УЗО - устройство защитного отключения

   

    УЗО  (устройство защитного отключения) – это коммутационный аппарат, предназначенный  для отключения электрической цепи при условии превышения заданного дифференциального (остаточного) тока. Иными словами можно сказать, что если в какой-то момент ток утечки из цепи “сеть 220В – электроприбор”, превышает паспортное значение УЗО, то происходит автоматическое отключение электрической цепи с помощью этого же УЗО.   

   Зачем нужно УЗО?

   Во-первых: УЗО предназначено для защиты человека от поражения     электрическим током при прикосновении его к электроустановкам, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции этих же электроустановок, а также при непосредственном  прикосновении человека к оголенным проводникам электрического тока.

   Давайте немножко поразмышляем об этом, опираясь на научные факты. Итак,  еще со школьной скамьи много кому известно, что минимальное значение силы тока, которое может вызвать летальный исход человека, при его прикосновении к оголенным проводникам составляет 0,1А (100млА). Вычислим силу тока, которая протечет через тело человека при прикосновении его к фазному проводнику, например, розетки. Сопротивление человека в среднем составляет 1000 Ом, разделим напряжение сети на сопротивление человека и получим силу тока 0,22А (220млА). Как видим, этот ток превышает больше чем в два раз смертельный ток. При протекание тока силой 0,22А  и напряжении 220В у человека может возникнуть фибрилляция сердца – это наиболее частая причина смерти при поражении электрическим током. Конечно, эта причина контакта человека с электричеством больше относиться к детям, что само собой объясняет важность установки УЗО в электрощитке, но способы контакта человека с электричеством могут  быть и не только такими. Например, плохое качество изоляции электроприбора, большой строк эксплуатации, несоответствующие условия эксплуатации электроприбора. Все это может привести к увеличению риска поражения электрическим током всех людей, которые пользуются каким-то из видов бытовых электроприборов. 

   Во-вторых: УЗО предназначено для предотвращения возгораний. В связи с тем, что научный прогресс не стоит на месте, энергопотребление в жилых квартирах растет. Электропроводка в старых домах, проектируемая еще в советское время, была рассчитана не на столь большую нагрузку как сейчас. Поэтому сверх нагрузки для этой электропроводки в Вашей квартире могут привести к постоянному перегреванию ее, и как результат этого - быстрое старение или же пробой изоляции. Это и может стать причиной возгорания электропроводки.

   Стоит подчеркнуть, что  в жилых квартирах чаще всего используется УЗО с отсечкой не более 30млА при этом оно должно срабатывать за время не более 25-40мс, что является немало важным фактором для электробезопасности.

 

Принцип роботы УЗО.

   Рассмотрим принцип работы электромеханического УЗО, который основан на двух законах электротехники: первый закон Кирхгофа и закон электромагнитной индукции. Ниже приведено пояснение. 

 

Рис.1. Нормальный режим электромеханического УЗО

 

Рис.2. Режим срабатывания электромеханического УЗО

   Конструктивно электромеханическое УЗО выполнено, так что фазный и нулевой провода проходят через ферромагнитный тороидальный сердечник (магнитопровод). На самом магнитопроводе имеется обмотка что соединена с реле (магнитоэлектрический элемент). С помощью реле осуществляется разрыв контактов при появлении утечки тока в цепи. В нормальном режиме (рис.1) токи I1 =I2 , то есть ток в фазном проводе ровняется току, который протекает в нулевом проводе.  Токи фазного и нулевого провода создают в тороидальном сердечнике  два магнитных потока Ф1, и Ф2 которые равны между собой по величине и противоположно направлены (то есть компенсируют друг друга). Алгебраическая сумма этих магнитных потоков равняется нулю, поэтому в обмотке реле не наводиться ни какого тока и срабатывание УЗО не осуществляется. Предположим, что у какого-то  из бытовых электрических приборов который подключен через УЗО  нарушилась изоляция,  и Вы не зная об это прикоснулись к нему. В этот момент возникает ток утечки, который будет протекать через человека, и это вызовет не равенство фазного и нулевого токов. Если утечка тока произойдет в том месте как показано на рис.2, то фазный ток окажется, большим по величине нежили, нулевой ток. Это приведёт к тому, что магнитные потоки не будут компенсировать друг друга и в обмотке потечет ток. Создаваемый ток в обмотке приведет к срабатыванию реле, а точнее к разрыванию электрических контактов. Давайте теперь вдобавок к выше сказанному рассмотрим принцип работы реле.

 

Рис.3. Конструктивное исполнение магнитоэлектрического элемента (реле) УЗО

   В нормальном состоянии арматура (ри.3), удерживается в состоянии равновесия с одной стороны полем постоянного магнита, с другой - пружиной (обозначенной на рисунке как сила "F"). Когда происходит утечка тока, наводимый ток в цепи реле, протекает через обмотку реле разностного тока и наводит в сердечнике переменное магнитное поле, компенсирующее поле постоянного магнита.  Так как  силу F,которая создается  пружиной, перестает компенсировать поле постоянного магнита, то происходит расхождение контакта (срабатывание реле). 

   Как видите все достаточно просто, поэтому электромеханическое УЗО имеет достаточно высокую надежность по сравнению с электронным УЗО. 

   И напоследок упомянём  еще об одной особенности УЗО,  которая поможет Вам при выборе. Существует четыре основных типа УЗО по условию функционирования:

  • Тип А  - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный сину-соидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный диффе¬ренциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие;
  • Тип АС - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный сину-соидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный диффе¬ренциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие;
  • Тип В - устройство защитного отключения, реагирующее  на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи;
  • Тип S - устройство защитного отключения селективное (с выдержкой по времени отключения), это может быть необходимо там, где используется АВР.

 

EXMO affiliate program
 

Если статья вам понравилась, вы можете отблагодарить автора нажав на кнопку социальной сети