Содержание

УЗО: устройство, принцип работы, назначение

Устройство защитного отключения (УЗО) — это электрический низковольтный аппарат, который служит для автоматического отключения защищаемого участка электрической цепи в случае возникновения дифференциального тока величины, превышающей допустимое значение для данного аппарата. Также можно встретить такую аббревиатуру, как ВДТ — это выключатель дифференциального тока, то есть фактически то же самое. В этой статье мы рассмотрим с читателями сам электрик, какое устройство, назначение и принцип работы УЗО, применяемого в электрике.

Назначение

Сперва рассмотрим, какое назначение устройства защитного отключения (на фото ниже вы можете ознакомиться с его внешним видом). Ток утечки возникает в случае нарушения целостности изоляции кабеля одной из линии электропроводки либо в случае повреждения конструктивных элементов в бытовом электроприборе. Утечка может привести к возгоранию электропроводки или эксплуатируемого бытового электроприбора, а также к поражению электричеством в процессе эксплуатации поврежденного электроприбора или неисправной электропроводки.

УЗО в случае возникновения нежелательной утечки за доли секунды производит отключение поврежденного участка электропроводки или поврежденного электроприбора, чем защищает людей от поражения электричеством и предотвращает возникновение пожара.

Очень часто задают вопрос о том, чем отличается дифавтомат от УЗО. Отличие первого в том, что данный защитный аппарат, помимо защиты от утечки электричества (функции УЗО), дополнительно имеет защиту от перегрузки и короткого замыкания, то есть выполняет функции автоматического выключателя. Устройство защитного отключения не имеет защиты от сверхтоков, поэтому помимо него для реализации защиты в электрических сетях устанавливают автоматические выключатели.

Устройство и принцип действия

Рассмотрим конструкцию устройства защитного отключения, и как оно работает. Основные конструктивные элементы УЗО — дифференциальный трансформатор, осуществляющий измерение тока утечки, пусковой орган, осуществляющий воздействие на механизм отключения и непосредственно сам механизм расцепления силовых контактов.

Принцип работы УЗО в однофазной сети следующий. Дифференциальный трансформатор однофазного устройства защиты имеет три обмотки, одна из которых подключается к нулевому проводнику, вторая к фазному, а третья служит для фиксации разностного тока. Первая и вторая обмотки подключаются таким образом, что токи в них являются противоположными по направлению. Они в нормальном режиме работы электрической сети равны и наводят в магнитопроводе трансформатора магнитные потоки, которые направлены друг к другу встречно. Суммарный магнитный поток в данном случае равен нулю и соответственно в третьей обмотке отсутствует ток.

В случае возникновения повреждения электроприбора и появления на его корпусе фазного напряжения, при прикосновении к металлическому корпусу оборудования, человек попадет под действие утечки электричества, которое будет протекать через его тело на землю либо на другие токопроводящие элементы, имеющие другой потенциал. В данном случае токи в двух обмотках дифференциального трансформатора УЗО будут отличаться, и соответственно в магнитопроводе будут наводиться разные по величине магнитные потоки. В свою очередь результирующий магнитный поток будет отличен от нуля и наведет в третьей некоторое значение тока — так называемого дифференциального. Если он достигнет порога срабатывания, то устройство сработает. Основные причины срабатывания УЗО мы описали в отдельной статье.

Подробнее о том, как работает УЗО и из чего оно состоит, рассказывается на видео уроках:

Хотите узнать, как работает устройство защитного отключения в трехфазной сети? Принцип действия схожий с однофазным аппаратом. Тот же дифференциальный трансформатор, но он уже осуществляет сравнение не одной, а трех фаз и нулевого провода. То есть в трехфазном защитном аппарате (3P+N) пять обмоток — три обмотки фазных проводников, обмотка нулевого проводника и вторичная обмотка, посредством которой фиксируется наличие утечки.

Помимо вышеприведенных конструктивных элементов обязательным элементом устройства защитного отключения является проверочный механизм, который представляет собой резистор, подключенный через кнопку “TEST” к одной из обмоток дифференциального трансформатора. При нажатии на данную кнопку резистор подключается к обмотке, чем создается разностный ток и соответственно на выходе вторичной третьей обмотки он появляется и происходит, по сути, имитация наличия утечки. Срабатывание устройства защитного отключения свидетельствует о его исправном состоянии.

Ниже приведем условное обозначение УЗО на схеме:

Область применения

Устройство защитного отключения применяется для защиты от утечек тока в однофазных и трехфазных электропроводках различного назначения. В домашней электропроводке УЗО должно в обязательном порядке быть установлено для защиты наиболее опасных с точки зрения электробезопасности бытовых электроприборов. Тех электроприборов, при эксплуатации которых происходит соприкосновение с металлическими частями корпуса непосредственно либо через воду или другие предметы. В первую очередь это электрическая печь, стиральная машина, водонагреватель, посудомоечная машина и др.

Как и любое электротехническое устройство, УЗО может в любой момент выйти из строя, поэтому помимо защиты отходящих линий необходимо установить данный аппарат на вводе домашней электропроводки. В данном случае АВДТ будет не только резервировать защитные аппараты отдельных линий проводки, но и выполнять противопожарную функцию, осуществляя защиту всей домашней электропроводки от возгораний.

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, какая конструкция, назначение и принцип работы УЗО. Надеемся, предоставленная информация помогла вам разобраться с тем, как выглядит и работает данный модульный аппарат, а также для чего применяется.

Наверняка вы не знаете:

samelectrik.ru

устройство защитного отключения, выбор узо, схемы

 В данной статье мы рассмотрим следующие вопросы:

  1. Что такое УЗО
  2. Устройство и принцип работы УЗО .
  3. Схема подключения УЗО.
  4. Ошибки в схемах подключения из-за которых выбивает УЗО.
  5. Как выбрать УЗО? Типы и характеристики УЗО.
  1. Что такое УЗО

УЗО (Устройство Защитного Отключения) — это коммутационный аппарат предназначенный для защиты электрической цепи от токов утечки, то есть токов протекающих по нежелательным, в нормальных условиях эксплуатации, проводящим путям, что в свою очередь обеспечивает защиту от пожаров (возгорания электропроводки) и от поражения человека электрическим током.

Определение «коммутационный» означает, что данный аппарат может включать и отключать электрические цепи, другими словами производить их коммутацию.

УЗО так же имеет другие варианты названий, например: дифференциальный выключатель, выключатель дифференциального тока, (сокращенно выключатель диф тока) и т.п.

  1. Устройство и принцип работы УЗО

И так для наглядности представим простейшую схему подключения через УЗО лампочки:

Из схемы видно, что при нормальном режиме работы УЗО, когда его подвижные контакты замкнуты, ток I1 величиной, к примеру, 5 Ампер от фазного провода проходит через магнитопровод УЗО, затем через лампочку, и возвращается в сеть по нулевому проводнику, так же через магнитопровод УЗО, при этом величина тока I2 равна величине тока I1 и составляет 5 Ампер.

Согласно закону электромагнитной индукции ток I1 проходя через магнитопровод УЗО создает в нем магнитный поток Ф1 условной величиной равной 5 единиц, в свою очередь ток I2 так же создает в магнитопроводе  магнитный поток Ф2 такой же величины равной 5 единиц, но так как направление тока I2 противоположно направлению тока I1, то и создаваемый им магнитный поток Ф2 так же противоположен магнитному потоку Ф1, т.е. магнитные потоки Ф1 и Фнаправлены встречно по отношению друг к другу и соответственно, при равных значениях входящего и  выходящего токов, уравновешивают друг друга, в результате чего суммарный магнитный поток в магнитопроводе равен нулю:

Фсумм= Ф1+ Ф2=5+(-5)=0

 Так как суммарный магнитный поток в магнитопроводе отсутствует (равен нулю), во вторичной обмотке ток не индуктируется. Подвижные контакты замкнуты, электрическая цепь включена и находится в нормальном режиме работы.

Теперь представим, что одного из проводов электрической цепи коснулся человек. При этом часть электрического ток начинает протекать через тело человека создавая непосредственную угрозу для его жизни и здоровья:

В такой ситуации часть тока электрической цепи поступающая от фазного провода не будет возвращаться в сеть, а проходя через тело человека будет уходить в землю следовательно ток I2 который будет возвращаться в сеть через магнитопровод УЗО по нулевому проводу будет меньше тока I1 поступающего в сеть, соответственно и величина магнитного потока Ф1 станет больше величины магнитного потока Ф2, в результате чего в магнитопроводе УЗО суммарный магнитный поток уже не будет равен нулю.

К примеру ток I1=6А, ток I2=5,5А, т.е. 0,5 Ампера протекает через тело человека в землю (т.е. 0,5 Ампера — ток утечки), тогда магнитный поток Ф1 будет равен 6 условных единиц, а магнитный поток Ф2 — 5,5 условных единиц тогда суммарный магнитный поток будет равен:

Фсумм= Ф1+ Ф2 =6+(-5,5)=0,5 усл. ед.

Возникший суммарный магнитный магнитный поток индуктирует электрический ток во вторичной обмотке который проходя через магнитоэлектрическое реле приводит его в работу, а оно, в свою очередь,  размыкает подвижные контакты отключая электрическую цепь.

Проверка работоспособности УЗО осуществляется нажатием кнопки «ТЕСТ». Нажатие данной кнопки искусственно создает в УЗО утечку тока, что должно привести к отключению УЗО.

  1. Схема подключения УЗО.

ВАЖНО! Так как в УЗО отсутствует защита от сверхтоков, при любой схеме его подключения должна быть предусмотрена так же установка автоматического выключателя, для защиты УЗО от токов перегрузки и короткого замыкания.

Подключение УЗО осуществляется по одной из следующих схем, в зависимости от типа сети:

elektroshkola.ru

Что такое УЗО?

В последние года широко стали применяться УЗО. Практически уже не один современный распределительный щит не обходится без них. В своей практике встречаю УЗО часто, и периодически возникают мысли, что люди, устанавливающие их у себя в квартире, не совсем понимают для чего они нужны и тем более как их подключать. Давайте ниже подробно разберемся что из себя представляет УЗО…

Что такое УЗО?

УЗО расшифровывается как «Устройство защитного отключения». Эту аббревиатуру вы можете увидеть на корпусах устройств некоторых производителей. Также оно может обозначаться буквами ВД – выключатель дифференциальный. УЗО и ВД это одно и то же. Не путайте с дифавтоматами, которые маркируются АВДТ.

Для чего нужно УЗО?

  1. Для обесточивания линии при случайном прикосновении людей или животных с токоведущими частями электроустановок.
  2. Для защиты людей от поражения током от неисправного электрооборудования.
  3. Для защиты от пожара электропроводки при замыкании на землю.

На что срабатывает УЗО?

УЗО срабатывает на утечку тока. Например, человек коснулся оголённого провода и через него потек ток. УЗО как раз реагирует на такие утечки и сразу обесточивает линию, сохраняя жизнь человеку.

Запомните, что УЗО и автоматический выключатель не одно и то же. УЗО не обесточит линию при перегрузке или при коротком замыкании. Поэтому УЗО устанавливается в распределительном щите в паре с автоматическим выключателем.

Какие бывают УЗО?

УЗО используются как в однофазных сетях, так и в трехфазных. Поэтому УЗО бывают однофазные (2-х модульные) и трехфазные (4-х модульные).

Что написано на корпусе УЗО?

Каждое УЗО имеет маркировку. Помимо производителя на корпусе имеется очень важная информация:

  • «УЗО» или «ВД» — означает, что это устройство защитного отключения.
  • 16А – это максимальный ток, на который рассчитаны контакты изделия и другие внутренние элементы.
  • In 30mA – ток утечки, при котором сработает данное УЗО.
  • 230В и 50Гц – соответственно, напряжение и частота, при которых можно применять данный прибор.
  • Знак «~» — это означает, что данное УЗО типа АС. Оно реагирует на утечки переменного тока. Это самый популярный тип и другой нам не нужен, так как в наших квартирах течет только переменный ток.
  • Также на УЗО изображена его принципиальная схема. Если в ней вы ничего не поняли, то значит она вам и не нужна. Главное необходимо знать как выбрать УЗО и разобраться с подключением УЗО.

Что означают надписи возле контактов?

  • N (сверху) – на данный контакт заводится приходящий нулевой проводник.
  • 1(сверху) – сюда подключается приходящий фазный проводник.
  • 2 (снизу) – сюда подключается фазный проводник, отходящий на нагрузку.
  • N (снизу) или отсутствие буквы – сюда подключается нулевой проводник, отходящий на нагрузку.

Тут запомните одно. Это приходите на УЗО на верхние контакты, а уходите с нижних контактов. Если перепутаете, то скорее всего поедете в магазин покупать новое устройство. Обязательно изучите схему подключения УЗО.

Также у одних производителей может нулевой проводник подключаться справа, а у других слева. Тут будьте внимательны и перед подключением посмотрите на обозначение контактов.

Думаю, что этой информации вам будет достаточно, чтобы понять — что такое УЗО. Более подробную информацию о том: как выбрать УЗО, как подключить УЗО, типы УЗО и т.д. ищите в разделе УЗО и Диф.автоматы.

Улыбнемся:

По лысому электрику не понятно, когда он ошибается.

sam-sebe-electric.ru

Что такое УЗО в электрике Устройство, характеристики принцип работы

В данной статье, мы подробно поговорим о том:

  • Что такое УЗО в электрике?
  • Разберем как работает УЗО и принцип его действия.
  • Поговорим о стандартах.
  • Рассмотрим классификацию УЗО.
  • Конструкцию.
  • Основные характеристики.
  • Применение в быту.

Теперь, обо всем по порядку.

Что такое УЗО в электрике?

Аббревиатура УЗО  расшифровывается как — устройство защитного отключения (более точно, устройство защиты управляемое дифференциальным током, сокращенно дифавтомат УЗО-Д).

Устройство защитного отключения УЗО  (дифавтомат УЗО-Д)

Защита людей от поражения электрическим током остается одной из важнейших инженерных проблем с начала широкого применения электричества в промышленности и быту. Решить ее оказалось сложнее, чем защитить сами сети и электрооборудование от сверхтоков. Автоматические выключатели с тепловыми и электромагнитными расцепителями, успешно контролирующие ток нагрузки, не могут спасти человека, коснувшегося токоведущих частей, или деталей  под напряжением. Также с их помощью не удается вовремя реагировать на токи утечек, связанные с нарушением изоляции и снизить опасность возникновения пожаров. Заметно улучшить ситуацию позволила разработка устройств защитного отключения, отслеживающих появление дифференциальных токов и разрывающих цепь при их определенной величине. Подобные защитный устройства получили название УЗО–Д, в СССР они были разработаны в начале 70-х в лаборатории электробезопасности ВИЭСХ и производились на Гомельском заводе электроаппаратов. Сегодня на российском рынке представлены УЗО-Д как отечественных, так и зарубежных производителей.

Принцип работы УЗО (УЗО-Д)

В основе работы УЗО-Д заложена фиксация тока утечки на «землю» и отключения сети при ее появлении. Факт утечки обнаруживается по разнице между токами: выходящим из УЗО и возвращающимся в него через нейтраль. Если сеть в порядке, то они равны по величине, но противоположны по направлению. При появлении утечки, например, человек коснулся провода, часть тока уйдет через его тело «на землю» по другому контуру, и в итоге ток возвращающийся в УЗО через нейтраль будет меньше выходящего. Такая же ситуация возникнет, если в каком-то электроприборе нагрузки  нарушилась изоляция и под напряжением оказался корпус или другая деталь. Человек, задев за них создаст дополнительный контур «на землю», часть тока пойдет по нему и баланс нарушится (эта ситуация показана на рисунке). Разницу между выходящим и входящим токами засекает трансформатор с сердечником в виде кольца. Фазный провод и нейтраль N проходят внутри него и служат первичной обмоткой. Вторичная обмотка подключается к исполнительному механизму, размыкающему контакты. Разумеется, при повреждении изоляции контур ответвления может образоваться и без «участия» человека, но и в этом случае УЗО также сработает и защитит участок сети от опасных последствий (например, нагрева и пожара). Символом «Т» на рисунке обозначена кнопка, включающая схему тестирования устройства – УЗО -Д должно сработать при ее нажатии. Этот же принцип используется и для трехфазных устройств защиты, однако в них дифференциальный ток во вторичной обмотке появляется не только при утечках, но и при «перекосе фаз» (неравномерно распределенной между фазами нагрузке), поэтому разработаны дополнительные схемы, исключающие срабатывание из-за нарушения симметрии.

Общая схема. Принцип работы УЗО (УЗО-Д) 

Как работает УЗО?

Рассмотрим как работает устройство защитного отключения (УЗО-Д) на наглядном примере :

Имеем двухпроводную электрическую цепь 220В (без заземления), конечным  потребителем которой является стиральная машина.  Для защиты от токов утечки в схему включено устройство защитного отключения. В нормальном режиме работы оно беспрепятственно пропускает через себя ток.

 Выходящий I1 ток и возвращающийся I2 равны.

В результате возникшей неисправности электродвигателя, корпус стиральной машинки оказался под напряжением.

Ничего неподозревающий человек касается корпуса машинки, в результате чего попадает под воздействие электричества.

 При возникновении тока утечки, часть тока ушло через тело человека на землю, возвращающийся ток становиться меньше выходящего. Устройство защитного отключения срабатывает.

Человек в безопасности.

Разобравшись как работает УЗО можно более плотно подойти к пониманию принципа его работы.

В примерах, описанных выше и на рисунке показаны УЗО с электромеханическим исполнительным механизмом размыкания контактов. В то же время нет никаких препятствий для использования электронных узлов с полупроводниковыми «выключателями». Действительно, сегодня предлагается множество электронных приборов защиты, стоимость их в несколько раз ниже, чем электромеханических, главные недостатки – не срабатывают при падении напряжения питания и более низкая надежность.

Стандарты

В настоящий момент в России разработан и принят пакет стандартов, регулирующих применение, характеристики и методы проверки УЗО-Д. Их действие распространяется на устройства переменного тока с номинальным напряжением не выше 440 В и номинальным током не более 200 А, применяемых для защиты от поражения электрическим током людей и их имущества от последствий развития тока утечек. ГОСТ Р 50807-95 (2001) содержит определения, классификацию, характеристики и перечень стандартных методик проверки. Также в нем есть полные списки документов, на которые ссылается этот стандарт. Что касается правил применения, то все необходимое изложено в ГОСТ Р-30331.3 (Защита от поражения электрическим током). Эти стандарты согласованы с международными и содержат исчерпывающий объем информации по устройствам защиты, управляемым дифференциальными токами. Добавим, что стандарт ГОСТ Р 50807-95 (2001) относит к УЗО-Д не все виды защитных устройств, работающих по принципу контроля дифференциальных токов. Согласно определению УЗО-Д считаются только механические коммутационные аппараты или комплексы, размыкающие контакты при достижении дифференциальным током  установленного значения. Устройство может быть реализовано в виде набора отдельных специализированных узлов, фиксирующих, измеряющих дифф. ток и узлов, разъединяющих контакты. Примером таких пространственно разделенных УЗО-Д могут служить системы защиты воздушных линий электропередачи. В то же время многочисленные электронные изделия с полупроводниковыми выключателями к стандартным  УЗО-Д не относятся.

Классификация УЗО (УЗО-Д)

Ниже представлена классификация устройств защиты по нескольким важнейшим признакам, информация соответствует ГОСТ Р 50807-95, но представлена в более удобном и систематизированном виде.

Классификация УЗО-Д

По способу действия:
  1. Без вспомогательного источника питания.
  2. Со вспомогательным источником питания:

С авт.  отключением при отказе источника с выдержкой времени без нее:

  • с авт. повторным вкл. при восстановлении работы источника;
  • без авт. повторного вкл. при восстановлении работы источника;

Без авт. отключения при отказе источника:

  • с отключением в опасной ситуации после отказа источника;
  • без отключения в опасной ситуации после отказа источника;
По способу установки:
  1. Стационарные:
  • монтаж стационарной электропроводкой
  1. Переносные:
  • монтаж гибкими проводами с удлинителями
По числу полюсов:
  • однополюсные двухпроводные
  • двухполюсные;
  • двухполюсные трехпроводные;
  • трехполюсные;
  • трехполюсные четырехпроводные
  • четырехполюсные
По виду защиты от сверхтоков и перегрузок по току полюсов:
  • без встроенной защиты от сверхтоков;
  • со встроенной защитой от сверхтоков;
  • со встроенной защитой от перегрузки;
  • со встроенной защитой от коротких замыканий.
По возможности регулирования отключающего дифференциального тока:
  1. Регулируемые:
  • дискретная регулировка
  • плавная регулировка
  1. Нерегулируемые.
По стойкости при импульсном напряжении:
  • с возможностью отключения при импульсном напряжении
  • стойкие при импульсном напряжении
По характеристикам наличия постоянной составляющей дифференциального тока:
  1. тип АС:
  • отключение при появлении или медленном возрастании переменного синусоидального дифференциального тока.
  1. тип А:

Отключение от дифференциальных токов:

  • синусоидальных переменных;
  • пульсирующих постоянных;
  • пульсирующих постоянных с модуляцией пульсацией до 0,006 А, с контролем угла контроля сдвига фазы, или без него независимо от полярности внезапных или медленно растущих дифференциальных токов.
  1. тип В:
  • отключение от дифференциальных токов:
  • синусоидальных переменных;
  • пульсирующих постоянных;
  • пульсирующих постоянных с модуляцией сглаженной пульсацией постоянного тока до 0,006 А;
  • постоянных от выпрямителей

Каждый из классификационных признаков – способ  действия, способ установки и др. используется не только для классификации, он также считается важнейшей характеристикой УЗО-Д. Кроме них имеется еще ряд характеристик общих для всех устройств защиты и отключения.

Конструкция УЗО

С технической точки зрения конструкция УЗО-Д не представляет собой ничего сложного или нового по сравнению с конструкциями автоматических выключателей. Более того, российские производители начали и освоили выпуск этих изделий как раз на базе автоматов ВА. Примером могут служить хорошо известные УЗО22 завода Сигнал, производимые на базе автоматических выключателей ВА66-29 и ВА88-29. У них механика свободного расцепителя, катушка, контакты, дугогасители – все такое же, как и у ВА. Более подробно вы можете ознакомиться с их конструкцией принципом работы и устройством в статье автоматический выключатель (бытовой). Отличие заключается только в модуле, управляемом дифференциальным током (МЗО), устройство и работа которого описаны выше. То же самое можно сказать и об УЗО, выпускаемых на основе зарубежных автоматов.

Характеристики УЗО

Стандарт ГОСТ Р 50807-95 (2001) дает рекомендуемые или предпочтительные значения характеристик УЗО-Д,  и производители, желающие сертифицировать свою продукцию в системе ГОСТ Р должны придерживаться этих значений, но также они вправе выпускать продукцию и с другими показателями (в этом случае они не получат сертификата соответствия ГОСТ Р 50807-95). Полный перечень характеристик имеется в этом же ГОСТе, здесь будут показаны только некоторые основные. Для важнейших характеристик стандарт предлагает следующие величины.

Таблица 1

НАИМЕНОВАНИЕ

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ   ЗНАЧЕНИЯ

Номинальное   напряжение Un

100,   110, 120, 200, 220, 230, 240, 380, 400, 415, 440(В)

Номинальный ток In

6, 10, 16, 20,   25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200 (А)

Номинальный   отключающий дифф. ток In

0,006;   0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5; 1; 3; 5; 10; 20 (А)

номинальный неотключающий дифф. ток In

0,5 In

предельный неотключающий ток при нарушении симметрии фаз

6 In.

Время отключения УЗО определяется его конструкцией и зависит от значений номинального тока и номинального отключающего дифф. тока. В  ГОСТ Р 50807-95 имеются соответствующие таблицы, в качестве ориентира покажем время отключения устройства с номинальным отключающим дифф. током 0,030 А. При непосредственном прикосновении, вызвавшим дифф. ток номинального значения устройство сработает за 0,5 с, при двойном превышении номинала за 0,2 с, при дифф. токе 0, 25 А (восьмикратное превышение) УЗО-Д отключится за 0,04 с.

Применение УЗО

Устройство защитного отключения УЗО (УЗО-Д) применяются для защиты людей от поражения электрическим током в промышленности, сельском хозяйстве, быту и пр. Причем их нельзя рассматривать, как альтернативу другим мерам безопасности, более того стандарт  ГОСТ Р-30331.3 относит их к вспомогательным устройствам и дополнительным способам защиты от прямого прикосновения. Для этих целей, а также для защиты от косвенных прикосновений в РФ применяются УЗО-Д с дифф. током отключения порядка 30мс. Устройства с большим дифф. током отключения используются для защиты электрооборудования от последствий токов утечек (пожаров, выхода из строя обор.).

elektrika-svoimi-rykami.com

Что такое УЗО | Устройство, принцип работы, характеристики

 

Как расшифровывается УЗО?

УЗО в электрике расшифровывается как – Устройство Защитного Отключения. Так же, иногда, вы сможете встретить аббревиатуру УДТУстройство Дифференциального Тока или ВДТВыключатель Дифференциального Тока, это, в данном случае, все синонимы.

 

Что такое УЗО?

УЗО – это устройство, которое является одним из основных компонентов защитной автоматики в современной электросети, оно коммутирует электрические цепи, отслеживая при этом проходящие токи и разрывает цепь в случае обнаружения утечки.

 

Для чего нужно УЗО?

В первую очередь устройство защитного отключения (УЗО) защищает человека от поражения электрическим током, при случайном касании оголенного провода, корпуса неисправного электрооборудования или другой токопроводящей поверхности, находящейся под напряжением.

Еще одним важным назначением УЗО является защита жилья от возможного возникновения возгорания и пожара, в случаях нарушения защитной изоляции электропроводки.

Чтобы лучше понять почему и главное как УЗО выполняет свои защитные функции, необходимо понимать принцип его работы.

 

Принцип работы УЗО

Очень наглядно принцип действия УЗО в однофазной сети, отражает следующая схема:

На ней изображено двухполюсное устройство защитного отключения (1), к верхним клеммам которого подключены фазный (2) и нулевой (3) проводники вводного электрического кабеля, а к нижним фазный (4) и нулевой (5) проводники, идущие на нагрузку, например, к электрической розетке, к которой подключен электроприбор – в данном случае водонагреватель (6). К корпусу которого, напрямую, минуя УЗО, подключен защитный проводник – заземление (7).

В штатном, нормальном режиме работы, электроны двигаясь по фазному проводнику проходят через УЗО на нагрузку – ТЭН водонагревателя затем выходят по нулевому проводнику, так же проходя через УЗО и направляются в землю. I1=I2

При этом токи, входящий в узо по фазному проводнику (2) и выходящий из него по нулевому (3), будут одинаковыми по значению, но противоположными по направлению.
Теперь давайте представим, что нарушилась изоляция ТЭНа, и часть электрического тока, через теплоноситель — воду стало поступать на корпус водонагревателя, а затем через заземляющий проводник (7), уходить в землю.

Теперь, ток входящий по фазному проводнику (2) количественно равен сумме тока на нулевом проводнике (3), все также идущему от ТЭН через УЗО, и тока утечки, уходящего через корпус на землю (7) I1=I2+I3. Соответственно, входящий ток в устройство, больше исходящего, на величину тока утечки I1>I2.

На этом эффекте и основан принцип работы УЗО – оно определяет разницу между величиной входящего тока по фазному проводнику и исходящего по нулевому и, если она будет выше порога срабатывания, УЗО немедленно разрывает электрическую цепь.

Аналогичный принцип действия у устройства защитного отключения и при касании человеком оголенного провода под напряжением, в этом случае часть тока уходит в человеческое тело, образовавшуюся утечку сразу же обнаруживает УЗО и отключает подачу электрического тока. Всё это, как правило, происходит за доли секунд и человек не успевает получить серьезных травм.

Чтобы разобраться, как устройство защитного отключения определяет утечку тока, давайте рассмотрим устройство стандартного УЗО.

 

Устройство УЗО

Ниже, представлена наглядная схема устройства УЗО, к основным узлам которого относятся:

1.Трансформатор дифференциального тока

2. Электромагнитное реле

3. Механизм расцепителя электрической цепи

4. Механизм проверки

Под номером «5» указана нагузка, это может быть любой электроприбор, например водонагреватель или стиральная машина.

Теперь давайте рассмотрим, как эти элементы участвуют в работе УЗО, как обеспечивается заложенный принцип действия.  

Фазный и нулевой проводники являются встречно включенными обмотками дифференциального трансформатора (1), в штатном режиме работы, при отсутствии утечек, они наводят в сердечнике трансформатора равные, встречно направленные магнитные потоки.

Соответственно, их суммарный магнитный поток равен нулю, как и ток. При этом электромагнитное реле (2), подключенное к вторичной обмотке трансформатора, находится в состоянии покоя.

В случае же, когда происходит утечка электрического тока, по фазному и нулевому проводнику будут протекать различные токи, что вызовет неравенство встречных магнитных потоков на магнитном сердечнике дифференциального трансформатора (1) и образование тока во вторичной обмотке.

При достаточной величине образовавшегося тока, срабатывает электромагнитное реле (2) и воздействует на механизм расцепителя (3), который разорвет электрическую цепь.

Механизм проверки (4), в конструкции УЗО, имитирует утечку, тем самым помогая проверять работоспособность устройства. Устроен он довольно просто, как видно из схемы, это обычное сопротивление – нагрузка, подключенная в обход дифференциального трансформатора.

При нажатии кнопки ТЕСТ, электрический ток с фазного провода, пройдя сопротивление, попадает на нулевой провод обмотки трансформатора, минуя измерительный трансформатор. В результате чего, ток на входящем фазном проводе и исходящем нулевом получится разным, на вторичной обмотке образуется ток небаланса, запускающий механизм отключения электрической цепи.

Эта схема довольно точно описывает устройство УЗО и, хотя внутренняя конструкция узлов, в зависимости от модели и производителя, может различаться, общий принцип работы остаётся неизменным.

Теперь, зная внутреннее устройство, вы легко сможете определить УЗО на однолинейных схемах электрощитов, ведь в его условном обозначении присутствуют все описанные выше элементы.  

 

Обозначение узо на однолинейной схеме

В настоящее время, для каждого из используемых в электрике типов узо, а именно двухполюсных – в однофазной сети и четырехполюсных в трехфазной, существует по два наиболее распространённых обозначения, которые встречаются в однолинейных схемах. Все они отражены на изображении ниже:

Для однолинейных схем, обозначение УЗО сделано максимально простым, из него убрано всё лишнее, показаны лишь дифференциальный трансформатор в виде кольца, выключатель, разрывающий контакты и количество полюсов.

При этом, чтобы сделать обозначение максимально компактным, полюса могут отражаться в виде косых черточек, количество которых равно числу полюсов. От сюда и появилось по два варианты обозначений УЗО на схемах.

Схема также, достаточно часто, нанесена и на корпусе устройства защитного отключения, вместе с другими характеристиками, давайте рассмотрим их подробнее.

 

Маркировка УЗО

Рассмотрим, как выглядит стандартное двухполюсное УЗО, устанавливаемое в однофазной сети.

 

Каждое устройство защитного отключения имеет маркировку, в которой отражены все его основные характеристики, кроме того, довольно часто, так же показана и схема. Давайте подробно рассмотрим все основные характеристики УЗО.

ХАРАКТЕРИСТИКИ УЗО

 

1. Производитель

2. Наименование модели. В данном случае буквы «ВД», в названии модели, означают Выключатель Дифференциальный

3.  Рабочий ток. Максимальная величина тока, который данное УЗО может коммутировать. Другими словами, если на линии, которое защищает УЗО с рабочим током 25А будет нагрузка 30А, устройство выйдет из строя.

4. Параметры электрической сети. Здесь указываются два основных параметра под которые рассчитанное данное устройство: напряжение – 230В и частота – 50Гц. Это стандартные характеристики для бытовой электросети в России.

5. Ток утечки. Величина тока утечки, при котором сработает УЗО.

6. Тип УЗО. В данном случае это устройство «АС», для переменного тока. Подробнее все типы мы рассмотрим далее.

7. Рабочий температурный диапазон. От -25 до +40 градусов Цельсия.8.    Номинальный условный ток короткого замыкания. Это величина возможного тока при КЗ, которое сможет выдержать УЗО без потери работоспособности, если будет защищена автоматическим выключателем соответствующего номинала.

9. Схема устройства УЗО

В зависимости от производителя, маркировки на устройствах могут незначительно отличаться, добавляться или убираться некоторые характеристики. Но основа везде одинакова и такие важные показатели как рабочий ток и ток утечки, указываются всеми и всегда.

Как вы уже поняли, обилие указываемых характеристик говорит о том, что УЗО бывают разными. В следующей части статьи мы подробнее рассмотрим все основные виды современных УЗО и области их применения. Эта информация поможет вам правильно выбрать дифференциальный выключатель тока для каждого конкретного случая.

СКОЛЬКО АВТОМАТОВ МОЖНО ПОДКЛЮЧИТЬ К ОДНОМУ УЗО

О том, сколько автоматических выключателей можно одновременно подключить через одно Устройство Защитного Отключения, мы подробно писали ЗДЕСЬ.

Кроме того, обязательно читайте материал о том, почему выбивает УЗО и как найти неисправность.

Если же у вас остались вопросы об устройстве УЗО или принципе его действия, оставляйте их в комментариях к статье. Кроме того, обязательно пишите если есть какие-то дополнения или замечания, буду благодарен!

rozetkaonline.ru

что это такое и как работает

В наш век высоких технологий люди со всех сторон окружены огромным количеством приборов и устройств, работающих при помощи электроэнергии. А чем больше их число, тем выше вероятность поражения человека электрическим током. Во избежание этого было изобретено УЗО. Что это такое и для чего нужно, мы подробно расскажем в этой статье.

Назначение

Устройство защитного отключения (УЗО) предназначено для дифференциальной защиты человека от поражения электрическим током при касании корпуса электрооборудования (бытовых электроприборов), который при нарушении изоляции оказался под напряжением.

Когда УЗО срабатывает

Продолжим рассказ об УЗО. Что это такое и как работает? Через человека, прикасающегося к находящемуся под напряжением корпусу электроприбора, начинает протекать электрический ток. Когда он достигает величины 30 мА, происходит отключение УЗО. В результате этого напряжение автоматически отключается от поврежденного оборудования. При этом человек ничего не чувствует, так как болезненные ощущения возникают при гораздо больших токах (от 50 мА). Смертельным для человека является ток в 100 мА.

Из чего состоит УЗО

Устройство защитного отключения включает в себя трансформатор тока, исполнительный механизм (реле и система ломающихся рычагов), схему самотестирования. Более совершенные устройства содержат в своей конструкции систему электромагнитной и обратнозависимой от величины тока отсечки (защита от токов короткого замыкания и от перегрузки).

Принцип работы УЗО

Что это такое? Каким образом это устройство приводится в действие? Сейчас расскажем обо всем этом максимально подробно. В основу действия УЗО заложен принцип работы трансформатора тока (ТТ). Фазные и рабочий нулевой проводники проходят через трансформатор тока. При нормально действующем оборудовании (с неповрежденной изоляцией) величины токов, протекающих по ним, равны по величине, но обратны по направлению. В результате этого они индуцируют магнитные потоки в обмотке ТТ, одинаковые по величине, но обратные по направлению, которые полностью компенсируют друг друга (на концах вторичной обмотки ТТ отсутствует напряжение). При нарушении изоляции оборудования часть тока фазного проводника утекает на землю через заземляющий проводник (если корпус прибора заземлен) или через человека, прикоснувшегося к этому электроприбору. В результате этого величина тока, протекающего по нулевому рабочему проводнику, становится меньше идущего по фазному. Это приводит к тому, что магнитные потоки в обмотке трансформатора становятся разными по величине. В результате на концах обмотки ТТ появляется напряжение. Через реле, подключенное к ним, начинает протекать ток. При достижении разницы величин в 30 мА срабатывает реле, приводящее в действие систему ломающихся рычагов. Оборудование отключается.

Включение УЗО

Оно производится только после выявления и устранения неисправности электрооборудования, приведшей к срабатыванию устройства, путем нажатия на взводящие рычаги.

Заключение

В этой статье мы достаточно подробно познакомили вас с УЗО: что это такое, как работает и для чего применяется. Надеемся, эта информация вам пригодится.

fb.ru

что это такое, где и как применяется, виды ошибок при подключении УЗО

В домах, на заводах, предприятиях электрика всегда оборудуется проводкой, а также приборами и нагрузкой, и все это изолируется оболочкой. Наверное, многие люди знают о том, что есть в электрике такое устройство защитного отключения, как УЗО. Но как оно работает на самом деле и что из себя представляет, да и вообще, для чего оно нужно, знает небольшое количество человек.

Что такое УЗО

Данное устройство в электрике служит для безопасности живых существ, оно защищает от поражения электрическим током при небольших повреждениях изоляции приборов электричества. В случае если нарушена изоляция, то по элементам, способным проводить ток и металлическим приборам, ток «утекает». Когда превышается допустимое значение утечки тока, то УЗО моментально реагирует отключением фаз на участках, которые оказались повреждены, либо отключением всей контролируемой цепи.

Устройство защитного отключения должно зафиксировать утечку тока «на землю» и мгновенно отключить сеть при ее возникновении. Утечка тока фиксируется по разнице между выходящим током из устройства защитного отключения и током, возвращающимся в него через нейтраль. Если величина этих токов равна, и они противоположны по направлению, значит, с сетью все в порядке. Если же произошла утечка, то ток, пройдя, например, через человека или животного, коснувшегося провода, пройдет в землю и потом обратно через нейтраль вернется в УЗО, но уже величина будет меньше выходящего тока. Трансформатор с сердечником в виде кольца засекает эту разницу, которая образуется между выходящим и возвращающимся током.

Установка УЗО также предотвращает появление пожара в случае некачественных соединений проводов и изношенности изоляции. В таких случаях УЗО сразу блокирует электроснабжение всего здания, если зафиксирует существенную утечку тока в цепи, тем самым предотвращая короткое замыкание и образование пламени.

Устройство защиты от повреждения электрическим током также обезопасит от сверхтока. Нужно лишь установить для этого предохранитель, т. е. автоматический выключатель, перед устройством защитного отключения. А в случае если подключено несколько линий сразу, это следует сделать обязательно! Также важно знать, что отсутствие предохранителя в УЗО не исключает короткого замыкания тока.

Это устройство защиты следует устанавливать в цепях с возможной утечкой тока и там, где присутствует опасность поражения человека током. Кухня и ванная в жилых квартирах и домах являются такими места. В этих местах присутствует влажность, они оснащены большим количеством электрических приборов, небольшое пространство. В связи с этим все розетки и электрические приборы в доме должны быть защищены установкой УЗО.

Установка аппарата предусматривает, что вместе с ним будут установлены предохранители или автоматы, обеспечивающие ему защиту от перегрузок. Устройство защитного отключения может монтироваться в цепь разных электрощитов, на этажах в целях защиты отдельных устройств, и в квартирных щитках.

Исходя из следующих критериев, осуществляется выбор устройств:

  • Для того чтобы избежать ложных на групповых цепях устанавливается УЗО на 30 мА;
  • В помещениях с повышенной влажностью на электрические одиночные приборы рекомендуется устанавливать защитное устройство на 10 мА;
  • Для саун, бань, душевых, ванных комнат, бассейнов, а также детских комнат и других влажных пространств, где электрика идет от отдельной линии следует установить УЗО на 10 мА;
  • В целях безопасности человека в жилых помещениях и комнатах с нормальной влажностью целесообразно установить аппарат на 30 мА;
  • Для защиты вводного кабеля, разводки щита, а также для защиты от возникновения пожара устанавливаются УЗО на 100, 300 или 500 мА. Данные устройства не служат защитой для человека, ведь уже от 50 мА ток для человека является опасным;
  • Для таких приборов, как электроплита или стиральная машинка, подойдет УЗО на 10 мА.

Важно помнить, что устройство защитного отключения является лишь дополнительным средством защиты в электрике квартиры или производства аппарата. Его установка не исключает возможности поражения током при небольших замыканиях между нейтралью и фазами и возникновение пожара, но все-таки существенно повышает уровень безопасности приборов.

Классификация устройств

Видов устройств защитного отключения большое количество, так же, как и подвидов. Делятся по следующим критериям:

По способу действия:

  • Нет дополнительного источника питания
  • Есть дополнительный источник питания

По способу установки:

  • Стационарные устройства
  • Переносные устройства

По числу полюсов:

  • однополюсные
  • двухполюсные
  • трехполюсные
  • четырехполюсные

В зависимости от наличия защиты от перегрузок и сверхтоков:

  • Есть защита
  • Нет защиты

В зависимости от регулирования отключающего дифференциального тока:

  • Есть регулирование
  • Нет регулирования

В зависимости от стойкости:

  • Нет стойкости при импульсном напряжении
  • Есть стойкость при импульсном напряжении

По зависимости от сети делятся на:

  • Электронные УЗО
  • Электромеханические УЗО

Ошибки в подключении

Если вы не электрик и никогда не были связаны с этим делом, то у вас могут возникнуть часто встречающиеся при подключении данного устройства ошибки. К ним относят: подключение фазы сверху, а нуля снизу; параллельное включение со стороны защиты нейтрали от разных УЗО ; подключение в 1-фазную сеть четырехполосного УЗО ; подмена нулей; присоединение нагрузки у которой проводник связан с рабочим нулевым проводником или с токоведущими частями, которые открыты; подключение к нейтрали другого устройства или к нулевому поводу до УЗО нагрузки.

В некоторых случаях при подключении прибора к электричеству устройство защитного отключения сработает. В других может сработать и без нагрузки, при каких-то будет работать кнопка тест. Не исключено, чтоУЗО вообще перестанет работать.

Установка устройства защитного отключения

Наиболее распространенной схемой является подключение в однофазной сети двухполюсного УЗО . Конечно же, перед подключением следует отключить напряжение, убедится в работоспособности УЗО . Посмотреть схему подключения можно в его паспорте, а также на корпусе самого изделия. По этой схеме можно с легкостью определить, куда необходимо подключить нейтраль, а куда фазу. Сам по себе процесс сложности не вызывает, но подключение нейтрали необходимо четко контролировать, в этом поможет маркировка на клеммах. Устройство защитного отключения подключают после счетчика и автоматического выключателя.

Что такое УЗО в электрике, мы подробно разобрали. Также необходимо знать, что состояние устройства защитного отключения, то есть его работоспособность, следует проверять каждый месяц. А после установки УЗО его работоспособность обязательно должен проверить электрик.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

elektro.guru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о