Селективное узо: устройство, назначение, сфера применения + схема и нюансы подключения

Принцип работы УЗО: как правильно подключать УЗО

Главная > Выключатели и розетки > Принцип работы УЗО: как правильно подключать УЗО

Бытовые электроприборы работают с большими нагрузками и часто выходят из строя. Одной из неисправностей вполне может быть повреждение изоляции на сетевом шнуре. При этом появляется потенциал сети на корпусе прибора.

Он остается в исправном состоянии и может работать, но уже представляет опасность для человека.

При одновременном прикосновении к металлической части корпуса и водопроводной трубе или другой металлической конструкции, связанной с землей, происходит замыкание электрической цепи через тело, приводящее к удару током. Для предотвращения подобных явлений было создано устройство защитного отключения.

Подключение устройства защитного отключения

Обратите внимание

Принцип работы УЗО – это отключение нагрузки коммутационным механизмом при достижении током утечки заданной величины.

Устройство является надежной защитой от поражения поверхностями, находящимися под напряжением, и от возникновения пожара при утечке тока через неисправную изоляцию.

Проще говоря, механизм аппарата мгновенно отключает питающую сеть от потребителя, если возникает непредвиденная утечка тока в «землю».

Виды

Чтобы выбрать нужные устройства, надо знать их различия, классифицирующиеся по следующим признакам.

По реакции на ток утечки

АС – прибор размыкает цепь при медленном или быстром увеличении переменного тока утечки;
А – реагирует на постоянный или переменный ток;
В – применяется в промышленности.

Главным параметром устройства является значение тока утечки. Отсчет идет от 30 мА.

При большей величине тока устройство срабатывает для защиты от пожара, но для человека удар током представляет опасность. При меньших значениях болезненное воздействие остается, но опасности для жизни здорового человека нет.

В жилых домах выбирают УЗО с током отключения не выше 30 мА, за исключением входного.

По принципу работы

Различают электромеханические (УЗО-Д, УЗО-ДМ) и электронные устройства (УЗО-ДЕ). Последние – применяются преимущественно в качестве дополнительных: для повышения надежности защиты в помещениях с высокой влажностью.

В них может содержаться устройство сравнения со встроенным источником питания вместо магнитоэлектрического элемента. При этом сигнал необходимо усиливать и преобразовывать, что существенно снижает надежность защиты.

Аппараты ограничены по возможностям, но от большинства неприятностей выручают. Устройства с электронным разрывом цепи чаще применяют в связи с тем, что они дешевы, и быстрота срабатывания (0,005 с и менее) позволяет избежать удара током.

Электромеханические УЗО более надежны, благодаря независимости от колебаний напряжения сети и отсутствия необходимости во внешнем питании.

По скорости реагирования

Устройства бывают неселективные, реагирующие на неисправность быстрее, чем за 0,1 с, и селективные – с задержкой срабатывания от 0,005 с до 1 с. Она создается специально для того, чтобы системы защиты разных уровней успели сработать раньше.

В этом случае поврежденный участок отключается, а все остальные продолжают работать. Селективные УЗО предназначены для защиты от пожара.

После них обязательно надо устанавливать защитные устройства с безопасными порогами токов утечки на низших ступенях подключений.

В лечебных, детских и учебных учреждениях применяют сверхбыстродействующие электронные УЗО (менее 0,005 с), поскольку они защищают от ударов даже небольшого тока.

По числу полюсов

В однофазной сети УЗО имеет 2 полюса и применяется в квартирах. В трехфазной сети устанавливаются аппараты с четырьмя полюсами. Они могут защищать несколько однофазных сетей или приборы с трехфазным питанием.

Способы монтажа

на распределительный щит;
подключение на удлинителе;
встроенные в вилку или в розетку.

Дифференциальная защита: принцип работы и виды

Как работает УЗО

Срабатывание защиты удобно рассмотреть на принципиальной схеме.

Принципиальная схема работы УЗО

Главный элемент – это трансформатор тока нулевой последовательности.

Две обмотки в нем подключаются навстречу друг другу и связаны с нулевым и фазным проводами, а третья – к пусковому чувствительному реле, вместо которого может быть электронное устройство.

Реле связано с исполнительным устройством управления, содержащим группу контактов и привод. Для проверки работоспособности УЗО в нем имеется тестовая кнопка.

При подключении нагрузки к выходу схемы в цепи появляется ток нагрузки. Магнитные потоки, появляющиеся в сердечнике трансформатора, взаимно гасят друг друга. В результате в исполнительной обмотке не будет наводиться ток, и поляризованное реле будет отключено.

Если происходит повреждение изоляции в контакте с металлическими частями электроустройства, на нем появляется напряжение. При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям через него в землю протекает ток утечки ID (дифференциальный ток).

В результате через основные обмотки потекут разные токи: ID = I1 — I2. Они создадут разные магнитные потоки, в результате наложения которых друг на друга в исполнительной обмотке появится ток.

Если его величина превысит заданный уровень, пусковое реле сработает и передаст сигнал на исполнительный механизм, отключающий силовую электрическую цепь от установки, где произошел пробой.

Контроль исправности УЗО производится путем нажатия кнопки тестирования. Резистор R подбирается по величине так, чтобы создаваемый искусственно ток утечки был равен паспортному значению. Таким образом, если при нажатии на кнопку устройство отключится, значит, оно исправно.

Проверку рекомендуется делать 1 раз в месяц.

Устройство для трехфазной сети работает аналогичным образом, но через проем сердечника проходят четыре провода (3 фазных и 1 нулевой).

Схема работы трехфазного УЗО

При нормальной работе токи в нулевом и фазных проводах суммируются таким образом, что магнитные потоки в сердечнике взаимно гасят друг друга. Во вторичной обмотке трансформатора ток отсутствует. При появлении тока утечки через одну из фаз, равновесие нарушается и образующийся в результате ток во вторичной обмотке действует на управляющий элемент (У), отключающий потребителя (М) от сети.

Утечки могут происходить не только в фазных, но и в нулевых проводах. Защита реагирует на них одинаково, но с обнаружением повреждения изоляции на нейтрали может потребоваться демонтаж схемы. Чтобы этого не делать, применяют двух- и четырехполюсные выключатели, с помощью которых производится коммутация фазных и нулевых проводов.

УЗО является сложным и очень чувствительным прибором. Выбирать устройства на рынке следует у известных фирм, имеющих сертификаты установленной формы со ссылками на ГОСТы. Небольшие партии экспортных изделий могут оказаться подделкой. Параметры покупаемого прибора следует соотносить с характеристиками известных устройств, например, УЗО-2000.

Схемы подключения

Принцип работы асинхронного двигателя

Включение защиты по току утечки в распределительных щитах производится, если применяются системы TNS или TN-C-S. При этом к нулевой шине заземления PE подключаются корпуса всех электроприборов. При нарушении изоляции ток утечки стекает с корпуса прибора в землю через проводник PE, приводя к срабатыванию защиты.

При любом подключении УЗО учитываются следующие правила:

Для нулевого проводника и заземления в щите устанавливаются отдельные шины.
Проводник заземления не участвует в подключении устройства.
Питание подключается к верхним клеммам аппарата. При этом нейтраль подсоединяется к разъему с обозначением «N». Путать ее с фазой недопустимо!
Допустимый ток устройства должен быть равным или выше тока автомата.

Однофазный ввод

Схема предусматривает обязательное разделение нулевой шины (N) и земли (PE). Если поставить защиту на отдельные части, то так обеспечивается каскадное отключение в системе.

Схема подключения УЗО к однофазной сети

Схема является простой и одной из самых распространенных. Для УЗО важно не ошибиться, где располагается нейтраль (N), входящий (1) и исходящий (2) проводники. Подключают УЗО всегда после автоматического выключателя. Затем к его выходу можно снова подключать автоматы для отдельных линий.

Трехфазный ввод

В трехфазной схеме можно защищать также однофазных потребителей. Вводы шин «нуля» и «земли» совмещаются. Электросчетчик устанавливается между главным автоматом и УЗО.

Схема трехфазного подключения УЗО

Ток нагрузки УЗО должен быть защищен от перегрузок. Для этого его подбирают на ступень выше, чем у рядом стоящего автомата.

С точки зрения применения УЗО следует отличать рабочий нулевой провод N и защитный ноль земли PE. По первому ток течет в режиме нормальной работы, а по второму только тогда, когда происходит авария (утечка).

Часто встречается неправильное подключение, вызывающее постоянное срабатывание защиты. При этом только оно одно может вызвать сбой в работе целой группы.

Узо в квартирах

Принцип работы синхронного генератора

После главного автомата и счетчика рекомендуется ставить УЗО для защиты всей проводки квартиры. Для некоторых бытовых приборов размещают отдельную защиту в щите управления или рядом с потребителем монтируют для нее специальную коробку.

Для квартиры выбирается двухполюсная установка УЗО. Также нужно определить значения электрического тока, которые ее характеризуют:

отсечки превышает на 25% максимальный ток потребления;
номинальный ток, на который рассчитан прибор (указан в характеристике и должен превышать ток отсечки);
дифференциальный показатель срабатывания защиты.

Для квартиры выбирается прибор с переменным током. При большом количестве техники возможны необоснованные срабатывания УЗО. Чтобы этого не происходило, увеличивают пороговое значение тока до максимально приемлемого и безопасного для человека (30 мА).

Устройство крепится в щитке на DIN-рейки или через специальные отверстия. Оно имеет маркировку фазного и нулевого проводов. Вход делается сверху, а выход – снизу.

Одноуровневая защита одним устройством на входе позволяет прекратить подачу электричества в квартиру полностью. Ее также устанавливают на отдельные устройства, например, на стиральную машину или электроплиту.

Если разместить УЗО на отдельных участках, схема получится громоздкой, но зато отключения будут автономными. Для отдельного прибора подключение производится перед автоматом.

Распространенные ошибки при подключении.

Сплетение нулевых проводов в узел. В результате происходят непредвиденные срабатывания.
Изготовление самодельного заземления не по правилам (сопротивление выше 4 ом).
Соединение «нуля» с «землей» приводит к периодическим отключениям электричества.

Узо в частном доме

Частные домовладельцы применяют большое количество устройств, требующих наличия индивидуального УЗО. К ним относятся стиральная машина, электрический котел системы отопления, печь для сауны, станки, сварочный трансформатор и другое оборудование. Чем длиннее перечень, тем больше вероятность выхода из строя его элементов.

Для индивидуального дома подходит система ТТ с глухим заземлением нейтрали и подсоединением токопроводящих частей приборов к независимому заземлению. Оно чаще всего делается модульно-штыревым.

УЗО размещают в щите. Применяют четырехполюсные и двухполюсные устройства в зависимости от того, какие подключаются потребители: однофазные или трехфазные. Принцип каскадного включения остается, но схема получается сложней. Ввод делается трехфазным, а потребителей гораздо больше, чем в квартире. Общие правила подключения защиты те же, что и в квартире.

В частном доме часто применяют дифавтоматы, совмещающие в себе функции УЗО автоматического выключателя. Его преимущества следующие:

меньше места в щитке;
простота установки;
срабатывание по причине утечки, короткого замыкания или перегрузки;
цена ниже, чем у двух отдельных устройств, функции которых он объединяет.

Аналогично УЗО дифавтоматы имеют много вариантов подключения: с заземлением и без него, по селективному или неселективному способу. К ним также подключаются фаза и ноль цепи, который не допускается объединять с заземлением, поскольку токи в этих проводниках принципиально отличаются.

Дифференциальные автоматы в частном доме

Недостаток: при выходе из строя приходится снова покупать дифавтомат, что равноценно замене сразу двух устройств.

Также не все умеют пользоваться таким сложным оборудованием и предпочитают обходиться одними автоматами. Но при этом подключение заземления к корпусам приборов без УЗО или дифавтоматов недопустимо.

Обычные автоматы не обеспечивают скорости отключения сети, необходимой для безопасности человека.

Правила применения УЗО также актуальны для дифференциальных автоматов.

Подключение УЗО. Видео

Данное видео подробно расскажет про схему подключения устройства защитного отключения.

Действие устройства защитного отключения основано на ограничении времени протекания электрического тока через тело человека (путем быстрого отключения) при случайном прикосновении к находящимся под напряжением частям электроустановок. Некоторые схемы его подключения предусматривают также отключение сети сразу при возникновении тока утечки через провод заземления.

При правильной установке и обслуживании УЗО обеспечивают безопасное пользование электроприборами в квартире и доме. Надежными являются электромеханические устройства защиты от поражения током, соответствующие требованиям ГОСТов.

Важно

УЗО необходимо в современном жилье, поскольку его стоимость неизмеримо ниже, чем у современной бытовой и электронной техники, которая может выйти из строя, но важнее всего является обеспечение электробезопасности.

Источник: https://elquanta.ru/vyklyuchateli/princip-raboty-uzo.html

Принцип работы УЗО – состав, конструктивные особенности и нюансы подключения

Когда встает вопрос безопасной эксплуатации электроустановок в быту, необходимо понять тот факт, что пробитый питающий провод создает угрозу жизни человека. Поврежденная изоляция – это своеобразный мостик, через который электрический потенциал сети передается на корпус установки.

К примеру, это может быть холодильник, стиральная или посудомоечная машина и так далее. В этом случае потребитель не столь важен. Угроза эта реальная, вплоть до смертельного исхода. Поэтому установка устройства защитного отключения (УЗО) является первостепенной необходимостью.

Поэтому в этой статье рассмотрим принцип работы УЗО.

Но перед этим хотелось бы определиться, что собой представляет данный аппарат. По сути, это быстродействующий выключатель. Он реагирует на ток дифференциального типа, который проходит по подводящему кабелю от сети до потребителя. Он сработает только в том случае, если произойдет утечка электрического тока на заземление сети.

Устройство

Если рассмотреть УЗО изнутри, то можно увидеть принципиальную электрическую схему, в основе которой лежит трансформатор. Этот трансформатор называют дифференциальным или прибором тока нулевой последовательности.

В нем три обмотки:

Две первые (первичная и вторичная) замыкаются на фазе и нуле. Полярность подключения в данном случае не имеет значения.
Третья подключается к пусковому рабочему органу, который может состоять из реле или электронных приборов. Поэтому все УЗО делятся сегодня на электромеханические или электронные.

Пусковой орган напрямую связан с управляющим органом, который состоит из контактной группы (силовой) и привода. Есть в УЗО и так называемая тестовая кнопка. С ее помощью проверяется аппарат на работоспособность.

Схема устройство защитного отключения узо

Как работает

Теперь рассмотрим принцип действия УЗО под нагрузкой. Итак, на выход прибора начинает действовать нагрузка от потребителя. При этом электрический ток проходит от сети через первичную и вторичную обмотки до потребляющего устройства.

Это нормальный режим работы. По проводникам в магнитном поле трансформатора навстречу друг другу по первичной и вторичной обмотке движется ток. На обмотках его величина равна, а направление противоположное.

То есть, по законам физики магнитный поток в трансформаторе равен нулю.

В третьей обмотке магнитный поток также равен нулю, пусковой орган неподвижен, он не работает, то есть, само устройство защитного отключения работает в штатном режиме.

Теперь ситуация с пробитой изоляцией. Получается так, что по первичной фазной обмотке движется не только сетевой ток, но и ток утечки. То есть, его сила здесь становится больше. А сам ток утечки является дифференцированным. Значит, в трансформаторе образовались две неравные силы тока, которые будут влиять на магнитный поток.

Источник: http://OnlineElektrik.ru/eoborudovanie/ustroystvazo/princip-raboty-uzo-sostav-konstruktivnye-osobennosti-i-nyuansy-podklyucheniya.html

Узо схемы подключения, типы, принцип работы

Совершенствуя технологии и конструкции человечество постоянно повышает качество своей жизни, это происходит во всех областях жизнедеятельности.

Данная статья расскажет обывателю о очередном прогрессивном электроустройстве (УЗО – устройство защитного отключения), которое выполняет целый ряд полезных функций при установке его в электропроводку, а именно: контроль за потерями тока, предотвращение К.

З., как следствие защита человека от удара электрическим током. Теперь обо всем по порядку и подробно.

Принцип работы УЗО и его отличия от автоматического и дифференциального выключателя

В схемах подключения питания квартир и домов до недавнего времени не применяли УЗО (устройство защитного отключения), а применялся лишь автоматический выключатель. Многие могут думать что автомат вполне действенная и эффективная защита.

Возьмем к примеру автомат на 16 А, то есть при токе в 16 А автомат сработает и разомкнет питание электрической цепи, очень даже неплохо, при условии что смертельным током считается ток в каких то 0,1 А. Скорее автомат спасет вашу проводку, от перегрузок в ней, но не защитит вас от удара током.

Что же делает УЗО, то есть как оно работает?
Принцип работы УЗО прост. Так УЗО имеет в своем составе сердечник- кольцо, с двумя обмотками, фактически маленький трансформатор. Количество витков в обмотках, материал и сечение проводов идентичны, то есть обмотки одинаковы по физическим и электрическим свойствам.

При этом через одну обмотку и в одном направлении ток поступает для питания электроприборов в нашем помещении, а к другой в другом направлении приходит уже после них. Неважно насколько разветвленной и обширной сетью является проводка в помещении в итоге суммарные токи при входе в него и при выходе должны быть одинаковы – это уже известная аксиома (правило Кирхгофа).

А что будет если в одинаковых обмотках в разных направлениях будет протекать одинаковый электрический ток, да практически ничего интересного… Два образующихся магнитных поля от каждой из обмоток просто напросто будут компенсировать друг друга, тем самым напряженность магнитного поля будет стремиться к нулю.

Теперь представим, что у нас появились потери в нашем помещении, ну например один из приборов начал пробивать через корпус и проводить ток на землю, или не дай бог кого то ударило током.

В этом случае суммарный ток на входе и на выходе из помещения будет различным, нарушится баланс магнитных полей в сердечнике, возникнет доминирующее магнитное поле от входящего электрического тока. В итоге сработает механическая часть, которая и отключит питание помещения.

Совет

Теперь когда вы знаете о принципе работы УЗО, можно сказать, что вопрос о том, чем УЗО отличатся от автоматического выключателя, не корректен, так как в принципе это два совершенно разных устройства дополняющих друг друга функционально в электропроводке, но никак не заменяющих. Стоит заметить что бывают УЗО совмещенные с автоматом отключения по току, называются они дифференциальные автоматы. Дифференциальный автомат отключит питание в случае проявления одного из критериев: — превышение номинального рабочего тока в питающей цепи (функции автоматического выключателя);

— в случае разницы между входящим и выходящим током в помещении (функции УЗО).

Виды УЗО и их классификация

По способу срабатывания

• УЗО−Д без вспомогательного источника питанияСрабатывает за счет механизма, приводимого в действие от дифференциального магнитного поля в сердечнике УЗО• УЗО−Д со вспомогательным источником питания:

Источник питания управляет механизмом срабатывания (отключения) УЗО. Минусом таких УЗО может быть неспособность отключить нагрузку при отсутствии питания на вспомогательном источнике.

По способу монтажа и установки

• стационарные с монтажом в распределительном щите или устанавливаемые в розетку (в виде розетки)
• переносные устанавливаемые в розетку

По числу контролирующих фаз

Одна фаза – четыре контакта;Две фазы – шесть контактов;

Три фазы – восемь контактов.

По возможности регулировки дифференциального тока

• нерегулируемые УЗО• регулируемые УЗО: с дискретным регулированием

с плавным регулированием

Дополнительно хотелось сказать о силе дифференциального тока, при котором происходит срабатывание УЗО. Так в случае установки УЗО для защиты людей, УЗО должно срабатывать при силе дифференциального тока 4-6 мА (точное значение выбирается производителем устройства и обычно составляет 5 мА) за время не более 25 мс.

Именно за это время ритм работы сердца у живого организма не сбивается, в противном случае может наступить остановка сердца, наиболее частый случай смертельных исходов при поражении электрическим током. Для устройств GFCI, работающих с оборудованием , отключающий дифференциальный ток может составлять до 30 мА.

В Европе используются УЗО с отключающим дифференциальным током от 10 до 500 мА.

По стойкости к импульсному току помех

• возможно отключение при импульсных скачках (индукционный ток)
• стойкие к импульсным скачкам тока

По условиям функционирования

• УЗО−Д типа АС — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий;• УЗО−Д типа А — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный сину¬соидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие;• УЗО−Д типа В. УЗО реагирует на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи.• УЗО−Д типа S — селективное (с выдержкой по времени отключения), это может быть необходимо там, где встречается индуктивная нагрузка.• УЗО−Д типа G — то же что и S, но с меньшей выдержкой времени.

Применение УЗО типа А целесообразно в основанных случаях, например, в цепях, содержащих потребители с тиристорным управлением без разделительного трансформатора. УЗО типа В применяют в промышленных электроустановках со смешанным питанием — переменным, выпрямленным и постоянным токами.

Схемы подключения УЗО

Схема подключения в однофазную сеть

Схема подключения УЗО или диференциального автомата предпологает установку в замкнутый контур контролирующей цепи, при этом подключение фаз и нейтрали осуществляется согласно маркировке на контактах УЗО (дифференциального автомата). Далее приведена схема подключения четырехкантактного УЗО (однофазное)

Стоит заметить, что номинальный рабочий ток для УЗО должен быть больше, чем ток срабатывания автоматического выключателя (так на схеме у УЗО ток 63 А, а для автоматического выключателя 50А. Дифференциальный ток на срабатывание УЗО составляет 30 мА)

Схема подключения УЗО в трехфазную сеть

В трехфазную сеть можно подключить специализированное, трехфазное УЗО (восьмиконтактное) или установить три (четырехконтактных) однофазных УЗО. В случае применения трехфазного УЗО, оно устанавливается в схему согласно рисунка ниже. Если вы используете три однофазных УЗО, то фактически будет три схемы согласно рисунка выше.

Схема подключения УЗО с заземлением

Еще один вариант подключения УЗО, когда используется схема подключения с заземлением, а не с нейтралью.

Магнитное поле в этой схеме подключения будет уравновешано тремя равными токами, то есть эта схема подойдет для подключения двигателя, где во всех фазах нагрузка по току будет одинаковой.

В противном случае, если будет разница тока хотя бы в одной из фаз относительно двух других, УЗО сработает.

После того, как вы ознакомились с тем что же такое УЗО, можно подобрать необходимое УЗО по вашим параметром исходя из его маркировки. Более подробно о маркировки УЗО можно узнать из статьи «Маркировка устройства защитного отключения (УЗО)».

Источник: http://xn——7kcglddctzgerobebivoffrddel5x.xn--p1ai/kommunikatsii/elektroprovodka/247-uzo-skhemy-podklyucheniya-tipy-printsip-raboty

Узо принцип работы и подключение

Все УЗО относятся к категории электр он ной защитной аппаратуры. Тем не менее, по своему функци он альному назначению, устройство защитного отключения значительно отличается от стандартных автоматических выключателей. В чем же их различие, и как работает УЗО в сравнении с автоматом?

Всем известно, что с течением времени, происходит старение изоляции проводов. Могут возникнуть ее повреждения, а к он такты, соединяющие токоведущие части, постепенно ослабевают.

Эти факторы, в к он ечном итоге, приводят к утечкам тока, из-за которых происходит искрение и дальнейшее возгорание. Нередко, таких аварийных фазных проводов, находящихся под напряжением, могут нечаянно коснуться люди.

В этой ситуации, удар током представляет серьезную опасность.

Назначение УЗО

Устройства защитного отключения должны реагировать даже на незначительные кратковременные утечки тока.

В этом и заключается их основное отличие от автоматических выключателей, срабатывающих только при перегрузках и коротких замыканиях.

У автоматов очень высокая время-токовая характеристика срабатывания, тогда как УЗО срабатывает практически мгновенно, при наличии даже самого минимального тока утечки.

Основным предназначением УЗО является защита людей от возможных поражений электротоком, а также предотвращение опасных утечек тока.

Принципы работы УЗО

С технической точки зрения, любое УЗО является быстродействующим выключателем. В основе принципов работы устройства защитного отключения лежит реагирование датчика тока на изменяющийся дифференциальный ток.

протекающий в проводниках. Именно по этим проводникам и происходит подача тока на электроустановку, которую защищает УЗО.

На тороидальный сердечник производится намотка дифференциального трансформатора, который и является датчиком тока.

Обратите внимание

Для определения порога срабатывания УЗО, имеющего определенное значение тока, применяется высокочувствительное магнитоэлектрическое реле. Надежность релейных к он струкций считается достаточно высокой. Кроме релейных, в настоящее время стали появляться электр он ные к он струкции устройств. Здесь пороговый элемент определяет специальная электр он ная схема.

Однако, обычные релейные устройства представляются более надежными.

Приведение в действие исполнительного механизма как раз и осуществляется с помощью реле, в результате, происходит разрыв электрической цепи.

Данный механизм состоит из двух основных элементов: к он тактной группы, рассчитанной на максимальный ток и пружинного привода, производящего разрыв цепи, при возникновении аварийной ситуации.

Чтобы проверить исправность устройства, внутри него существует специальная цепь, искусственно создающая утечку тока. Это приводит к срабатыванию прибора и дает возможность периодически проверять его исправность, не вызывая специалистов по проведению электроизмерений.

Непосредственная работа УЗО осуществляется по следующей схеме. Следует рассмотреть ситуацию, когда система электроснабжения работает нормально и токи утечки отсутствуют. Рабочий ток проходит через трансформатор и производит наведение магнитных потоков, направленных навстречу друг другу и одинаковых по величине.

При их взаимодействии ток во вторичной обмотке трансформатора имеет нулевое значение, и срабатывания порогового элемента не происходит. Когда появляется утечка тока, то происходит нарушение баланса токов в первичной обмотке. Из-за этого, во вторичной обмотке появляется ток.

Благодаря этому току, срабатывает пороговый элемент, а исполнительный механизм приводится в действие и обесточивает к он тролируемую цепь.

С технической точки зрения устройство защитного отключения состоит из пластмассового корпуса, устойчивого к возгоранию. На его задней части имеются специальные замки под установку на DIN рейку в электрическом щитке. Кроме уже рассмотренных элементов, внутри корпуса установлена дугогасительная камера, нейтрализующая электроразрядную дугу. Для подключения проводов используются зажимы.

Параметры срабатывания УЗО

Для правильного выбора уставки срабатывания устройства, следует помнить об опасности переменного тока для человека. Под его действием наступает фибрилляция сердца, когда сокращения равны частоте тока, то есть, 50 раз в секунду. Такое состояние вызывает ток, начиная со 100 миллиампер.

Поэтому, уставки, при которых срабатывает УЗО, выбираются с запасом на уровне 10 и 30 миллиампер. Самые низкие значения используются в помещениях с повышенной опасностью, например, в ванных комната. Наиболее высокие уставки составляют 300 мА. УЗО с такими уставками применяются в зданиях, защищая их от возгораний из-за поврежденной электропроводки .

Важно

При выборе УЗО учитывается номинальный ток, требуемая чувствительность и количество полюсов, в соответствии с фазами питающей сети. Необходимо проверять степень термической устойчивости прибора, а также способность к включению и отключению, исходя из расчетных сетевых параметров.

Значение номинального тока для УЗО должно быть выше, чем у автомата. Меньший токовый номинал автомата позволит уберечь УЗО от повреждений при коротком замыкании в цепи.

Как подключить УЗО

Все клеммы на корпусе УЗО промаркированы соответствующими буквами. Клемма N предназначена для нулевого провода, а L – для фазного провода. Поэтому, должны подключаться к своим зажимам.

Также, необходимо учитывать положение входа и выхода и ни в коем случае не менять их местами. Вход расположен в верхней части устройства. К нему подключаются питающие провода, идущие через вводный автомат.

Выход располагается в нижней части УЗО и к нему подключается нагрузка. Если перепутать положение входа и выхода, то возможны ложные срабатывания устройства защитного отключения или его полный отказ от работы.

М он таж УЗО производится в электрощиток вместе с обычными автоматическими выключателями.Таким образом, приборы, установленные вместе, обеспечивают защиту не только от коротких замыканий и перегрузок, но и от токов утечки. Одновременно, находится под защитой и само УЗО, которое подключается за вводным автоматом.

Подключение устройства защитного отключения в квартире или частном доме имеет свои особенности.

Для квартир, где используется однофазная сеть, схема подключения УЗО собирается следующим образом, соблюдая определенную последовательность: вводный автомат=>прибор учета электроэнергии=>само УЗО с током утечки 30 мА=>вся электрическая сеть.

Для потребителей с большой мощностью рекомендуется использовать собственные кабельные линии с подключением отдельных устройств защитного отключения.

В больших частных домах, схема подключения защитных устройств отличается от квартир, в силу своей специфики. Здесь все приборы подключаются следующим образом: вводный автомат=>прибор учета электроэнергии=>вводное УЗО с селективным действием (100-300 мА)=>автоматические выключатели для отдельных потребителей=>УЗО на 10-30 мА на отдельные группы потребителей.

Узо ошибки при подключении

Правильное подключение защитных устройств является залогом надежной работы всей электрической сети.

Световой поток светодиода онлайн расч.
.

Узо схемы подключения, типы, принцип работы

З. как следствие защита человека от удара электрическим током. Теперь обо всем по порядку и подробно.

Принцип работы УЗО и его отличия от автоматического и дифференциального выключателя

Совет

При этом через одну обмотку и в одном направлении ток поступает для питания электроприборов в нашем помещении, а к другой в другом направлении приходит уже после них.

Неважно насколько разветвленной и обширной сетью является проводка в помещении в итоге суммарные токи при входе в него и при выходе должны быть одинаковы – это уже известная аксиома (правило Кирхгофа).

В этом случае суммарный ток на входе и на выходе из помещения будет различным, нарушится баланс магнитных полей в сердечнике, возникнет доминирующее магнитное поле от входящего электрического тока. В итоге сработает механическая часть, которая и отключит питание помещения. Теперь когда вы знаете о принципе работы УЗО, можно сказать, что вопрос о том, чем УЗО отличатся от автоматического выключателя, не корректен, так как в принципе это два совершенно разных устройства дополняющих друг друга функционально в электропроводке, но никак не заменяющих. Стоит заметить что бывают УЗО совмещенные с автоматом отключения по току, называются они дифференциальные автоматы. Дифференциальный автомат отключит питание в случае проявления одного из критериев: — превышение номинального рабочего тока в питающей цепи (функции автоматического выключателя);

— в случае разницы между входящим и выходящим током в помещении (функции УЗО).

Виды УЗО и их классификация

По способу срабатывания

По способу монтажа и установки

По числу контролирующих фаз

Одна фаза – четыре контакта;Две фазы – шесть контактов;

Три фазы – восемь контактов.

По возможности регулировки дифференциального тока

• нерегулируемые УЗО• регулируемые УЗО: с дискретным регулированием

с плавным регулированием

Именно за это время ритм работы сердца у живого организма не сбивается, в противном случае может наступить остановка сердца, наиболее частый случай смертельных исходов при поражении электрическим током. Для устройств GFCI, работающих с оборудованием. отключающий дифференциальный ток может составлять до 30 мА.

В Европе используются УЗО с отключающим дифференциальным током от 10 до 500 мА.

По стойкости к импульсному току помех

• возможно отключение при импульсных скачках (индукционный ток)
• стойкие к импульсным скачкам тока

По условиям функционирования

Схемы подключения УЗО

Схема подключения в однофазную сеть

Схема подключения УЗО в трехфазную сеть

Схема подключения УЗО с заземлением

Еще один вариант подключения УЗО, когда используется схема подключения с заземлением, а не с нейтралью.

В противном случае, если будет разница тока хотя бы в одной из фаз относительно двух других, УЗО сработает.

После того, как вы ознакомились с тем что же такое УЗО, можно подобрать необходимое УЗО по вашим параметром исходя из его маркировки. Более подробно о маркировки УЗО можно узнать из статьи «Маркировка устройства защитного отключения (УЗО) «.

Добавить комментарий

Источник: http://remontonly.ru/uzo-printsip-raboty-i-podklyuchenie.html

Что такое УЗО в электрике: разновидности, принцип работы

Непосредственно перед тем, как разобрать вопросы принципа действия, области применения и классификации УЗО, а так же правил по их выбору, нужно разобраться подробнее с тем, что же представляют собой данные приборы.

Распространено заблуждение, что УЗО и «автоматы» — тождественные понятия, и это категорически неверно. Названные приборы отличаются друг от друга не только по принципу работы, но и призваны выполнять абсолютно разные задачи.

Необходимость применения устройств защитного отключения обусловлена тем, что такие устройства призваны максимально обезопасить все помещения, которые богаты проводкой и, как следствие, подвержены возникновению сопряженных с электрическим током опасностей как для целостности помещения (защита от пожароопасных ситуаций), так и для безопасной жизнедеятельности человека.

Что такое УЗО

УЗО (или устройство защитного отключения) – прибор, предназначающийся для отсекания подачи электрического тока в цепи, когда возникает утечка на землю. Следовательно, УЗО призваны осуществлять функцию своего рода предохранителя от вероятного поражения от контакта с током.

Принципиальное отличие данных устройств от «автоматов» – то, что автомат призван, по большей части, спасти оборудование от повреждений и характеризуется срабатыванием при силах тока, которые для человека могут стать смертельными, УЗО же сработает и при утечке на порядок по значению меньшей, чем требуемая для выведения из строя оборудования.

Принцип работы

Устройства защитного отключения иногда называются «дифференциальными автоматами» и «автоматами дифференциального тока». Такие названия более точно описывают и открывают суть и принципы действия рассматриваемого устройства.

Работает УЗО следующим образом: оно воспринимает разность в силах тока на входах (так называемая фаза) и на выходах (иначе говоря, ноль).

При существующем различие в обозначенных значениях и достижением ими определенных, установленных величин, устройство сразу же разомкнет цепь.

Обратите внимание

Такую разницу входящих и выходящих токов, на которую устройство защитного отключения сработает, специально выбирают на порядок меньше по значению, чем то, что сможет в определенной степени нанести физический вред здоровью человеку. Обычно, это значения от 15 до 30 мА.

По причине описанного принципа, УЗО способны размыкать цепи при наличии факта «пробоя» даже на сам корпус, до момента воздействия на человека. К тому же, эти устройства, помимо функции защиты человеческой жизнедеятельности, берегут и средства хозяев, и предотвращают пожароопасные ситуации, ведь полностью устраняют проблему «утекающих» электрических токов.

Области применения УЗО

Устройства защитного отключения применяются в качестве комплектующих для ВРУ – это вводно-распределительные устройства, для щитов группового типа (яркий пример – этажный щит в жилом доме). Так же часто эти устройства можно встретить в щитах распределителей и в системах снабжения током для индивидуального потребителя.

Если говорить об областях применения в целом, то характерными примерами являются:

общественные постройки любого плана;
жилые помещения, индивидуальные и многоквартирные;
административные здания;
производственные и прочие промышленные помещения;
различного рода предприятия.

Применять УЗО, как мы уже выяснили, выгодно и правильно как с точки зрения экономической, так и с точки зрения пожаробезопасности, что уж говорить о защите человека.

Если говорить о пожароопасных ситуациях, то приблизительно 40 из 100 возникают из-за того, что существующая проводка устарела как морально, так и в техническом плане. Помимо привычных КЗ (коротких замыканий), нередки случаи деформации изоляционных слоев, что способствует дополнительным утечкам тока.

Чаще всего утечки тока по своей величине незначительны для того, чтобы сработали устройства типа «автоматов». Но величины такого тока может быть достаточно для возникновения пожароопасной ситуации. Учитывая данную особенность, целесообразно устанавливать УЗО.

Чтобы контролировать состояние изоляционных элементов, ставятся УЗО на значения в 100-300 мА (для квартир, к примеру, подойдёт 100 мА, а в офисах и частных домах – 300 мА).

Если же говорить о защите человеческой жизнедеятельности от поражающих факторов воздействия электрического тока, то величина, при которой сработает устройство, не должна превышать 30 мА.

Не меньше, ведь при недостаточной величине критического значения существует вероятность ложных срабатываний прибора. Рекомендована установка УЗО в линиях питания розеток, располагающихся в ванных комнатах, на кухнях, так же в цепях «стиралок» и «посудомоек».

Идеально, когда такие устройства установлены на все группы розеток.

Классификация и разновидности УЗО

Существующие устройства защитного отключения подразделяются на значительное количество подвидов.

Критериями для разделения выступают:

Принцип действия (наличие или отсутствие дополнительного источника питания);
Метод установки (переносное УЗО, стационарное);
Количество полюсов (от 1 до 4);
Защищенность от сверхтока и перегрузки (по наличию такой защиты: от КЗ – коротких замыканий, перегрузок и сверхтоков);
Возможность регулировки отключающихся дифференциальных токов (либо есть, либо нет);
Стойкость к импульсным напряжениям (либо есть, либо нет);
Связь с сетью (электромеханика и «электроника»).

Так же критерием для разделения на подвиды выступает следующий – условия нормальной работы. По данному критерию УЗО делятся на:

УЗО-Д (АС);
УЗО-Д (А);
УЗО-Д (В);
УЗО-Д (S);
УЗО-Д (G).

АС характеризуется реакцией на переменные токи синусоидального характера, которые возникают внезапно или постепенно возрастают.

А – на переменные токи синусоидального характера, постоянные пульсирующие токи.

В – на дифференциально-постоянные, переменные и выпрямленные токи.

УЗО типа S характеризуется реакцией селективного типа (или выдержкой) на токи с УЗО-Д подгруппы В.

G – это аналог подвида S с уменьшенной выдержкой.

К рабочим характеристикам рассматриваемых устройств относятся следующие: номинальный ток, номинальное напряжение, уставка по токам утечки, номинальный ток КЗ (короткого замыкания).

Выбор УЗО

Чтобы выбрать то или иное УЗО, нужно, для начала, определиться, требуется ли защита от прямых (непрямых) контактов тока, КЗ, перегрузок и селективности. Самым распространенными и дешевыми являются устройства подтипов А и АС. Важно учитывать так же габариты УЗО. Вполне может получиться, что выбранное устройство просто не поместиться в щиток.

Следует обратить внимание и на напряжения и токи нагрузки УЗО. Выбирать их рекомендуется, исходя из напряжения сети, которую требуется защищать.

Так же учитывается максимальное значение электрического тока на линии. С учетом номинальных токов выбирается установка определённого вида УЗО. Для классических линий при токах в 16-40 А подойдёт 30 мА.

При токах в 40 А выбирается установка в 100 мА, для 80 А – 300 мА.

Важно

В случаях, когда требуется обеспечение мер защиты для создания пожарной безопасности, выбираются установки в 300 мА. В случае выделенных линий по обеспечению питанием пожароопасного помещения (например, бани или сауны, ванной) потребуется установка в 10 мА, при групповых линиях – 30 мА.

Выбирая устройства защитного отключения, следует учитывать важную особенность: в больших по площади помещениях и квартирах при наличии сложных схем разводок (в загородных домах, на производствах), все зоны или отдельные участки помещения при наличии собственной проводки должны оборудоваться и собственными УЗО.
Поэтому, кроме выбора типов устройств, стоит так же рассчитать количество, которое потребуется для обеспечения надежной защиты помещения как от пожароопасных ситуаций, так и случаев непреднамеренного поражения электрическим током.

Чтобы систематизировать и обобщить накопленные знания о том, что такое УЗО и какими группами представлены на сегодняшний день, какую роль выполняют и где их применение практически необходимо, рекомендуется, прежде всего, понять отличие УЗО от устройств типа «автоматов».

Автоматы в большей степени призваны спасти оборудование и приборы, выдерживая при этом нагрузки тока, которые УЗО просто-напросто не выдержит, что и говорить о человеческой безопасности.

Необходимость применения УЗО при современных темпах электрификации помещений, как жилых, так и производственных, очевидна и их наличие в наши дни на различных линиях и потоках – важное требование и мера предупреждения возникновения неприятных ситуаций.

Источник: http://remontnichok.ru/elektrichestvo/chto-takoe-uzo-v-elektrike-raznovidnosti-princip-raboty

Назначение и принцип работы УЗО

Полноценная защита людей, проводки и помещений может быть обеспечена только специальным устройством защитного отключения (УЗО). Почему недостаточно установить обычные «пробки» или стандартные автоматические выключатели? Потому что такие устройства, срабатывающие в основном исключительно при токах короткого замыкания и на перегрузки, не реагируют на мгновенные пиковые нагрузки.

Чтобы полностью чувствовать себя в безопасности от поражения током, а также исключить утечки из поврежденной электропроводки или неисправных электробытовых приборов, необходимо определить разницу между величиной тока, который направлен к потребителям, с величиной поступающего обратно тока, и в случае если разница есть, необходимо обесточить цепь.

Именно такую оценку и «расчет» выполняет этот прибор в автоматическом режиме, мгновенно оценивая разность токов и отключая подачу электроэнергии и тем самым спасая от поражения электрическим током.

Устройство и принцип работы УЗО

В работе УЗО действует принцип равенства входящего и исходящего электрического тока. Обычно поступающий к потребителям провод называется фазным, а обратный нулевым. Если токи с этих источников пропустить через две обмотки, внутри которых помещен сердечник из ферромагнитного сплава, то при их равенстве, то есть отсутствии утечек, они будут создавать одинаковые наводящие токи.

По законам физики магнитные потоки, образуемые наводящими токами, взаимно компенсируются и приравниваются к нулю. При утечке будет иметься разница между уходящим и приходящим токами, создающая в сердечнике мощность магнитного потока, отличную от нуля. Такой поток начинает воздействовать на третью катушку с обмоткой, которая управляет разрывом цепи при возникновении на нее воздействия.

Естественно, устройство с конструкцией из сердечника и трех катушек обмотки, это всего лишь пример самого простого УЗО.

Промышленностью сегодня выпускаются модели с установленными специальными фильтрами, назначение которых срабатывать на ложные срабатывания и помехи, а также с добавлением и некоторых других элементов.

Совет

Но принцип действия, который мы описали выше, остается одинаковым во всех приборах, попадающих под определение категории УЗО.

По своей конструкции известны однофазные и трехфазные УЗО. По степени надежности из делят на электронные и электромеханические.

Виды УЗО: электромеханические и электронные

Этот прибор стал основой всех дальнейших разработок. В нем не используются электронные схемы, а вся работа построена на использовании физических законов и точно отрегулированного механизма. Принципом работы также является закон магнитной индукции.

Такие приборы очень требовательны к используемым в них механическим частям. Они стоят несколько дороже остальных видов УЗО, но боле надежны и имеют ряд преимуществ в сравнении с электронными. Основное, это то, что они могут использоваться в сетях с любым уровнем напряжения.

Благодаря своим конструкционным особенностям Такие приборы обеспечивают 100% срабатываний при возникновении проблем.

При том, что электронные УЗО состоят из таких же, как и электромеханические, компонентов, они отличаются от них тем, что в качестве чувствительного магнитоэлектрического элемента они используют электронную схему. В состав схемы включаются фильтры, усилители, выпрямители и элементы сравнения. Их работа находится в прямой зависимости от напряжения в сети.

Как выбирать УЗО

Предпочтение в покупке рекомендуется отдавать электромеханическим устройствам. Кроме того, необходимо обращать внимание на качество его изготовления и технические характеристики.

В числе таких характеристик следует учитывать номинальный ток, с которым работает прибор. Номинальный ток равен максимальной нагрузке, деленной на фазное напряжение.

Вторым параметром по важности учета при выборе является ток срабатывания. Для использования в частных домах и квартирах срабатывание устройство должно происходить при токе в 10 мА. Для промышленных объектов эта величина может начинаться от 100 и доходить до 300 мА.

Обратите внимание

Третий вид показателей выбора, это то, к какому классу относится устройство: А или АС. Устройства, которые относятся к типу АС, срабатывает при появлении синусоидальных токов. Но современная оргтехника и некоторые электробытовые приборы во время замыкания на землю могут выдавать пульсирующий ток.

Покупая УЗО, также нужно обратить внимание на наличие или отсутствие в нем дифференциальной защиты, как в обычных автоматических выключателях.

Предпочтительнее выбирать именно такие комбинированные устройства, выполняющие одновременно две функции: и УЗО и срабатывания на токи короткого замыкания.

В противном случае для обеспечения защиты от короткого замыкания дополнительно придется устанавливать стандартный автомат защиты.

Источник: http://komfortek.com/e-lektrosnabzhenie/avtomaty-i-uzo/printsip-raboty-uzo.html