Принцип работы узо и схема подключения – советы электрика

Принцип работы УЗО: как правильно подключать УЗО

Главная > Выключатели и розетки > Принцип работы УЗО: как правильно подключать УЗО

Бытовые электроприборы работают с большими нагрузками и часто выходят из строя. Одной из неисправностей вполне может быть повреждение изоляции на сетевом шнуре. При этом появляется потенциал сети на корпусе прибора.

Он остается в исправном состоянии и может работать, но уже представляет опасность для человека.

При одновременном прикосновении к металлической части корпуса и водопроводной трубе или другой металлической конструкции, связанной с землей, происходит замыкание электрической цепи через тело, приводящее к удару током. Для предотвращения подобных явлений было создано устройство защитного отключения.

Подключение устройства защитного отключения

Обратите внимание

Принцип работы УЗО – это отключение нагрузки коммутационным механизмом при достижении током утечки заданной величины.

Устройство является надежной защитой от поражения поверхностями, находящимися под напряжением, и от возникновения пожара при утечке тока через неисправную изоляцию.

Проще говоря, механизм аппарата мгновенно отключает питающую сеть от потребителя, если возникает непредвиденная утечка тока в «землю».

Виды

Чтобы выбрать нужные устройства, надо знать их различия, классифицирующиеся по следующим признакам.  

По реакции на ток утечки

  • АС – прибор размыкает цепь при медленном или быстром увеличении переменного тока утечки;
  • А – реагирует на постоянный или переменный ток;
  • В – применяется в промышленности.

Главным параметром устройства является значение тока утечки. Отсчет идет от 30 мА.

При большей величине тока устройство срабатывает для защиты от пожара, но для человека удар током представляет опасность. При меньших значениях болезненное воздействие остается, но опасности для жизни здорового человека нет.

В жилых домах выбирают УЗО с током отключения не выше 30 мА, за исключением входного.

По принципу работы

Различают электромеханические (УЗО-Д, УЗО-ДМ) и электронные устройства (УЗО-ДЕ). Последние – применяются преимущественно в качестве дополнительных: для повышения надежности защиты в помещениях с высокой влажностью.

В них может содержаться устройство сравнения со встроенным источником питания вместо магнитоэлектрического элемента. При этом сигнал необходимо усиливать и преобразовывать, что существенно снижает надежность защиты.

Аппараты ограничены по возможностям, но от большинства неприятностей выручают. Устройства с электронным разрывом цепи чаще применяют в связи с тем, что они дешевы, и быстрота срабатывания (0,005 с и менее) позволяет избежать удара током.

Электромеханические УЗО более надежны, благодаря независимости от колебаний напряжения сети и отсутствия необходимости во внешнем питании.

По скорости реагирования

Устройства бывают неселективные, реагирующие на неисправность быстрее, чем за 0,1 с, и селективные – с задержкой срабатывания от 0,005 с до 1 с. Она создается специально для того, чтобы системы защиты разных уровней успели сработать раньше.

В этом случае поврежденный участок отключается, а все остальные продолжают работать. Селективные УЗО предназначены для защиты от пожара.

После них обязательно надо устанавливать защитные устройства с безопасными порогами токов утечки на низших ступенях подключений.

В лечебных, детских и учебных учреждениях применяют сверхбыстродействующие электронные УЗО (менее 0,005 с), поскольку они защищают от ударов даже небольшого тока.

По числу полюсов

В однофазной сети УЗО имеет 2 полюса и применяется в квартирах. В трехфазной сети устанавливаются аппараты с четырьмя полюсами. Они могут защищать несколько однофазных сетей или приборы с трехфазным питанием.

Способы монтажа

  • на распределительный щит;
  • подключение на удлинителе;
  • встроенные в вилку или в розетку.

Дифференциальная защита: принцип работы и виды

Как работает УЗО

Срабатывание защиты удобно рассмотреть на принципиальной схеме.

Принципиальная схема работы УЗО

Главный элемент – это трансформатор тока нулевой последовательности.

Две обмотки в нем подключаются навстречу друг другу и связаны с нулевым и фазным проводами, а третья – к пусковому чувствительному реле, вместо которого может быть электронное устройство.

Реле связано с исполнительным устройством управления, содержащим группу контактов и привод. Для проверки работоспособности УЗО в нем имеется тестовая кнопка.

При подключении нагрузки к выходу схемы в цепи появляется ток нагрузки. Магнитные потоки, появляющиеся в сердечнике трансформатора, взаимно гасят друг друга. В результате в исполнительной обмотке не будет наводиться ток, и поляризованное реле будет отключено.

Если происходит повреждение изоляции в контакте с металлическими частями электроустройства, на нем появляется напряжение. При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям через него в землю протекает ток утечки ID (дифференциальный ток).

В результате через основные обмотки потекут разные токи: ID = I1 — I2. Они создадут разные магнитные потоки, в результате наложения которых друг на друга в исполнительной обмотке появится ток.

Если его величина превысит заданный уровень, пусковое реле сработает и передаст сигнал на исполнительный механизм, отключающий силовую электрическую цепь от установки, где произошел пробой.

Контроль исправности УЗО производится путем нажатия кнопки тестирования. Резистор R подбирается по величине так, чтобы создаваемый искусственно ток утечки был равен паспортному значению. Таким образом, если при нажатии на кнопку устройство отключится, значит, оно исправно.

Проверку рекомендуется делать 1 раз в месяц.

Устройство для трехфазной сети работает аналогичным образом, но через проем сердечника проходят четыре провода (3 фазных и 1 нулевой).

Схема работы трехфазного УЗО

При нормальной работе токи в нулевом и фазных проводах суммируются таким образом, что магнитные потоки в сердечнике взаимно гасят друг друга. Во вторичной обмотке трансформатора ток отсутствует. При появлении тока утечки через одну из фаз, равновесие нарушается и образующийся в результате ток во вторичной обмотке действует на управляющий элемент (У), отключающий потребителя (М) от сети.

Утечки могут происходить не только в фазных, но и в нулевых проводах. Защита реагирует на них одинаково, но с обнаружением повреждения изоляции на нейтрали может потребоваться демонтаж схемы. Чтобы этого не делать, применяют двух- и четырехполюсные выключатели, с помощью которых производится коммутация фазных и нулевых проводов.

УЗО является сложным и очень чувствительным прибором. Выбирать устройства на рынке следует у известных фирм, имеющих сертификаты установленной формы со ссылками на ГОСТы. Небольшие партии экспортных изделий могут оказаться подделкой. Параметры покупаемого прибора следует соотносить с характеристиками известных устройств, например, УЗО-2000.

Схемы подключения

Принцип работы асинхронного двигателя

Включение защиты по току утечки в распределительных щитах производится, если применяются системы TNS или TN-C-S. При этом к нулевой шине заземления PE подключаются корпуса всех электроприборов. При нарушении изоляции ток утечки стекает с корпуса прибора в землю через проводник PE, приводя к срабатыванию защиты.

При любом подключении УЗО учитываются следующие правила:

  1. Для нулевого проводника и заземления в щите устанавливаются отдельные шины.
  2. Проводник заземления не участвует в подключении устройства.
  3. Питание подключается к верхним клеммам аппарата. При этом нейтраль подсоединяется к разъему с обозначением «N». Путать ее с фазой недопустимо!
  4. Допустимый ток устройства должен быть равным или выше тока автомата.

Однофазный ввод

Схема предусматривает обязательное разделение нулевой шины (N) и земли (PE). Если поставить защиту на отдельные части, то так обеспечивается каскадное отключение в системе.

Схема подключения УЗО к однофазной сети

Схема является простой и одной из самых распространенных. Для УЗО важно не ошибиться, где располагается нейтраль (N), входящий (1) и исходящий (2) проводники. Подключают УЗО всегда после автоматического выключателя. Затем к его выходу можно снова подключать автоматы для отдельных линий.

Трехфазный ввод

В трехфазной схеме можно защищать также однофазных потребителей. Вводы шин «нуля» и «земли» совмещаются. Электросчетчик устанавливается между главным автоматом и УЗО.

Схема трехфазного подключения УЗО

Ток нагрузки УЗО должен быть защищен от перегрузок. Для этого его подбирают на ступень выше, чем у рядом стоящего автомата.

С точки зрения применения УЗО следует отличать рабочий нулевой провод N и защитный ноль земли PE. По первому ток течет в режиме нормальной работы, а по второму только тогда, когда происходит авария (утечка).

Часто встречается неправильное подключение, вызывающее постоянное срабатывание защиты. При этом только оно одно может вызвать сбой в работе целой группы.

Узо в квартирах

Принцип работы синхронного генератора

После главного автомата и счетчика рекомендуется ставить УЗО для защиты всей проводки квартиры. Для некоторых бытовых приборов размещают отдельную защиту в щите управления или рядом с потребителем монтируют для нее специальную коробку.

Для квартиры выбирается двухполюсная установка УЗО. Также нужно определить значения электрического тока, которые ее характеризуют:

  • отсечки превышает на 25% максимальный ток потребления;
  • номинальный ток, на который рассчитан прибор (указан в характеристике и должен превышать ток отсечки);
  • дифференциальный показатель срабатывания защиты.

Для квартиры выбирается прибор с переменным током. При большом количестве техники возможны необоснованные срабатывания УЗО. Чтобы этого не происходило, увеличивают пороговое значение тока до максимально приемлемого и безопасного для человека (30 мА).

Устройство крепится в щитке на DIN-рейки или через специальные отверстия. Оно имеет маркировку фазного и нулевого проводов. Вход делается сверху, а выход – снизу.

Одноуровневая защита одним устройством на входе позволяет прекратить подачу электричества в квартиру полностью. Ее также устанавливают на отдельные устройства, например, на стиральную машину или электроплиту.

Если разместить УЗО на отдельных участках, схема получится громоздкой, но зато отключения будут автономными. Для отдельного прибора подключение производится перед автоматом.

Распространенные ошибки при подключении.

  1. Сплетение нулевых проводов в узел. В результате происходят непредвиденные срабатывания.
  2. Изготовление самодельного заземления не по правилам (сопротивление выше 4 ом).
  3. Соединение «нуля» с «землей» приводит к периодическим отключениям электричества.

Узо в частном доме

Частные домовладельцы применяют большое количество устройств, требующих наличия индивидуального УЗО. К ним относятся стиральная машина, электрический котел системы отопления, печь для сауны, станки, сварочный трансформатор и другое оборудование. Чем длиннее перечень, тем больше вероятность выхода из строя его элементов.

Для индивидуального дома подходит система ТТ с глухим заземлением нейтрали и подсоединением токопроводящих частей приборов к независимому заземлению. Оно чаще всего делается модульно-штыревым.

УЗО размещают в щите. Применяют четырехполюсные и двухполюсные устройства в зависимости от того, какие подключаются потребители: однофазные или трехфазные. Принцип каскадного включения остается, но схема получается сложней. Ввод делается трехфазным, а потребителей гораздо больше, чем в квартире. Общие правила подключения защиты те же, что и в квартире.

В частном доме часто применяют дифавтоматы, совмещающие в себе функции УЗО автоматического выключателя. Его преимущества следующие:

  • меньше места в щитке;
  • простота установки;
  • срабатывание по причине утечки, короткого замыкания или перегрузки;
  • цена ниже, чем у двух отдельных устройств, функции которых он объединяет.

Аналогично УЗО дифавтоматы имеют много вариантов подключения: с заземлением и без него, по селективному или неселективному способу. К ним также подключаются фаза и ноль цепи, который не допускается объединять с заземлением, поскольку токи в этих проводниках принципиально отличаются.

Читайте также:  Фаза это плюс - советы электрика

Дифференциальные автоматы в частном доме

Недостаток: при выходе из строя приходится снова покупать дифавтомат, что равноценно замене сразу двух устройств.

Также не все умеют пользоваться таким сложным оборудованием и предпочитают обходиться одними автоматами. Но при этом подключение заземления к корпусам приборов без УЗО или дифавтоматов недопустимо.

Обычные автоматы не обеспечивают скорости отключения сети, необходимой для безопасности человека.

Правила применения УЗО также актуальны для дифференциальных автоматов.

Подключение УЗО. Видео

Данное видео подробно расскажет про схему подключения  устройства защитного отключения.

Действие устройства защитного отключения основано на ограничении времени протекания электрического тока через тело человека (путем быстрого отключения) при случайном прикосновении к находящимся под напряжением частям электроустановок. Некоторые схемы его подключения предусматривают также отключение сети сразу при возникновении тока утечки через провод заземления.

При правильной установке и обслуживании УЗО обеспечивают безопасное пользование электроприборами в квартире и доме. Надежными являются электромеханические устройства защиты от поражения током, соответствующие требованиям ГОСТов.

Важно

УЗО необходимо в современном жилье, поскольку его стоимость неизмеримо ниже, чем у современной бытовой и электронной техники, которая может выйти из строя, но важнее всего является обеспечение электробезопасности.

Источник: https://elquanta.ru/vyklyuchateli/princip-raboty-uzo.html

Узо. Принцип работы, назначение устройства защитного отключения

Можно услышать мнение, в котором оспаривается необходимость установки устройств защитного отключения (далее УЗО).

Чтобы опровергнуть или подтвердить его необходимо понимать функциональное назначение этих устройств, их принцип работы, конструктивные особенности и схему подключения.

Также немаловажным фактором является правильное подключение, в зависимости от определенной задачи. Мы постараемся максимально широко ответить на все вопросы касательно данной темы.

Функциональное назначение

Согласно официальному определению данный тип устройств играет роль быстродействующего защитного выключателя, реагирующего на утечку тока. То есть он срабатывает в том случае, когда образуется цепь между фазой и «землей» (проводником РЕ).

Приведем классический пример, в ванной установлен электрический водонагреватель. Он работает беспроблемно гарантийный срок и даже более, потом наступает момент, когда корпус одного из нагревающих элементов дает трещину и происходит пробой фазы на воду.

Яркий пример пробоя

Если в данном случае образуется цепь: фаза – человек – земля, тока нагрузки будет недостаточно для срабатывания электромагнитной защиты, она рассчитана на КЗ.

Что касается тепловой защиты, то время ее срабатывания значительно дольше сопротивляемости человеческого организма деструктивному воздействию электротока.

Результат можно не описывать, самое страшное то, что в многоквартирном доме такой бойлер может нести угрозу соседям.

В таких случаях представленный  аппарат – единственно действенный способ обеспечить надежную защиту. Самое время рассмотреть его принципиальную схему, конструкцию и принцип действия.

Схема устройства

В первую очередь, представим принципиальную схему устройства, с указанием его основных элементов.

Схема УЗО

Обозначение:

  • А – Реле, управляющее контактной группой.
  • В – Дифференциальный ТТ (трансформатор тока).
  • С – Обмотка фазы на ДТТ.
  • D – Обмотка нуля на ДТТ.
  • Е – Контактная группа.
  • F – Нагрузочное сопротивление.
  • G – Кнопка, запускающая тестирование устройства.
  • 1 – Вход фазы.
  • 2 – Выход фазы.
  • N – Контакты нулевого провода.

Теперь объясним, как это работает.

Принцип работы

Допустим, от нашего защитного устройства запитан некий прибор с внутренним сопротивлением Rn, при этом корпус подключенного устройства заземлен. В данном случае при штатном режиме работы, через обмотки I и II ДТТ будут протекать равные по значению, но разные по направлению токи.

Штатная работа УЗО

Таким образом, суммарная величина i0 и i1 будет нулевой. Соответственно, вызываемые токами магнитные потоки в ДТТ, также будут встречными, поэтому их суммарная величина, также будет нулевой.

С учетом перечисленных условий, во вторичной обмотке ДДТ ток образовываться не будет, поэтому реле, управляющее контактной группой, не инициируется.

То есть, защитное устройство будет оставаться во включенном состоянии.

Теперь рассмотрим ситуацию, в которой произошел пробой на корпус подключенного оборудования.

Пробой создал условия для срабатывания УЗО

В результате появления тока утечки (iу) на «землю» будет нарушен баланс токов, протекающих по первичным обмоткам I и II.

Совет

Это приведет к тому, что величина магнитного потока также станет отличной от нуля, что вызовет образования тока (i2) на вторичной обмотке ДТТ (III), к которой подключено реле, управляющее контактной группой.

Оно сработает, и подключенное оборудование будет обесточено.

Кнопка тестирования на приборе имитирует утечку тока через резистор Rt , что дает возможность убедиться в работоспособности прибора. Такую проверку необходимо проводить не реже одного раза в месяц.

Конструктивное исполнение

Ниже на рисунке представлено типовое защитное устройство со снятой верхней крышкой, что позволяет рассмотреть основные узлы конструкции.

УЗО со снятой крышкой

Обозначения:

  • А – Механизм кнопки, запускающей тестирование устройства.
  • В – Контактные площадки для подключения входа фазы и нулевого провода.
  • С – Дифференциальный ТТ.
  • D – Электронная плата усилителя тока, поступающего со вторичной обмотки, до уровня, необходимого для срабатывания реле.
  • Е – Нижняя часть пластикового корпуса со стандартным креплением под DIN-рейку.
  • F – Дугогасительнаые камеры на размыкающейся группе контактов.
  • G – Контактные площадки для подключения выхода фазы и нулевого провода.
  • H – Механизм расцепителя (приводится в действие реле или вручную).

Перечень основных характеристик

Разобравшись с конструкцией приборов и их принципом работы, перейдем к основным параметрам. К числу таковых относятся:

  • Тип защищаемой электропроводки, она может быть однофазной или трехфазной. Данный параметр влияет на количество полюсов (2 или 4).
  • Величина номинального напряжения, для двухполюсных аппаратов это 220-240 Вольт, четырехполюсных – 380-400 Вольт.
  • Величина номинальной токовой нагрузки, этот параметр соответствует аналогичному у автоматических выключателей (далее АВ), но имеет несколько другое назначение (подробно будет рассказано ниже), измеряется в Амперах.
  • Номинальная величина дифференциального (отключающего) тока, типовые значения: 10, 30, 100 и 300 мА.
  • Вид отключающего тока, принятые обозначения:
  1. AC – Соответствует переменному току синусоидальной формы. Допускается как его медленное нарастание, так и внезапное проявление.
  2. А – К предыдущим характеристикам (AC) добавляется возможность отслеживать утечку выпрямленного пульсирующего тока.
  3. S – Обозначение селективных устройств, они отличаются относительно высокой задержкой срабатывания.
  4. G – Соответствует предыдущему типу (S), но с меньшей задержкой.

Теперь необходимо объяснить значение параметра номинального тока, поскольку с ним возникают некоторые вопросы. Это значение указывает на максимально допустимый ток для данного защитного электромеханического аппарата.

Подбирая этот параметр необходимо учесть, что он должен быть на одну ступень выше, чем у АВ на данной линии. Например, если АВ рассчитан на 25 А, то необходимо устанавливать защитные устройства с номинальным током – 32 А.

Маркировка

Маркировка наносится на лицевую панель прибора, расскажем, что она обозначает на примере двухполюсного устройства.

Маркировка УЗО

Обозначения:

  • А – Аббревиатура или логотип производителя.
  • В – обозначение серии.
  • С – Величина номинального напряжения.
  • D – Параметр номинального тока.
  • Е – Значение отключающего тока.
  • F – Графическое обозначение типа отключающего тока, может быть продублировано литерами (в нашем случае изображена синусоида, что указывает на тип АС).
  • G – Графическое обозначение устройства на принципиальных схемах.
  • Н – Значение условного тока КЗ.
  • I – Схема устройства.
  • J – Минимальное значение рабочей температуры (в нашем случае: – 25°С).

Мы привели типовую маркировку, которая применяется в большинстве устройств данного класса.

Варианты подключения

Прежде, чем перейти к типовым схемам подключения, необходимо рассказать о нескольких общих правилах:

  1. Устройства данного типа должны быть в паре с АВ, как мы уже упоминали выше, это связано с тем, что защитных устройств не оборудовано защитой от КЗ.
  2. Величина номинального тока защитного устройства, она должна быть на ступень выше, чем у стоящего с ним в паре АВ.
  3. Нельзя путать входные и выходные контакты. То есть, на вход, помеченный, как правило, «1» должна подаваться фаза, на «N» – ноль. Соответственно, «2» – это выход фазы, а «N» – нуля.
  4. Ноль после аппарат не должен соединяться с нулем до него.

Теперь рассмотрим самую простую схему, в которой на каждую линию установлена защита от КЗ и тока утечки.

УЗО на каждую линию

В данном случае все просто, на вход устанавливается АВ (А на рис. 7) с номинальным током 40 А. После него стоит общее устройство (В), его еще называют противопожарным. У данного устройства ток утечки должен быть не менее 100 мА, номинальный ток, как минимум – 50 А (см.

пункт 2 общих правил, указанных выше). Далее идут две связки УЗО-АВ (С-Е и D-F). Параметр номинального тока у «С» и «D» – 16 A. Для «E» и «F» это параметр должен быть на ступень выше, в нашем случае – это 20 А.

Что касается величины отключающего тока, то для влажных помещений этот показатель должен быть 10 мА, для остальных групп потребителей – 30 мА.

Такой вариант подключения самый простой и надежны, но при этом и более затратный. Для двух внутренних линий его еще можно использовать, но когда их число от 4-х и больше имеет смысл ставить одно устройство защиты на группу АВ. Пример такой схемы приведен нижне.

Пример качественной селективной схемы

Как видите в данной схеме у нас установлено одно общее (противопожарное) защитное устройство и четыре групповых на освещение, кухню, розетки и ванную комнату. Такой вариант подключения позволяет существенно сократить затраты, по сравнению со схемой, где на каждую линию подключается связка УЗО-АВ. Помимо этого обеспечивается необходимый уровень защиты.

Источник: https://www.asutpp.ru/princip-raboty-uzo.html

Принцип работы УЗО и схема подключения в однофазной сети

УЗО в любой электрической цепи является очень важным элементом. Основное предназначение УЗО состоит в обеспечении защиты человека от поражения током при контакте с токоведущими частями. Помимо этого, УЗО, принцип работы которого будет рассмотрен в данной статье, предотвращает вероятность возникновения пожаров, которые могут быть спровоцированы возгоранием электропроводки.

В определенных ситуациях УЗО, принцип работы которого достаточно прост, прекращает подачу на защищаемую линию напряжения.

Обратите внимание

Происходит это в случае, если человек прикасается к токоведущим частям электроустановок, и к элементам нетоковедущим, которые в результате пробоя изоляции оказались под напряжением.

Еще одной причиной размыкания контактов является возникновение утечки тока на корпус электроустановки или землю.

Рассмотрение принципа работы УЗО в общем и на конкретном примере

Когда сдаются недорогие квартиры от застройщика, то вся электрика, в том числе УЗО и диффавтоматы, а также разводка и автоматы отключения, уже установлены. Если же вы строите свой дом или хотите установить УЗО в квартире своими руками, то вам стоит знать принцип действия этого устройства и правила его установки.

Читайте также:  Схема подключения лампы дневного света - советы электрика

УЗО (принцип работы основан на определении входящих и исходящих токов на входе в систему) может реагировать на минимальные утечки и выполнять свою защитную функцию. Для измерения утечки, в прибор установлен такой чувствительный элемент, как дифференциальный трансформатор, обладающий тремя обмотками.

Суммарный (итоговый) поток магнитной индукции, при этом, обязательно изменится, будет отличаться от нуля и будет являться причиной наведения в управляющей обмотке тока. Реле, к которому обмотка подключена, сработает, и в движение будет приведен расцепитель контактов силовых защитного устройства.

Подобный принцип действия УЗО, в результате которого за доли секунды обесточивается опасная электроустановка, обеспечивает сохранность человеческого здоровья.

Подключение УЗО к сети однофазной: основные правила

Схема УЗО указана на корпусе прибора и позволяет понять принцип его действия, правильно подключить устройство в схему защиты электрической цепи, избегая некорректной работы устройства или выхода его из строя.

Перед установкой нужно не только понять принцип работы УЗО в однофазной сети, но и ознакомиться с правилами безопасности.

Принцип работы УЗО и схема подключения подразумевают использование двух проводов проводки, подключаемых к входным клеммам, и двух проводов на выход прибора, подсоединяемых к соответствующим выходным клеммам. Устанавливать прибор нужно только при отключенном напряжении. Перед осуществлением установки, нужно убедиться, что в щитке для выбранного прибора достаточно места.

Принцип работы УЗО и схема подключения его достаточно просты. Существует несколько вариантов установки этого устройства, но принцип, в целом, остается неизменным.

Важно

Наиболее распространенным и доступным является вариант, при котором устройство стоит на входе в дом/квартиру. Недостаток этого варианта заключается в том, что при срабатывании прибора обесточивается все жилое помещение, а определять причину происходящего сложно.

Более дорогостоящим, однако, очень удобным является вариант подключения с установкой нескольких УЗО — в этом случае, каждое устройство будет отвечать за отдельную группу розеток или освещения.

Источник: http://dnevnik-stroika.ru/ehlektrichestvo/princip-raboty-uzo-i-skhema-podklyucheni/

Устройство защитного отключения (УЗО) — назначение, характеристики, виды + инструкция подключения своими руками. ТОП-лучших производителей УЗО для дома и квартиры

При проведении электромонтажных работ, когда специалисты ведут новую проводку, устанавливаются специальные контрольно-защитные приборы – УЗО. В домах старой постройки такие приспособления не предусмотрены. Поэтому у владельцев квартир обоснованно возникает вопрос, что это за агрегат и для чего он применяется.

Назначение и специфика применения

В процессе эксплуатации бытовых приборов, а также электромеханизмов различного типа со временем происходит износ, вследствие чего изоляция проводов уже не выполняет своей роли. И ток будет перемещаться не по установленному контуру, а на землю, когда будет обеспечен факт соединения с ней.

Проводником, как правило, выступает сам человек, прикоснувшись, например, к корпусу стиральной машины или бойлера. Действующий на корпус ток делает его аналогом оголенного провода.

Конечно, эффективным методом устранения предпосылок такой ситуации является создание заземляющего контура, т.е. искусственно сформированный проводниковый контакт с землей корпусов, которые проводят ток, или отдельных узлов электроагрегатов. Но такая система создана не во всех домах. Поэтому на помощь могут прийти устройства защитного отключения.

Принцип действия УЗО основан на его способности четко воспринимать самые маленькие изменения в электросети, несоответствие входного и выходящего тока, а также обеспечивать отключение сети при аварийных ситуациях.

При работе контура возможна ситуация, когда человек касается неизолированной проводке или корпуса бытового прибора, который оказался под напряжением. Тогда создается новая цепь с утечкой тока. В исходной цепи входящий ток не будет равен выходящему. Это отклонение будет зафиксировано УЗО с последующей командой на разрыв цепи.

Когда сработает УЗО

Чтобы понять, как работает УЗО, следует определить основные его компоненты. Укрупнено это будет выглядеть так:

  • Трансформатор дифференциального тока с тремя обмотками. Для первых двух обмоток имеет место замыкание на нуле и фазе, а вот третья присоединяется к механизму запуска – реле или электронному компоненту.
  • Пусковой механизм, который представлен узлом силового запуска, а также контактными элементами.
  • Тестовый выключатель – позволяет проверить работоспособность устройства путем пробного отключения всей сети.

Благодаря действию схемы устройства защитного отключения обеспечивается защита в таких случаях:

  • при замыкании провода фазного типа на корпус приборов бытовой техники;
  • когда был произведен неправильный монтаж проводки, например, забыв установить монтажную коробку;
  • при нарушениях в устройстве и подключении щитка;
  • вследствие утечки тока по другим бытовым причинам – заземление у соседей на водопроводные трубы, подключение стиральной машины при помощи шланга с металлическим покрытием и т.д.

Возможности выбора

Первыми бытовыми моделями считаются емкостные УЗО. Их принцип действия аналогичен работе емкостного реле, которое реагирует на ток смещения реактивного типа. У них чувствительность чрезвычайно высока — доли мкА, срабатывают они почти мгновенно и не реагируют на факторы заземления. Но при этом они очень сильно реагируют на помехи и не могут дифференцировать причины аварийной ситуации.

Дифференциальные электромеханические модели популярны сейчас при проведении электромонтажных работ разного уровня сложности. Когда возникает утечка, то один и токов возрастает, вследствие чего возникает магнитный поток. Он рождается на феррите, что приводит к наведению ЭДС во второй обмотке. Электромагнитом оттягивается защелка, размыкающая контакты.

Совет

Известны также УЗО-ДЕ, относящиеся к электронным модификациям. Они имеют датчик и встраиваются непосредственно в эксплуатируемую установку. Такие изделия отличаются большой чувствительностью и возможностью размыкать цепь в ответ на токи смещения.

И, конечно же, они обладают высокой скоростью реакции. Но при этом их стоимость на порядок выше аналогов, а электроника может выходить из строя.

Если вы хотите узнать, как выбрать УЗО, то целесообразно решить несколько вопросов:

  • ставить комплект УЗО и автомат или отдельно дифавтомат;
  • оценить расчетным путем требуемый ток отсекания в момент перегрузки;
  • рассчитать рабочий ток устройства;
  • задать нужный ток утечки.

Особенности подключения

Надо помнить, что стандартное УЗО работает на защиту человека, не реагируя на замыкание или излишнюю нагрузку. А вот дифавтомат рассчитан на любые нарушения в работе цепи. УЗО можно ставить параллельно обычным автоматам, задавая им работу в паре, или же остановить выбор на дифавтомате.

Чтобы понять, как правильно подключить УЗО, необходимо рассмотреть несколько вариантов:

  • Базовым подходом будет подключение после счетчика учета, который в свою очередь идет за центральным автоматом.
  • Предпочтительная последовательность такова: За центральным автоматом идет счетчик, после которого монтируется селективный УЗО. Затем врезается групповой автомат, а за ним уже идут групповые защитные устройства.

Итак, устройство врезается как можно ближе к счетчику, как это видно по фото УЗО в щитке. А вот ставить общее устройство для зашиты на старую разводку TN-C не допустимо. Но если возникает необходимость установить прибор для безопасности? Тогда надо ставить его уже после автоматов, идущих на приборы.

Также следует учесть и некоторые правила монтажа:

  • исключить возможность объединения после УЗО провода «ноль» с заземлительной клеммой;
  • не допускать неполного фазного подключения;
  • не подключать провод нагрузочного типа до защитного устройства к рабочему проводнику;
  • не крепить ноль с защитным проводом при установке розеток;
  • исключить непреднамеренную ошибку при выборе полярности в момент подключения УЗО;
  • не соединять нейтраль и фазу, прошедшие через защитный прибор, с иными нулевыми и фазными проводниками.

Сложнее обстоят дела в квартирах с отсутствующим заземлением. В таком случае действует иная инструкция для подключения:

  • Во-первых, ставить общее устройство нельзя.
  • Во-вторых, для каждых потребителей нужно предусмотреть защиту отдельными УЗО.
  • В-третьих, проводники защитного типа от розеток должны максимально быстро заводиться на защитную клемму.
  • В-четвертых, при каскадном подключении верхние защитные приборы должны быть менее чувствительны по сравнению с идущими за ними устройствами.

Устройства защитного отключения позволяют существенно обезопасить человека, исключив получение электротравм вследствие токовых утечек. Устанавливать это прибор собственноручно не рекомендуется. Для качественной и безопасной работы электросети целесообразно привлечь к работе специалистов.

Фото УЗО

Источник: http://electrikmaster.ru/uzo/

Узо | принцип действия

УЗО, принцип действия

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

Рис. 1

1 Дифференциальный трансформатор тока
2 Пусковой элемент
3 Исполнительный механизм
4 Кнопка «Тест» для контроля исправности УЗО
I1  – I2 направлениетока относительно нагрузки
ID – ток утечки
Ф1  – 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

Рис. 2

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.

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

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.

Обратите внимание

Причем заметим, что центром равновесия весов служит именно заземление или зануление, поэтому именно их и надо использовать, чтобы человек сам не являлся этим центром.

Читайте также:  Как выбрать дифавтомат - советы электрика
Рис. 4 Рис. 4а

Наглядная электрическая схема подключения УЗО

Рис. 5

УЗО. Видео пояснение

Выбор электромеханического УЗО

Желаю удачного монтажа и помните о электробезопасности.

Источник: http://masstter.com/elektrika/ustrojstvo-zashhitnogo-otklyucheniya-uzo.html

Учимся подключать УЗО

Устройство защитного отключения – служит для безопасного выключения чрезмерных значений тока в электрических цепях. Данное устройство всегда проводит сравнение подающихся токов, распознает разницу между входящим и выходящими значениями.

В случае превышения величины тока более предельной нормы (30-40 мА), устройством защиты отключается подача электрического сигнала.

Благодаря своему быстрому срабатыванию и обеспечению безопасности для человека, подключение УЗО является необходимым для всех бытовых и промышленных электрических сетей.

Разновидности УЗО

Перед рассмотрением подключения УЗО, необходимо ознакомиться с его разновидностями. Устройства защиты подразделяются на:

По причине потери тока

  • тип АС – прибор моментально отключает подачу напряжения в случае возникновения переменного сигнала либо его возрастании (рис. 1);

Рис.

1 Устройство защитного отключения типа АС

  • тип А – УЗО активируется при подаче пульсирующего либо переменного тока, а также их плавном увеличении;
  • тип В – подключается при появлении в цепи выпрямленного, постоянного или переменного токов. Такой тип более характерен для промышленных объектов.

По времени задержки

  • защитное устройство типа S – время задержки срабатывания составляет 0,10 – 0,5 с. Рекомендуется подсоединить в случае наличия нескольких УЗО;
  • защитные приборы типа G – имеет функцию выбора и время задержки (0,05 -0,09) с.

По способу активирования

  • электромеханические – не являются зависимыми от величины сетевого напряжения, основным признаком их срабатывания – ток дифференциальный на поврежденном участке (рис. 2);

Рис.

2 Электромеханическое устройство безопасного отключения цепи

  • электрические – для них очень важно наличие напряжение в сети, для отключения такого типа прибора, необходим какой-либо внешний источник. Такой элемент, с помощью электронного усилителя запитывает электрическую схему. Данная разновидность защитного устройства является очень надежной наряду с электромеханическими.

По количеству полюсов

  • элементы защитные двухполюсные – применяются в цепях однофазных для избежания пожара и поражения организма человека электрическим током (рис. 3);
  • УЗО четырёхполюсные – их основное применение в сетях с трехфазными токами (рис. 3).

Рис. 3 Изображение 2х и 4х полюсных УЗО без заземления

Принцип работы УЗО

Учимся управлять светодиодной лентой

В работе устройства защитного отключения происходит сравнение входящих и выходящих токовых сигналов, используя дифференциальные трансформаторы. Устройство отключения работает с двумя видами сетей:

  1. Цепь однофазная. В ней происходит сопоставление векторного тока фазы и нуля, а также:
    1. при обычном режиме работы с неповрежденной изоляцией такие элементы равны, то есть компенсируют друг друга;
    2. при нарушении целостности электрической цепи, происходит разбалансировка векторов тока, величины которых замеряются трансформаторной обмоткой и предаются на логический блок.
  2. Цепь трехфазная. В ней происходит:
    1. процесс компарирования токов, используя дифференциальный преобразователь, через который проходят токовые сигналы трех фаз;
    2. при обычном режиме работы трехфазные токи сбалансированы, а в случае пробоя изоляции появляется ток утечки.

Для общего понимания необходимо рассмотреть работу защитного прибора по блок-схеме (рис. 4)

Рис. 4 Блок-схема работы защитного отключателя без заземления

Дисбаланс токовых сигналов из устройства измерения попадает на логическую часть, работающая как реле:

  • Электронное. На данный момент такая разновидность является одной из самых популярных, имея различные особенности
    • обширный функциональный набор;
    • большой спектр возможностей;
    • для правильной работы блока логики, нуждаются в электрическом питании.

Сигнал от сети обеспечивает элемент, подключенный к базовой цепи.

  • Электромеханическое. Такое реле применяется на основе энергии действия пружины, которая реагирует на малейшее механическое усилие на основной чувствительный элемент. Появляющийся ток от пробоя цепи, активирует чувствительный элемент и отключает рабочую схему.

Электромеханические схемы обладают надежностью в период длительного срока службы. Нет необходимости во внешнем источнике питания.

Электронные же модели – полностью зависят от наличия внешнего источника.

Подключение

Учимся легко считать потребляемую мощность электроприбора

Как подключить УЗО? Установка УЗО производится вместе с автоматами. Такой коммутатор ставится в щиток впереди защитного элемента, играя роль протектора от очень высоких токовых сигналов (рис. 5).

Рис. 5 Схема подключения УЗО с автоматическим выключателем

УЗО в щитке необходимо подключать для работы с токами: 10 мА; 30 мА; 100 мА; 300 мА.

На самом корпусе установленного защитного приспособления указывается рабочее напряжение, ток и его схема.

Пример подключения устройства на 25А, напряжении 400В (рис. 6) и порядок подключения:

Рис. 6 Пример рабочих элементов УЗО без заземления

  • Подается входное значение напряжения на: разъем «1»; разъем «2».
  • Снимается напряжение с: коннектора «2»; коннектора «4».

Рис.

7 Изображение рабочих элементов защитного оборудования без заземления

На внешней части корпуса изображается значение рабочего величин напряжения, ток номинальный и величину тока утечки.

Принципиальная схема прибора и кнопка «ТЕСТ» (рис. 7).

Кнопку «ТЕСТ», необходимо поставить в нажатое положение для проверки функциональности прибора.

Подключение трехфазного УЗО производится по схеме «фаза-ноль». Для корректной работы защитного устройства – необходимо подключение УЗО с заземлением. Таким образом, в сооружении должна быть установлена электрическая сеть «фаза-ноль-заземление».

Заземляющее устройство, подвергающееся монтажу, выступает защитным проводящим элементом, который отводит поданный ток в грунт.

Через защитный элемент и переключатель протекает ноль и фаза, которые осуществляют мониторинг за утечками электрических токов.

Правильная работа УЗО как основного элемента, основана на собственном «ноле» и «фазе», благодаря которым будет производится контроль подающих токов. Если же данный аппарат используют несколько пользователей, то фазу необходимо размножить.

«Ноль» требует использование отдельной шины защитного элемента. Если электрической цепи применяется 2 устройства защиты, то шин нулевых получится 3:

  1. общая N;
  2. вспомогательные – N1 и N2.

Как правильно подключить УЗО? Методика установки УЗО. Принципиальная схема (рис. 8).

Рис. 8 Рабочая схема подключения УЗО с заземлением

Подключение УЗО в квартире проводится по плану, изображенной на рисунке 8, суть которого заключается в следующем.

Элементы фазы (L) и ноля (N) попадают на приспособление «QF1». Далее происходит распределение фазы по трем переключателям «SF1», «SF2», «SF3». Каждый из них передает фазу в доме своему пользователю.

Важно

Ноль (N) попадает на защитное устройство, а на выходе сигнал (N1) перемещается на шину N1, благодаря этому, пользователи получают нулевой рабочий проводник. Через заземлительную шину, подключаются проводники РЕ, распределяемые между всеми потребителями.

Почему важно не совершать ошибки при монтаже устройства защитного отключения? Все рассмотренные факторы должны быть учтены должным образом, чтобы ошибки установки не привели к ужасным последствиям.

Видео о подключении устройства защитного отключения

Подключаем трансформатор тока

Источник: https://amperof.ru/elektropribory/montazh/uchimsya-podklyuchat-uzo.html

Как правильно подключить узо в квартире – ответят мастера

Что такое УЗО? Непосвященный в электрике человек вполне вероятно может задать себе вопрос, а что такое УЗО и для чего оно предназначено. Сейчас мы попробуем рассказать, что это такое. УЗО расшифровывается как устройство защитного отключения и сразу становится понятно, что оно предназначено для защиты человека от удара электрическим током.

Такое поражение может случиться в результате прикосновения к оголенным проводам или же если произошло касание с корпусом электроприбора, который, в свою очередь, имеет контакт с оголенным проводом.

Защита от возгораний

Кроме этого, данное устройство предназначено для защиты от возгораний, возможных при утечке тока. Ведь для срабатывания автоматического выключателя нужно короткое замыкание или значительная перегрузка, а на утечку он, скорее всего, не среагирует.

Для этих целей и ставится УЗО. Вообще, самым правильным вариантом защиты в квартире должен быть следующий: после электрического счетчика ставится автоматический выключатель, а уже за ним должно быть установлено УЗО.

Таким образом оно защищается от высоких токов перегрузки.

Как правильно подключить узо в квартире видео:

Принцип работы УЗО

В двух словах, принцип работы этого устройства можно описать следующим образом. УЗО отслеживает разницу значений между фазой и нулем. При нормальной работе электросети эта разница равняется нулю. То есть по фазному проводу проходит такое же количество тока, что и по нулевому.

Вообще, при утечке не происходит полного пробоя, а возникает только сопротивление, увеличивающее нагрузку. Поэтому при сгорании электродвигателя сработает автоматический выключатель, а вот при незначительном повреждении кабеля, идущего по сырой земле, будет срабатывать защитное отключение.

Подключение узо

Типы УЗО

Прежде чем покупать такие приборы нужно знать, что существует несколько их разновидностей. Типы узо бывают следующие:

  1. Число полюсов. Различают двухполюсовые и четырехполюсовые. Первые подключаются при напряжении в электросети 220 В, а вторые 380 В. Причем четырехполюсовой может работать и при 220 В.
  2. Величина тока. Защитные приборы можно поделить на три вида. Устройства, защищающие от поражения током. Они срабатывают на утечку меньше чем 30mA. Приборы, защищающие еще и от возгорания и реагирующие на величину тока в 30mA. И антипожарные устройства, включающие защиту при токе утечки больше чем в 30mA.
  3. Нагрузочная мощность. Существует три вида УЗО отличающиеся по мощности.
  • Маломощные устройства, которые имеют величину рабочего тока до 10А.
  • Устройства со средней мощностью и с рабочим током 16—32 А.
  • Высокомощные приборы, работающие с высокими значениями тока до 40А.

Следует уяснить, что чем выше мощность аппарата, тем на более высокий ток утечки он будет реагировать, поэтому при выборе нужно обязательно учитывать этот момент.

  1. Быстрота срабатывания. Важная характеристика, от которой зависит безопасность всей электросети. Самыми быстрыми являются селективные приборы, которые разделяются на несколько классов. Самым скоростным считается аппарат класса G.
  2. Техническое изготовление. Подразделяются на электромеханические и электронные. Они различаются по функциональности при возникновении нештатных ситуаций. Предпочтение при этом будет у электромеханических приборов, они работают даже при исчезновении одной фазы или нуля и реагируют на ток утечки. Электронное устройство в этом случае не сможет нормально работать.
  3. Ток утечки. В наших сетях течет в основном переменный ток, поэтому большинство устройств реагирует именно на него. Но есть универсальные автоматы, которые срабатывают на утечку как переменного, так и постоянного тока.

Подключение УЗО

Монтаж всех типов узо происходит приблизительно одинаково. Главное, что нужно понимать при подключении это то, что через этот защитный автомат должны проходить фаза и ноль электросети, которой нужна будет защита.

В верхней части узо имеются две клеммы, к которым подключаются провода и от которых идет питание, а к нижним клеммам подсоединяются провода, идущие к электрооборудованию.

Клеммы нужно зажимать сильно, для избегания нагрева контактов.

Схемы подключения УЗО

Для того чтобы правильно установить защитное устройство нужно знать основные схемы подключения узо и автоматов. Самая распространенная схема применяется при подключении УЗО к двухпроводной электросети. Порядок подсоединения показан на рисунке.

Источник: https://anatomia-remonta.ru/elektrika/kak-pravilno-podklyuchit-uzo-v-kvartire.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector