Ledgroup72.ru

Лед Групп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы выключателя утечки на землю (ELCB) и устройства остаточного тока (УЗО)

Принцип работы выключателя утечки на землю (ELCB) и устройства остаточного тока (УЗО)

Выключатель утечки на землю (ELCB) — это устройство, используемое для непосредственного обнаружения утечек тока на землю из установки и отключения питания и в основном используется в системах заземления TT.

Принцип работы выключателя утечки на землю (ELCB) и устройства остаточного тока (УЗО)

Существует два типа ELCB:

  1. Выключатель напряжения на выпрямителе (напряжение-ELCB)
  2. Текущий ток утечки тока утечки тока на землю (ток-ELCB).

Voltage-ELCB были впервые введены около шестидесяти лет назад, а Current-ELCB был впервые представлен около сорока лет назад. На протяжении многих лет ELCB с напряжением и управляемый дифференциальным током ELCB назывались ELCB, потому что это было более простое имя для запоминания. Но использование общего названия для двух разных устройств привело к значительной путанице в электротехнической промышленности.

Если для установки использовался неправильный тип, уровень защиты может быть значительно меньше, чем предполагалось.

Чтобы игнорировать эту путаницу, МЭК решила применить термин «Остаточное токовое устройство» (УЗО) для дифференциальных токовых управляемых ЭЛКБ. Остаточный ток относится к любому току, превышающему ток нагрузки.

Основание напряжения ELCB

  • Напряжение-ELCB — это автоматический выключатель с напряжением. Устройство будет работать, когда ток проходит через ELCB. Напряжение-ELCB содержит катушку реле, которая соединена с металлическим корпусом нагрузки на одном конце и соединена с заземляющим проводом на другом конце.
    ,
  • Если напряжение тела Оборудования повышается (путем касания фазы к металлической части или неисправности изоляции оборудования ), которая может вызвать разницу между напряжением на массу и нагрузкой, возникает опасность поражения электрическим током. Эта разность потенциалов приведет к выходу электрического тока из металлического тела нагрузки, проходящего через релейный контур и заземление. Когда напряжение на оборудовании металлического корпуса поднялось до уровня опасности, превышающего 50 вольт, ток через релейный контур может перемещать релейный контакт, отключая ток питания, чтобы избежать какого-либо опасного удара током.
    ,
  • ELCB обнаруживает токи повреждения от живого на землю (заземления) провода в пределах защищаемой установки. Если на сенсорной катушке ELCB появляется достаточное напряжение, он отключит питание и останется выключенным до сброса вручную. ELCB, чувствительный к напряжению, не воспринимает ток утечки от живого до любого другого заземленного тела.
  • Эти ELCB контролировали напряжение на проводнике заземления и отключили питание, если напряжение заземления было более 50 вольт.
    ,
  • Эти устройства больше не используются из-за его недостатков, например, если неисправность находится между живым и заземлением цепи, они будут отключать питание. Однако, если неисправность находится между живым и другим заземлением (например, человеком или металлической водопроводной трубой), они НЕ будут отсоединены, так как напряжение на заземлении цепи не изменится. Даже если неисправность находится между живым и заземлением цепи, параллельные пути заземления, созданные через газовые или водяные трубы, могут привести к обходу ELCB. Большая часть тока повреждения будет протекать через газовые или водопроводные трубы, поскольку единый земной шар неизбежно будет иметь гораздо более высокий импеданс, чем сотни метров металлических сервисных труб, зарытых в землю.
  • Способ идентификации ELCB заключается в поиске проводов зеленого или зеленого и желтого заземления, поступающих в устройство. Они полагаются на напряжение, возвращающееся к отключению через провод заземления во время сбоя, и обеспечивают только ограниченную защиту установки и никакой личной защиты вообще. Вы должны использовать штепсель в 30 мА RCD для любых приборов и удлинителей, которые могут использоваться как минимум как снаружи.

преимущества

  • У ELCB есть одно преимущество перед УЗО: они менее чувствительны к условиям отказа и, следовательно, имеют меньше неприятных срабатываний.
    ,
  • В то время как напряжение и ток на линии заземления обычно являются источником тока тока от живого провода, это не всегда так, поэтому возникают ситуации, когда ELCB может повредить поездку.
    ,
  • Когда установка имеет два соединения с землей, ближний сильный удар молнии вызовет градиент напряжения в почве, представляя катушку чувствительности ELCB с достаточным напряжением, чтобы вызвать ее отключение.
    ,
  • Если заземляющий стержень установки расположен рядом с заземляющим стержнем соседнего здания, высокий ток утечки на землю в другом здании может повысить локальный потенциал заземления и вызвать разницу напряжений на двух землях, снова отключив ELCB.
    ,
  • Если накопленные или нагруженные токи, вызванные изделиями с пониженным сопротивлением изоляции из-за устаревшего оборудования, или с нагревательными элементами или дождями, могут привести к снижению сопротивления изоляции из-за слежения за влажностью. Если есть некоторый мА, который равен рейтингу ELCB, чем ELCB, может возникнуть неприятное срабатывание.
    ,
  • Если какой-либо из проводов заземления отсоединяется от ELCB, он больше не будет отключен, или установка часто перестанет быть заземленной.
    ,
  • Некоторые ELCB не реагируют на выпрямленный ток повреждения. Эта проблема является обычным явлением для ELCB и RCD, но ELCB в среднем намного старше RCB, поэтому у старого ELCB чаще возникает какая-то необычная ошибка тока, на которую он не реагирует.
    ,
  • ELCB с напряжением — это требование для второго соединения и возможность того, что любое дополнительное подключение к земле на защищенной системе может отключить детектор.
    ,
  • Неприятное срабатывание особенно во время грозы.

Недостатки

  • Они не обнаруживают неисправности, которые не пропускают ток через КПК к заземляющему стержню.
  • Они не позволяют легко разделить единую строительную систему на несколько секций с независимой защитой от сбоев, поскольку в системах заземления обычно используется общий заземляющий стержень.
  • Они могут быть отключены внешними напряжениями от чего-то, связанного с системой заземления, таких как металлические трубы, земля TN-S или нейтральная земля и земля TN-CS.
  • Как электрически негерметичные приборы, такие как некоторые водонагреватели, стиральные машины и плиты, могут привести к отключению ELCB.
  • ELCB вводят дополнительное сопротивление и дополнительную точку отказа в систему заземления.
Читайте так же:
Воздушный выключатель для туалетного насоса

Можем ли мы предположить, защищена ли наша электрическая система от защиты от земли или нет, только нажав ELCB Test Switch?

  • Проверка работоспособности ELCB проста, и вы можете сделать это легко, нажав кнопку TEST Push Button Switch ELCB. Контрольная кнопка проверяет, работает ли блок ELCB правильно или нет. Можем ли мы предположить, что если ELCB является отключением после нажатия TEST-переключателя ELCB, то ваша система защищена от защиты от замыкания на землю? Тогда вы ошибаетесь.
    ,
  • Испытательное устройство, предоставленное на домашнем ELCB, будет только подтверждать работоспособность блока ELCB, но этот тест не подтверждает, что ELCB срабатывает, когда возникает опасность поражения электрическим током. Очень печально, что все это недоразумение оставило многие дома совершенно незащищенными от риска поражения электрическим током.
    ,
  • Это подводит нас или тревожит нас, чтобы задуматься о втором базовом требовании защиты от земли. Второе требование для правильной работы домашней системы защиты от ударов — электрическое заземление.
    ,
  • Мы можем предположить, что ELCB является мозгом для защиты от ударов и заземлением в качестве основы. Поэтому без функционального заземления (правильное заземление электрической системы) в вашем доме не существует никакой защиты от электрических ударов, даже если вы установили ELCB, и его переключатель TEST показывает правильный результат. Оглядываться на один из ELCB недостаточно. Электрическая система заземления также должна быть в хорошем рабочем состоянии для работы системы защиты от ударов. В дополнение к обычным проверкам, которые должен выполнять квалифицированный электрик, это заземление должно предпочтительно регулярно проверяться домовладельцем с более короткими интервалами и необходимо заливать воду в яму заземления в регулярный промежуток времени, чтобы свести к минимуму сопротивление Земли.

Токовый ELCB (RCB)

  • Текущие ELCB с токовым управлением обычно известны как устройства с остаточным током (RCD). Они также защищают от утечки на землю. Оба проводника (питание и возврат) проходят через измерительную катушку; любой дисбаланс токов означает, что магнитное поле отлично не отменяется. Устройство обнаруживает дисбаланс и отключает контакт.
    ,
  • Когда используется термин ELCB, это обычно означает устройство с напряжением. Аналогичные устройства, работающие по току, называются устройствами с остаточным током. Однако некоторые компании используют термин ELCB для различения трехфазных устройств с высокой чувствительностью, которые срабатывают в миллиамперном диапазоне от традиционных трехфазных устройств защиты от замыканий на землю, работающих с гораздо более высокими токами.
  • Чувствительность УЗО выражается как номинальный остаточный рабочий ток, отмеченный IΔn . Предпочтительные значения определены МЭК, что позволяет разделить УЗО на три группы в соответствии с их значением IΔn.
  • Высокая чувствительность ( HS ): 6 — 10-30 мА (для защиты от прямого контакта / защиты от травм)
  • Стандарт IEC 60755 (Общие требования к защитным устройствам с защитой от остаточного тока) определяет три типа УЗО в зависимости от характеристик тока повреждения.
  • Тип AC : УЗО, для которых обеспечивается отключение для остаточных синусоидальных переменных токов

Чувствительность RCB:

  • Средняя чувствительность ( MS ): 100-300-500-1000 мА (для противопожарной защиты)
  • Низкая чувствительность ( LS ): 3- 10-30 A (обычно для защиты машины)

Типы RCB:

Тип A : УЗО, для которых обеспечивается отключение

  • для остаточных синусоидальных переменных токов
  • для остаточных пульсирующих прямых токов
  • Для остаточных пульсирующих прямых токов, наложенных гладким постоянным током 0, 006 А, с или без управления фазовым углом, независимо от полярности.

Тип B : УЗО, для которых обеспечивается отключение

  • как для типа A
  • для остаточных синусоидальных токов до 1000 Гц
  • для остаточных синусоидальных токов, наложенных чистым постоянным током
  • для пульсирующих прямых токов, наложенных чистым постоянным током
  • для остаточных токов, которые могут возникнуть в результате выпрямляющих цепей

  • три соединения с импульсной звездой или шесть импульсных мостовых соединений
  • двух-импульсное мостовое соединение между строками с контролем фазового угла или без него, независимо от полярности
  • Существует две группы устройств:

Время разрыва RCB:

1. G (общее использование) для мгновенных УЗО (т. Е. Без задержки)

  • Минимальное время перерыва: немедленное
  • Максимальное время разрыва: 200 мс для 1x IΔn, 150 мс для 2x IΔn и 40 мс для 5x IΔn

2. S (выборочный) или T (с задержкой) для RCD с короткой задержкой (обычно используется в схемах, содержащих ограничители перенапряжений)

Советы по выбору дифференциального автомата для дома и квартиры

Функции защиты от короткого замыкания и токовых перегрузок выполняют электрические автоматы (АВ), давно вытеснившие из обихода пробковые предохранители. Срабатывание по токовым утечкам обеспечивают изделия, сравнительно недавно ставшие обязательным элементом электрических сетей, получившие название устройства защитного отключения (УЗО). В последнее время особую популярность приобретают дифференциальные автоматы, обладающие защитными функциями, как от коротких замыканий, так и от токов утечек. Человек, особенно не искушенный в вопросах электротехники, порою не может решить, что выбрать в качестве защиты электрооборудования электрической сети, дифференциальный автомат или сочетание автоматического выключателя и УЗО.

Защитные аппараты

На вопрос, в пользу какого оборудования сделать выбор, однозначного ответа нет, потому что и дифавтомату, и устройству защитного отключения свойственны, как преимущества, так и недостатки. В конечном счете, все зависит от конкретных обстоятельств. В одной из своих статей мы рассматривали вопрос, что выбрать: дифференциальный автомат или УЗО.

Когда рационально выбирать дифференциальный автомат?

Существует ряд факторов, свидетельствующих в пользу установки УЗО, но бесспорным остается одно из важнейших преимуществ выбора дифавтомата – это экономия места для установки оборудования в распределительном щите. Высокая степень энергонасыщенности жилья современного человека требует соответствующего уровня защиты оборудования от токов коротких замыканий, перегрузок по мощности, а также надежной электробезопасности. Особое внимание следует обустройству и выбору защиты от токовых утечек, предназначенной для стиральной машины, электрокотла, водонагревателя, бани, ванной комнаты и насоса.

При проектировании схемы электрической сети необходимо учесть, что УЗО, подключенное в цепь каждого из вышеперечисленных потребителей, необходимо обеспечить защитой от короткого замыкания и перегрузок по току, то есть на каждый УЗО потребуется установка автоматического выключателя. В итоге может получиться так, что для этого не будет хватать места на din-рейке щитка. Выбор дифавтовтомата, сочетающего в себе функции АВ и УЗО позволяет более рационально использовать электрический щит.

Критерии выбора

Отдав предпочтение дифавтомату, необходимо внимательно отнестись к процессу его выбора. Первоначально необходимо ознакомиться с рабочими характеристиками изделия.

Номинальное напряжение и фазность. Правильно выбрать дифференциальный автомат в соответствии с необходимыми параметрами не сложно. Аппараты, предназначенные для работы в однофазной сети (220 В), снабжены тремя клеммами подключения, дифавтоматы для трехфазных сетей (380 В) снабжены четырьмя полюсами. Номинальное рабочее напряжение указывается в паспорте и маркируется на корпусе изделия.

Токовый номинал и характеристика. Для того чтобы обеспечить качественную работу дифференциального автомата, важно правильно выбрать токовый номинал и характеристику. Информация об этих параметрах обозначается буквой латинского алфавита и цифрой, например, С25, что означает, аппарат характеристики С, при номинальном рабочем токе 25 А. Самыми ходовыми дифавтоматами для квартир и частных домов являются изделия характеристики С. При выборе дифференциального автомата по мощности рекомендуется придерживаться значений указанных в таблице:

Ток утечки. Обозначается значком «дельта» с числом, соответствующим величине номинального тока утечки в миллиамперах. Правильно выбрать дифавтомат по току утечки помогут данные второй таблицы:

Номиналы дифавтоматов

Важно! На водонагреватель, стиральную машинку, ванную комнату либо баню нужно выбирать аппарат, который срабатывает при 10 мА. На групповую линию достаточно выбрать характеристику в 30 мА, если вы решили разделить электропроводку на группы. На ввод в частный дом, для защиты от возникновения пожара рекомендуется ставить дифавтомат на 300 мА, а в квартирах достаточно использовать аппарат, рассчитанный на 100 мА.

Класс УЗО. Встроенные в дифференциальный автомат УЗО, подразделяются на два класса:

  • А – срабатывающие в результате воздействия утечек постоянного тока. Для подключения в сеть потребителей бытовой электроники следует выбрать УЗО данного класса
  • АС – отключают дифавтомат при появлении в сети и на электрооборудовании утечек переменного тока.

Защита от обрыва нулевого проводника. Часть дифавтоматов укомплектована блоками отключающими потребителей при обрыве нулевого провода. Обустраивая защиту оборудования от утечек тока, целесообразно выбрать именно такое изделие. Еще одна важная характеристика — время отключения (обозначается, как Tn). Оно не должно быть более 0,3 с.

Для человека неуверенного в том, что он сам сможет выбрать дифавтомат, рекомендуется делать приобретение в торговых предприятиях с высокой репутацией, в которых следует обратиться за помощью квалифицированному консультанту. С ним можно обсудить вопросы приемлемой цены и в пользу какой фирме-производителю дифференциальных автоматов следует отдать свой выбор.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Вот мы и рассмотрели, как выбрать дифавтомат по мощности и току утечки. Надеемся, предоставленная информация помогла вам разобраться в выборе подходящего дифференциального автомата для дома, дачи либо квартиры!

Причины неисправности автоматов защиты: какие бывают и как их устранить самостоятельно

причины неисправности защиты

Защитные современные автоматы ремонту не подлежат, так как выпускаются в цельном корпусе.

В случае неисправности, изготовитель просто предлагает приобрести новый выключатель, в то время как отечественные устройства защиты позволяли не только их разобрать, но и отрегулировать.

Перебрав несколько поломанных, можно было получить один исправный автомат.

В статье мы расскажем об основных неисправностях автоматов защиты, их причинах и о том, как их устранить.

Рассмотрим устройства защиты, применяемые в линиях с напряжением до тысячи вольт, контролирующие линии питания.

Устройство автомата

Чтобы понимать причины неисправности, разберёмся с устройством приборов защиты.

Они состоят из 2-х контактов, теплового выключателя и электромагнитного прерывателя.

Тепловой выключатель реагирует на превышение токового номинала в два и более раза, магнитный прерыватель – на короткое замыкание или скачки напряжения в разы. Включается мгновенно.

Разберём каждую неисправность и их причины отдельно.

Основные причины неисправности защиты

причины защиты неисправности

У выключателя защиты есть 3 основные неисправности:

  1. Отсечка.
  2. Не включается.
  3. Нет взвода.

Отсечка показывает, на первый взгляд, отсутствие причины отключения электричества или, при подаче нагрузки на одну из линий, сеть питания отключается.

Не включаться устройство защиты может по разным причинам:

  • тумблер взводится, но не фиксируется, напряжение подаётся короткое время, либо не подаётся вообще;
  • тумблер заклинил.

Если почувствовали запах горелой проводки или визуально увидели обгоревший провод, автомат необходимо обесточить, и только потом начинать ремонт.

Отсечка происходит по непонятным причинам

причины защиты неисправности

Регулярное срабатывание автомата защиты может происходить из-за поломки теплового выключателя или перепада напряжения в сети.

Последний фактор от вас не зависит, и повлиять на него вы не можете, кроме как установить перед автоматом стабилизирующее устройство.

Срабатывание теплового прерывателя говорит о долговременном, но небольшом превышении напряжения.

Зачастую, это показатель неправильной эксплуатации, а не поломки. Необходимо получить информацию о его допустимой токовой нагрузке, она указана на лицевой панели.

Затем сделать расчёт общей величины потребляемого токавсеми приборами, запитанными от автомата. Если на табличке токовый номинал не указан, должно быть указано значение мощности. Тогда поделите количество ватт на 220 вольт и получите величину ампер.

Если значение выше номинала выключателя – он будет отключаться.

Если слышен гул или треск – автомат работает с перегрузкой.

Что рекомендуется сделать: уменьшить нагрузку на сеть, включая мощные электроприборы поочерёдно.

Если сила тока автомата защиты рассчитана правильно, причина в другом месте.

В результате перегрева тепловой выключатель срабатывает и разрывает цепь. Причиной перегрева могут быть обгоревшие контакты или слабо затянутые клеммы проводов.

Что одно, что другое увеличивает сопротивление в контактном соединении и приводит перегреву в закрытом корпусе, поскольку выхода тепла нет. Контакт теплового разъединителя плавно греется, что неизбежно вызовет его размыкание.

Что рекомендуется сделать:

  • убедиться, что провода затянуты надёжно;
  • если затяжка слабая, провода нужно извлечь, зачистить концы и хорошо затянуть;
  • подгоревшие контакты, не разбирая автомат, очистить не удастся. Эту проблему лучше не исправлять, а поставить новый автомат.

Разобрать его конечно можно, рассверлив заклёпки и вскрыв корпус, но не нужно. Есть большая вероятность допустить ошибки при сборке, что, в конечном итоге, приведёт к выбраковке устройства и покупке нового.

Перегрев случается и от стоящих вблизи с автоматом тепловых источников, возможно, греются какие-либо приборы в щите.

При нагрузке автомат защиты срабатывает

причины защиты несиправности

Если автоматическая защита срабатывает при подключении какой-либо цепи, например освещения – проблема, с большой долей вероятности, в осветительном приборе или в подводящей проводке.

Повреждение изоляционной оболочки привело к короткому замыканию.

Что рекомендуется сделать при неисправности

Поиск проблемы нужно начинать с выключения из цепи главного кабеля. Подключите временный кабель, если неисправность исчезла – дело в проводке.

Мгновенное выключение устройства говорит о срабатывании электромагнитного прерывателя. Если нет фиксации во включённом положении — это показатель внутренних неисправностей защиты.

узо причины неисправности защиты

Убедиться в корректной работе автоматического выключателя можно, если заменить его на заведомо рабочий автомат с идентичными характеристиками по току и чувствительности.

Если проблема устранена – причина в выключателе.

Рекомендуется заменить автомат, если нет напряжения, нет короткого замыкания, а выключатель всё равно не взводится.

Автомат защиты не включается

Если при переводе тумблера в верхнее положение автомат не включается, а тумблер отбрасывает вниз – причина может быть в механической изношенности элементов выключателя, или короткое замыкание.

Проверяется диагностикой питающей фазы на «ноль» низкоомным контрольным прибором.

Проверка с помощью светодиодного контрольного прибора может «обмануть» и линия прозвонится сквозь нагрузку (электрические двигатели, нагревательные приборы).

Если прибор показывает замыкание цепи – пробит изоляционный слой кабелей.

Что рекомендуется сделать

узо причины неисправности защиты

Устранить проблему можно заменой провода или ремонтом изоляции. При отсутствии короткого замыкания замените автоматический выключатель.

Тумблер заклинил

В случае, когда не получается переключить тумблер из одного положения в другое имеет место заклинивание приводного контактного механизма.

Эта неисправность возникает при выключении автомата под нагрузкой. Возникшая электрическая дуга впаивает элементы подвижных контактов в корпус выключателя.

Что рекомендуется сделать

УЗО причины неисправности защиты

Можно попробовать, взявшись за тумблер возле его основания, с усилием, но аккуратно попытаться его передвинуть. Вероятность успех невелика, так как чаще всего тумблер ломается.

Есть опасность его заклинивания в будущем, поэтому оптимальным решением будет замена автомата.

Автомат не выключается при коротком замыкании

Есть две наиболее вероятные причины неисправности:

  1. Залипание контактов. В результате перегрева и воздействии электрической дуги, контакты приклеились один к другому.
  2. Механизм электромагнитного прерывателя заклинил.

Что рекомендуется сделать

несправности УЗО устройство, причины

Если нет срабатывания при К.З. – попытаться, приложив усилие, разъединить контакты. Если результат отрицательный – замените выключатель.

Как продлить срок службы УЗО

УЗО неисправность защита

Есть две рекомендации, чтобы избежать неисправностей:

  • Берегите от перегрузок защищаемые цепи.
  • Не отключайте защитный автомат под нагрузками.

Если с первой рекомендацией всё относительно понятно, то во втором случае ситуация с неисправностью сложнее.

Когда контакты под нагрузкой, а вы отключаете УЗО, появляется электрическая дуга. Очень опасно разъединять выключатель, нагруженный электрическими двигателями или дроссельных осветительных линий – большая индуктивность, большая дуга.

Поэтому контактная группа обугливается, изнашивается и залипает.

Теперь вы знаете, какие бывают причины неисправности, и чем они вызваны. Устройства защиты долговечны, если эксплуатируются в пределах свои характеристик.

Они не ремонтируются, поэтому мы не советуем пытаться устранить неисправность, проще купить качественный аналогичный продукт, к примеру, АВВ. Для бытовых электрических устройств с повышенной нагрузкой применяйте автоматы с литерой B, для больших нагрузок оптимально подходят выключатели с литерой D. Цифровое обозначение показывает токовый номинал. Проверяйте провода на окисление, качество затяжки клемм.

Следуя данным рекомендациям, неисправности защитных УЗО будут беспокоить вас намного реже, не будет причины для беспокойства за пожарную безопасность проводки в вашем жилище.

Подключение автоматов в щитке: как правильно подключить УЗО

Ложные срабатывания устройств защитного отключения, как правило, являются следствием ошибок электромонтажа. Существует несколько разновидностей УЗО с различными принципами действия и незначительными отличиями в схеме подключения, которые нужно знать для правильной организации электросетей.

Как правильно подключить УЗО

Виды УЗО

Устройства защиты от утечек тока, известные под аббревиатурами УЗО, АДЗ, ВДТ, АВДТ, несут основную функцию — оградить живые организмы от электротравм, а также предупредить паразитные диэлектрические потери, способные привести к возгоранию. Весь спектр приборов, описанных в этом обзоре, имеет отличия по принципу действия, назначению, чувствительности, роду тока в контролируемой цепи, способности выдерживать нагрузку, а также по ряду прочих факторов. Чтобы иметь чёткое и ясное представление о возможностях того или иного прибора, следует понимать специфику его работы.

По механизму действия УЗО может быть электромеханическим и электронным. В первом случае основным функциональным элементом служит дифференциальный трансформатор на кольцевом сердечнике. Трансформатор имеет две первичные обмотки, по которым проходит основная нагрузка, а также третью управляющую. В нормальном режиме работы по первичным обмоткам протекают противоположно направленные токи, равные по значению, таким образом, их электромагнитная индукция взаимно компенсируется.

Принцип работы электромеханического УЗОПринцип работы электромеханического УЗО

Электронные УЗО имеют иной принцип действия, их работа основана на полупроводниковых приборах. Первым звеном электронной схемы выступает делитель тока, задача которого — преобразовать действующую на основных контактах устройства нагрузку к такой, которая допустима при работе полупроводниковых элементов. Пропорциональный, но меньший по величине ток приходит на компаратор (сравнивающее полупроводниковое устройство), который при существенной разнице на входах формирует выходной сигнал, приводящий в действие устройство размыкания основной цепи.

Cхема электронного УЗОCхема электронного УЗО: А — компаратор; К — реле; Т — кнопка «Тест»; R — резистор

Практическая разница устройств защитного отключения электронного и электромеханического действия заключается в следующем:

  1. Электромеханические УЗО могут ложно срабатывать при высоких составляющих реактивной и индуктивной нагрузок. Другими словами, запаздывание или опережение кривой тока в одной обмотке относительно другой порождают наводки на управляющий контур.
  2. Электронные УЗО не имеют достаточно высокой точности из-за погрешностей номиналов, свойственных для всех радиоэлектронных компонентов. Также на эффективность работы электронных УЗО оказывает существенное влияние значение напряжения, действующее в контролируемой цепи.

Электромеханическое и электронное УЗОСлева: электромеханическое УЗО. Справа: электронное УЗО

По назначению УЗО принято классифицировать на устройства защиты от поражения электрическим током и приборы, защищающие от пожароопасных утечек тока через изоляцию. Помимо незначительных отличий в устройстве, эти приборы попросту имеют разные номиналы дифференциальных токов, на которые срабатывает защитный механизм.

Противопожарно УЗО типа SПротивопожарное УЗО типа S (селективное)

Нагрузочная способность УЗО свидетельствует в первую очередь о проводимости элементов основной контактной группы. Также имеются отличия в:

  1. Массивности магнитного сердечника, способного выдерживать нагрев при взаимной компенсации индукционных воздействий.
  2. Классе мощности радиоэлектронных компонентов.

В разряде прочих функций УЗО наиболее примечательна возможность отключать цепь питания при превышении действующего тока. По сути такие УЗО, называемые дифференциальными автоматическими выключателями, совмещают в себе силовой автомат и устройство защиты от утечек тока.

Дифференциальный автоматДифференциальный автомат

Нулевой и защитный проводники

С принципами работы УЗО мы разобрались, осталось только провести корреляцию с существующими схемами электропитания переменным током. Большая часть инцидентов, связанных с неправильной работой устройств дифференциальной защиты, вызвана именно неверным применением в различных схемах электроснабжения.

Главным образом цепи переменного тока отличаются наличием и схемой соединения нулевого и защитного проводников. Таким образом, можно выделить схемы электропитания с глухо заземлённой и изолированной нейтралью. На практике отличие заключается в месте объединения нулевого рабочего и нулевого защитного проводников. Для правильной работы УЗО общая точка нуля должна располагаться по схеме раньше места установки прибора.

Система заземления IT и TT

Цепи, контролируемые УЗО, не должны иметь потенциальной возможности сбрасывать часть тока на землю, иначе ложные срабатывания гарантированы. Поэтому защитой от утечек оснащают преимущественно сети с изолированной нейтралью (IT и TT), то есть не имеющие связи с защитным нулевым проводником на всей протяжённости сети после ВРУ. В этот же разряд входят системы с глухозаземлённой нейтралью TN-S и TN-C-S, хотя установка дифференциальной защиты в них требует дополнительной осторожности.

Система заземления TN-C, TN-S, TN-C-S

Тем не менее, в системах типа TN-C устройства защитного отключения всё же могут корректно работать. Их подключение выполняется по 3-х или 5-проводной схеме, то есть защитный проводник тянется к распределительному узлу для объединения с рабочим нулём до места врезки УЗО. Защита от дифференциального тока в таком случае ограничена в селективности: трудно защищать целые группы проводников, приборы удаётся устанавливать только на крайних ответвлениях, то есть сразу перед токоприёмниками. Частный пример — розетки со встроенной защитой от утечек.

Выбор номинальных параметров

Сферу применения и назначение УЗО определяют два ключевых параметра: нагрузочная способность и величина утечки, при которой происходит разрыв цепи. Если дифференциальная защита призвана сократить тяжесть последствий от электротравмы, её номинал выбирается исходя из допустимых значений тока, действующего на организм.

Первая степень электрической травмы характеризуется судорогами без потери сознания и не наносит непоправимого ущерба. Такое поражение характерно при протекании через организм мизерных величин тока: порядка 10 мА для детей и до 30 мА у взрослых. Поэтому УЗО с уставкой по утечке на такие значения применяют для защиты основных розеточных групп. При этом наиболее чувствительные УЗО используют для розеток, расположенных вблизи пола, где к ним возможен доступ детей, а также для групп, подключенных по двухпроводной схеме. Розетки для бытовой техники, имеющие контакт защитного заземления, подключают через УЗО с чувствительностью в 30 мА. Для защиты от поражения электрическим током принято использовать приборы электромеханического типа как наиболее надёжные.

Характеристики УЗООсновные характеристики УЗО

Общая защита кабельных линий электропередач от утечек через изоляцию обеспечивается противопожарными УЗО с уставкой дифференциального тока в 100, 200 или 500 мА. Более точное значение определяется характеристиками кабельной продукции и длиной линии. Чем хуже диэлектрические свойства и выше протяжённость, тем больше суммарное значение утечки. Высокая собственная ёмкость кабеля не вызывает ложных срабатываний, поскольку накопление заряда сопровождается пропорциональной по величине работой тока в обоих проводниках.

Нагрузочная способность УЗО устанавливается с обеспечением запаса надёжности порядка 10–20% в зависимости от режима работы защищенной линии. Выбор номинала точно по значениям действующего тока чреват перегревом устройства, если же запас будет существенно больше — возможно снижение чувствительности. В свою очередь, для дифференциальных автоматов уставка максимального тока и характеристика отключения имеют ключевое значение и определяются требованиями по защите линии от перегрузок.

Однофазное и трёхфазное подключение

Важнейшее правило подключения устройств дифференциальной защиты — к ним должны подключаться все проводники, по которым осуществляется перемещение электрического заряда. Для однофазных сетей используются двухполюсные приборы: левая группа контактов предназначена для фазного проводника, правая — для рабочего нулевого. Условное направление прохождения тока не имеет значения для электромеханических УЗО, в то время как электронные устройства требуют подключения нагрузки исключительно снизу с подачей питания на верхние клеммы.

Схема подключения трёхфазного УЗОСхема подключения трёхфазного УЗО: 1 —вводной автомат; 2 — трёхфазный счётчик; 3 — четырёхполюсное УЗО; 4 — автомат для подключения трёхфазной нагрузки; 5 — автоматы двухфазной нагрузки

Подключение трёхфазных УЗО также в обязательном порядке происходит с проведением рабочего нуля через устройство. В конечном итоге даже асинхронный двигатель — три линейных проводника, которые не имеют строгой балансировки нагрузки, поэтому их подключение по схеме «звезда» выполняется через симметрирующий ноль. Если при этом сам двигатель зануляется через систему защитного заземления, УЗО гарантированно не будет корректно работать.

Правильный электромонтаж

Большая часть УЗО относится к категории модульной техники для установки на 35 мм DIN-рейку. Высота модуля и размер шейки соответствуют стандартным габаритам, поэтому с размещением диффзащиты в обычных рядных ящиках проблем не возникает.

Сборка электрощита для квартиры

В плане сборки щитовой проводки имеются свои тонкости. Подключение входного рабочего нуля к общей шине или кросс-модулю должно выполняться сразу после выхода с УЗО одним проводником без ответвлений. При этом к данной шине должны подключаться только те линии, защита которых контролируется устройством, с которого взят рабочий нуль. Таким образом, в стандартном щитке действует следующая схема подключения:

  1. Входные фазные и нулевой провод с вводного кабеля подключают напрямую на клеммы УЗО. С обратной стороны снимается рабочий ноль и фазы, каждый проводник на отдельную шину.
  2. К общей нулевой шине подключаются:
    • нулевые проводники осветительной сети напрямую;
    • ноль подключения УЗО 1 группы на 10 мА;
    • ноль подключения УЗО 2 группы на 30 мА.
  3. К фазной шине подключается вся нагрузка, включая УЗО 1 и 2 группы.

Схема подключения УЗО в квартиреСхема подключения УЗО: 1 — вводной автомат; 2 — счётчик; 3 — общее селективное УЗО; 4 — кросс-модуль; 5 — автоматы осветительной сети; 6 — автомат для защиты УЗО; 7 — УЗО первой группы 10 мА; 8 — УЗО второй группы 30 мА; 9 — нулевая шина; 10 — шина заземления

Поскольку нулевой контакт устройств дифференциальной защиты расположен справа, сами приборы располагают в правой части ряда, чтобы впоследствии выполнить раздачу фаз по автоматическим выключателям гребёнкой. После УЗО 1 и 2 группы устанавливаются дополнительные шины или кросс-модули, к которым подключаются все линии, входящие в соответствующую группу защиты. Если устройство защитного отключения или дифференциальный автомат устанавливаются в местных групповых щитках, они всегда следуют по схеме первыми. Исключение составляют линии освещения, питание на которые подаётся со входных клемм защитных устройств. Для снижения переходного сопротивления многопроволочные жилы следует обжать наконечниками. Контроль усилия затяжки для модульных устройств не критичен, однако требуется перетяжка контактов спустя 48–72 часа после завершения монтажа.

Проверка и устранение неисправностей

Установка УЗО практически в любую систему электроснабжения позволяет точно проверять подключенные к сети устройства и линии на предмет проблем с изоляцией и пробоя на корпус. Для этого УЗО и стараются сдвинуть как можно ближе к вводному автомату: область защиты при этом становится только шире, при этом проблемная точка легко детектируется путём последовательного перебора подключенных линий.

Ложное срабатывание УЗО практически всегда является следствием какого-либо действия человека: прикосновения к корпусу техники, включения прибора в розетку и т. д. Таким образом, место утечки в большинстве случаев удаётся достаточно быстро локализовать. Если срабатывает вводное УЗО, контролирующее несколько групп, линию со слабой изоляцией определяют путём последовательного отключения розеточных групп и контроля за работоспособностью электросети. Обнаруженная сеть может переключаться на питание в обход УЗО, но только с переподключением обоих проводников и только если такое изменение схемы допустимо с точки зрения электробезопасности. В остальных случаях требуется либо установка диффзащиты на большее значение тока утечки, либо восстановление изоляции линии.

Испытание УЗО

Периодически нужно тестировать работоспособность механизма. Для этого в каждом устройстве предусмотрена тестовая кнопка, замыкающая один выходной полюс с противоположным входным через токоограничивающее сопротивление. Таким образом, имитируется утечка, значение которой с высокой точностью приближено к порогу срабатывания. Отсутствие реакции на нажатие тестовой кнопки может служить как о неисправности прибора, так и о слишком низком рабочем напряжении.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector