Выключатель дифференциального тока узо характеристики

Что такое УЗО | Устройство, принцип работы, характеристики

Многие из вас слышали об УЗО, но далеко не все имеют представление что это такое, зачем оно нужно и как работает.

Сейчас я, простым и доступным языком, постараюсь рассказать всё, что вам нужно знать об УЗО, чтобы вы смогли правильно его выбрать и использовать, при этом значительно повысив безопасность электропроводки в квартире или доме. В первую очередь давайте разберемся, что означает термин УЗО.

Зачем ставить

УЗО призваны обесточивать электрические цепи, если возникает токовая утечка. Иными словами, если ток течет не туда, куда надо. При этом выполняются две задачи:

• защита людей и животных от удара электричеством при появлении пробоя фазы на корпус электрического прибора;
• предупреждение пожаров или возгораний вследствие нарушения изоляции.

Существует перечень правил устройства электроустановок (ПУЭ), согласно которому требуется обязательное применение устройств защитного отключения во влажных помещениях. Необходимо устанавливать УЗО в помещениях для содержания животных, если не смонтировано приспособление выравнивания потенциалов. Характеристики защиты также регламентированы.

Принцип работы УЗО (УЗО-Д)

В основе работы УЗО-Д заложена фиксация тока утечки на «землю» и отключения сети при ее появлении. Факт утечки обнаруживается по разнице между токами: выходящим из УЗО и возвращающимся в него через нейтраль. Если сеть в порядке, то они равны по величине, но противоположны по направлению. При появлении утечки, например, человек коснулся провода, часть тока уйдет через его тело «на землю» по другому контуру, и в итоге ток возвращающийся в УЗО через нейтраль будет меньше выходящего. Такая же ситуация возникнет, если в каком-то электроприборе нагрузки нарушилась изоляция и под напряжением оказался корпус или другая деталь. Человек, задев за них создаст дополнительный контур «на землю», часть тока пойдет по нему и баланс нарушится (эта ситуация показана на рисунке). Разницу между выходящим и входящим токами засекает трансформатор с сердечником в виде кольца. Фазный провод и нейтраль N проходят внутри него и служат первичной обмоткой. Вторичная обмотка подключается к исполнительному механизму, размыкающему контакты. Разумеется, при повреждении изоляции контур ответвления может образоваться и без «участия» человека, но и в этом случае УЗО также сработает и защитит участок сети от опасных последствий (например, нагрева и пожара). Символом «Т» на рисунке обозначена кнопка, включающая схему тестирования устройства – УЗО -Д должно сработать при ее нажатии. Этот же принцип используется и для трехфазных устройств защиты, однако в них дифференциальный ток во вторичной обмотке появляется не только при утечках, но и при «перекосе фаз» (неравномерно распределенной между фазами нагрузке), поэтому разработаны дополнительные схемы, исключающие срабатывание из-за нарушения симметрии.

Общая схема. Принцип работы УЗО (УЗО-Д)

Подключение и эксплуатация УЗО

Подключать устройство защитного отключения необходимо в соответствии со схемой, приведенной на корпусе. При этом питающие провода должны подключаться к верхним клеммам, обозначенным «1» и « N ». Нагрузку необходимо подключать к нижним клеммам — «2» и «N».

Подключение питания Подключение нагрузки

Однако при подключении электромеханических устройств, они будут функционировать даже если подключение питания электроустановки произведено снизу.

Для защиты УЗО от коротких замыканий перед ним необходимо устанавливать автоматический выключатель (автомат) .

Так как правильно определить, какая конструкция УЗО для новичков затруднительно, рекомендуется всегда подключать питание сверху.

В процессе эксплуатации необходимо проверять работоспособность УЗО, так как если устройство окажется неисправным, при возникновении аварийной ситуации в сети оно не сработает. Проверка осуществляется нажатием кнопки «Тест». Подключенное в сети исправное устройство при нажатии должно отключить цепь. Проводить проверку нужно не реже одного раза в месяц.

Устройство защитного отключения далее УЗО, предназначено для защиты человека от поражения электрическим током, а также от возникновения пожара, который может возникнуть при утечки электрического тока, вследствие плохой изоляции или плохого соединения электроустановок (ЭУ).

УЗО должно сработать, то есть, разомкнуть контакты, тем самым полностью прекратить подачу напряжения на защищаемую линию, при условии:

1 Прикосновения человека к нетоковедущим частям ЭУ оказавшимся под напряжение вследствие пробоя изоляции.
2 Прикосновении человека к токоведущим частям ЭУ, находящимся под напряжением.
3 Возникновения (дифференциального) тока утечки на корпус ЭУ или землю для предотвращения пожара.

Принцип действия УЗО. Схема

1 Дифференциальный трансформатор тока
2 Пусковой элемент
3 Исполнительный механизм
4 Кнопка «Тест» для контроля исправности УЗО
I_{1 –} I₂ направлениетока относительно нагрузки
I_{D –} ток утечки
Ф_{1 –} Ф₂ магнитные потоки

Назначение блоков.
1 Дифференциальный трансформатор тока (используется в большинстве УЗО) измеряет баланс токов между входящими в него проводниками.
2 Пусковой элемент (состоит, как правило, из электромагнитных реле) служит для управления (воздействия) исполнительным механизмом.
3 Исполнительный механизм предназначен для аварийного отключения эелетроцепи, контролируемой УЗО.
4 Кнопка «Тест» для контроля исправности УЗО путем создания имитации тока утечки.

Принцип работы устройство защитного отключения (УЗО)

Принципиальная электрическая схема

1, 2 Первичные обмотки
3 Вторичная обмотка

При исправности контролируемой линии, нет заданного тока утечки, и трансформатор находится в состоянии покоя (равновесия), потому что токи в встречно включенных первичных обмотках трансформатора равны. Из-за того, что равные магнитные потоки идущие навстречу друг другу взаимовычитаются (тоесть равны нулю), то во вторичной катушке не возникает электромагнитное поле, а значит нет напряжения и не возникает ЭДС способное воздействовать на реле, на основе которого собран пусковой механизм ( рис.1 ).

А как только происходит утечка на защищаемой (контролируемой) линии равная значению срабатывания УЗО (как правило, от 10 до 30 mA), то нарушатся равенство в первичных обмотках трансформатора. Вследствие этого возникает электромагнитное поле в первичных и вторичных катушках, которое образует связь по напряжению. Тоесть, во вторичной обмотке возникает напряжение срабатывания реле ( рис. 2 ), из которого состоит пусковой элемент ( рис. 1) воздействие, которого на исполнительный механизм ( рис. 1) и отключает контактную группу, обесточивая, таким образом, защищаемую линию.

Следует помнить, что УЗО требует ежемесячной проверки, которая осуществляется нажатием кнопки «Тест». При этом происходит замыкание электроцепи, эмитирующей искусственную утечку тока и срабатывание устройства защитного отключения. Отсутствие срабатывания укажет на полную неисправность устройства.

По современным требованиям все электроустановки должны иметь защитное заземление или зануление. При этом возникшая заданная утечка автоматически отключит защиту.

Пример этого видно на схеме рис. 3

Если представить дифзащиту в виде простого механического устройства как весы ( рис. 4 ) с порогом срабатывания до 10 mA. То сразу становится понятно, что при достижении значения 10 mA на одной из чаши весов, они выйдут из равновесия при этом разомкнутся контакты и контролируемая (защищаемая) линия обесточится. Причем заметим, что центром равновесия весов служит именно заземление или зануление, поэтому именно их и надо использовать, чтобы человек сам не являлся этим центром.

Рис. 4

Рис. 4а

Также нужно понимать, что УЗО является дополнительной мерой безопасности, которое реагирует только на дифференциальный ток (ток утечки) и не реагирует на короткие замыкания и перегрузку линии. Поэтому, как правило, УЗО устанавливается вместе с автоматическими выключателями, которые реагируют на КЗ (короткое замыкание) и перегрузку линии по напряжению, на которую они рассчитаны.

Наглядная электрическая схема подключения УЗО

УЗО. Видео пояснение

Выбор электромеханического УЗО

Желаю удачного монтажа и помните о электробезопасности .

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ типа ВД1-63 (УЗО). Руководство по эксплуатации

Паспорт

3421-033-18461115-2007 РЭ, ПС

1 Назначение и область применения

1.1 Выключатели автоматичес­кие, управляемые дифференциаль­ным током, без встроенной защиты от сверхтоков, функционально не зависящие от напряжения сети бы­тового и аналогичного применения типа ВД1 —63 (УЗО) торговой марки IEK® (далее — ВД) предназначены для эксплуатации в однофазных или трехфазных электрических сетях переменного тока напряжением до 400 В частотой 50 Гц

и по своим характеристикам соответствуют ГОСТ Р 51326.1 и техническим условиям ТУ 3421 -033-18461115-2002.

1.2 ВД выполняют функцию обнаружения дифференциального тока, сравнения его со значением дифференциального тока срабаты­вания и отключения защищаемой цепи в случае, когда дифференци­альный ток превосходит это значе­ние. ВД обеспечивают:

– защиту людей от поражения электрическим током при косвенном контакте с доступными проводящими частями электроустановок при по­вреждении изоляции (ВД с номиналь­ным отключающим дифференциаль­ным током 10; 30 и 100 мА);

– защиту от пожаров, возника­ющих вследствие возгорания изо­ляции токоведущих частей электро­приборов от дифференциального (остаточного) тока на землю или вследствие длительного проте­кания тока повреждения в случае несрабатывания устройств защиты от сверхтоков (ВД с номинальным отключающим дифференциальным током I_{Dn =} 300 мА);

– ВД, имеющие номинальный отключающий дифференциальный ток не более 30 мА, могут использо­ваться как средства дополнитель­ной защиты в случае выхода из строя устройств, предназначен­ных для защиты от поражения электрическим током.

1.3 Основная область использо­вания ВД — учетно — распределительные щиты жилых и общественных Зданий, устройства временного электроснабжения строительных площадок, садовые дома, гаражи, объекты розничной торговли.

2 Основные характеристики

2.1 Основные характеристики ВД приведены в таблице 1.

2.2 Значения максимального времени отключения ВД при наличии дифференциального тока приведены в таблице 2.

Внимание! ВД не имеет встроен­ной защиты от сверхтоков, поэтому последовательно с ним необходимо включать автоматический выключа­тель аналогичного или меньшего номинала с типом защитных характеристик от сверхтоков В и С.

2.3 Габаритные и установочные размеры приведены на рисунке 1.

2.4 Схемы электрические принципиальные ВД приведены на рисунках 2 и 3.

2.5 Применение ВД в квартирных и этажных щитах в электроустановках с системами заземления TN-S, TN-C-S, TN-C регламентируется в ГОСТ Р 51628.

В комплект поставки входят:

• ВД — 1 шт.;
• упаковочная коробка — 1 шт.;
• руководство по эксплуатации и паспорт — 1 экз.

4 Монтаж и эксплуатация

4.1 Монтаж, подключение и пуск в эксплуатацию ВД должны осуществляться только квалифици­рованным электротехническим персоналом.

4.2 ВД устанавливают на мон­тажной рейке шириной 35 мм (DIN- рейке) в электрощитах со степенью защиты по ГОСТ 14254 не ниже IP30.

4.3 После монтажа и проверки его правильности подают напряже­ние электрической сети на электро­установку и включают ВД перево­дом рукоятки управления в положе­ние «I» — «ВКЛ», нажимают кнопку

«ТЕСТ». Немедленное срабатыва­ние ВД (отключение защищаемой устройством цепи) означает, что ВД исправно.

4.4 Если после включения ВД сразу или через некоторое время происходит его отключение, не­обходимо определить вид неис­правности в электроустановке в следующем порядке:

а) взвести ВД рукояткой управ­ления. Если ВД взводится,

то это означает, что в электроуста­новке имела место утечка тока на землю, вызванная нестабильным или кратковременным нарушением изоляции. Проверить работоспо­собность ВД нажатием кнопки «ТЕСТ»;

б) если ВД не взводится,

то это означает, что в электроуста­новке имеет место дефект изоляции какого-либо электроприемника, электропроводки, монтажных проводников электрощита или ВД неисправно.

В этом случае необходимо произвести следующие действия:

– отключить все электроприем­ники и взвести ВД. Если ВД взво­дится, то это свидетельствует о на­личии электроприемника с повреж­денной изоляцией. Неисправность выявляется путем последователь­ного подключения электроприемни­ков до момента срабатывания ВД. Поврежденный электроприемник необходимо отключить. Проверить работоспособность ВД нажатием кнопки «ТЕСТ»;

– если при отключенных электроприемниках ВД продолжает срабатывать, необходимо вызвать квалифицированного специалиста- электрика для определения харак­тера повреждения электроустанов­ки или выявления неисправности ВД.

4.5 Рекомендуется ежемесячно проверять работоспособность ВД.

Проверка осуществляется на­жатием кнопки «ТЕСТ». Немедлен­ное срабатывание ВД и отключение защищаемой электроустановки означают, что ВД исправно.

4.6 Условия эксплуатации:

– диапазон рабочих температур окружающего воздуха — от -25 до + 40 °С;

– высота над уровнем моря — не более 2000 м;

– относительная влажность — 90% при 20 °С;

– рабочее положение — любое; . — группа механического

исполнения — М1 по ГОСТ 17516.1.

5 Требования безопасности

5.1 По способу защиты от по­ражения электрическим током ВД соответствуют классу 0

по ГОСТ 12.2.007.0 и должны уста­навливаться в распределительное оборудование, имеющее класс за­щиты не ниже 1.

Устройство Защитного Отключения (УЗО) относится к низковольтному электрическому прибору, который защищает определенный участок электросети при возникновении дифференциального тока, превышающего максимально расчетное значение данного автомата. Кроме того, у этого устройства есть и другое, альтернативное название ВДТ, которое расшифровывается как Выключатель Дифференциального Тока.

Эти устройства имеют несколько разновидностей и могут подключаться отдельно через свой шнур при помощи штепселя или встраиваться в розетку. Но на данный момент широко используется модульное устройство УЗО, закрепляемое в электрощите на din-рейке.

Принцип работы УЗО

Выключатель дифференциального тока применяется как защитный прибор при утечке электротока в электро цепи, от которого может пострадать человек при случайном прикосновении к поврежденному электрооборудованию. Кроме того, этот прибор, при возникновении в электроцепи большого напряжения, защищает электропроводку от перегрева, под воздействием которого может воспламениться изоляция.

Для того чтобы УЗО (ВДТ) работало, к нему должны подключатся одновременно фаза с нолем. При подключении одного проводника устройство, даже при большой утечке тока или коротком замыкании, никогда не будет срабатывать. В схеме УЗО имеется дифференциальный трансформатор. Он постоянно сопоставляет проходящий через него ток и мгновенно реагирует на любое повышение или понижение напряжения возникшее с сети.

Прибор может быть настроен на различную степень отклонения. Например, ВДТ, предназначенное только для защиты электрооборудования, срабатывает при больших отклонениях напряжения, а для защиты человека, чтобы его не поразило током, устройство отключает электросеть даже при малейшем его отклонении от номинального напряжения.

Использование УЗО (ВДТ)

При прокладке электропроводки без использования УЗО, нулевой проводник выходит из электрощита и через отдельные распределительные коробки разводится к розеткам и прочим потребителям. Если же используется УЗО, фаза с нолем должны проходить к потребителю только через него. В ином случае дифференциальный трансформатор не сможет сравнивать отклонения напряжения в сети.

Например, фаза будет проходить к потребителю через одно устройство, а нулевой проводник с другого, дифференциальный выключатель тока будет постоянно отключать данную цепь даже без какой-либо утечки тока.

Это же относится и к заземлению. Если, например, к розетке вместо нулевого проводника будет подведен заземляющий провод, УЗО будет постоянно отключать эту группу.

СКОЛЬКО АВТОМАТОВ МОЖНО ПОДКЛЮЧИТЬ К ОДНОМУ УЗО

О том, сколько автоматических выключателей можно одновременно подключить через одно Устройство Защитного Отключения, мы подробно писали ЗДЕСЬ.

Кроме того, обязательно читайте материал о том, почему выбивает УЗО и как найти неисправность.

Если же у вас остались вопросы об устройстве УЗО или принципе его действия, оставляйте их в комментариях к статье. Кроме того, обязательно пишите если есть какие-то дополнения или замечания, буду благодарен!