Принцип действия, устройство и установка УЗО. Что такое узо в электрике и для чего он нужен

Выше описана работа двухфазных УЗО-Д. Имеются также устройства трехфазной защиты: они обнаруживают утечки и несбалансированное распределение нагрузки. Это более совершенные устройства, обеспечивающие дополнительный уровень защиты.

Принцип действия, устройство и установка УЗО

Что такое ток утечки? Как я могу защитить себя от токов утечки? Устройство разности токов (УЗО) обнаруживает разность токов во времени и размыкает электрическую цепь. Другими словами, его установка может помочь защитить ваш дом от пожара и спасти вашу жизнь. Как устроены и работают УЗО? Читайте эту статью.

Токи утечки могут возникать, когда изоляция проводки какого-либо устройства, например, утюга, повреждается вследствие износа или внешних воздействий. Ток начинает просачиваться через зазор, создавая опасный потенциал для корпуса устройства. Прикасаясь к утюгу, когда он включен, человек получает часть тока и замыкает его. Это часто приводит к печальным последствиям. Кроме того, отключение электропитания может привести к перегреву и возгоранию кабелей. Заземление может предотвратить это. Однако нередко контур заземления находится слишком близко к дому, плохо изолирован или при высокой влажности в помещении. Во-вторых, земля может пропускать ток через металлическую конструкцию здания. Это может произойти в частных домах при непрофессиональном заземлении. В помещениях с повышенной влажностью, таких как ванные комнаты и кухни, необходимо устанавливать УЗО.

Конструкция УЗО

УЗО можно разделить на две группы по принципу действия.

Электромеханические УЗО не требуют внешнего источника питания и состоят из следующих компонентов: двухобмоточного трансформатора тока, чувствительного магнитоэлектрического элемента и прецизионного поляризационного реле. Трансформатор — это сердце устройства. Первичная обмотка однофазного UZO состоит из двух проводников (фазный проводник и нейтральный проводник); первичная обмотка трехфазного UZO состоит из четырех проводников (три фазных проводника и нейтральный проводник). Вторичная обмотка — это провод, подключенный к реле.

Электронные УЗО требуют отдельного источника питания. Они имеют почти такую же структуру, как и электродинамика. Однако вместо магнитных элементов используются несколько устройств. Это компараторы, выпрямители и усилители сигналов, которые могут сравнивать токи, а поляризационные реле заменяются обычными реле.

Особенности устройства

Почему УЗО является эффективным устройством для защиты от остаточных токов? По сравнению с автоматическими выключателями, УЗО более чувствительны к дифференциальным токам, тогда как автоматические выключатели ориентированы на перегрузки и короткие замыкания.

Воздействие токов силой 3-5 мА может вызвать боль. Токи до 30 мА называются токами без размыкания, если человек не может самостоятельно убрать руки от источника питания. Токи от 30 до 100 мА считаются смертельными, поскольку вызывают трепетание (учащенное сердцебиение). УЗО позволяет прервать электрическую цепь до того, как ток достигнет опасного для человеческого организма уровня.

Бесперебойная работа всей электроустановки зависит не только от правильного выбора кабелей и секций электрооборудования, но и от надежности их соединений. Хотя эта операция проста, ошибки встречаются часто и могут привести к подгоранию контактов и повреждению УЗО.

Основное предназначение устройства

Знаете ли вы, что означает УЗО? УЗО.Большинство людей ошибочно полагают, что автоматические выключатели (также известные как прерыватели цепи) и УЗО — это одно и то же.

Важно понимать различия. Что защищает каждое из этих устройств и что они защищают?

Контурные выключатели защищают подачу напряжения. Например, каждая комната в вашем доме имеет отдельный выключатель. Если в электрохозяйстве происходит короткое замыкание или перегрузка, активируется выключатель, прерывая работу неисправного участка и спасая всю сеть.

УЗО устанавливаются в квартирах для обеспечения безопасности людей. Само название означает «выключатель цепи замыкания на землю». Это означает, что он защищает людей от поражения электрическим током.

Как он это делает?

В наших домах сейчас много приборов, некоторые из них очень мощные. В то же время электрические кабели имеют ограниченный срок службы, и со временем существует вероятность нарушения изоляции, что приводит к соединению кабеля с землей. В результате не происходит протекания тока, так как ток предусмотрен. В земле есть утечка, которая может быть перенесена человеком. Давайте рассмотрим это на примере.

Предположим, что у бытового прибора (чайник, посудомоечная машина, стиральная машина, пылесос) нарушена изоляция.

В результате существует несколько вариантов корпуса устройства. Прикосновение к корпусу может привести к поражению электрическим током. Как видите, не обязательно дотягиваться до электрической розетки, чтобы получить травму от удара током — очень важно защищаться от таких случайных прикосновений, поскольку они гораздо более незначительны.

Конечно, если в вашем помещении есть контур заземления и установлен выключатель заземления, это убережет вас от электротравм. Однако электричество в наших квартирах может не соответствовать правилам и нормам. Не во всех помещениях есть место для установки розеток, а качество и надежность контура заземления совсем не гарантированы.

Смотрите УЗО на видео:.

Поэтому вы должны защитить себя, установив на столе выключатель УЗО. Как только появляется утечка электроэнергии, она закрывается, тем самым спасая человеческие жизни.

Не менее важно и назначение устройства — защитить дом от пожара и возможного возгорания, которое может возникнуть при неисправной изоляции проводки.

Рабочие характеристики

Если вы никогда не сталкивались с автоматическим защитным выключателем и пытались мысленно сформировать представление о том, что это такое, рассмотрите обычный выключатель цепи.

Как и этот выключатель, выключатель УЗО является важной частью современного электрического выключателя. Это устройство используется для передачи цепи (т.е. оно контролирует ток, протекающий через цепь, и прерывает ее, если обнаруживает утечку).

Если посмотреть на корпус, то можно увидеть множество букв и цифр, описывающих устройство. Как они переводятся?

• В самом верху указан завод или фирма-производитель устройства.
• Далее следует наименование модели.

Это не всегда УЗО, но может быть ВДТ (дифференциальный выключатель) или УДТ (дифференциальный ток). Все они могут рассматриваться как синонимы — в принципе, это одно и то же устройство.

• Затем написано цифровое значение рабочего тока (это максимальная величина тока, который может коммутировать данное устройство).
• Следующими указаны стандартные параметры бытовой электрической сети – напряжение 220-230 В, частота – 50 Гц.
• Далее идёт ток утечки (это величина, при котором УЗО сработает).
• Потом обозначается тип устройства (он может быть написан буквами либо нарисован значками, о которых мы поговорим чуть ниже).

• Диапазон рабочих температур. Как правило, для УЗО минимальный предел -25 градусов, максимальный + 40.
• Следующая токовая величина соответствует условному номинальному току КЗ. Эта цифра означает, какой максимальный ток при коротком замыкании выдерживает УЗО, не отключаясь, если при этом ему будет обеспечена защита подходящим автоматом.
• Однолинейная схема УЗО.

Различные производители могут изменить информацию для корпуса (некоторые добавляют другие функции, другие удаляют определенные параметры). Однако основная информация, такая как электрические величины (утечка и работа), всегда определяется. Это особенно важно.

На видео ниже показано, как правильно выбрать УЗО.

Как видите, существует множество характеристик, и в зависимости от них выпускаются различные типы УЗО. Как и почему они различаются между собой, анализируется ниже.

Разновидности

Все устройства классифицируются по различным параметрам.

• по форме токовой утечки;
• по способу действия;
• по временной выдержке;
• по конструктивному исполнению.

Давайте вкратце рассмотрим их функции и причины, по которым требуется то или иное УЗО.

По форме токовой утечки

Все устройства делятся на три типа в зависимости от тока утечки.

• «АС». Наиболее распространённое и доступное по цене УЗО. Работает на отключение, если в цепях возникает переменная синусоидальная токовая утечка (плавно нарастающая либо мгновенная). Корпус такого УЗО имеет буквенное обозначение «АС» либо значок:

• «А». Отключается, если в цепях мгновенно возникают либо плавно нарастают токи утечки переменной синусоидальной или постоянной пульсирующей формы. Подобные УЗО используют повсеместно. Правда за счёт того, что они ведут контроль не только за переменным, но и за постоянным током, возникающим в блоке питания, цена их намного больше.

Некоторым устройствам может быть явно рекомендовано всегда подключаться к MDS через ASA типа ‘A’.

Такие КВО имеют букву «А» или следующий символ

• «В». Это УЗО срабатывает при трёх разновидностях токовой утечки: пульсирующая постоянная, выпрямленная и синусоидальная переменная. Подобные устройства чаще всего применяют для объектов промышленности, приобретать их для гаража, дома либо дачного строения не стоит.

Такие устройства распознаются по букве «B» или значку на корпусе.

Время срабатывания вышеуказанных УЗО («AC», «A» и «B») составляет от 0,02 до 0,03 секунды.

По принципу действия

По принципу действия УЗО можно разделить на электронные и электромеханические типы.

Электромеханические УЗО не зависят от источника питания. Они не зависят от сети и нуждаются только в активации тока утечки в неисправной ветви электрической системы.

Электронные УЗО не основаны на токах утечки, но также требуют питания от сети. Для того чтобы такие устройства активировали неисправную ветвь, необходим внешний источник питания для электронных усилителей, встроенных в электрическую цепь. По этой причине электронные УЗО не так надежны, как электромеханические УЗО, и поэтому не получили широкого распространения.

Чтобы помочь вам понять, давайте рассмотрим эту теорию на примере. Предположим, что розетка, подающая питание на микроволновую печь, защищена электронной перемычкой. По стечению обстоятельств одновременно возникают две чрезвычайные ситуации.

• в подъездном распределительном щитке повредилась нулевая жила;
• внутри микроволновой печки случилось повреждение электрической проводки, в результате которой фаза замкнула на корпус.

Работа устройства основана на обнаружении тока утечки на «землю» и отключении электрической сети в случае возникновения такой аварийной ситуации. Наличие токов утечки обнаруживается только по разнице между током, выходящим из устройства, и током, возвращающимся обратно.

Маркировка УЗО

Основные технические данные всегда указываются на лицевой стороне выключателя питания переменного тока. Расшифровка буквенно-цифровых названий показана на рисунках.

При выборе устройства остаточного тока обратите внимание на напряжение, рабочий ток и ток утечки. Другие ценности имеют второстепенное значение.

Электрическая схема подключения УЗО в щитке

Выключатель в щитке блочной электропроводки должен быть подключен к нулевому и фазному проводнику выключателя, расположенного сразу после счетчика.

Кабель от счетчика подключается к верхней части УЗО. Фазный провод L подключается к левой клемме, а нейтральный провод N — к правой клемме. Кабели, подключенные к выключателю, подключаются к нижним клеммам в том же порядке. Желто-зеленый провод заземления проходит через УЗО.

Устройство и принцип работы УЗО

Если УЗО включено (рычаг вверх), напряжение питания подает автоматический выключатель на проводку. При включении потребителя электроэнергии ток течет по нейтральному и фазному проводникам.

В УЗО проводники проходят через дифференциальный кольцевой трансформатор, и любая утечка тока создает магнитное поле в его магнитопроводе. При отсутствии утечки токи в фазном проводе и нейтральном проводе равны и текут в противоположных направлениях. Поэтому создаваемые ими магнитные поля имеют противоположную полярность и отменяют друг друга. В этом случае, согласно закону Кирхгофа, во вспомогательной обмотке трансформатора не образуется АДР, независимо от величины тока, проходящего через трансформатор в нагрузку.

Принцип работы электромеханического УЗО

Если по фазному проводу течет больший ток, чем по нейтральному, из-за ошибок в изоляции бытового прибора, в магнитном поле трансформатора появится магнитное поле. Если разность токов превышает IDN, электромагнитное напряжение вторичной обмотки имеет соответствующий размер, срабатывает защитный выключатель и отключается подача питания на электропроводку.

В электромеханических УЗО электромагнит крепится к вспомогательной обмотке трансформатора, а трубка механически связана с механизмом активации. Когда обмотка развивает заранее определенное количество HED, трубка извлекается, активируется механизм активации и контакты размыкаются. Это прерывает подачу питания на проводку.

Принцип работы электронного УЗО

Очевидно, что типичный электронный ключ не отличается от электромеханического и может быть отличим только по маркировке и схемам на корпусе. Принцип работы обоих УЗО одинаков, разница заключается в измерительном устройстве. Электронный тип имеет электронную схему в виде порогового компаратора с усилителем и реле вместо электромагнита.

Если разница в токе IDN между фазным проводом и нейтралью превышает предел, усилитель подает на него напряжение. Реле активируется, а защитный выключатель прерывает подачу напряжения на проводку.

Как только проводник закреплен, его необходимо потянуть с большим усилием, чтобы убедиться, что он надежно закреплен. Вставка кабеля в отверстие клеммы может привести к выходу кабеля из строя. Винт затягивается без затяжки между контактами.

Как обнаружить участок, в котором есть утечка

Чтобы выяснить причину срабатывания автоматического защитного выключателя, необходимо выполнить следующие действия

1. Тщательно проверить правильность подключения. Ошибки при монтаже являются главными причинами срабатывания автоматики.
2. Для проверки каждого участка или электрического прибора, следует отключить автоматы и защиту на каждой линии : кухня, ванная, осветительные приборы, техника.
3. При работающих автоматах необходимо включить защиту от утечек. Если при работающем изделии выбивает УЗО, значит есть нарушения в работе механизма. Если автоматическая защита не сработала, значит следует проверить следующие механизмы.
4. Для проверки целостности электропроводки, необходимо отключить от питания все электрические приборы в доме, и включить вводной автоматподключить электричество. Если УЗО срабатывает, значит проблема в электропроводке. Если все работает в обычном режиме, значит причина в технике.

Устранение неполадок

Проверьте каждое устройство в отдельности, чтобы выяснить, какое именно повреждение произошло. Если неисправное устройство подключается к автоматическому защитному выключателю, то защита срабатывает автоматически. Чаще всего поражаются очистители, электрические духовки и водонагреватели. Не открывайте устройство самостоятельно для решения этой проблемы. Для решения проблемы следует обратиться в сервисный центр или вызвать специалиста на дом.

Если проблема заключается в старой электропроводке, часто требуется ее полная замена. Если линия была недавно установлена, обратите внимание на наличие неисправных соединений, проводки или слабой защиты. Следует осмотреть разветвительные коробки и розетки. Если автоматика срабатывает при включении света, причина может заключаться в самом корпусе осветительного прибора. Также не упускайте из виду проверку кабелей вдоль всей линии. Если в помещении есть открытая проводка, это облегчает работу. Для диагностики замкнутой проводки необходимо использовать специальные приборы. Они могут помочь обнаружить оборванные кабели.

В моем офисе мне пришлось сделать открытую проводку по ряду причин. Когда пришло время расширяться, я был очень рад — оказалось, что я могу добавить автомат и дополнительные линии без особых проблем.

Алекси.

Понимание того, что активирует УЗО, — долгий и сложный процесс, требующий много времени и терпения.

Особенности выбора УЗО

Перед выбором УЗО необходимо определить тип электропроводки, проанализировать рабочие функции помещения и выбрать схему подключения защитного устройства.

УЗО выпускаются с различными значениями дифференциальной мощности. Каждое устройство имеет уникальное назначение. Для бытового использования используются уровни 10 мА, 30 мА или 100 мА. Этого обычно достаточно для защиты дома или офиса.

В стандартной версии устройства невозможно отключить силовые контакты в случае перегрузки сети или защиты от короткого замыкания. Чтобы избежать неприятных ситуаций, стоит закопать защитную защиту или другие защитные механизмы.

Каждый покупатель также должен знать, как управлять УЗО. Для этого на каждом устройстве имеется кнопка тестирования. При нажатии происходит утечка питания, и силовой контакт должен быть автоматически отключен.