УЗО - принцип действия, типы устройств

УЗО (расшифровка - устройство защитного отключения) предназначено для защиты человека от поражения электрическим током, а также для защиты зданий и электроустановок от последствий протекания токов утечки (пожаров, возгораний).

Принцип действия и схема включения УЗО

Рассмотрим принцип действия однофазного УЗО в сети. Для этого обратим внимание на рисунок ниже и опишем, как происходит работа устройства.

принцип действия УЗО при замыкании фазы оборудования на корпус

Значит у нас тут система TN-S-C, так как PEN начинается совмещенным, а далее разделяется на PE и N. Источник питания подключен звездой с заземленной нейтралью. Далее идет автомат и линия, которая состоит из трех фаз L1, L2, L3 и проводников N и PE. Rз - это заземление источника питания, “штырь в земле”.

Но это лирика, далее рассматриваем само устройство защитного отключения. На данной схеме мы рассматриваем однофазное. Оно на входе подключено к фазе и нулю, а на выходе идет соединение с условной нагрузкой Rн. Корпус нашей нагрузки соединен с PE, это нам необходимо для защиты в комплексе с УЗО.

На рисунке устройство УЗО расположено внутри зеленой пунктирной линии. Входа и выходы мы обозначили точками “N” и “L” сверху и снизу. Значит, если просто, то узо - это автомат, который срабатывает на отключение сети при условии, что возникает разница величин токов между прямым и обратным проводниками, которые подводят и отводят электроэнергию нагрузке. Эта разница токов определяется током утечки (его еще называют дифференциальным током).

В основе УЗО дифференциального принципа действия лежит трансформатор тока (оранжевый бублик), к вторичной обмотке которого подключено реле (красный квадратик). Это реле быстродействующее и является пусковым органом УЗО.

В нормальном состоянии в двухпроводной системе (как на рисунке) ток течет к входу нагрузки по проводнику L и протекает обратно через N. Каждый из токов создает магнитный поток (ФL и ФN соответственно). В нормальных условиях потоки равны по модулю и противоположны по направлению. Результирующий поток Фсумм будет равен нулю.

В случае же, если произойдет замыкание фазы на корпус в оборудовании, то появится ток утечки. Контур этого тока будет идти через Бэндера (робот на рисунке)-Землю-L. Величина потока ФL станет не равна величине потока ФN. Разница в потоках создаст поток Фсумм, который наведёт ЭДС во вторичной обмотке трансформатора тока и появится ток Iвтор (ток вторичной обмотки).

У реле, установленного во вторичной обмотке, имеется уставка на срабатывание по току. Если ток Iвтор будет больше величины уставки, то реле сработает и подаст сигнал на механизм (зеленый квадрат), который отключит контакты УЗО и этим самым цепь обесточится и наш робот окажется спасен.

как проверить узо на работоспособность

Есть в устройстве УЗО и режим теста. Этот режим предназначен для проверки работоспособности устройства. Значит, если мы решили проверить работу, то нам необходимо нажать на кнопку “тест”. На схеме это контакт с “грибком” - обозначение кнопки. Нажимая кнопку, мы замыкаем цепь и у нас появляется цепочка с сопротивлением. По этой цепочке протекает ток, который создает небаланс в системе прямого и обратного токов и далее как писалось выше создается вторичный ток, который приводит к срабатыванию реле. Далее, если механизм исправен, то узо сработает без проблем.

для чего нужно и от чего защищает узо

УЗО срабатывает при протекании тока утечки (дифференциального тока), который появляется вследствие нарушения изоляции, обрыва фазы. И защищает это устройство в первую очередь человека, который решит дотронуться или прикоснется случайно до электроприбора с нарушенной изоляцией.

Если предусмотрено конструкцией, то УЗО защищает и от сверхтоков. Что за такие сверхтоки? Ответ дает пункт 83 ГОСТ 183111-80. Там обозначается, что сверхток - это ток, превышающий наибольшее рабочее значение тока электроприемника. То есть это может быть ток короткого замыкания, ток перегрузки и любой другой ток, величиной отличающийся от наибольшего рабочего значения. Но существует и дифф.автомат, который включает в себя функции УЗО и автоматического выключателя. Это устройство защищает и от дифференциальных токов и от сверхтоков.

обозначение узо на схемах

На рисунке ниже приведены варианты изображения УЗО на схемах, в том числе однолинейных.

графическое изображение УЗО на схемах

УЗО изображается, отображая свой принцип работы. То есть на отключение выключателя действует дифференциальный трансформатор тока. Дифференциальный, потому что создает тот самый ток утечки и этот ток утечки приводит к срабатыванию устройства.

узо тип а и ас разница

УЗО бывает видов А, B, AC. УЗО вида А отключает дифференциальный ток, у которого форма кривой только синусоида (переменный ток). Если же дифф.ток имеет постоянную составляющую, то здесь выручит УЗО типов АС и В. Эти типы реагируют как на переменный синусоидальный ток, так и на постоянный пульсирующий. Причем величина этих токов может нарастать как плавно, так и скачкообразно.

как отличить электромеханическое узо от электронного

Разница между электромеханическим и электронным узо в причине срабатывания устройства. В одном случае устройство питается от сети, к которой подключено. Это электронное узо. В его схеме присутствует усилитель, который усиливает малейший дифф.ток и подает сигнал на срабатывание реле. Усилитель питается от сети. В случае обрыва нуля в сети сигнал не будет усиливаться и узо не сработает в опасной ситуации. Также из-за перенапряжений сети могут выйти из строя электронные компоненты, что вновь повысит вероятность неприятной ситуации.

Если же устройство приводит в действие сам ненормальный ток, то это устройство электромеханическое. Его устройство более простое и надежное. Однако они дороже. Но выбирая в вопросе безопасности между монетой и более высокой надежностью, Я делаю логичный выбор в пользу электромеханики.


Если не хотите потерять этот материал, то поделитесь им с друзьями в социальных сетях!



Подобные статьи на сайте