Устройства защитного отключения (УЗО)

Устройства защитного отключения (УЗО) является одним из  самых нужных устройств, используемым как строй корпорациями, так и личными юзеры. Но как убедиться в корректности выбора УЗО? Надеюсь данная статья дозволит Для вас легче ориентироваться в насыщенном различными моделями рынке УЗО.

Устройство защитного отключения. Базы.

Устройства защитного отключения (УЗО) либо, по другому, устройства дифференциальной защиты, созданы для защиты людей от поражения электронным током при дефектах электрического оборудования либо при контакте с находящимися под напряжением частями электроустановки, также для предотвращения возгораний и пожаров, вызванных токами утечки и замыкания на землю. Эти функции не характерны обыденным автоматическим выключателям, реагирующим только на перегрузку либо куцее замыкание.

Чем обоснована противопожарная востребованность этих устройств?

Если веровать статистике, то предпосылкой около 40% всех происходящих пожаров является “замыкание электропроводки”.

В почти всех случаях за общей фразой “замыкание электропроводки” часто кроются утечки электронного тока, которые появляются вследствие старения или повреждения изоляции. При всем этом сила тока утечки может достигать 500мА. Опытным методом установлено, что при протекании тока утечки конкретно таковой силы (а что такое полампера? Ни термический, ни электрический расцепитель на ток таковой силы просто не реагируют – хотя бы по той причине, что они для этого и не предусмотрены) в течение максимум получаса через мокроватые опилки происходит их самопроизвольное воспламенение. (И относится это не только лишь к опилкам, да и вообщем к хоть какой пыли.)

Как устройства дифзащиты защищают нас с Вами от ударов электротока?

В случае прикосновения человека к токоведущей части через его тело потечет ток, величина которого представляет собой личное от деления величины фазного напряжения (220 В) на сумму сопротивлений проводов, заземления и фактически тела человека: Iчел =Uф/(Rпр +Rз + Rчел). При всем этом сопротивлениями заземления и проводки по сопоставлению с сопротивлением тела человека можно пренебречь, последнее же принять равным one thousand Ом. Как следует, величина тока, о котором речь идет, составит 0,22 А, либо two hundred twenty мА.

Темы по теме:

  • УЗО либо автомат — что ранее
  • Электросхема+автоматы с УЗО
  • УЗО на всю квартиру либо отдельные полосы?
  • Почему не работает УЗО
  • УЗО и посудомойка
  • УЗО и UPS

Из нормативно-справочной литературы по охране труда и технике безопасности понятно, что малый ток, протекание которого уже чувствуется человечьим организмом, составляет five мА. Последующей нормируемой величиной является так именуемый ток неотпускания, равный ten мА. При протекании через тело человека тока таковой силы происходит самопроизвольное сокращение мускул. Электроток силой thirty мА уже может вызвать паралич дыхания.

Необратимые процессы, связанные с кровотечениями и сердечной аритмией, начинаются в человеческом организме после протекания через его тело тока силой fifty мА. Смертельный же финал вероятен при воздействии тока силой one hundred мА. Разумеется, что защищаться следует уже от тока, равного ten мА.

Итак, своевременное реагирование автоматики на ток наименее five hundred мА защищает объект от возгорания, а на ток наименее ten мА – защищает человека от последствий случайного прикосновения к токоведущим частям.

Также понятно, что за токоведущую часть, находящуюся под напряжением two hundred twenty В, можно тихо держаться в течение 0,17 с. Если же токоведущая часть находится под напряжением three hundred eighty В, время неопасного касания сокращается до 0,08 с.

Неувязка заключается в том, что таковой маленькой ток, да еще за ничтожно куцее время, обыденные защитные устройства зафиксировать (и, очевидно, отключить) не в состоянии.

Потому и родилось такое техническое решение, как ферромагнитный сердечник с 3-мя обмотками: — “токоподводящей”, “токоотводящей”, “управляющей”. Ток, соответственный подаваемому на нагрузку фазному напряжению, и ток, отходящий от нагрузки в нейтральный проводник, наводят в сердечнике магнитные потоки обратных символов. Если никаких утечек в нагрузке и защищаемом участке проводки нет, суммарный поток будет нулевым.

В неприятном же случае (касание, повреждение изоляции и пр.) сумма 2-ух потоков становится хорошей от нуля. Возникающий в сердечнике поток наводит электродвижущую силу в обмотке управления. К обмотке управления через прецизионное устройство фильтрования различных помех подключено реле.

Под воздействием возникающей в обмотке управления ЭДС реле разрывает цепи фазы и нуля.

В почти всех странах применение УЗО в электроустановках регламентируется нормами и эталонами. Так, к примеру, в Русской Федерации — принятыми в 1994-96 гг. ГОСТ Р 50571.3-94, ГОСТ Р 50807-95 и др. Согласно ГОСТ Р 50669-94 УЗО устанавливается в неотклонимом порядке в питающей электросети мобильных построек из металла либо с железным каркасом для уличной торговли и бытового обслуживания населения.

В последние годы администрацией больших городов в согласовании с муниципальными эталонами и советами Главгосэнергонадзора приняты решения об оснащении этими устройствами фонда жилых и публичных построек (в Москве – Распоряжение Правительства Москвы №868-РП от 20.05.94 г.).

УЗО бывают разные….трехфазные и однофазные…

Но на этом деление УЗО на подклассы не завершается…

В реальный момент на Русском рынке находятся two принципно различающиеся категории УЗО.

  1. Электромеханические(независимые от сети).
  2. Электрические(зависящие от сети).

Разглядим по отдельности принцип деяния каждой из категорий:

Электромеханические УЗО.

Родоначальники УЗО – электромеханические. В базе принцип четкой механики т.е. заглянув вовнутрь такового УЗО вы не увидите компараторов операционных усилителей, логики и тому подобного.

Состоит из нескольких главных компонент:

Так именуемый трансформатор тока нулевой последовательности, его цель отследить ток утечки и передать его с некоторым Ктр на вторичную обмотку(I2), Iут=I2*Ктр(очень идеализированная формула, но отражающая сущность процесса).

Чувствительный магнитоэлектрический элемент (запираемый т.е. при срабатывании без наружного вмешательства не может возвратиться в начальное состояние – защелка) – играет роль порогового элемента.

Реле – обеспечивает расцепление в случае если сработала защелка.

uzo - Размер 52,44К, Загружен: 0

Рис.1. Принцип построения электромеханических УЗО.

Данный тип УЗО просит высокоточной механики для чувствительного магнитоэлектрического элемента (2). В реальный момент всего несколько глобальных компаний продают электромеханические УЗО. Их цена существенно выше цены на электрические УЗО.

Почему же в большинстве государств мира получили распространение конкретно электромеханические УЗО? Все просто – данный тип УЗО сработает в случае обнаружения тока утечки при любом уровне напряжения в сети т.к. как видно из Рис.1. сетевое напряжение никак не оказывает влияние на формирование тока I2, уровень которого и является определяющим при определении момента срабатывания магнитоэлектрического элемента (2). Если вам это не разумеется, то дальше мы подробнее разглядим принцип формирования тока I2.

Почему этот фактор(независимость от уровня напряжения сети) настолько важен?

Это вызвано тем что при использовании работоспособного(исправного) электромеханического УЗО мы гарантируем в 100% случаях срабатывание реле и соответственно отключение подачи энергии потребителю.

В электрических УЗО этот параметр тоже велик, но не равен 100%(как будет показано дальше это связанно с тем что при определенном уровне напряжения сети схема электрического УЗО окажется не работоспособной), а в нашем случае каждый процент – это может быть людские жизни (будь то ровная угроза жизни человека при касании им проводов, или косвенная, при появлении пожара от обгорания изоляции). В большинстве так именуемых “развитых” государств электромеханические УЗО – это идеал и устройство непременное к повсеместному использованию. В нашей стране равномерно идут подвижки в сторону неотклонимого использования УЗО, но потребителю почти всегда не дается инфы о типе УЗО, что тянет за собой внедрение дешевеньких электрических УЗО.

Электрические УЗО.

Такими УЗО наводнен хоть какой строительный рынок. Цена на электрические УЗО местами ниже чем на электромеханические до ten раз.

Недочет таких УЗО, как уже писалось выше, не 100% гарантия при исправном УЗО получить его срабатывание в следствии возникновения тока утечки. Достоинство – дешевизна и доступность.

В принципе электрическое УЗО строится по той же схеме, что и электромеханическое (Рис.1). Разница состоит в том, что место чувствительного магнитоэлектрического элемента занимает элемент сопоставления (компаратор, стабилитрон). Для работоспособности таковой схемы пригодится выпрямитель, маленькой фильтр,(может быть даже Наклон).

Т.к. трансформатор тока нулевой последовательности – понижающий (в 10-ки раз), то также нужна цепочка усиления сигнала, которая не считая полезного сигнала также будет усиливать помеху(либо сигнал небаланса присутствующий при нулевом токе утечки). Из вышесказанного разумеется, что момент срабатывании реле, в данном типе УЗО, определяется не только лишь током утечки, да и сетевым напряжением.

Если Вы не сможете позволить для себя электромеханическое УЗО, то брать электрическое УЗО все таки стоит, т.к. оно обеспечивает срабатывание почти всегда.

Есть также случаи, когда брать драгоценное электромеханическое УЗО не имеет смысла. Одним из таких случаев является внедрение при питании квартиры/дома стабилизатора, или источника бесперебойного питания (ИБП). В данном случае брать электромеханическое УЗО смысла не имеет.

Сходу отмечу, что я веду речь о категориях УЗО их плюсах и минусах, а не о определенных моделях т.к. Вы сможете приобрести некачественно УЗО как электромеханического так и электрического типов. При покупке спрашивайте сертификат соответствия, т.к. многие электрические УЗО выставленные на нашем рынке не сертифицированы.

Трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП).

Обычно представляет собой ферритовое кольцо через которое(снутри) проходят фазный и нулевой провод, они играют роль первичной обмотки. По поверхности кольца умеренно наматывается вторичная обмотка.

В эталоне:

Пусть ток утечки равен нулю. Протекающий по фазному проводу ток делает магнитное поле равное, по модулю, магнитному полю, создаваемому током протекающим по нулевому проводу, и оборотное по направлению. Таким макаром, суммарный поток сцепления равен нулю и ток наводящийся во вторичной обмотке равен нулю.

В момент протекания тока утечки в проводах(ноль, фаза) возникает неравенство тока, как итог появление потока сцепления и наводка на вторичную обмотку тока, пропорционального току утечки.

На практике существует ток небаланса, который протекает по вторичной обмотке и определяется применяемым трансформатором. Требование к ТТНП последующие: ток небаланса должен быть существенно меньше тока утечки, приведенного ко вторичной обмотке (это касается как электрических, так и электромеханических УЗО).

Выбор УЗО.

Допустим Вы обусловились с типом УЗО (электромеханическое, электрическое). Но что все-таки избрать из большущего списка предлагаемой продукции?

Избрать УЗО с достаточной точностью можно использовав два параметра:

Номинальный ток и ток утечки(ток срабатывания).

Номинальный ток – это тот наибольший ток, который будет протекать по вашему фазному проводу. Отыскать этот ток просто зная наивысшую потребляемую мощность. Просто поделите потребляемою мощность для худшего варианта(наибольшая мощность при наименьшем Cos(φ)) на фазное напряжение. Не имеет смысл ставить УЗО на ток больший, чем номинальный ток автомата стоящего перед УЗО.

В эталоне, с припасом, берем УЗО на номинальный ток равный номинальному току автомата.

Нередко встречаются УЗО с номинальными токами 10,16,25,40 (А).

Ток утечки(ток срабатывания) – обычно 10мА если УЗО ставиться в квартиру/дом для защиты жизни человека, а 100-300мА на предприятие для предотвращения пожаров, при обгорании проводов.

Есть и другие характеристики УЗО, но они являются специфическими и не увлекательны обычным потребителям.

Вывод.

В данной статье подверглись рассмотрению базы осознания принципов УЗО, также способы построения разных типов устройств защитного отключения. Как электромеханические так и электрические УЗО, непременно, имеют право на существование т.к. имеет свои выразительные плюсы и недочеты.

Создатель: Ефимов А.С.