Виктор пашков
эксперт,
Школа Fine Start
Каждому инженеру в своей работе приходится иметь дело с устройствами защитного отключения (УЗО). Казалось бы, что нового можно о них рассказать? Это как писать статью о велосипеде. Но как велосипедистам, особенно новичкам, очень часто приходится освежать свои знания о "железном коне", так и молодым инженерам будет не лишним еще раз структурировать свои знания об УЗО.
Принцип действия и устройство УЗО
УЗО (Устройство Защитного Отключения) — это коммутационный аппарат, предназначенный для защиты электрической цепи от токов утечки, то есть токов протекающих по нежелательным в нормальных условиях эксплуатации проводящим путям, что в свою очередь обеспечивает защиту от пожаров (возгорания электропроводки) и от поражения человека электрическим током.
Определение «коммутационный» означает, что данный аппарат может включать и отключать электрические цепи, другими словами, производить их коммутацию. УЗО также имеет другие варианты названий, например: дифференциальный выключатель, выключатель дифференциального тока, (сокращенно выключатель диф. тока) и т.п.
Устройства защитного отключения по принципу работы делятся на две группы.
Электромеханические УЗО не требуют внешнего электропитания и включают в себя следующие элементы: трансформатор тока с двумя обмотками, чувствительный магнитоэлектрический элемент и высокоточное поляризованное реле.
Трансформатор – это сердце устройства. У однофазного узо первичная обмотка состоит из двух проводов – фазного и нулевого, у трехфазного – из четырех: три из них фазные и один нулевой. Вторичная обмотка – это провод, который соединен с реле.
Электронные УЗО требуют отдельного электропитания. Имеют примерно такое же строение, как электромеханические. Но вместо магнитоэлектрического элемента используют сразу несколько устройств: компаратор, обеспечивающий сравнение токов, выпрямитель и усилитель сигнала, а поляризованное реле заменено обычным.
Человек ощущает боль при воздействии тока величиной 3 – 5 мА. Ток со значением до 30 мА называется током неотпускания, когда человек не может самостоятельно оторвать руку оттоковедущей части. Электрический ток от 30 до 100 мА считается смертельно опасным, так как вызывает фибрилляцию (частые сокращения) сердца.
УЗО позволяет разорвать электрическую цепь еще до того, как величина тока достигнет опасного для человека значения.
Устройства подбирают по нескольким параметрам.
Число полюсов указывает, сколько проводов можно подключить к устройству. Для однофазных сетей (220 В) – одно- и двухполюсные УЗО; для трехфазных сетей (380 В) – трех- и четырехполюсные устройства. При срабатывании прибора расцепляются все связи.
Тип расцепления может быть двух вариантов: АС – устройства срабатывают при утечке переменных (синусоидальных) токов; А – рассчитаны на срабатывание при утечке как переменных, так и постоянных токов. Иногда в инструкциях к бытовым приборам можно встретить требование установить УЗО именно этого типа, так как он имеет более широкий спектр токов отключения.
Номинальный ток может быть в диапазоне от 16 до 63 А. У каждого аппарата есть свой предел пропускаемого тока. В зависимости от количества потребителей на линии подбирается УЗО со значением номинального тока.
Ток срабатывания может быть от 6 до 500 мА. По достижении определенного значения тока утечки устройство отключается.
Как видно из рисунка, срабатывание УЗО (путем отключения сети) происходит при наличии 2-х условий:
- Сопротивление изоляции электроустановки ниже допустимого уровня (по факту-пробой фазы на корпус)
- Человек без защитных средств касается корпуса электроустановки
Очевидно, что, максимальные рабочие токи групповых РН должны быть, как минимум, не меньше, чем у индивидуальных. Соответственно диапазон токов модельного ряда таких реле у разных производителей обычно начинается с 16-20 А и простирается до 50-63 А.
Виктор Пашков
Эксперт Школы Fine Start
Кандидат технических наук в области оптико-электронного приборостроения, PhD Университета Торонто (Канада) в области электроники, базовое образование – инженер электронной техники.
Обладатель 9 авторских свидетельств и 5 патентов. Автор более 50 научных статей.
Стаж научно-педагогической деятельности 20 лет.
Заинтересовала статья?
Освоить востребованную профессию в сфере автоматизации производства вы можете в Школе Fine Start. Узнайте детали в каталоге наших профессий