Содержание

Принцип работы узо в однофазной сети

Назначение УЗО

Основное назначение УЗО является защита людей от поражения электрическим током при неисправности электрооборудования(оказавшиеся под напряжением в результате повреждения изоляции) в результате случайного или неосознанного контакта человека с токоведущими частями. Также предотвращение пожаров вызванных возгоранием электропроводки при протекании токов утечки.

Принцип работы УЗО

Принцип работы УЗО. — этим вопросом задаются многие.

Как известно из курса электротехники, электрический ток течет из сети по фазному проводу через нагрузку и возвращается обратно в сеть по нейтральному проводу. Это закономерность легла в основу работы УЗО.

Принцип работы устройства защитного отключения основан на сравнивании величины тока на входе и выходе защищаемого объекта.

При равенстве этих токов Iвх = Iвых УЗО не реагирует. Если Iвх > Iвых УЗО чувствует утечку и срабатывает.

То есть, токи протекающие по фазному и нейтральному проводу, должны быть равны (это касается однофазной двухпроводной сети, для трехфазной четырехпроводной сети ток в нейтрали равен сумме токов которые протекают в фазах). Если токи не равны – значит имеется утечка, на которую и реагирует УЗО.

Рассмотрим принцип работы УЗО более детально.

Основным элементом конструкции устройства защитного отключения является дифференциальный трансформатор тока. Это тороидальный сердечник на который намотаны обмотки.

При нормальной работе сети, электрический ток протекающий в фазном и нулевом проводе создает в этих обмотках переменные магнитные потоки, которые равны по величине, но противоположны по направлению. Результирующий магнитный поток в тороидальном сердечнике будет равен:

Как видно из формулы магнитный поток в тороидальном сердечнике УЗО будет равен нулю, следовательно ЭДС в контрольной обмотке наводится не будет, ток в ней, соответственно тоже. Устройство защитного отключения в этом случае не работает и находится в спящем режиме.

Теперь представим что человек коснулся электроприбора который в результате повреждения изоляции оказался под фазным напряжением. Теперь через УЗО кроме тока нагрузки будет протекает дополнительный ток — ток утечки.

В этом случае, токи в фазном и нулевом проводе не будут равны. Результирующий магнитный поток также не будет равен нулю:

Под воздействием результирующего магнитного потока в контрольной обмотке возбуждается ЭДС, под действием ЭДС в ней возникает ток. Ток возникший в контрольной обмотке приводит в действие магнитоэлектрическое реле которое отключает силовые контакты.

Максимальный ток в контрольной обмотке появится тогда когда в одной из силовых обмоток тока не будет. То есть, это ситуация когда человек коснется фазного провода, например в розетке в этом случае ток в нулевом проводе протекать не будет.

Несмотря на то, что ток утечки весьма невелик, УЗО оснащают магнитоэлектрические реле с высокой чувствительностью, пороговый элемент которого способен среагировать на ток утечки 10 мА.

Ток утечки это один из основных параметров по которому выбирают УЗО. Существует шкала номинальных дифференциальных токов отключения 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА.

Следует понимать, что устройство защитного отключения реагирует только на токи утечки и не работает при перегрузках и коротких замыканиях. Не сработает УЗО и в том случае, если человек одновременно возьмется за фазный и нулевой провод. Это происходит по тому, что человеческое тело в этом случае можно представить как нагрузку, через которую проходит электрический ток.

Из-за этого вместо УЗО устанавливают дифференциальные автоматы, которые по своей конструкции объединяют одновременно УЗО и автоматический выключатель.

Проверка работоспособности УЗО

Для того чтобы осуществлять контроль исправности (работоспособности) УЗО, на его корпусе предусмотрена кнопка «Тест». при нажатии на которую искусственно создается ток утечки (дифференциальный ток). Если устройство защитного отключения исправно, то при нажатии на кнопку «Тест» оно отключится.

Специалисты рекомендуют производить такой контроль примерно один раз в месяц.

Похожие материалы на сайте:

узо однофазной сети

Это уникальный прибор электрозащиты от поражения током. Принцип работы узо однофазной сети или трехфазной основан на сравнении токов фазного и нулевого проводов. В исправной цепи фаза прошла через нагрузку и вернулась по нулевому проводу к источнику питания с той же силой тока. Но нарушилась изоляция проводника, и произошла утечка на металлический корпус. Если коснуться корпуса, фаза разделится на два пути: одна часть тока через тело человека пойдет в землю, а вторая часть вернется по нулевому проводнику. Для человека ток силой 0,01А считается опасным, а 0,1А — смертельным. Чтобы предотвратить прохождение через тело смертельного тока, аппарат настроен так, что при достижении разницы между фазным и нулевым проводами 0,03А (

ток отсечки узо ) он отключает напряжение сети.
А зачем испытывать «доброту» прибора своим касанием? Надо просто подключить корпус оборудования к заземлению, и в случае утечки тока аппарат отключится без нашего участия.

Принцип работы узо однофазной сети предусматривает трехжильную проводную систему (TN-C-S). в которой все электрооборудование жилья можно заземлить и выполнить схему однофазного узо по всем правилам устройства и эксплуатации (см. Рис. 1). На верхних клеммах обозначены фаза (L) и ноль (N), к которым подключается сеть. Нижние клеммы отправляют кабель к электрооборудованию. Заземляющий проводник (по правилам, желто-зеленого цвета) присоединяется непосредственно к металлическому корпусу оборудования и мимо защитного устройства через электросчетчик уходит на заземляющую шину распределительного щитка. Аппарат защиту нам обеспечил, но сам оказался под угрозой.

Дело в том, что устройство не защищено от перегрузки и от короткого замыкания, поэтому оно всегда работает в паре с автоматом (Рис. 2). Номинал автомата не должен превышать допустимый ток узо. Например, защитное устройство рассчитано на 40А, и автомат должен быть с номинальным током ниже 40А.
Хорошо, когда есть в квартире заземление. А в старых домах его никогда не было. Неужели узо однофазной сети невозможно без заземления? Возьму грех на душу и дам совет. Можно подключиться и без заземления, только заземляющий проводник от электрооборудования надо присоединить к верхней нулевой(N) клемме (Рис. 3).

При этом от клеммы N «ноль» без препятствий должен уходить на нулевую шину распределительного щитка. Аппарат так же будет защищать от утечки, но предупреждаю: не дай бог, кто-нибудь на вводе в квартиру поменяет местами фазный и нулевой провод! Все заземленные металлические корпуса оборудования окажутся под смертельным напряжением!

Для проверки работоспособности защитного устройства предусмотрена тестовая кнопка, при нажатии на которую прибор отключается. Такую тестовую проверку надо проводить каждый месяц.
Сравните подключение однофазного узо с подключением узо трехфазного .

Принцип работы и устройство УЗО (устройства защитного отключения)

Для многих уже не новость, что современная бытовая электрическая сеть обязательно должна иметь защиту УЗО. Тем, кто ещё ничего не знает о таких защитных элементах, скажем, что это – основа человеческой безопасности. Также устройство способствует предотвращению пожаров, вызванных возгоранием электрической проводки. Поэтому знакомство с этим элементом защиты и автоматики не будет лишним. Давайте поговорим подробно об устройстве, из чего оно конструктивно устроено и каков принцип действия УЗО?

Как возникает ток утечки?

Чуть ниже мы рассмотрим для чего необходимо УЗО, но сначала разберёмся, что такое токовая утечка? Вся работа устройства связана именно с этим понятием.

Если сказать простыми словами, то утечкой тока называют его протекание из фазного проводника в землю по пути, который для этого является нежелательным и совсем непредназначенным. Это может быть корпус электрического оборудования или бытового прибора, прутья металлической арматуры либо водопроводные трубы, сырые оштукатуренные стены.

Токовая утечка возникает при нарушениях изоляции, которые могут произойти по ряду причин:

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

  • термическое воздействие в случае, когда электрооборудование работает в режиме перегруза.

Опасность токовой утечки состоит в том, что при нарушении изоляции электрической проводки на описанных выше объектах (корпус прибора, водопроводная труба или оштукатуренная сырая стена) появится потенциал. Если человек к ним прикоснётся, то выступит в роли проводника, через который ток будет уходить в землю. Величина этого тока может быть таковой, что вызовет самые печальные последствия, вплоть до смерти.

На видео демонстрация действия УЗО

Как определить, есть ли в вашем доме токовая утечка? Первым признаком этого явления станет еле ощутимое воздействие электричества, то есть когда вы к чему-то прикасаетесь, вас как бы слегка бьёт током. Наиболее часто это опасное явление наблюдается в ванных комнатах. Для того чтобы гарантировать себе безопасность в собственной же квартире, её надо оборудовать защитными элементами.

Применяют для этой цели УЗО (расшифровываются как устройства защитного отключения) либо дифференциальные автоматы.

Что лежит в основе срабатывания УЗО?

Принцип работы УЗО основывается на методе измерений. На входе и выходе регистрируются показания протекающих через трансформатор токов.

Если входное токовое показание выше, чем на выходе, значит, в цепи где-то имеется токовая утечка и защитное устройство отключается. Если эти показания одинаковые, то срабатывания УЗО не происходит.

Поясним немного подробнее этот принцип для двухпроводной и четырёхпроводной системы. УЗО в однофазной сети не срабатывает, когда по проводникам фазы и нейтрали протекают одинаковой величины токи. Для трёхфазной сети необходимы одинаковые показания тока в нулевом проводе и суммы токов, проходящих по фазным жилам. В обоих вариантах сети, когда есть разница в токовых величинах, это свидетельствует об изоляционном пробое. Значит, через это место пройдёт токовая утечка, и устройство защитного отключения сработает.

УЗО после этого нельзя включать, пока не будет обнаружено место повреждения.

Давайте весь этот теоретический принцип работы УЗО переведём на практический пример. В домашнем распредщитке произведена установка устройства защитного отключения с двумя полюсами. К его верхним клеммам выполнено подключение вводного двухжильного кабеля (фазы и ноля). На нижние клеммы подсоединяются ноль с фазой, идущие к какой-то нагрузке, предположим, в розетку, питающую водонагревательный бойлер.

Защитное заземление корпуса бойлера выполняется проводом в обход УЗО.

Если в электросети нормальный режим, то перемещение электронов осуществляется по фазному проводу от вводного кабеля на ТЭН бойлера через УЗО. Обратно они двигаются на землю снова через УЗО, но уже по нейтральному проводу.

Проходящие через устройство токи имеют одинаковую величину, но направление у них противоположное (встречное).

Предположим ситуацию, когда на ТЭНе повредилась изоляция. Теперь ток через воду частично окажется на корпусе бойлера, а потом уйдёт в землю через провод защитного заземления. Остаток тока вернётся по нейтральному проводу через УЗО, только он уже будет меньше входящего ровно на показание токовой утечки. Эту разницу определяет УЗО, и если цифра будет выше уставки срабатывания, устройство сразу реагирует на разрыв цепи.

Такой же принцип действия и срабатывания УЗО, если человек прикоснётся к оголённому проводнику или корпусу бытового прибора, на котором появился потенциал. Токовая утечка в такой ситуации происходит через человеческое тело, устройство моментально обнаруживает это и прекращает подачу электричества путём отключения.

Серьёзных травм не последует, потому что УЗО реагирует почти моментально.

Конструктивное исполнение

Конструкция УЗО поможет нам разобраться, каким образом оно реагирует на токовую утечку. Основными рабочими узлами УЗО являются:

  • Трансформатор дифференциального тока.
  • Механизм, с помощью которого происходит разрыв электрической цепи.
  • Электромагнитное реле.
  • Проверочный узел.

К трансформатору выполнено подключение встречных обмоток – фазы и ноля. Когда сеть работает в нормальном режиме, то эти проводники в трансформаторном сердечнике способствуют наведению магнитных потоков, которые имеют встречное направление относительно друг друга. За счёт противоположной направленности магнитный поток в сумме равняется нулю.

Наглядно устройство и принцип действия УЗО на следующем видео:

Во вторичной трансформаторной обмотке выполнено подключение электромагнитного реле, при нормальных рабочих условиях оно находится в покое. Возникла токовая утечка, и картина сразу меняется. Теперь по фазному и нейтральному проводникам начинают проходить различные токовые величины. Соответственно и на трансформаторном сердечнике теперь не будет равных магнитных потоков (они будут разными и по величине, и по направлению).

Во вторичной обмотке появится ток и, когда его значение достигнет заданного, сработает электромагнитное реле. Его подключение выполнено в связке с расцепляющим механизмом, он мгновенно отреагирует и разорвёт цепь.

В качестве проверочного узла служит обычное сопротивление (какая-то нагрузка, подключение которой выполнено, минуя трансформатор). С помощью этого механизма имитируется токовая утечка и проверяется работоспособное состояние устройства. Каков принцип работы этой проверки?

Имеется специальная кнопка «ТЕСТ» на УЗО. Её главное назначение – подать ток с фазного провода на проверочное сопротивление и далее на нейтральный проводник, минуя трансформатор. За счёт сопротивления ток на входе и на выходе будет разный, и созданный небаланс запустит механизм отключения. Если при проверке УЗО не отключилось, значит, придётся отказаться от его установки.

Обратите внимание! Проверку УЗО необходимо проводить регулярно, идеальный вариант – один раз в месяц. Это является требованием пожарной безопасности и не стоит им пренебрегать.

У разных производителей УЗО внутреннее конструктивное исполнение может отличаться, но общий принцип работы остаётся неизменным.

Все устройства различаются по принципу срабатывания. Они бывают электронного и электромеханического типа. Электронные УЗО отличаются сложной схемой, им для работы необходимо дополнительное питание. Устройствам электромеханического типа внешнее напряжение не нужно.

Как обозначается УЗО на схеме?

Для подключаемых УЗО имеется по два общепринятых символа на схемах.

Несмотря на конструктивную сложность, обозначение устройства постарались сделать максимально простым. Лишнего ничего нет, только следующие элементы:

  1. Трансформатор дифференциального тока, который схематически изображается как сплюснутое кольцо.
  2. Полюса (два для однофазной сети, четыре для трёхфазной сети).
  3. Выключатель, действующий на разрыв контактов.

При этом именно полюса имеют два вида обозначения:

  • Иногда они рисуются ровными вертикальными линиями в зависимости от количества (две или четыре).
  • В других случаях из соображения компактности рисуется одна вертикальная ровная линия, а количество полюсов наносится на неё в виде маленьких косых чёрточек.

Основные рабочие характеристики УЗО

Чтобы устройство сработало в нужный момент, необходимо его правильно выбрать согласно рабочим характеристикам и подключить.

  • Основным параметром является значение номинального тока. Это максимальный ток, который выдерживает данное устройство при длительном эксплуатационном сроке, оставаясь в рабочем состоянии и сохраняя защитные характеристики. Вы найдёте эту цифру на лицевой панели устройства, она должна соответствовать одному из показаний в стандартном ряду – 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А. Этот параметр УЗО зависит от нагрузки защищаемой линии и сечения проводников.

Схема подключения УЗО предусматривает совместную установку этого устройства с автоматическими выключателями.

Это важно помнить, потому что УЗО защищает лишь от токовых утечек, а автомат среагирует на отключение цепи в режиме короткого замыкания и перегруза.

На видео показано, можно ли подключать УЗО, если в квартире нет заземления:

По номинальному току УЗО надо выбирать на порядок выше, чем установленный с ним в паре автомат.

  • Следующий важный параметр – номинальный отключающий дифференциальный ток. Это и есть необходимое значение токовой утечки для отключения УЗО. У дифференциальных токов также существует стандартный ряд, величины в нём нормируются в миллиамперах – 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА. Но на УЗО эту цифру обозначают в амперах – соответственно, 0,006, 0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5 А. Этот параметр вы тоже найдёте на корпусе устройства.

Чтобы защищать людей на УЗО надо выставлять уставку по току утечки 30 мА, потому что величины, которые выше, приведут к поражению, электротравме и даже летальному исходу. Так как наиболее опасной считается среда во влажных помещениях, то на защищающих их УЗО выбирают уставку 10 мА.

Надеемся, что поняв основное назначение УЗО и принцип его работы, вы не станете пренебрегать этим важным элементом защиты, и сделаете свою жизнь безопасной.

Источники: http://electricvdome.ru/uzo/princip-raboti-uzo.html, http://electriku.ru/uzo, http://yaelectrik.ru/jelektroshhitok/printsip-dejstviya-uzo

electricremont.ru

Как работает УЗО и как правильно его подключить.

Принцип работы УЗО базируется на измерении показателей тока, которые регистрируются в проводниках в процессе его прохождения через трансформатор. Если сила тока на входе и на выходе равны – отключение не происходит. А если сила входящего тока выше исходящего – в цепи есть утечка тока и УЗО срабатывает.

То есть, токи протекающие по фазному и нейтральному проводу, должны быть равны (это касается однофазной двухпроводной сети, для трехфазной четырехпроводной сети ток в нейтрали равен сумме токов которые протекают в фазах). Если токи не равны – значит имеется утечка, на которую и реагирует УЗО.

Виды УЗО

Устройства делятся на несколько категорий, в зависимости от своего прямого назначения:

  • Защита от удара током — соответствующие модели устанавливаются, как правило, в помещениях с высоким уровнем влажности. В обычных квартирах их можно найти в санузлах. Чаще всего, устройства устанавливаются на несколько цепей, поделенных на группы. На каждую потребительскую группу они не устанавливаются, что обусловлено высокой стоимостью подобной процедуры. Принцип действия УЗО — оперативное срабатывание, в условиях которого легко выяснить причину сбоя и быстро ее установить. Все, что для этого нужно сделать — активизировать выключатели в определенной очередности. В ряде случаев, имеет смысл устанавливать оборудование по отдельности, тем более, что устройство узо позволяет это сделать
  • Противопожарные устройства — они характеризуются специфической отсечкой. Оборудование не обеспечивает защиту от удара током. Его назначение — защита от возгорания, которое обеспечивается в условиях короткого замыкания. Часто такое происходит по причине перегрузки или деформации проводки. УЗО деактивирует энергообеспечение всего дома, здания, что и предотвращает короткое замыкание. Такие модели устанавливаются в комплексе со счетчиками.

УЗО с кнопкой проверки работоспособности

Принцип работы

Принцип работы УЗО и схема подключения обуславливается особенностями внутренней конструкции оборудования. В ней предусмотрено несколько катушек, одна из которых пропускает фазу, а другая — ноль. Под воздействием тока образуются поля, которые в нормальных условиях устраняют друг друга.

Если в одном из элементов регистрируется утрата баланса, что часто случается по причине деформации проводника, ток идет в землю. Сразу же после этого приводится в действие третий элемент, который оперативно деактивирует питание. Важно определить, работает ли УЗО без заземления или нет.

Устройство имеет несколько видов исполнения:

  • Два полюса — модели, которые выбираются для сетей с одной фазой
  • Четыре полюса — подходят для сети с тремя фазами.

Что выбрать — зависит от конструкционных особенностей сети, некоторых других факторов, специфики схем.

Проверка УЗО

Устройство должно работать исправно. Проверить это можно, используя несколько способов. Прежде всего, речь идет о кнопке «ТЕСТ». Это специальный блок, по сути, контакт. Если нажимается эта кнопка, то устройство, уже подключенное, сразу же деактивируется. В том случае, если этого, в силу каких-либо причин, не произошло, то от его применения лучше отказаться.

Что можно сделать с неисправным УЗО:
  • Отремонтировать
  • Заменить новым, полностью исправным.

Важно! Проверять УЗО рекомендуется регулярно, в идеале — каждый месяц. Это поможет контролировать его исправность, вовремя отслеживать появление разных дефектов. В целом, это одно из условий пожарной безопасности, и пренебрегать им не следует.

Особенности подключения

Принцип работы УЗО в однофазной сети обуславливает особенности его подключения. Важно отметить, что такие устройства предназначены для применения в специфических схемах:

Обязательное условие — правильное подключение к проводке. Только в этом случае, в условиях деформации проводки, потенциал, который регистрируется на корпусе, начнет поступать на землю посредством проводника. Неисправность будет зафиксирована.

Правильно подключение УЗО

Важно! В условиях стандартного режима снабжения, устройство не будет деактивировать нагрузку, и бытовая техника будет функционировать нормально. От тока, который есть в любой из фаз, в проводе будет регистрироваться поток Ф. Значения являются одинаковыми, однако направление является разным. Таким образом, они деактивируют друг друга.

Как работает узо в условиях утечки? Потенциал, считающийся опасным, идет в землю, за что отвечает специальная шина. В конструкции реле фиксируются значения, вызванные дисбалансом. Качественное и исправное УЗО сразу же определить имеющиеся неисправности, более того — устройство мгновенно деактивирует схему посредством контактов.

Как работает узо с заземлением в условиях нулевого обрыва? Важно отметить, что в таких условиях реле статического типа от питания отключаются, соответственно, их функционирование приостанавливается. В случае с трехфазной системой, регистрируется перекос, вследствие чего напряжение начинает существенным образом увеличиваться. Если на слабом участке будет зарегистрирована деформация изоляции, то же произойдет уже в конструкции другого корпуса.

УЗО в схеме с двумя проводами

Выполняя свое основное назначение узо имеет и другие важные преимущества. Устройство защищает от повреждения оборудование, которое изготовлено в соответствии с TN-S. Именно этот фактор обуславливает рост популярности подобных устройств. Все чаще они устанавливаются в схемах с двумя проводами, в которых проводников типа PE может и не быть.

Что происходит в этом случае:

  • Корпус техники имеет изоляцию, он никак не контактирует с землей
  • В условиях деформации, фаза и ее потенциал регистрируются на корпусе, однако с него не уходит
  • При контакте с техникой, человек подвергается смертельной опасности — удару током.

Важно! В рамках схемы, в которой отсутствуют УЗО, ток попадает в тело, однако проходит через него достаточно медленно. Устройство вовремя обнаружит факт неисправности, оперативно деактивирует напряжение — это произойдет в одно мгновение. Таким образом, риск поражения током будет сведен к минимуму.

Самостоятельная установка УЗО

Сегодня все чаще установка УЗО осуществляется силами людей, не имеющих достаточных знаний и опыта в сфере электрики. Это может быть опасно, особенно если речь идет о зданиях старой постройки, подготовленных под реконструкцию.

Самостоятельный монтаж УЗО

Именно в рамках реконструкции, как правило, осуществляется переход к применению TN-C-S. Все, что имеет смысл сделать в данном случае — это заземлительный контур. Другой вариант — подсоединения корпуса бытовой техники к сети водопровода, отопительным радиаторам, либо к тем элементам строительного фундамента, которые выполнены из металла.

Важно! Самостоятельное подключение может обусловить опасную ситуацию, если проводка неисправно. Это чревато ущербом. Все действия, связанные с обустройством контура, следует выполнять на высоком качественном уровне. Обязательное условие — замеры, необходимые для контроля. Это могут сделать исключительно специалисты с достаточным опытом.

Крепление УЗО

  • Большая часть устройств, представленных сегодня в продаже:
  • модели стационарного типа. Они удобным образом фиксируются на линейку, предусмотренную конструкцией щитка
  • Модели переносного типа. Они подсоединяются к типовой розетке, и только в таком положении УЗО питают бытовую технику. Последние стоят несколько дороже, однако цена полностью оправдывается их высокими качественными характеристиками, надежностью и долговечностью.

Вас могут заинтересовать:

prokommunikacii.ru

Принцип работы УЗО (устройства защитного отключения)

УЗО является очень важным прибором для обеспечения должного уровня безопасности от поражения электрическим током. Именно это и является его основным назначением. В случае неисправности электрического оборудования, которое может оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции может произойти настоящая трагедия. Если человек случайно коснется с токоведущими частями, повреждения могут быть очень серьезными. Еще устройство позволяет предотвратить пожары, вызванные возгоранием электрической проводки во время протекания токов утечки.

Принцип работы УЗО

Многие размышляют над основным принцип работы данного устройства. Его знание может быть очень важным. Из традиционного курса электротехники известно, электрический ток протекает по фазному проводу из сети посредствам нагрузки, после чего происходит его возвращение обратно в сеть через нейтральный провод. В основе функционирования УЗО лежит именно эта закономерность. Принцип работы устройства основывается на сравнивании токовой величины на входе и выходе объекта, который защищается.

Если эти токи являются равными между собой, то УЗО не реагирует. Если показатели на входе являются большими, чем на выходе, то прибор чувствует утечку и срабатывает. То есть токи, которые протекают по нейтральному и фазному проводу, должны равняться между собой (это относится к однофазной двухпроводной сети, потому что для трехфазной сети на четыре провода ток в нейтральном проводе равняется сумме всех токов в фазах). Если токи нет равенства между токами, то это указывает на утечку. Именно на нее и реагирует УЗО.

Более детальное рассмотрение принципа функционирования УЗО

Ключевым компонентом конструкции данного защитного устройства можно назвать дифференциальный трансформатор тока. Он представляет собой сердечник тороидального типа, на который намотаны специальные обмотки. Если сеть функционирует нормально, тор электрический ток во время протекания в нулевом и фазном проводе будет создавать в обмотках магнитные потоки переменного значения. Они будут равняться по величине, однако быть противоположными по направлению. При этом результирующий магнитный поток внутри сердечника будет равняться нулю. Для этого используется специальная формула:

Ф∑ = ФL — ФN = 0

Благодаря формуле можно увидеть, что магнитный поток в сердечнике устройства равен нулю, из-за чего ЭДС не будет наводиться в контрольной обмотке. Соответственно ток также не будет там наводиться. Устройство в данном случае работать не будет, потому что оно находится в своеобразном спящем режиме.

Если человек дотронется до электрического прибора, который оказался под фазным напряжением из-за повреждения изоляции, могут возникнуть неприятности. Через УЗО помимо тока нагрузки будет также протекать и дополнительный то. Он называется током утечки.

В таком случае токи в нулевом и фазном проводе равняться не будут. Магнитный результирующий поток будет обладать значением, отличным от нуля.

Под воздействием данного магнитного потока в обмотке образуется ЭДС, под действием которого в свою очередь там появится ток. Из-за его возникновения в контрольной обмотке начнет работать магнитоэлектрическое реле, отключающее все силовые контакты.

Предельный уровень тока в контрольной обмотке будет возникать тогда, когда в одной из обмоток будет отсутствовать ток. То есть, данная ситуация, когда человек дотронется до фазного провода, к примеру, в розетке, но в нулевом проводе ток не будет протекать.

Несмотря на не самые значительные показатели величины тока, УЗО оборудуют специальным магнитоэлектрическим реле, обладающим высокой степенью чувствительностью. Также устройство оборудуют особым пороговым компонентом, который может эффективно реагировать на ток утечки с показателями в 10 мА.

Ток утечки является очень важным параметром, который учитывается при выборе защитного устройства. Есть специальная шкала номинальных дифференциальных токов отключения. Нужно осознавать, что УЗО реагирует исключительно на токи утечки, но не функционирует при коротких замыканиях и перегрузках. Устройство также не сработает и тогда, когда человек возьмется сразу и за фазный, и за нулевой провод. Это обусловлено тем фактором, что в данном случае человеческое тело может быть представлено в качестве своеобразной нагрузки, через которую и проходит ток.

Проверка работоспособности УЗО

Для проверки исправности устройства оно оснащено специальной тестовой кнопкой. Нажатие на нее провоцирует искусственное создание тока утечки. Если УЗО является исправным, то в случае нажатия на эту кнопку произойдет отключение. Рекомендуют осуществлять контроль устройства приблизительно раз в месяц.

 

electrikagid.ru

Принцип защиты и функции УЗО

class="eliadunit">

 

Вступление

Для защиты людей и животных разработаны специальные электротехнические устройства. Называются они устройство защитного отключения, сокращенно УЗО. УЗО защищает от поражения электрическим током, при касании оборудования оказавшегося под напряжением. Защита происходит как при прямом, так и при косвенном касании оборудования, находящегося под напряжением. Кроме этой задачи УЗО используется для контролирования состояния изоляции электропроводки. Это обеспечивает дополнительную защиту помещения от пажара. Разберем функции устройства защитного отключения (УЗО) подробнее.

Функции УЗО

УЗО защищает человека и животных от поражения током при прикосновении к корпусам электроприборов, оказавшихся под напряжением.

Токопроводящие корпуса и отдельные элементы оборудования и приборов могут оказаться под напряжением. Это безусловно аварийная ситуация и возникнуть она может в двух случаях.

  1. Если на корпус прибора замкнулся фазный провод электропроводки, то при условии заземления корпуса, происходит так называемое короткое замыкание. Для отключения сети, при коротком замыкании, предназначены автоматы защиты. Но корпус может быть не заземлен или сопротивление цепи замыкания очень велико и автоматы защиты не сработают. Решит задачу защиты, в этом случае, установка УЗО в электроцепь.
  2. Или касание фазного провода корпуса оборудования не полное. Тоесть изоляция на токоведущих проводах может лишь повредится, и тогда появятся, так называемые токи утечки. Ток утечки может не только неприятно «кусаться», но быть смертельно опасным, особенно во влажных помещениях. Защитит от токов утечки правильно подобранное и установленное УЗО.

Выводы

Основные функции УЗО две:

  • Обнаруживать ток утечки и автоматически отключать электрическую цепь. Время отключения цепи УЗО 200 миллисекунд (1 миллисекунда =0,001 секунды).
  • Защищать не только от косвенного, но и от прямого прикосновения. Прямое прикосновение это касание человеком или зверем к токоведущим частям приборов находящихся под напряжением.

Дополнительная функция УЗО

УЗО установленное на входе электропитания в дом, обеспечивает дополнительную пожаробезопасность помещения. В некоторых странах установка УЗО с чувствительностью в 500 mAобязательно. У нас (в РФ) установка УЗО на 300 mAна вводе в дом, для защиты от пожара носит рекомендательный характер.

Разберем, как УЗО контролирует токи утечки и как вообще оно срабатывает.

Принцип действия устройства защитного отключения (УЗО)

Рассмотрим принцип действия УЗО, на объяснении принципа действия реле тока повреждения (Схема 1,Схема 2)

В корпусе УЗО есть магнитная цепь, выполненная из кругового сердечника . Вокруг сердечника протекают ток ВХОДА потребителя (I1) и ток ВЫХОДА потребителя(I2).В нормальном режиме работы эти токи равны и система находится в равновесии.

Схема 1.

При возникновении тока утечки со стороны потребителя(Id),равновесие токов нарушается и по измерительной обмотке сердечника УЗО начинает течь ток пропорциональный току утечки. Реле в УЗО срабатывает, потому что реле запитано от этой измерительной обмотки. «Реле срабатывает» это значит, что цепь размыкается, и ток на поврежденный потребитель не поступает и как следствие УЗО защищает человека от тока утечки.

class="eliadunit">

Разность токов называется дифференциальным током, поэтому говорят, что УЗО реагирует на дифференциальные токи в цепи.

А автомат защиты, совмещенный с УЗО, называют дифференциальный автомат защиты. Тоесть он срабатывает и на ток короткого замыкания и на дифференциальный ток, возникающий при утечки тока.

Схема 2:Принцип работы устройства защитного отключения (УЗО) на схеме с системой питания TN-S.

Схема 2.

Условные обозначения:

  • I 1 - ток на ВХОДЕ потребителя
  • I2 - ток на ВЫХОДЕ потребителя
  • Id - ток утечки
  • Ic - ток через тело при касании корпуса находящегося под напряжением
  • RA - сопротивление заземления

Читайте и смотрите наглядную схему работы УЗО в ситеме TN-S. Формат схемы 750×1120 точек.Статья с формулами и таблицами.

©Elesant.ru 

Другие статьи раздела: Электрические сети

 

 

class="eliadunit">

elesant.ru

Принцип работы УЗО и его отличие от дифавтомата

В электрической проводке могут возникнуть различные аварийные ситуации. Для их предотвращения устанавливают защитное устройство УЗО. Основной принцип работы УЗО это то, что сумма всех входящих токов обязана быть равной сумме токов, которые выходят (Iвх = Iвых).

А основная цель установки устройства защитного отключения, это защита человека от опасного электрического напряжения, которое может привести даже к летальному исходу. Вторая, не менее значимая функция, это предупреждение пожара при возможном возникновении токов утечки.

Принцип работы УЗО

 В обычной квартире или дома это выглядит следующим образом. В вводном электрощите схема электроснабжения следующая: вводной автоматический выключатель (ВА) – электрический счетчик – УЗО – отходящие ВА на розеточную и силовую сеть. То есть все токи, которые входят в дом, проходят через УЗО и через него выходят. В устройстве защиты установлен дифференциальный трансформатор, который сравнивает эти токи и если сумма не будет равна нулю (0), то защитное устройство отключит участок электрической проводки, на которой оно установлено.

Однолинейная схема

Электрическая проводка или бытовой прибор может повредиться, поломаться. Если, к примеру, произошло повреждение изоляции в стиральной машине, и получилось так, что на корпусе появилось опасное напряжение. При прикосновении человека к данному электрическому прибору, он соответственно попадает под опасное напряжение и через него проходит электроток (на будущее, ток утечки). Собственно для таких случаев предназначено устройство защиты. Этого тока не хватает для Iвх = Iвых (основной принцип УЗО) и через доли секунд (25 – 40 миллисекунд) произойдет отключение поврежденной линии. Если время срабатывание будет больше, то это может привести к нежелательным последствиям (электрический удар, ожог).

Время срабатывание 100 и более миллисекунд предназначено для устройств защиты на длинные участки электрической сети и у аппаратов, которые предназначены для защиты по пожарной безопасности.

Попадание человека по напряжение

Необходимо отметить, что устройство УЗО не предназначено для защиты электрической сети от токов короткого замыкания и перегрузки. По этой причине необходимо совместно с УЗО устанавливать автоматический выключатель. Для того, что бы совместить эти функции, разработан совместный аппарат защиты АВД (автоматический выключатель дифференциальный), который включает в себя функции УЗО и автоматического выключателя.

Отличие узо от дифференциального автомата

Если произошла поломка электроприбора или повреждение электропроводки в одной комнате, а устройство защиты стоит на весь дом, то оно отключит электрическую сеть во всем доме. По этой причине устанавливают дифавтомат отдельно на каждую сеть.

Отличить их можно по надписи на боковой панели. Так же на УЗО обозначение номинального тока без букв, а на дифавтомате буквенное обозначение, что соответствует время токовой характеристики автомата, это рассмотрено в статье выбор аппаратов защиты. Так же на дифавтомате показано наличие электромагнитного и теплового расцепителя. Для проверки работоспособности установлена кнопка «TEST». При ее нажатии имитируется повреждение в электрической сети, если устройство в рабочем состоянии, оно отключится.

Основные характеристики диффавтомата

  • Номинальное напряжение – 230 – 400 В
  • Номинальный ток – соответствует линейке автоматических выключателей, но при установке он выбирается на порядок больше чем у автоматического выключателя. К примеру, если на линии стоит ВА на 32 А, то УЗО необходимо устанавливать на 40 А
  • Отключающий дифференциальный ток 10, 30. 100, 300 мА

Это основные параметры при выборе, по которым выбирает устройство защиты бытовой потребитель. Так же защитное отключение выбирают по источнику питания (без и со вспомогательным источником), способу установки, возможность регулировать дифференциальный ток, по условиям функционирования. Способы подключения правильного и не правильного рассмотрено в отдельной статье.

stroymasterok.com

Принцип работы УЗО и его разновидности

Использование устройства защитного отключения является достаточно актуальным способом обеспечить безопасность электрической сети в доме. УЗО обычно используется для защиты человека. В данной статье будет предоставлена информация о его назначении, принципе работы и о видах такого оборудования.

Назначение

Основным назначением устройства защитного отключения является обеспечение защиты человека от поражения переменным или постоянным током. Если в помещении к электрической сети подключен неисправный или поврежденный прибор, то при контакте человека с оголенным проводников, его может ударить электричеством. Данное оборудование позволяет избежать поражения электричеством при случайных контактах, а также обезопасить дом от воспламенения проводки при утечке тока.

Прибор представляет собою механический коммутационный аппарат для прекращения подачи дифференциального тока в определенных условиях. УЗО обесточивает питание электрической сети при прикосновении человека (животных) с проводниками бытовых приборов и техники или с заземляющим контактом. Срабатывание происходит как при прямом соприкосновении с частями электроустановки, так и при косвенном.

Выключение УЗО может произойти также при повреждении внешней изоляции или контакта проводников с заземленным корпусом, при неправильной перемене заземляющего проводника и рабочего нулевого, при перемене фазного провода с нулевым рабочим во время прикосновения к ним под напряжением. Отключение может произойти по причине обрыва рабочего нулевого проводника, который по схеме может размещаться до и после защитного устройства, и при прикосновении человеком оголенной частью тела к частям прибора, находящимся под напряжением.

Виды

Как и все защитные приспособления для электрической цепи, УЗО имеет свои виды. В связи с конструкцией и механикой приборы могут быть электромеханическими и электронными.

Электромеханический. Подключение такого устройства позволяет предоставить цепи более высокую надежность. Действие электромеханического вида приборов позволяют его широко использовать в зданиях разного назначения, благодаря возможности работать механики при любой нагрузке в электрической сети. Высокая стоимость оправдывается скоростью срабатывания и длительным сроком эксплуатации.

Основные элементы конструкции – реле, магнитоэлектрическая защелка, а также трансформатор для напряжения нулевой последовательности. Электронные. Конструкция данного типа оборудования очень похожа с электромеханическим, так как в состав входят те же элементы. Однако основной магнитоэлектрический элемент изготавливается в виде электронной схемы.

Сама схема состоит из сравнительных элементов, фильтра, усилителя и выпрямителя. Таким образом, при подключении к сети устройства защитного отключения электронного типа, его работа будет зависеть от напряжения линии. Устройство защитного отключения может подсоединяться по определенной схеме к электрической однофазной и трехфазной силовой линии.

Классификация приборов проводится по их скорости реакции на утечку, по особенностям разрыва цепи, по допустимой нагрузке, по способу предупреждения замыкания и типу монтажа корпуса. Выбор такого приспособления должен основываться исходя из его характеристик и особенностей цепи.

Видео “Принцип работы и схема УЗО”

Принцип работы

Принцип работы защитного оборудования основывается на сравнивании потенциалов дифференциального тока, который проходит через него. Для этого постоянно производится измерение потенциала на его входе и выходе. В идеале после измерений суммы векторных токов, проходящих по контролируемым проводникам и должны равняться нулю. Так при однофазной схеме электрической линии измерение проводится на двух проводниках, а при трехфазной – на трех и более.

Если значение вытекающего переменного тока в сети будет отличаться от входящего в УЗО, то оно сработает, обесточив помещение. Диапазоны разницы потенциалов могут быть стандартными для определенного типа оборудования или же иметь регулятор диапазона, для установления произвольного значения (конечно, с разумным ограничением). При появлении на линии утечки (прикосновение человеком фазного провода или снижение сопротивления внешней изоляции кабеля), то векторная сумма входящего и исходящего тока будет разной. В связи с этим произойдет обесточивание всей линии.

Так при работе оборудования можно выделить основной элемент в его конструкции – дифференциальной трансформатор тока. Представляет собою сердечник с обмоткой. Конструкция также предусматривает предварительную проверку. На его корпусе предусмотрена специальная кнопка для тестирования прибора. Принцип действия проверки заключается в искусственно созданном заряде утечки. Если все подключено правильно и само устройство защитного отключения работает правильно, тогда после нажатия кнопки произойдет разъединение ответвления силовой линии.

Видео “УЗО и его конструкция”

В видео вы узнаете, какой конструкцией обладает устройство защитного отключения, и какую работу выполняет данный прибор в сети постоянного тока.

otoke.ru

Принцип работы устройства защитного отключения (УЗО) | ЭлектроАС

Дата: 6 января, 2010 | Рубрика: Статьи, Электромонтаж, Электромонтажные работы
Метки: Аппарат защиты, Дифавтомат, УЗО, Утечка тока

Этот материал подготовлен специалистами компании "ЭлектроАС".
Нужен электромонтаж или электроизмерения? Звоните нам!

Давайте разберемся, что же такое устройство защитного отключения, для чего оно нужно, как правильно выполнить его электромонтаж и проконтролировать его исправность (далее для краткости мы будем называть его как принято в литературе – УЗО).

Статьи цикла «Устройство защитного отключения (УЗО)»:
1. Принцип работы устройства защитного отключения (УЗО)
2. Классификация и типы устройства защитного отключения (УЗО)
3. Что требуется учесть при электромонтаже устройства защитного отключения (УЗО)
4. Электролаборатория – замеры и испытание выключателей автоматических управляемых дифференциальным током (УЗО)
5. Почему нельзя устанавливать УЗО в системе заземления “TN-C”?

Все УЗО используются с одной важной целью – для защиты человека от поражения электрическим током при возникновении неисправности электрооборудования и отключения подачи энергии при непреднамеренном контакте человека с открытыми токопроводящими частями электроустановок во время утечки тока. Предохранит УЗО и от возгорания электропроводки при замыкании на корпус или на землю. Кроме УЗО для защиты используют также дифференциальные автоматы, которые объединяют в своем конструктиве одновременно УЗО и автоматический выключатель, что, конечно, экономит место при электромонтаже в силовых и распределительных щитах, но может обойтись значительно дороже. Впрочем, к дифференциальным автоматам (или дифавтоматам) мы вернемся несколько позже.

Итак – УЗО. Что же это такое с точки зрения схемотехники? В принципе это просто быстродействующий выключатель. Принцип его работы основан на реакции датчика тока на изменение дифференциального тока в проводниках, по которым электроэнергия подается на электроустановку, для которой организована защита. В качестве датчика тока используют дифференциальный трансформатор тока, намотанный на тороидальном сердечнике. Пороговый элемент, который определяет при каком токе будет срабатывать УЗО, делают, как правило, на магнитоэлектрическом реле с высокой чувствительностью. Релейные конструкции проверены временем и являются очень надежными. Однако в настоящее время появились и электронные УЗО, в которых роль порогового элемента отведена специальной электронной схеме. Реле приводит в действие исполнительный механизм, который собственно и разрывает электрическую цепь. Такой механизм представляет собой контактную группу, рассчитанную на максимально указанный в паспорте на УЗО ток, и пружинный привод, разрывающий цепь в случае внештатной ситуации. Для тестирования исправности УЗО в его составе обычно имеется специальная цепь, которая искусственно создает утечку тока для срабатывания устройства, благодаря чему можно выполнять периодический контроль его исправности без вызова специалистов электролаборатории для проведения периодических электроизмерений.
Работает УЗО следующим образом:

При нормальной работе системы электроснабжения и, следовательно, отсутствии утечки, рабочий ток, протекая через включенные встречно первичные обмотки трансформатора (которые соединены с прямым и обратным проводниками, ведущими к нагрузке), наводит встречно направленные магнитные потоки, одинаковые по величине. Их взаимодействие приводит к тому, что ток вторичной обмотки практически равен нулю и пороговый элемент не срабатывает. При возникновении внештатной ситуации – появлении утечки тока или при прикосновении человека к токоведущим частям во время утечки тока (по сути, возникновение той же утечки через тело человека) баланс токов в первичных обмотках трансформатора будет нарушен, что вызовет появление тока во вторичной обмотке. В свою очередь, наведенный во вторичной обмотке ток приведет к срабатыванию порогового элемента и приведению в действие исполнительного механизма. Этот механизм вызывает обесточивание контролируемой цепи.
Если вскрыть УЗО, то можно наблюдать приблизительно следующую картину:

Корпус, обозначенный (1) делают из стойкой к возгоранию пластмассы, обычно на нем смонтированы замки (2) для установки на DIN рейку щитка. Датчик наличия дифференциального тока – трансформатор тока (3), сигнал с которого поступает на электромагнитное реле (4) управляющее токовым расцепителем (5). Для снижения возможности возникновения электроразрядной дуги устанавливают дугогасительные камеры (6). Электромонтаж осуществляется через качественные зажимы из посеребренной меди и стали(7).

Статьи цикла «Устройство защитного отключения (УЗО)»:
1. Принцип работы устройства защитного отключения (УЗО)
2. Классификация и типы устройства защитного отключения (УЗО)
3. Что требуется учесть при электромонтаже устройства защитного отключения (УЗО)
4. Электролаборатория – замеры и испытание выключателей автоматических управляемых дифференциальным током (УЗО)
5. Почему нельзя устанавливать УЗО в системе заземления “TN-C”?

elektroas.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *