Статьи
Принцип работы УЗО и назначение устройства
Опубликовано: 01.09.2018
Устройство защитного отключения (кратко УЗО) с управлением посредством дифференциального или остаточного тока широко применяется в современных схемах подключения.
Принцип работы УЗО базируется на сравнении протекающих токовых величин.
Рассмотрим, где и когда необходимо данное устройство.
УЗО, что это такое в электрике
В условиях современных электрических схем УЗО используется с целью получения максимально эффективной защиты человека и животных от опасного поражения током в результате любых повреждений изоляции или при наличии других проблем с электрическими кабелями .
Конструкция УЗО
Разные устройства отключения для защиты от поражения электрическим током имеют схожую конструкцию.
Обозначения конструкции внутреннего устройства:
1 — корпус;
2 — замковое соединение для установки с использованием дин-рейки;
3 — трансформатор дифференциального типа;
4 — электромагнитное реле;
5 — устройство расцепления электрической цепи;
6 — камеры для дугового гашения;
7 — клеммная система.
Таким образом, стандартные двухполюсные приборы обладают четырьмя винтовыми клеммами на паре полюсов с подключением нулевого провода, маркируемого N.
Принцип работы УЗО
Передняя часть корпуса оснащается рычагом управления и тестовой кнопкой, маркируемой Т и предназначенной для проверки функционирования устройства в условиях подключения к электрической сети. Нажатие на тестовую кнопку сопровождается созданием искусственной утечки тока с последующим отключением прибора.
Передняя панель прибора имеет указания на основные характеристики, представленные номинальными токовыми величинами In и отключающим дифференциальным токовым показателем IΔn, а также номинальным напряжением, логотипом производителя, серийным номером и схемой подключения устройства.
Схема подключения
Любые устройства, предназначенные для защитного отключения в системе электрического снабжения, в обязательном порядке подключаются с использованием электрического щита и автоматического выключателя, предотвращающего короткие замыкания, перегрузки и другие наиболее опасные проблемы.
Существует несколько вариантов подключения защитного устройства, представленных схемой подсоединения:
двухполюсных приборов к однофазной электросети; четырехполюсных устройств к трехфазной электросети с нейтралью; четырехполюсных приборов к трехфазной электросети без нейтрали; четырехполюсных устройств к однофазной электросети.
Схема подключения УЗО
Первый способ относится к категории наиболее распространенных и простых схем без сложных оборотов . В этом случае учитывается расположение нейтрали, или «нуля», а также фазы. Второй вариант не менее популярен и схож с первым способом, а отличие представлено использованием четырехполюсного защитного устройства с четырьмя приходящими проводами автомата А, В, С и «ноль», или N. Приборы этого типа защищают при наличии больших токовых утечек.
Схема подключения четырехполюсного прибора в условиях трехфазной сети без нейтрали более востребована при трехфазном электрическом двигателе, где крайне необходимо отключение от электросети при небольшом обмоточном замыкании. Такое подключение базируется на трёх фазах напряжения питания при наличии защитного, заземляющего корпус проводника РЕ и стандартного четырехжильного провода.
При подключении УЗО в частном домовладении последовательность предполагает размещение вводного автомата, электрического счетчика , автомата на 100-300 мА и прибора индивидуального токового потребления на 10-30 мА.Принцип работы
Основной компонент защитного устройства представлен трансформатором, предназначенным для обнаружения дифференциальных токовых величин. При превышении дифференциального тока происходит размыкание в электрической цепи:
в однофазной сети работа УЗО базируется на использовании трехжильной проводной системы (TN-C-S), посредством чего все электрическое оборудование заземляется в соответствии со схемой однофазного стандартного защитного устройства; в трехфазной сети основное отличие функционирования УЗО представлено наличием обычного токового трансформатора с первичной обмоткой в виде четырех проводов: трех фазных LA, LB, LC и нулевого N.
Принцип действия устройства защитного отключения
Принцип работы варьирует в зависимости от способа управления, вида установки и числа полюсов, в соответствии с возможностью регулировать отключающий дифференциальный ток, а также согласно стойкости в условиях импульсного напряжения.
Важно помнить, что принцип функционирования трехфазного защитного устройства аналогичен действию однофазного УЗО, но имеет небольшие отличия, учитываемые в процессе монтажа.
Работа УЗО при обрыве нуля
Обрыв нуля сопровождается поступлением напряжения на нулевой общий провод с появлением в розетках напряжения 380 В. Результатом такого «перекошенного» эффекта становится выход из строя всех подключенных бытовых приборов. УЗО отключает в этом случае электрическую сеть при прикосновении к корпусу человека, но только при наличии заземляющего проводника в виде нейтрали.
Электроснабжение при обрыве нуля
При выборе УЗО следует приобретать устройства, номинальный ток в которых равен или на одну ступень превышает номинал последовательно включаемого в электрическую цепь автоматического выключателя.
Принципы работы УЗО ВД1-63
Дифференциальный выключатель марки ВД1-63 предназначается для защиты от поражения электротоком в результате случайного прикосновения к любым токоведущим частям, например в условиях поврежденной изоляции. Устройством отключается дифференциальный ток, который превышает 300 mA.
Принцип функционирования ВД1-63 базируется на взаимной компенсации магнитных потоков в условиях нормальной работы системы, что делает результирующий поток равным нулю.
УЗО ВД1-63
Якорная часть дифференциального реле прижата к ярму посредством магнита, а появление любых дифференциальных токов, превышающих заданные установочные значения, вызывает появление магнитного потока в расцепляющей обмотке и последующий отрыв якоря от ярма.
Правильное срабатывание расцепляющего механизма характеризуется размыканием силовых контактов, благодаря чему посредством ВД1-63 отключается нагрузка от электрической сети.
Для чего устанавливают устройства защитного отключения?
С целью защиты электрической сети в частном доме или квартире используются автоматического типа выключатели или так называемые плавкие предохранители.Такие защитные элементы предназначены для предупреждения возгорания при коротком замыкании, но не могут обеспечить полноценную защиту человека от поражения электрическим током.
Изделия защитного отключения электрической сети, работа которых направлена на полное предотвращение токовой утечки на корпусную часть устройства, способствуют мгновенному обесточиванию всей домашней сети в условиях нахождения фазного тока вне пределов допустимых участков проводника.
Основная задача устройства защитного отключения представлена защитой человека от токового воздействия поврежденными электрическими приборами, корпусная часть которых обладает опасным для здоровья и жизни людей потенциалом.
Где устанавливается?
Устройства отключения на 100 мА или выше, управляемые посредством дифференциального или остаточного тока, в обязательном порядке устанавливаются практически во всех системах электрического питания, отличающихся присутствием «блуждающих» токов.
Любое устройство не обладает идеальной изоляцией, поэтому естественная токовая утечка присутствует практически всегда.
В электрических проводах показатели естественной токовой утечки напрямую зависят от общей длины проводки.
УЗО, которые рассчитаны на токовую утечку не более 300 мА, вполне эффективно предотвращают возникновение пожаров. Например, в условиях продолжительной токовой утечки, равной уровню 200-500 мА, происходит выделение тепловой энергии, достаточной для воспламенения близко находящихся материалов и возникновения пожара. Именно по этой причине основной задачей устройств данного типа является противопожарная защита. Приборами, рассчитанными на номинал в пределах 100-500 мА, обеспечивается резерв основного защитного устройства, поэтому их установка осуществляется на вводе.
Важно помнить, что установка защитного устройства, имеющего номинал 30 мА в слишком большом домовладении, чаще всего вызывает ложное срабатывание системы даже при вполне естественной токовой утечке.
Необходимость установки
Устройство защитного отключения предназначено для установки в условиях квартиры и частного домовладения: в квартире: установка УЗО в стандартных квартирных щитках, позволяет спасти людей от удара электрическим током; в частном доме защитное устройство предотвращает возникновение пожара, который чаще всего является результатом неисправности в электрической проводке при поврежденном контакте или в условиях разрушения проводной изоляции.Подключение прибора в квартире осуществляется двумя самыми распространенными схемами: TN-C и TN-C-S.
Чаще всего система подключения в квартире или частном домовладении представлена одним общим проводником, выполняющим роль заземления, и рабочим «нулем» в условиях отдельного проводника, который выполняет задачу заземления.
Нужно ли УЗО
В старых жилых помещениях, как правило, электрическая проводка характеризуется отсутствием третьего защитного проводника с заземлением. В условиях такой схемы монтажа самые мощные приборы, обладающие «массой», соединяемой с выводной частью розетки, оказываются совсем не защищенными. В этом случае утечка фазного тока способна представлять большую угрозу для здоровья и жизни потребителей:
в электропроводке, работающей от трехфазной сети, подключение к системе УЗО является обязательным; на освещение защитное отключение устанавливается на протяжении всей цепи для экстренного отключения при нестандартном функционировании светильника.
Принципиальная схема подключения узо
Ставить УЗО на кондиционер или холодильник не имеет смысла, если, конечно, не предусмотрена отдельная цепь или подключение прибора выполнено напрямую, без использования розеток.
Защитное отключение чаще всего применяется в электрических цепях, посредством которых запитываются использующие воду приборы и устройства, устанавливаемые в помещениях с повышенными показателями влажности, включая водогрейное оборудование, посудомоечные и стиральные машины, а также систему «теплый пол».
Нужно ли УЗО, если есть заземление?
Перед монтажом защитных устройств необходимо помнить, что неправильно выполненное заземление может быть значительно опаснее, чем эксплуатация УЗО без заземления . Кроме прочего, выполнять заземление без установки УЗО или грамотного зануления категорически запрещается.