Com-ip.ru

КОМ IP
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство защитного отключения это автоматический выключатель

Устройства защиты (УЗО, автоматы)

Защитные устройства, применяемые в электрической сети дома, предназначены для защиты проводки от возможных неисправностей. А значит – и для предохранения человека от поражения электрическим током. Распространенных устройств два — УЗО и автомат . Рассмотрим, какими они бывают и в чем между ними разница.

  • 1 из 1

На фото:

Дифференциальный автомат. Он представляет собой симбиоз автомата и УЗО, смонтированных в одном корпусе. Выгода от его приобретения состоит лишь в том, что упрощаются процессы монтажа и подключения, а также незначительно экономится место внутри распределительного щитка. Во всем остальном дифференциальный автомат не имеет никаких преимуществ перед комбинацией автоматического выключателя и УЗО как отдельных устройств.

На фото: блок дифференциальной защиты от фабрики Siemens.

Автоматический выключатель (в просторечии – «автомат») и устройство защитного отключения (УЗО) – два наиболее распространенных типа указанных устройств. В чем между ними разница и и какими бывают «автоматы» и УЗО.

Автоматический выключатель

Контролирует силу тока в цепи. Его задача – не допустить возникновения так называемых сверхтоков, сила которых превышает значение, максимально допустимое для данной проводки.

На практике такая ситуация может произойти при подключении слишком высокой нагрузки (большого количества мощных электроприборов) или вследствие короткого замыкания (соприкосновения фазового и нулевого проводов – в большинстве случаев это происходит из-за нарушения изоляции).

Сила тока в контролируемой автоматом цепи увеличивается, и, когда она доходит до критического значения, устройство мгновенно обесточивает проблемный участок сети.

Разновидности автоматических выключателей:

Автоматический выключатель срабатывает под действием имеющихся в нем расцепителей. Данные устройства бывают двух видов: тепловые и электромагнитные.

На фото: автоматический выключатель ВА63 от фабрики Schneider Electric.

  • Тепловые расцепители состоят из биметаллической пластины, способной нагреваться и менять форму под воздействием протекающего по ней электрического тока. Как только его сила достигает определенного значения (порога срабатывания автомата), пластина высвобождает специальную пружину и силовые контакты устройства расцепляются.
  • Электромагнитные расцепители срабатывают и выглядят примерно так же. Разница лишь в том, что в этом приспособлении используется индуктивная катушка с магнитным сердечником.

Когда сила тока в цепи достигает порога срабатывания, сердечник приходит в движение под воздействием электромагнитного поля катушки. При этом высвобождается пружина, размыкающая силовые контакты.
Каждый из этих расцепителей обладает собственным запасом надежности, и даже профессионалу сложно судить о том, какой из них лучше справляется с возложенной на него задачей. Поэтому в современных автоматических выключателях применяются сразу оба описанных устройства, работающих параллельно и отлично дополняющих друг друга.

Устройство защитного отключения (УЗО)

контролирует наличие тока утечки (называемого также разностным или дифференциальным). Последний чаще всего появляется из-за нарушения изоляции фазового провода. В результате под напряжением оказываются внешние, нетоковедущие части электроприбора – это называется утечкой тока на корпус. Прикоснувшись к ним либо по неосмотрительности взяв в руки оголенный фазовый провод, человек подвергает свою жизнь и здоровье большой опасности. И здесь на выручку приходит УЗО, которое мгновенно обесточивает подконтрольный участок сети.

  • 1 из 3

На фото:

Принцип действия УЗО. Основан на постоянном контроле силы тока в подающем (фазовом) и обратном (нулевом рабочем) проводниках, которые идут, соответственно, к электроприбору и от него. При нормальных условиях сила тока в них будет примерно одинаковой – разумеется, ее значение берется по модулю, без учета математических знаков «плюс» и «минус». Замыкание одного из проводов на корпус прибора или тело человека вызывает нарушение этого баланса, то есть сила тока в фазовом проводе значительно отличается от таковой в нулевом проводнике.Зафиксировав эту разницу, УЗО приводит в действие механизм расцепителя и прекращает подачу напряжения на аварийный участок сети. В данном случае порог срабатывания устройства – это значение силы дифференциального тока, при котором происходит отключение электроэнергии. Проще говоря, это максимально допустимая разница между силой тока в фазовом и нулевом рабочем проводах. Так, например, аппарат, рассчитанный на 30 мА, сработает именно при таком значении возникшего тока утечки.

УЗО+«автомат» Следует отметить, что УЗО, так же как и остальные электроприборы в доме, должно находиться под защитой автомата. Последний не допустит воздействия токов большой силы (токов короткого замыкания) на силовые контакты УЗО, сохраняя тем самым его работоспособность. Поэтому УЗО всегда устанавливается строго после автоматического выключателя.

Монтаж и подключение

автоматического выключателя и УЗО производятся по одинаковой схеме. Специальная защелка на корпусе устройства позволяет прочно закрепить его на предназначенной для этого DIN-рейке внутри распределительного щитка.

Никаких дополнительных инструментов и приспособлений не требуется. Провода подсоединяют при помощи стандартного винтового зажима. Оголенный провод вставляют между шляпкой винта и фиксирующей шайбой (для этого в пластиковом корпусе устройства предсумотрены прорези), после чего винт затягивают обычной отверткой.

УЗО — ЧТО ЭТО ТАКОЕ И КАК РАБОТАЕТ

Необходимость применения специальных устройств защиты человека от поражения электрическим током, а также электропроводки и оборудования от возможного возгорания при повреждении изоляции обозначилась ещё в прошлом веке.

Этому способствовал ряд факторов:

  • использование железобетонных конструкций в массовом строительстве, вытесняющих деревянные и кирпичные строения;
  • постоянный рост количества электроприборов, применяемых в быту и на производстве;
  • наличие в жилых и производственных объектах централизованных сетей отопления, водоснабжения и канализации, являющихся естественными заземляющими устройствами.

Сети 0,4 кВ выполняются с глухим заземлением нейтрали, поэтому между фазным проводом и любым естественным заземлителем может возникать опасное для жизни напряжение.

Современное жилище человека заполнено большим количеством бытовой техники и различных электрических устройств. В связи с этим возрастает вероятность косвенного прикосновения.

Читать еще:  Концевой выключатель с роликом 12в

Примечание. Косвенное прикосновение — специальный термин, обозначающий прикосновение к нетоковедущим частям оборудования (например, к корпусу электроприбора или устройства), оказавшимся под напряжением вследствие повреждения внутренней изоляции.

В этом случае корпус стиральной машины, холодильника или другой техники может длительное время находиться под фазным напряжением. Одновременное прикосновение к корпусу такого электроприбора и к нулевому проводу либо трубам отопления или водоснабжения может вызвать смертельный удар электротоком.

Современные стандарты безопасности требуют применения внутренней электропроводки с защитным проводом и специальных устройств защитного отключения (УЗО).

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ

УЗО предназначено для работы в сетях с защитным проводником (PE или PEN). При включении электроприборов в таких сетях их корпуса соединяются с защитным нулевым проводником через специальный контакт в розетке.

Таким образом, при пробое внутренней изоляции и появлении фазного напряжения на корпусе происходит короткое замыкание и отключение автомата питания электромагнитным расцепителем.

Однако в случае частичной потери внутренних изоляционных свойств прибора, электроток, протекающий между фазным проводом и защитным нулём, может быть гораздо меньше уставки не только электромагнитного, но и теплового расцепителя.

В этом случае корпус электроприбора может находиться под напряжением, в то время как защита от сверхтоков не будет реагировать и отключение не произойдёт. В этой ситуации и приходит на помощь УЗО — устройство защитного отключения.

Основной элемент устройства защитного отключения — дифференциальный трансформатор. Магнитный сердечник этого трансформатора имеет форму тора (проще говоря, бублика). Первичной обмоткой трансформатора служат фазный и рабочий нулевой провода, обычно образующие несколько витков. Вторичная обмотка питает исполнительный механизм, производящий отключение.

При исправной изоляции подключенный к сети прибор создаёт только одну токовую цепь: фаза — нагрузка — рабочий ноль. В этом случае первичная обмотка трансформатора создаёт результирующий магнитный поток в сердечнике, равный нулю, так как токи фазного и нулевого рабочего проводов равны по величине и находятся в противофазе.

В случае ухудшения изоляции в приборе кроме основной токовой цепи, в зависимости от места повреждения изоляции образуется одна или две дополнительные параллельные цепочки:

  • фаза — нагрузка — защитный проводник (PE или PEN) — рабочий нулевой провод;
  • фаза — защитный проводник — нагрузка — рабочий нулевой провод.

В любом из этих случаев электроток фазного провода делится на две цепи — одна часть тока возвращается через рабочий ноль, вторая — через защитный провод.

Это приводит к тому, что ток в фазном проводе больше, чем в рабочем нулевом проводнике, следовательно, магнитные потоки нуля и фазы уже не уравновешиваются. Ток во вторичной обмотке индуцируется разностью этих потоков, поэтому трансформатор и называется дифференциальным.

Различные модели УЗО настроены на разные значения тока утечки, при котором происходит срабатывание исполнительного механизма и отключение устройства от сети. Уставка тока утечки является основным техническим параметром УЗО.

Мировая промышленность производит устройства защитного отключения, имеющие следующие значения дифференциального тока срабатывания:

  1. 6 мА — приборы самой высокой чувствительности, соответствуют стандартам безопасности стран ЕС и США. Их использование в сетях с изношенной проводкой приводит к неустойчивой работе и частым отключениям. В России не применяются;
  2. 10 мА — устройства, имеющие такую уставку дифференциального тока применяются при подключении электрооборудования в помещениях с повышенной влажностью и других опасных условиях;
  3. 30 мА — устройства с такой характеристикой имеют наибольшее распространение;
  4. 100 мА и более — отдельный класс устройств, выполняющих противопожарные функции.

Особое предназначение УЗО с дифференциальным током отключения 100 мА и более обусловлено тем обстоятельством, что электроток 100 мА и выше считается смертельным при его протекании через тело человека. Поэтому устройства защитного отключения с токами 10 и 30 мА предназначены для защиты человека и подключаются в цепи отдельных электроприборов.

УЗО И ДИФ. АВТОМАТ — В ЧЁМ РАЗНИЦА

Как уже было отмечено, автоматический выключатель и устройство защитного отключения — приборы, выполняющие различные функции.

Автомат необходим для защиты оборудования при возникновении коротких замыканий и перегрузок. УЗО, по сути, контролирует состояние изоляции электроприборов и проводки, производя отключение при его нарушении. Поэтому эти приборы, как правило, устанавливаются вместе.

Поскольку УЗО и автоматический выключатель почти всегда соседствуют в распределительных щитах, логичным шагом стало конструирование прибора, объединяющего в себе их функции. Результатом такого гибрида и стал дифавтомат. Таким образом, дифавтомат это не что иное, как объединение в одном корпусе двух устройств — УЗО и автоматического выключателя.

Дифференциальный автомат по сравнению с применением УЗО и автоматического выключателя как отдельных приборов обладает рядом преимуществ:

  • облегчается монтаж за счёт уменьшения количества подключаемых проводов;
  • дифавтомат как правило, занимает меньше места, чем УЗО с автоматическим выключателем;
  • применение диф. автомата обеспечивает выигрыш в цене оборудования.

К отрицательным качествам дифавтомата следует отнести то, что при выходе из строя автомата или УЗО, входящих в его состав, замене подлежит дифавтомат целиком.

Кроме этого следует учесть, что параметры выключателя, входящего в состав дифавтомата необходимо согласовывать по условию селективности с характеристиками вышестоящего автомата. Это относится и к дифференциальному модулю дифавтомата, который согласовывается по току с установленным выше УЗО.

© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Устройство защитного отключения (Часть 2). Работа и устройство

УЗО автомат (устройство защитного отключения) реагирует на малейшие утечки тока, происходящие за короткий промежуток времени. Это является их существенным отличием от автоматических выключателей, действующих только при коротких замыканиях и чрезмерных нагрузках, имеющих повышенную токовую характеристику работы. УЗО реагирует и срабатывает мгновенно при малейшей токовой утечке.

Читать еще:  Отсоединить провод от выключателя легранд

Устройство и работа

Любой УЗО автомат играет роль быстродействующего выключателя. Принцип действия УЗО заключается в реагировании датчика тока на изменение дифференциального тока, проходящего в проводниках, по которым подается электроэнергия к потребителю, который защищает это защитное устройство. Датчиком тока является дифференциальный трансформатор, намотанный на тороидальный сердечник.

Для выявления порога срабатывания защиты, имеющей некоторое значение тока, используется магнитоэлектрическое реле, обладающее высокой чувствительностью. Релейные конструкции считаются наиболее надежными. Сегодня становятся популярными электронные модели устройств защиты, в которых порог срабатывания определяет электронная схема.

Но простые релейные устройства являются наиболее надежными. Исполнительное устройство приводится в работу посредством реле. В итоге выполняется разрыв цепи питания.

Такой механизм включает в себя две основные части:
  1. Группа контактов, рассчитанная на наибольший ток.
  2. Пружинный привод, способный разорвать цепь питания в случае аварии.

Для проверки работоспособности защиты внутри имеется тестовая цепь, которая имитирует утечку тока. Это способствует срабатыванию защиты и позволяет время от времени контролировать ее работоспособность, не прибегая к помощи квалифицированных специалистов из измерительной лаборатории.

Устройство защитного отключения действует по определенной схеме. Рассмотрим работу системы снабжения электроэнергией при отсутствии утечки тока в нормальном режиме. Рабочий ток протекает по трансформатору и наводит магнитные потоки, которые имеют противоположное направление между собой, и одинаковых по размеру, поэтому защита не срабатывает.

При возникновении малейшей утечки баланс токов первичной обмотки нарушается, вследствие чего возникает ток во вторичной обмотке.

С помощью такого тока пороговый датчик срабатывает, а исполнительное устройство обесточивает контрольную цепь.

1 — Дифференциальный трансформатор
2 — Вторичная обмотка
3 — Блок отключения
4 — Электромагнит
5 — Нагрузка (потребитель)
I — Ток утечки

УЗО автомат изготавливают в пластиковом корпусе, обладающем повышенной устойчивостью к горению. На его задней стенке есть специальный паз и защелка для монтажа на DIN-рейку в распределительном щите. Кроме вышеперечисленных элементов, в корпусе имеется дугогасительная камера, которая способна нейтрализовать электрическую дугу. Для удобства подключения электропроводки применяются специальные крепежные зажимы.

Параметры работы УЗО автомат

Чтобы правильно настроить уставку на срабатывание защиты, необходимо знать об опасности, создаваемой переменным током для здоровья человека. Под действием электрического тока может возникнуть фибрилляция сердечной мышцы, в то время, как удары сердца совпадают с частотой напряжения 50 герц. Такой эффект способен вызвать ток величиной от 100 мА.

В связи с этим обстоятельством уставки срабатывания УЗО настраивают с запасом величиной от 10 до 30 мА. Наименьшие значения применяются в комнатах с высокой опасностью. Уставки с более высокими показателями от 300 миллиампер используются в помещениях для защиты от пожара вследствие неисправностей электрической проводки и кабелей питания.

Во время подбора и расчета параметров защиты необходимо учитывать номинальную величину тока, необходимую чувствительность и число полюсов, согласно фаз сети питания. Необходимо также убедиться в степени термоустойчивости устройства защиты, работоспособности отключения и включения, руководствуясь сетевыми расчетными параметрами.

Величина тока по номиналу для устройства защиты должно превышать величину номинального тока электрического автомата в виде автоматического выключателя. Это даст возможность предостеречь УЗО автомат от неисправностей при коротком замыкании в электрической цепи.

Правильное подключение

Клеммы и контакты на корпусе устройства защиты обозначены соответствующими символами. Маркировка N служит для нулевого проводника, L служит для проводника фазы. Поэтому провода нужно подключать согласно маркировки.

Также, не следует забывать определенное положение выхода и входа. Замена их местами запрещается. Вход расположен вверху устройства защиты. К входу подключается кабель питания, приходящий от вводного автомата. В нижней части устройства защиты находится выход, к которому подключается кабель потребителя нагрузки. В случае ошибочного подключения и путаницы между входом и выходом, могут возникнуть ложные срабатывания УЗО, либо оно совсем не будет функционировать.

Установка УЗО автомат выполняется чаще всего в электрический щит совместно с автоматическими выключателями. В результате, устройства и приборы, подключенные совместно, обеспечат защиту от тока утечки, чрезмерной нагрузки и коротких замыканий. Непосредственно само устройство защитного отключения защищено вводным электрическим автоматом.

Существуют некоторые особенности подключения УЗО для частного дома или квартиры. В больших частных строениях схема подключения устройств защиты имеет свои отличия от квартирной схемы, и специфические особенности. В этом случае подключение приборов выполняется в следующем порядке: автомат ввода – счетчик электроэнергии – УЗО с селективным действием на 100-300 миллиампер – автоматы для отдельных видов нагрузки – УЗО на ток 10-30 миллиампер на отдельные группы нагрузки.

Для квартир с применением однофазной бытовой сети, порядок подключения УЗО имеет свою последовательность: автомат ввода – счетчик расхода электрической энергии – непосредственно устройство защиты с током утечки 30 миллиампер – общая электрическая питающая сеть. Для мощных потребителей нагрузки целесообразно применять отдельные линии кабелей с подключением собственных устройств защиты.

Какое необходимо количество

Разобраться самостоятельно, какое необходимо число устройств защитного отключения, довольно трудно. Если вы решили применить такое устройство в собственном жилом помещении, то лучше всего для такого дела вызвать квалифицированного специалиста.

Грубо можно посчитать следующим образом. Если в вашем владении небольшая однокомнатная квартира, то вполне должно хватить одного устройства защиты. А если ваша квартира большая, состоящая из трех или четырех комнат, то целесообразно будет подключить пять устройств защитного отключения.

Читать еще:  Декоративные накладки для выключателей своими руками
Еще следует добавить по одному устройству на:
  • Бойлерный нагреватель (при наличии).
  • Варочную панель электрической плиты.
  • Освещение в целом.

Плюс ко всему, необходимо добавить еще одно устройство защиты на общий вход в распределительном щите. Это входное устройство подключается с условием, что оно будет срабатывать на ток утечки величиной 300 миллиампер.

Перед подключением УЗО, необходимо все взвесить и проанализировать целесообразность его установки. Если в квартире или доме электропроводка старая, то УЗО автомат будет без всякой причины постоянно срабатывать и обесточивать сеть, так как качество старой изоляции низкое. Это будет особенно проявляться при большой нагруженности сети.

В таких случаях целесообразно применять специальные розетки, в которых уже встроены миниатюрные УЗО. Их устанавливают чаще всего в местах с предполагаемой утечкой тока.

Во время ремонтных работ в квартире, при замене электрической проводки с простой схемой целесообразно подключить только дифференциальный автомат. Если в вашем доме сложная разветвленная сеть, то рекомендуется использовать несколько отдельных УЗО с автоматами на отдельные группы потребителей. Если отдельная сеть малой мощности потребления, то можно обойтись без дифавтомата, установив только одно УЗО.

В современных квартирах все больше становится бытовых электрических устройств. Вследствие этого возрастает вероятность тока утечки, который часто становится причиной несчастных случаев поражения человека током. Непосредственно ток утечки имеет незначительную величину, и вряд ли сможет привести к смерти человека, однако он доставляет немало неприятностей для его здоровья. Поэтому нельзя пренебрегать установкой УЗО в своей квартире или доме.

Устройства защитного отключения и дифференциальные автоматические выключатели

Устройство защитного отключения (УЗО) или как еще его называют дифференциальный выключатель нагрузки — это устройство, предназначенное для защиты человека от случайного прикосновения к оголенным токоведущим частям электрической сети, а так же от пожаров в случае короткого замыкания.

Принцип работы УЗО основан на измерении баланса токов между входящими в него токоведущими проводниками с помощью дифференциального трансформатора тока. Во время нормальной работы эта разность составляет 0. При утечке тока вследствие прикосновения человека к оголенным проводам или короткого замыкания при повреждении изоляции, эта разность начинает увеличиваться и при достижении определенного порога устройство отключается, тем самым обесточивая часть сети, которая находится после него.

Виды УЗО по току утечки

Исходя из того какие функции должно выполнять устройство защитного отключения они делятся по току утечки – максимальной разности входящих и в него токов, при котором происходит отключение.

Использование УЗО

По току утечки дифференциальные выключатели нагрузки делятся на 10мА, 30мА, 100мА, 300мА, 500мА и 1А. Наиболее распространенными являются дифференциальные выключатели 30мА и 300мА устройства защитного отключения. Первые применяются для защиты человека, т.к. ток до 30мА при напряжении 220В является безопасным для человека, а вторые используются для защиты от пожаров и не защищают человека поэтому используются совместно с 30мА УЗО. Типичная схема состоит из одного трехсот миллиамперного УЗО на входе, которое в случае повреждения проводки обесточивает всё помещение и нескольких тридцати миллиамперных УЗО стоящих после него. Они защищают человека и в случае прикосновения обесточивают только ту часть помещения, за которое отвечают, а не всё помещение.

Десятимиллиамперные УЗО используются для защиты человека в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, подвалы и т.д.), т.к. во влажных помещениях сопротивление падает и опасным ток становится уже после 10мА.

Дифференциальные выключатели с током утечки 100мА, 500мА и 1 А используются гораздо реже для защиты больших помещений с большой протяженностью проводов и где возможна естественная дифференциальная разность токов.

Отключающая способность является основным параметром при выборе УЗО, но кроме этого они еще делятся по количеству полюсов – 2х полюсные (для 1-фазных сетей 230В) и 4х полюсные (для 3х-фазных сетей 380В). Так же необходимо отметить, что для работы УЗО требуется так проводка с дополнительным проводом нейтрали.

Номинальный ток устройств защитного отключения

Еще одним параметром УЗО является номинальный ток. Т.к. они не защищают сеть от сверхтоков и токов короткого замыкания их применяют вместе с автоматическими выключателями и подбирают под номинал автомата, это делается для того чтобы в процессе работы сохранить контакты УЗО от пригорания. По амперажу УЗО бывают 25А, 40А, 63А, 80А, 100А и 125А. Если ток автоматического выключателя попадает в промежуток между номиналами УЗО, выбирают ближайшее сверху. Допустим при авт.выкл. 32А рекомендуется применять УЗО 40А.

Дифференциальные автоматические выключатели или как их еще называют диффавтоматы представляют из себя объединенные в одном корпусе 2 устройства – автоматический выключатель и устройство защитного отключения. Автоматический выключатель с узо обладает преимуществом: экономит место в распределительном щите (они имеют размер обычного автомата), время на монтаж. Кроме того, автоматический выключатель с узо стоит немного дешевле, чем АВ + УЗО).

В связи с малыми габаритами на дифференциальные выключатели наложен ряд ограничений, например, они бывают только до 40А, а также до последнего времени существовали только 2х полюсные варианты. В последнее время некоторые производители начали выпускать и 4х полюсные варианты, но они или занимают 7 модулей как например у Legrand (т.е. по габаритам как автомат плюс УЗО) или сильно ограничены по току 16А, как у Moeller и являются больше экзотикой.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector