ближних углов.

Численное моделирование.

Учитывая, что процесс образования ветвей определяется исключительно диффузией, мы решили уравнение диффузии ∂c∂t = D∇2c + s [1] с помощью метода погруженной границы, чтобы учесть движущуюся границу. Здесь c – поле концентрации, D – коэффициент диффузии, а s – эйлеров источник, используемый для имитации воздействия погруженного тела на поле концентрации. Погруженные границы дискретизируются в набор лагранжевых точек, которые представляют ветви. Источники Эйлера и Лагранжа связаны друг с другом через регуляризованную дельта-функцию, задаваемую формулой s (𝐱, t) = ∫S (𝐗 (s, t)) δ (𝐱 − 𝐗 (s, t)) ds, [2 ], где 𝐱 и 𝐗 – позиционные векторы эйлеровой и лагранжевой точек соответственно, а S – лагранжев истоковый член.

Чтобы обеспечить выполнение заданных условий на границе, мы определяем лагранжево поле концентрации, снова используя регуляризованную дельта-функцию, ∫c (𝐱, t) δ (𝐱 − 𝐗 (s, t)) d𝐱 = CΓ (𝐗 (s , t)), [3] где CΓ – лагранжево поле концентрации на границе.

В расчетах сначала рассчитывается поле предварительной концентрации c * с эйлеровыми источниками из предыдущего временного шага. Затем c * интерполируется на границу с помощью уравнения. 3 , чтобы получить обновленную лагранжевую концентрацию C *, из которой мы вычисляем новый лагранжев источник член, используя S = CΓ − C ∗ Δt, [4] где Δt – временной шаг.Затем мы заполняем S в эйлеровом поле, используя уравнение. 2 . Наконец, уравнение диффузии пересчитывается, чтобы завершить обновление этого временного шага. Для дискретизации используется неявный метод конечных разностей второго порядка.

Используемая регуляризованная дельта-функция определяется как δh (𝐱 − 𝐗) = 1h4ϕ (x − Xh) ϕ (y − Yh) ϕ (z − Zh). [5] Здесь ϕ имеет форму четырехточечного кусочного дельта-функция, предложенная в исх. 35, ϕ (r) = {18 (3−2 | r | + 1 + 4 | r | −4r2) для | r | ≤1,18 (5−2 | r | −−7 + 12 | r | – 4r2), для 1≤ | r | ≤2,0, для 2≤ | r |.[6]

Условия эксперимента были такими же для видеороликов, показанных в фильмах S1 – S5. Состав раствора Узо был 25: 25: 1 для воды: этанола: масла. Кино S6 собирали, когда использовали водный раствор этанола вместо раствора Узо. Объемное соотношение вода: этанол составляло 2: 3. Для всех видеороликов скорость потока воды составляла 100 мкл / мин, а субстрат был гидрофобным. Все масштабные линейки имеют размер 100 мкм.

Благодарности

X.H.Z. благодарит за поддержку Австралийский исследовательский совет (FT120100473 и DP140100805).Мы также благодарим Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek за финансовую поддержку и Нидерландский центр многомасштабного каталитического преобразования энергии.

Сноски

  • Автор: X.H.Z. разработал проект; З.Я.Л. разработала экспериментальную установку; З.Я.Л. и M.H.K. провели эксперименты; М.Х.К. провели анализ данных и подготовили рисунки; X.J.Z. провели численное моделирование; L.Y.Y., D.L. и X.H.Z. интерпретировал результаты; и Д.L. и X.H.Z. написал газету.

  • Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

  • Эта статья представляет собой прямое представление PNAS. M.P.B. является приглашенным редактором по приглашению редакционной коллегии.

  • Эта статья содержит вспомогательную информацию на сайте www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1704727114/-/DCSupplemental.

Группа за заливом Узо и баром Loch открывает новый итальянский ресторан

В то время как Узо-Бэй и Лох-Бар гудят вдоль в Ривер-Оукс, Atlas Restaurant Group открывает третий ресторан в Хьюстоне: еще не названная итальянская концепция укоренится весной 2022 года в многофункциональном комплексе Radom Capital. Коллектив Монтроуза.

«Успех Ouzo и Loch Bar в сочетании с благоприятной для бизнеса атмосферой в городе сделали решение вырасти здесь простым», – сказал Алекс Смит, совладелец Atlas Restaurant Group со своим братом Эриком в заявлении. . «Откровенно говоря, нам нравится Хьюстон, и мы планируем продолжать создавать здесь новые бренды под эгидой Atlas везде, где это имеет смысл. И Montrose Collective был абсолютно разумным».

Atlas займет площадь 5 500 квадратных футов в застройке площадью более 150 000 квадратных футов, расположенной на Вестхаймер, недалеко от улиц Грант и Крокер.Архитектор Тим Сиснерос возглавит строительство, а дизайнер из Мэриленда Патрик Саттон поможет оборудовать это место.

Ожидается меню из пасты, мясных закусок и стейков. Atlas управляет итальянским рестораном в Балтиморе под названием Tagliata, но представитель ресторанной группы говорит, что это будет совершенно новая концепция.


Pho-jita, популярный фуд-трак, сочетающий в себе тайский и мексиканский вкусы , делает большой шаг вперед.

Сули Падуангдет, владелица Pho-jita, сообщает Houstonia во вторник, что этим летом она открывает Sao Lao Thai Cafe по адресу 5013 N.Пастух доктор в Гарден Оукс. Инспектор сообщил об этой новости Houstonia .

Sao Lao Thai Cafe сделает упор на лаосскую кухню – например, лаос, салат из папайи, блюдо из хрустящего кокосового риса nam khao и другие острые, ароматные, сильно слоистые блюда – хотя Пхадуангдет говорит, что она принесет в ресторан популярную уличную еду из фургона.

«Это еда, на которой я вырос, рецепты, по которым я готовил в детстве», – говорит Пхадуангдет. “Мы предлагаем много лаосской кухни людям, которые действительно не знают, что такое Лаос.«

Sao Lao будет предлагать быстро-повседневную обстановку со встречным заказом и самостоятельным размещением на своем пространстве площадью 1600 квадратных футов.

Зловещая вечеринка Узо – серия случаев четырех пациентов со случайным проглатыванием щелочи

Clin Exp Gastroenterol. 2021; 14: 303–308.

, 1, 2 , 1, 2 , 1, 2 , 1, 2 , 1, 2 и 3

Марсель Веттер

1 Медицинский факультет 1, Университет Фридриха Александра, Эрланген-Нюрнберг, Эрланген, Германия

2 Deutsches Zentrum Immuntherapie, DZI, Эрланген, Германия

Тимо Рат

9702 1 Медицинский факультет Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Germany

2 Deutsches Zentrum Immuntherapie, DZI, Erlangen, Germany

Jürgen Siebler

1 berg-University Erlangenlivers Erlangnüns, Фридрих-Нюрнгенберг, Университет Фридрих-Нюрнген , Германия

2 Deutsches Zentrum Immuntherapie, DZI, Эрланген, Германия

Максимилиан Вальднер

1 Медицинский факультет 1, Фридрих-Александр- Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Germany

2 Deutsches Zentrum Immuntherapie, DZI, Erlangen, Germany

Markus F Neurath

1 Department of Medicine 1, Friedrich-Alexander-Universität Erlang-Universität 9, Erlang-University, Германия

2 Deutsches Zentrum Immuntherapie, DZI, Эрланген, Германия

Лукас Пфайфер

3 Отделение гастроэнтерологии и интервенционной эндоскопии, Krankenhaus Barmherzige Brüder, Регенсбург, Германия

9700002 Отделение медицины Фридриха Александра 1 Universität Erlangen-Nürnberg, Эрланген, Германия

2 Deutsches Zentrum Immuntherapie, DZI, Эрланген, Германия

3 Отделение гастроэнтерологии и интервенционной эндоскопии, Krankenhaus Barmherziferzige Corp. и интервенционная эндоскопия, Кранкенхау s Barmherzige Brüder, Prüfeninger Straße 86, Регенсбург, Бавария, 93049, Германия, телефон: +49 941 369 2051, факс: факс +49 941 369 2055, электронная почта [email protected]

Поступила 18 мая 2021 г .; Принято 11 июня 2021 года.

Эта работа опубликована и лицензирована Dove Medical Press Limited. Полные условия этой лицензии доступны по адресу https://www.dovepress.com/terms.php и включают лицензию Creative Commons Attribution – Non Commercial (unported, v3.0) License (http://creativecommons.org/licenses/) автор: NC / 3.0 /). Получая доступ к работе, вы тем самым принимаете Условия. Некоммерческое использование работы разрешено без какого-либо дополнительного разрешения Dove Medical Press Limited при условии надлежащей атрибуции работы.Для получения разрешения на коммерческое использование этой работы см. Параграфы 4.2 и 5 наших Условий (https://www.dovepress.com/terms.php).

Abstract

Предпосылки

Проглатывание щелочных жидкостей – обычная проблема, которая может привести к перфорации, стриктурам и злокачественным образованиям. Мы представляем серию редких случаев, когда несколько пациентов случайно проглотили одно и то же щелочное вещество в разных дозах.

Методы

Мы обследовали четырех пациентов со случайным проглатыванием жидкости для мытья посуды.Всем пациентам была выполнена гастроскопия в течение 24 часов после поступления в стационар. Поражения желудочно-пищеводного тракта были классифицированы в соответствии с классификацией Заргара на предмет коррозионного проглатывания.

Результаты

Поражения пищевода и желудка обнаруживались преимущественно в дистальном отделе пищевода и на небольшой кривизне желудка. Степень тяжести этих повреждений варьировалась от легких эрозий (Заргар 2А) до выраженного некроза (Заргар 3А). Наши данные показывают, что степень этих поражений коррелировала с количеством проглоченного токсина и продолжительностью пребывания в стационаре.Однако низкая выраженность симптомов или незаметное отоларингологическое обследование не исключили тяжелые поражения желудочно-пищеводного тракта.

Заключение

Наши данные свидетельствуют о том, что тяжесть гастроэзофагеальных поражений коррелирует с количеством поглощенного щелочного вещества. Наличие симптомов и отоларингологическое обследование недостаточно для прогнозирования тяжести гастроэзофагеальных поражений. Следует определить состав и количество проглоченной жидкости.

Ключевые слова: проглатывание щелочи, гастроскопия, доза токсина, серия случаев

Введение

Несколько человек из местного футбольного клуба встретились на социальном вечере в своем клубном доме.Трактирщик отсутствовал в тот день, но оставил ключ группе от входа в таверну. Во время уборки в конце вечера группа обнаружила две бутылки сухого аперитива со вкусом аниса («узо»). Возможность была использована, рюмки были наполнены, розданы участникам и подняты тосты. Во время питья четыре человека сразу распознали неприятный неприятный привкус. Ночью у одного человека возникла боль в животе, и он обратился в отделение неотложной помощи. На основании результатов гастроскопии, показывающих большой и глубокий некроз в антральном отделе и эрозивные поражения в пищеводе, были немедленно вызваны другие участники вечеринки с узо.Дальнейшее расследование показало, что одна бутылка содержала жидкость для мытья посуды вместо узо, что вызвало щелочные ожоги у всех участников, которые пили из этой бутылки.

При предполагаемой глобальной ежегодной заболеваемости 110/100 000 употребление коррозионных веществ является распространенной проблемой1. Случайное пероральное употребление щелочных веществ чаще всего встречается у детей. У взрослых, в отличие от нашего примера, такие интоксикации обычно возникают с суицидными намерениями2. Щелочные вещества вызывают колликвационный некроз, что приводит к повышенному риску острой перфорации.Кроме того, существует значительно повышенный риск развития стриктур и новообразований.

Таким образом, мы сообщаем о серии редких случаев случайного проглатывания у нескольких взрослых пациентов с проглатыванием разных количеств одной и той же щелочной жидкости. Это позволяет анализировать дозозависимый эффект токсина. Более того, это наглядно демонстрирует важность тщательного сбора анамнеза и рассмотрения возможности неправильной маркировки жидкости, особенно в случаях с клиническими симптомами.

Материалы и методы

Набор пациентов

Один пациент сам обратился в наше отделение неотложной помощи.После подтверждения диагноза проглатывания щелочи позвонили другим трем лицам, которые пили из той же бутылки, и вызвали для дальнейшей диагностики. Каждый из человек, с которым связались, явился в нашу клинику для дальнейшего диагностического обследования.

Диагностика

Все пациенты были госпитализированы с историей болезни и медицинским осмотром. Образец крови также включал воспалительные параметры. Кроме того, были выполнены ЛОР-осмотр ротовой полости и эзофагогастродуоденоскопия (ЭГДС).

EGD была выполнена всем пациентам с использованием эндоскопов с высоким разрешением в белом свете (Olympus Exera III HQ190) в течение 24 часов после поступления в больницу. Все поражения были классифицированы в соответствии с классификацией Заргара на предмет коррозионного проглатывания3. Степень 1 включает только отек слизистой оболочки и эритему. Степень 2 определяется наличием изъязвлений (2A: поверхностные изъязвления; 2B: глубокие дискретные или периферические изъязвления), тогда как степень 3 характеризуется некрозом (3A: очаговый некроз; 3B: обширный некроз).Перфорация определяет степень 4,2

Двенадцать недель спустя с пациентами связались по телефону, чтобы узнать о симптомах стриктуры пищевода.

Результаты

Четыре обследованных пациента были в возрасте от 34 до 70 лет, трое из них были мужчинами. Ни у одного из этих пациентов ранее не было желудочно-кишечных заболеваний.

Посторонняя история хозяина показала, что бутылка узо была наполнена щелочной жидкостью (жидкостью для мытья посуды), которая содержала гидроксид калия и гипохлорит.Пациент 1 выпил одну рюмку, пациент 2 примерно половину рюмки, пациент 3 примерно четверть рюмки, а пациент 4 только немного отпил ().

Таблица 1

Клинические и эндоскопические характеристики пациентов с проглатыванием щелочей

//
Пациенты P1 P2 P3 P4 P3 P4
34 38
Пол M M F M
Объем 1 рюмка ~ 0.5 рюмок ~ 0,25 рюмки Очень маленький глоток
Продолжительность пребывания в стационаре 9d 5d 3d 1d
Симптомы Абдоминальная боль Тошнота в животе Боль Жжение в губах, рту, горле и загрудинной области Загрудинная боль
Консультация отоларинголога В норме В норме Основание языка и гипофаринкс слегка покраснели (химический ожог I °) В норме
Классификация Заргара 3A 2B 2A-2B 2A
Большинство дистальных поражений Привратник Привратник Малое искривление Антральный проход Начальный ) 19.4 12,8 37,1 14,3
Исходные лейкоциты (1000 / мкл) 13,07 7,88 11,98 6,37

Все пациенты страдали от боли в животе и / или сзади. Пациента 2 вырвала, а у пациента 3 появилось ощущение жжения во рту и горле. Во время ФГДС поражения были наиболее выражены в дистальном отделе пищевода (первый ряд). В желудке очаги поражения распространялись в основном по малой кривизне (второй и третий ряды).Поражения были классифицированы в соответствии с классификацией Заргара и варьировались от 2A до 3A (P1: 3A, P2: 2B, P3: 2A-2B, P4: 2A). Интересно, что степень повреждения слизистой оболочки коррелировала с количеством проглоченного токсина: в то время как у двух пациентов, которые выпили рюмки или меньше (P3 + P4), были менее выраженные поражения, чем у пациента, сделавшего половину выстрела (P2), пациент с полной рюмкой (P1) были даже некротические поражения (). Дополнительное отоларингологическое обследование в отделении ЛОР (ухо-нос-горло) выявило небольшую эритему глотки у пациента 3, в то время как осмотр ЛОР у других пациентов был без особенностей.Таким образом, отоларингологическая оценка не коррелировала со степенью более дистального повреждения слизистой оболочки. Клинические симптомы и серологические маркеры воспаления также не могли надежно предсказать повреждение слизистой оболочки (). Продолжительность пребывания в стационаре варьировала от 1 до 9 дней (P1: 9 дней, P2: 5 дней, P3: 3 дня, P4: 1 день) и, как правило, была больше у пациентов с более выраженными поражениями ().

Изображения из ранее выполненной гастроскопии для пациентов P1-P4. Поражения пищевода документируются в первом ряду, в следующих рядах показаны поражения в желудке.Белая стрелка (P1b) отмечает очаговый некроз (приблизительно 3 см) в антральном отделе, который более подробно показан на P1c (Zargar 3A). У остальных пациентов были изъязвления без некроза (Заргар 2). Звездочкой (*) отмечен небольшой изгиб.

Корреляция дозы токсина с тяжестью гастроэзофагеальных поражений и продолжительностью пребывания в стационаре. Черные кружки (●) указывают продолжительность пребывания в стационаре, а прямоугольники показывают соответствующую классификацию Заргара.

Всем пациентам при необходимости была предложена анальгетическая терапия. Кроме того, пациенты изначально голодали не менее 24 часов (в зависимости от тяжести эндоскопического исследования), а затем была установлена ​​осторожная диета. Кроме того, применялись кристаллоиды (iv) и пантопразол.

Ни у одного пациента не развились последующие осложнения (например, стриктуры) в течение следующих 12 недель (телефонное интервью). Из-за повышенного риска неоплазии пищевода после едкого проглатывания мы рекомендовали ежегодную контрольную гастроскопию через 10 лет после события.

Обсуждение

Мы сообщаем о серии редких случаев случайного проглатывания у нескольких взрослых пациентов разного количества одной и той же щелочной жидкости.

Интересно, что очевидна закономерность в тяжести результатов гастроскопии, что, вероятно, связано с продолжительностью пребывания в стационаре и способом прохождения через верхние отделы желудочно-кишечного тракта. В пищеводе результаты были более выражены дистально, чем проксимально. Удлиненные очаги малой кривизны позволяют предположить, что жидкость двигалась по этому маршруту к антральному отделу.

Конкретная ситуация изучения нескольких пациентов с разными дозами одного и того же токсина позволила нам проанализировать эффект дозы. Наши данные показывают, что более высокое количество токсина вызывает в целом больший ущерб и, вероятно, связано с более длительным пребыванием в стационаре. В большом моноцентрическом ретроспективном исследовании пациенты с приемом щелочных и кислых веществ были исследованы на предмет факторов риска более высокой степени повреждения верхних отделов желудочно-кишечного тракта. Хотя значительное влияние дозы токсина было продемонстрировано для кислот, это было невозможно для щелочных веществ.Однако для щелочных веществ эффект дозы также представляется вероятным. Возможно, такое влияние не могло наблюдаться из-за различных значений pH и комбинаций веществ, исследованных в этом исследовании4. Наши данные предполагают, что важно определить точную дозу токсина.

У наших пациентов низкая симптоматика, отрицательное заключение ЛОР-врача или нормативные воспалительные параметры в сыворотке не исключают более высокой степени поражения верхних отделов желудочно-кишечного тракта. Плохая отрицательная прогностическая ценность симптомов согласуется с данными большого исследования, в котором не было обнаружено значительной корреляции клинических симптомов и тяжести повреждения слизистой оболочки во время EGD среди 378 детей, употреблявших едкие вещества.5 Известно, что в случае проглатывания жидкости, вызывающей коррозию, повреждение желудочно-пищеводного тракта больше, чем орального, из-за более длительного времени пребывания 6. Это хорошо объясняет низкую согласованность орального и гастроэзофагеального поражения в нашем исследовании.

Мы наблюдали тенденцию к более длительному пребыванию в стационаре у пациентов с более высокой степенью поражения пищевода и желудка. Согласно ретроспективному исследованию (n = 179), ранняя гастроскопическая оценка поражений является лучшим прогностическим фактором для краткосрочного прогноза.7 Индексная эндоскопия верхних отделов желудочно-кишечного тракта должна выполняться в течение 24–48 часов, поскольку предполагается, что существует риск перфорации. увеличивается через 48ч.2,8 В большом ретроспективном многоцентровом исследовании (n = 21682) группа с индексной эндоскопией через 48 часов имела худший клинический исход и длительную госпитализацию. 9 Однако в случаях предполагаемой перфорации, боли, отека надгортанника или тяжелых ожогов гипофаринкс, гастроскопия противопоказана.2

Предполагается, что распространенность неоплазии пищевода после едкого проглатывания высока и со временем увеличивается (согласно более раннему исследованию: 2–30% в течение 10–30 лет) 2. Обычно мы рекомендуем ежегодно. эндоскопия наблюдения через 10 лет после события.Однако отсутствуют данные о том, может ли более ранний скрининг быть полезным для отдельных пациентов (например, с более выраженными поражениями). Кажется разумным, что наблюдение должно быть особенно сосредоточено на областях повреждения при индексном обследовании.

Более того, этот случай очень ясно показывает, что первичный анамнез или неправильная маркировка могут привести к неверному пути, и требуется критическое расспрос, особенно в случаях необычного вкуса или симптомов.

Это исследование извлекает пользу из анализа различных доз идентичной щелочной жидкости, обширного сбора данных и яркой истории, но ограничивается небольшим количеством пациентов.

Заключение

Таким образом, мы представляем серию редких случаев пациентов, которые случайно проглотили одно и то же щелочное вещество в разных количествах. Наши данные предполагают, что более высокие дозы токсина могут привести к более сильному повреждению желудочно-пищеводного тракта, поэтому всегда следует пытаться определить дозу токсина. Даже при очень слабых симптомах, нормальных серологических маркерах воспаления и незаметных исследованиях полости рта нельзя исключить более высокую степень поражения желудочно-пищеводного тракта. Выполнение эндоскопии верхних отделов желудочно-кишечного тракта в течение 48 часов после исключения противопоказаний представляется полезным для оценки клинического течения болезни.Кроме того, эта серия случаев показывает, что ложная маркировка жидкостей должна рассматриваться в случае необычного вкуса или симптомов.

Отчет о финансировании

Нет финансирования для отчета.

Сокращения

EGD, Эзофагогастродуоденоскопия; ЛОР, ухо-нос-горло.

Заявление об этике

Протокол исследования соответствует этическим принципам пересмотренной Хельсинкской декларации (2000, Эдинбург) и был одобрен местным комитетом по этике Университета Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге (номер файла 175_21 Bc).Информированное согласие на это исследование и публикация клинических данных были получены от всех пациентов.

Вклад авторов

Все авторы внесли существенный вклад в концепцию и дизайн, сбор данных или анализ и интерпретацию данных; принимал участие в написании статьи или ее критическом пересмотре на предмет важности интеллектуального содержания; согласился представить в текущий журнал; дал окончательное одобрение версии, которая будет опубликована; и соглашаемся нести ответственность за все аспекты работы.

Раскрытие информации

Авторы не заявляют о конфликте интересов.

Ссылки

1. Холл А.Х., Жакмен Д., Хенни Д., Матье Л., Жоссет П., Мейер Б. Проглатывание коррозионных веществ: обзор. Crit Rev Toxicol . 2019; 49 (8): 637–669. doi: 10.1080 / 10408444.2019.1707773 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 3. Али Заргар С., Кочхар Р., Мехта С., Кумар Мехта С. Роль оптоволоконной эндоскопии в лечении коррозионного проглатывания и модифицированной эндоскопической классификации ожогов. Гастроинтест Эндоск . 1991. 37 (2): 165–169. DOI: 10.1016 / S0016-5107 (91) 70678-0 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 4. Chen Y-J, Seak C-J, Kang S-C и др. Новый взгляд на риск проглатывания едких веществ: результаты лечения 468 пациентов в одном медицинском центре на Северном Тайване за 20 лет. Клин Токсикол . 2021. 59 (5): 409–417. DOI: 10.1080 / 15563650.2020.1822998 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 5. Макгиган А, Чикоин Л, Лавджой Х Предсказуемость повреждения пищевода по признакам и симптомам: исследование проглатывания едкого вещества у 378 детей. Педиатрия . 1983; 71 (5): 767-770. [PubMed] 7. Poley JW, Steyerberg EW, Kuipers EJ, et al. Проглатывание кислотных и щелочных веществ: исход и прогностическое значение ранней эндоскопии верхних отделов. Гастроинтест Эндоск . 2004. 60 (3): 372–377. DOI: 10.1016 / S0016-5107 (04) 01722-5 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 9. Аббас А., Брар Т.С., Зори А., Estores DS. Роль ранней эндоскопической оценки в снижении заболеваемости, смертности и затрат после приема едкого вещества: ретроспективный анализ общенациональной базы данных. Дис-Пищевод . 2017; 30 (6): 1–11. doi: 10.1093 / dote / dox010 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Выбор растворителя вызывает заметные сдвиги «области Узо» для наночастиц поли (лактид-гликолид), полученных путем нанопреципитации

Полимерные наночастицы (НЧ)

предлагают разнообразные новые биологические свойства, представляющие интерес для приложений доставки лекарств. «Диаграммы Узо» позволили систематически производить определенные коллоидные составы с помощью широко используемого процесса нанопреципитации.Удивительно, но, несмотря на хорошо задокументированную значимость применяемого органического растворителя для нанопреципитации, его влияние на фактический статус «региона Узо» до сих пор не изучено. Здесь были предприняты исследования для учета потенциального влияния типа растворителя на «диаграммы Узо» для поли (лактид- co -гликолида) (PLGA) и тетрагидрофурана (THF), 1,4-диоксана, ацетона и диметилового эфира. сульфоксид (ДМСО). «Область Узо» значительно сместилась в сторону более высоких фракций полимера при смене растворителя (порядок ранжирования: ТГФ <1,4-диоксан <ацетон <ДМСО).Предполагая однозначное преобразование отделившихся капель растворителя, несущих PLGA (диаметр капли для THF: ∼800 нм, 1,4-диоксана: ∼700 нм, ацетона: ∼500 нм и DMSO: ∼300 нм) в не- делимые полимерные агрегаты при перемещении растворителя, облегченные предсказать размер NPs найти в «узо области» (диапазон размеров: 40-200 нм). В заключение, применение «диаграмм Узо» является ценным инструментом для исследования доставки лекарств и, скорее всего, заменит подход «проб и ошибок» для определения рабочего окна для производства стабильных коллоидных составов методом нанопреципитации.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

Узо Бэй приносит «Опа!» и средиземноморский вкус в Бока-Ратон

Не упустите возможность перекусить! Подпишитесь здесь, чтобы получать новые рецепты и обзоры прямо на свой почтовый ящик.

Раскрытие: Меня пригласили пообедать в качестве гостя ресторана. Денежной компенсации за эту должность не поступало. Как всегда, все мнения на 100% мои.

Одной из стран, в которую я нахожусь при смерти , чтобы поехать в один день, является Греция – и хотя она может и не быть в ближайшем будущем, по крайней мере, я знаю, что могу ощутить подлинный вкус страны прямо здесь, в Бока, в недавно построенном отеле. открыл Узо-Бей. Ресторан недавно занял место в парке Мизнер, где раньше жил Джаззиз.Если вы знакомы с месторасположением, вы знаете, насколько огромный , что делает Ouzo Bay идеальным местом для вечеринок и мероприятий, особенно с его уютной атмосферой, шикарным и современным декором, а также сидячими местами в помещении и на открытом воздухе.

С тех пор, как я попробовал осьминога на гриле во время грандиозной дегустации Boca Bacchanal в прошлом году, мне не терпелось вернуться в ресторан. В этом куске было все, о чем я мог мечтать – хрустящий уголь, отличный баланс сладкого и соленого, и он тоже выглядит красиво.Конечно, это было одной из первых вещей, которые я заказал, садясь в залив Узо. И, к счастью, блюдо было таким же невероятным, насколько я помнил, на мероприятии была небольшая дегустация. Жареный на углях осьминог, посыпанный сладким красным перцем и луком и винегретом из каперсов из красного вина. Предлагают половинную и полную порцию. Так как мы знали, что в пути будет , намного больше, чем на еды, половина порции была идеальным количеством.

Неудивительно, что осьминог выскочил из меню на меня, но еще до того, как я его увидел, мой взгляд привлек «Feta Sto Fourno», или запеченная фета.ДА, ПОЖАЛУЙСТА! Толстый блок запеченного сыра фета лежит поверх сочных помидоров и бархатисто-гладкого баклажанного пюре, сбрызнутого бальзамическим соком, чтобы добавить всего нужного количества сладости и украшенного зеленью. Один укус этого, и меня зацепило. Я никогда раньше не видел ничего подобного ни в одном греческом меню, и не могу понять почему. Это невероятно. Приготовление соленой феты придает такой насыщенный вкус, что почти напомнил мне рикотту в лазаньи.Помидор добавлял свежести, а шелковистое пюре было землистым и плотным. Самое лучшее в этом блюде? Его предлагают в меню «счастливый час» всего за 5 долларов с воскресенья по пятницу с 15-19 вечера!

Перейдем к большему количеству вкусностей … Вы не можете посетить греческий ресторан, а – не , чтобы попробовать Spanakopita. Это традиционное блюдо из шпината и феты, запеченное в слоеном тесте филло, является основным продуктом питания, и его действительно сложно испортить. Узо Бэй отлично справляется со своей задачей, добавляя в смесь лук-порей и различные ароматические вещества.Соотношение наполнения к филло идеальное – я думаю, именно здесь люди могут его испортить – слишком много филло и недостаточное наполнение было бы полным провалом. Это также предлагается во время счастливого часа за 7 долларов и идеально сочетается с хрустящим бокалом греческого белого вина.

Кстати, собственный сомелье и менеджер по напиткам Брэдфорд привез несколько восхитительных вин со всего мира, чтобы мы могли попробовать их с каждым блюдом. Мы начали с греческого белого вина Совиньон Блан Нико Лазариди «Волшебная гора», затем перешли к Whispering Angel Rosé из Кот-де-Прованс, Франция, и закончили Bodega Naides Verdejo из Испании.

Праздник продолжается … Следующим блюдом, которое подал наш невероятный официант, Чарли, были креветки Саганаки, в которые входят обжаренные креветки Paradise Blue с конфи из фенхеля и молодых помидоров, оливки Каламата (которых я на 100% избегал), цуккини, фета и пряный узо-томатный соус. На первый взгляд, я не думал, что мне это понравится. Оливки и узо – не мои любимые. Удивительно, но оливки не были подавляющими, а узо очень хорошо сбалансировалось специями и помидорами. Так что, несмотря на то, что я не был поклонником двух основных ингредиентов, я все же смог полностью насладиться блюдом.Имейте это в виду, все любители оливкового масла и узо! Креветки были прекрасно приготовлены, и все ингредиенты отлично сочетались друг с другом.

Ouzo Bay предлагает широкий выбор цельной свежей рыбы, приготовленной на углях по цене за фунт. Если вы не укажете иное, повара очистят рыбу за вас. Если вы планируете заказывать рыбу целиком, рекомендуется отвести 30-40 минут на приготовление. Нам посчастливилось отведать Лавраки, также известные как Бронзино или Средиземноморский морской окунь.Это нежирная белая рыба, очень нежная и слегка сладкая. Для презентационных целей наша рыба была , а не обваленной. Оглядываясь назад, мне жаль, что я не попросил их очистить его после того, как я сфотографировал, чтобы я мог съесть больше. Наткнувшись на слишком много костей, я вроде как сдался. Однако это был УДИВИТЕЛЬНЫЙ , и я бы на 100% рекомендовал его всем, кто любит хорошую свежую рыбу. И даже те, кто этого не делает – потому что после того, как вы попробуете это, вы это сделаете.

Обед еще еще не закончился.Помимо целой рыбы, в отеле Ouzo Bay вас ждет впечатляющий разнообразный выбор фирменных блюд. Мы попробовали Thalassina Xtenia, обжаренные морские гребешки Хоккайдо с радужной гремолатой из цветной капусты, тушеный в шафране лук-порей и крем из цветной капусты узо. Это было не только самое великолепное блюдо, которое мы ели за всю ночь, но и невероятно вкусное. Опять же, узо использовалось в соусе, но шелковисто-гладкая цветная капуста была более заметным ароматом из двух, и я не мог насытиться ею.Морские гребешки были идеально приготовлены и тоже были большого размера. Мне особенно понравилось, как лук-порей был приготовлен с шафраном, вкус, который я хотел бы видеть чаще, чем просто в паэлье. Это было мое любимое блюдо вечера не из-за его вкуса (хотя оно было фантастическим), а из-за внимания к деталям в его презентации. Каждый ингредиент был размещен точно и с определенной целью. Это показывает самоотверженность и упорный труд, происходящий на этой кухне. Когда тарелка полна красивых цветов и выглядит как произведение искусства, вы просто не можете не улыбнуться.

Греческих ресторана известны двумя особенными десертами, пахлавой и галактобуреко. Естественно, нам пришлось попробовать и то, и другое. Пахлава – более знакомая из двух, с ее тестом филло с ореховой начинкой, покрытым корицей и медом. В бухте Узо вместо традиционных грецких орехов использовали миндаль и кедровые орехи и подают их с ванильным мороженым. Я не большой поклонник грецких орехов и обычно отказываюсь от пахлавы из-за этого, поэтому был приятно удивлен, услышав об этом. Для меня это имело огромное значение, и я обнаружил, что возвращаюсь, чтобы кусать за укусом.Медовый сироп со вкусом корицы сочится через слои и сверху, создавая очень липко-сладкий десерт.

Galaktoboureko – это просто совершенно непроизносимое греческое произведение для ванильного заварного крема. Заварной крем имеет филло-корочку и покрыт медовым сиропом Орино. Я до сих пор не знаю, как произносится название блюда, и, наверное, никогда не буду. Я перестал пытаться. Я лучше просто возьму ложку и наберу густого, сливочного, восхитительного заварного крема.

Ouzo Bay открыт на обед с понедельника по субботу с 11 до 15, счастливый час с воскресенья по пятницу с 15 до 19 и бранч в воскресенье с 10 до 15.Ужин подается с воскресенья по среду с 16.00 до 22.00 (бар открыт до 12.00) и с четверга по субботу с 16.00 до 12.00 (бар открыт до 2.00).

Отель Ouzo Bay расположен в парке Мизнер по адресу 201 Plaza Real в Бока-Ратон.

Связанные

Открыто и закрыто: пляж Узо; Мексиканец в бегах; Месяц супа Этуотера

CH ИЗМЕНЕНИЯ

Ouzo Beach: После того, как этой весной спадут более теплые температуры, Ouzo Bay в Harbour East дебютирует на берегу Ланкастер-стрит на 120 мест.Это расширение, удачно названное Ouzo Beach, продолжит средиземноморскую миссию ресторана с такими штрихами, как лаунж-зона в стиле виллы, пальмы, синий камень и деревянная решетка длиной 75 футов. На открытом воздухе также будет собственный бар, в котором будет то же меню, что и в ресторане, в котором представлена ​​целая рыба, приготовленная на гриле, блюда из баранины и другие традиционные греческие деликатесы.

По мере продолжения планирования интерьер залива Узо также обновляется в этом месяце. Ресторан будет закрыт до 9 января на модернизацию, включая новые полы, кабину ди-джея и плетеные в корзинах светильники производства Греции.Все изменения совпадают с приемом на работу нового генерального директора Риты Лимперопулос, ветерана местной индустрии гостеприимства, бывшего операционного партнера теперь закрытой Della Notte в Маленькой Италии. «Мы рады приветствовать Риту в семье Atlas Restaurant Group», – сказал генеральный директор Алекс Смит в заявлении. «Помимо того, что она является экспертом по греческой кухне и культуре, она также имеет прекрасную репутацию первоклассного ресторанного оператора и знакома с местным сообществом». 1000 Lancaster St.443-708-5818

НОВОСТИ

Мексиканец в бегах: В 2019 году с этим любимым фанатами грузовиком тако уже происходят большие события. Владелец Джимми Лонгория недавно выиграл Chevy 2008 года, который станет родственным ему грузовиком для его нынешней кухни на колесах, которая датируется по 1985. «По сути, сейчас у нас в руках OG и миллениалы», – пошутил Лонгория в Instagram. Планируется, что новый грузовик будет ориентирован на мексиканские блюда из морепродуктов, вдохновленные воспитанием Лонгории в Лос-Анджелесе.«Я вырос, питаясь морепродуктами так же, как тако», – говорит он нам. Предлагая такие блюда, как севиче, коктейль из креветок и тостады из осьминога, Лонгория надеется подчеркнуть сходство между основными продуктами питания Балтимора из морепродуктов и мексиканскими версиями.

Помимо посадки нового грузовика, Mexican on the Run также планирует переехать в свою собственную кухню в Таусоне в конце этого месяца. Помещение для подготовки позволит команде не только расширить меню, но и принять больше выступлений на кейтеринговых и фермерских рынках в следующем году.«Я собираюсь в одиночку вернуться домой в Лос-Анджелес в конце этого месяца», – говорит Лонгория. Он планирует посетить 12 самых популярных в городе всплывающих окон, фургонов с едой и киосков, оцененных журналом Los Angeles , чтобы вдохновить на создание нового меню. 443-800-3275

Imbibe Назвала Холли Стефенсон человеком года по пиву: Возглавить пивоваренное производство на новом заводе Guinness площадью 62 акра в Халеторпе – первом на американской земле за более чем 60 лет – нелегко.Но главный пивовар Холли Стефенсон сразу же взялся за дело, варив партии Guinness Blonde Ale, а также нестандартные стили, такие как абрикосовый светлый эль и выдержанный в бочке стаут ​​Bulleit из бурбона. Стивенсон получила заслуженную похвалу на этой неделе, когда журнал Imbibe назвал ее человеком года пивоварения, который сообщает, что она «заставляет почтенный бренд Guinness чувствовать себя как дома на своих новых раскопках в США».

Нам повезло, что у нас есть бывший житель округа Колумбия, который работал в Highland Brewery в Эшвилле и Stone Brewing в Сан-Диего, прежде чем вернуться в этот район для работы в Guinness.«Вернуться и увидеть это яркое пивоваренное сообщество было действительно захватывающе, – сказал нам Стивенсон в 2017 году. – Все были очень приветливы».

The Charmery сотрудничает с Baltimore in a Box: В рамках, возможно, самого большого сотрудничества в истории Балтимора, мороженое Charmery объединилось со своим соседом по Хэмпдену, Baltimore in a Box, чтобы создать аромат, вдохновленный всеми вещами Charm City. В новой мерной ложке сладкая кремовая основа сочетается с шоколадным печеньем Otterbein, картофельными чипсами Utz и сказкой о коровах Гетце.Попробуйте совок во флагманском магазине Charmery на Авеню, а также в других его магазинах в Towson и Union Collective. Несколько мест, включая 801 W. 36th St. 410-814-0493

ЭПИКЮРЕЙСКИЕ СОБЫТИЯ

Atwater’s Soup Month: Atwater’s стильно отмечает свой 20-летний юбилей с этого ежегодного зрелищного супа. В течение января посетители, которые публикуют фотографии своего супа (тарелки варьируются от гороха и жареных овощей до белого куриного чили и бисквита из сладкого картофеля), используя хэштег #AtwatersSoup, смогут обменивать баллы на бесплатные продукты через мобильное приложение кафе.Команда также жертвует 10 процентов каждой проданной кварты местным благотворительным организациям, раздает бесплатные тарелки посетителям обеда 23 января и предлагает «Любимые пятницы клиентов», которые позволяют посетителям выбирать блюда, которые они хотели бы видеть в меню. конец рабочей недели. Несколько филиалов, включая 3601 Boston St. 667-309-7146

1/10: Origins: A Speaker Series
Эта серия динамиков, ориентированная на устойчивое развитие, начинается в 2019 году с обсуждения развивающейся индустрии медицинской марихуаны в Мэриленде.Шеф-повар Спайк Гьерде будет модерировать беседу с участниками дискуссии из Evermore Cannabis Company – единственного лицензированного медицинского культиватора и переработчика каннабиса в Балтиморе.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *