Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВ

Будь-яка електрична мережа повинна мати пристрій захисту, але, що таке УЗО і який принцип його дії знає далеко не кожен. Розшифровка абревіатури виглядає так – пристрій захисного відключення. Цей електричний низьковольтний апарат призначений для вимикання захищається ділянки ланцюга при створенні диференціального струму, що перевищує номінальне значення для цього приладу.

Зміст статті:

  • Призначення апарата захисту
  • Конструктивне виконання ПЗВ
  • Принцип спрацьовування захисного механізму
  • Доцільність використання приладу
  • Види приладів та їх маркування
    • Визначення принципу спрацьовування
    • Тип захисту за родом струму витоку
    • Витримка часу: тип S і G
    • Класифікація по числу полюсів
    • Спосіб установки приладу
  • Повна розшифровка маркувальних значень
  • Відеоролики про основні характеристики ПЗВ

Призначення апарата захисту

Пристрій контуру заземлення УЗО є РЕ-провідником нейтральних струмопровідних корпусів або деталей електричних механізмів з опором не вищий 4 Ом.

При виникненні струму витоку зазначені елементи обладнання можуть бути під напругою, що становить небезпеку для життя людини і тварин при зіткненні з ними, а також для майна в цілому.

Врятувати від отримання електротравм — покликання оглядових апаратів. При виявленні струму витоку вони відключають напругу.

Найбільша небезпека криється в тому, що такі порушення ланцюга є невидимими і в рідкісних випадках відчутними, коли при торканні до приладу можна відчути легкий удар струмом.

Основною причиною цього явища є порушення ізоляційного шару проводки. Неконтрольовані процеси можуть завдати великої шкоди, тому захисне обладнання здобуває велику популярність у побутових умовах.

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВВплив струмопровідних мереж на людський організм може обернутися сумними наслідками. Ця проблема була вирішена за допомогою контрольно-вимірювальних приладів ПЗВ, що належать до захисного сегменту. Основні вимоги щодо монтажу і використання описані в МЕК 60364

УЗО отримало найбільше поширення в мережах з змінним струмом і заземленням нейтральної лінії, а також з показниками напруги до 1 кВт у форматі побутового електропостачання.

Конструктивне виконання ПЗВ

Додаткові особливості захисного механізму допоможуть розібратися в принципі дії ПЗВ, а саме відтворну реакцію апарату на витік струму.

До ключових робочим вузлів відносяться:

  • трансформаторний диференціальний датчик;
  • пусковий орган — механізм, що розриває некоректно функціонуючу електроланцюг;
  • електромагнітне реле;
  • контрольний блок.

До датчика підключені зустрічні обмотки – фаза і нуль. При нормальному режимі роботи мережі, ці напівпровідникові елементи утворюють в сердечнику магнітні потоки, що мають протилежний напрямок по відношенню один до одного. За рахунок цього магнітний потік дорівнює нулю.

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВТрансформатор складається із замкнутого сталевого сердечника, на який нанизані дві котушки: первинна – підключена до джерела змінного струму, вторинна – приєднана до навантаження. У скільки разів трансформатор збільшує напругу змінного струму, у стільки ж разів зменшується сила струму

До вторинної обмотки, намотаної на магнітопровід трансформатора підключена реле електромагнітного типу. Якщо в мережі дотримані стандартні умови роботи, воно не задіяне.

При виникненні витоку струму вся робота кардинально змінюється. Фазний і нейтральний провідники починають пропускати різні величини струму. Тепер силове значення і напрям магнітних потоків на сердечнику трансформатора також будуть мати різні параметри.

У вторинних витках з’являється струм і при досягненні заданих значень, відтворюється спрацьовування електромагнітного реле. Воно підключено в парі з механізмом розчеплення. Ця зв’язка в потрібний момент реагує і розчеплює електромережу.

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВЗгідно з вимогами пожежної безпеки контрольні перевірки пристрою диференціальної захисту здійснюються регулярно, не менше одного разу на місяць. Для цього на приладі є спеціальна кнопка «ТЕСТ»

Контрольний вузол представлений механізмом опору — певне навантаження, підключена в обхід диференціального датчика. Цей елемент імітує витік струму і таким чином проводиться перевірка працездатності апарату.

Принцип дії/роботи ПЗВ полягає в наступному: подача струму з фазною лінії на контрольне опір і після цього — на нейтральний провід, минаючи датчик.

Таким чином створюються умови різних показників струму на вході і виході приладу. Цей дисбаланс і повинен привести до запуску сайту відключення.

Залежно від розробників, схемотехнічне пристрій може відрізнятися, однак принцип, що використовується в роботі УЗО, буде ідентичний у всіх моделей.

Принцип спрацьовування захисного механізму

Розглянемо, для чого потрібно використовувати ПЗВ. Функціонування захисного приладу заснована на вимірювальному методі.

Фіксуються вхідні та вихідні параметри протікають через трансформатор струму. Якщо перше значення більше, ніж друге, це означає, що в електросистемі відбувається витік струму і прилад відтворює відключення. Якщо параметри ідентичні, пристрій не спрацьовує.

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВУ двопровідній системі диференціальне пристрій не спрацьовує, якщо по проводах фази і нейтралі проходить струм, однакової сили. Якщо є різниця в цих величинах, значить в мережі ізоляційний пробій і захисний механізм відімкне пошкоджену ділянку

Для кращого розуміння розглянемо, як буде працювати УЗО в побутовому розподільному щитку з двополюсною системою.

До верхніх клемних блоків підключений вхідний двожильний провід (фаза і нуль). До нижніх клемника приєднані фаза і нуль, прокладені до ділянки навантаження, наприклад, до розетки живлення котла. Захисне заземлення бойлерного блоку буде виконуватися кабелем, минаючи УЗО.

При стандартному робочому режимі, пересування електронів виконується по лінії-фаза від вхідного кабелю на електричний нагрівач бойлера, протікаючи через прилад диференціальної захисту. Тому вони переміщуються на землю знову-таки через УЗО, однак по лінії-нейтраль.

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВЯкщо людина торкнеться до корпусу струмопровідного приладу, на якому з-за пробою з’явився потенціал у цій ситуації витік струму, що буде проходити через тіло людини, на що пристрій практично миттєво реагує, відключаючи систему живлення

Приміром, на Тені була пошкоджена ізоляція. Таким чином, через воду, що знаходиться в приладі, струм частково буде проводитися корпусом, а потім йти в землю шляхом проведення захисного пристрою.

Залишки струму повернуться по нейтральній лінії через УЗО. Однак його сила стане менше на величину витоку порівняно з вхідною.

Різницю показників обчислює диференціальний трансформатор. Якщо цифра більше дозволеної, прилад моментально реагує і розриває ланцюг.

Доцільність використання приладу

Розглянемо, для чого потрібно використовувати ПЗВ і від яких негативних факторів впливу пристрій забезпечує захист.

В першу чергу — замикання фази на корпус електротехніки. В основному до проблемних ділянок відносять Тени нагрівачів і пральних машин. Варто зауважити, що пробій утворюється тільки в тому випадку, коли теплотворна деталь нагрівається під дією струму.

Також при некоректному підключення проводів. Наприклад, якщо використовуються скрутки без клемної коробки, які в подальшому утапливаются в стіні і закриваються шаром штукатурки. Оскільки поверхня має підвищену вологість, ця скручування і буде пробоєм, що дає витік в стіну.

Диференціальний захисний механізм в цьому випадку буде постійно виконувати знеструмлення лінії поки ділянку повністю не висохне або поки не буде перероблений з’єднувальний вузол.

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВАвтоматичний захист ефективно застосовується в умовах побуту: в електричних групах для ванної кімнати, кухні і розетках, з великою кількістю харчуються приладів. Ідеальний варіант, коли такого роду пристрої встановлені на кожній групі розеток

Сфера застосування оглядових апаратів досить різноманітна — від громадських будівель до масштабних підприємств. Ними комплектуються електротехнічні конструкції і схеми, призначені для прийому і розподілу: щитки в житлових будинках, системи постачання струмом для індивідуального споживання і т. д.

Види приладів та їх маркування

Фірми-розробники оснащують свої вироби різноплановими можливостями, які необхідно враховувати при визначенні потрібного виду УЗО, відштовхуючись від конкретних умов експлуатації електропровідної мережі.

Визначення принципу спрацьовування

Для того щоб звичайний споживач зумів підібрати необхідний пристрій захисного відключення серед різноманіття пропонованих моделей, була створена класифікує система, заснована на наступних характеристиках:

  • принцип спрацьовування;
  • рід диференціального струму;
  • затримка за часом вимикаючого диференційного струму;
  • кількість полюсів;
  • метод установки.

Існують лише два методу включення – електромеханічний і електронний. У першому випадку автомат відключить живлення на пошкодженій лінії незалежно від напруги мережі. Основний робочий орган – тороїдальний сердечник з обмотками.

При утворенні витоку, у вторинній ланцюга формується напруга для задіяння роботи реле поляризації, що і призводить до активації механізму вимикання.

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВДля пристроїв електромеханічного типу не потрібний зовнішнє напруга. Джерелом для їх спрацювання є диференціальний струм на лінії пошкодження

Функціонування апарату з електронною начинкою повністю залежить від додаткового напруження, тобто потрібний зовнішнє живлення. Тут робочим органом представлена електронна плата з підсилювачем.

Всередині такого механізму немає додаткових джерел, що акумулюють енергію, тому для роботи схеми використовується електрика зовнішньої мережі і, якщо напруги немає, пристрій не розірве ланцюг.

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВВизначення типу пристрою: до клем пальчикової батарейки «АА» припаяти два дроти. Включити УЗО і підключити до входу захисного блоку, а наступний – до виходу. Лінії приєднують на один полюс. Якщо апарат вимкнеться – це означає, що представлений тип електромеханічний, якщо ні – електронний

Приклад роботи електронного УЗО, встановленого на лінії з розеткою, звідки живиться мікрохвильова піч: стався обрив нульової фази, в додаток до цього, в цей же період утворюється несправність електропроводки НВЧ і відбувається замикання фази на корпус, тобто на ньому з’являється небезпечний потенціал.

Якщо доторкнутися до печі, електронний тип захисту не буде задіяний, оскільки немає живильної мережі. Саме через ненадійність в порівнянні з електромеханічним аналогом цей прилад отримав менше поширення.

Тип захисту за родом струму витоку

Всі моделі, що випускаються автоматів безпеки, додатково поділяють по струму навантаження, що проходить через пристрій. Вони обробляють напруга заданого формату коливань.

На корпусі всіх приладів і в паспорті прописується номінальне значення робочої напруги. Цей параметр повинен відповідати діапазону номінального струму електротехніки.

Тип АС буде активований при моментальному виникненні змінного напруги витоку в підконтрольній схемою або ж при його хвилеподібному нарощуванні. Ці апарати маркуються написом «АС» або символьним знаком «~».

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВНайбільш підходящий форм-фактор для побутового застосування — ПЗВ-АС. Модель є найдешевшою з приладів аналогічного дії. В паспорті до електротехніки виробники нерідко вказують конкретну модель захисного автомата, відповідну для цього виробу

Тип А спрацьовує при миттєвому освіту змінного або пульсаційного пробойного струму в контрольованому колі, або при їх повільному наростанні.

Такий механізм можна використовувати в будь-яких представлених ситуаціях. На корпусі автомата нанесена абревіатура «А» або символ, як на графічному зображенні в прямокутнику Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВ.

Найчастіше А-тип підключається до схеми, де відтворюється регулювання навантаження за допомогою обрізання верхівки синусоїди, наприклад, коригування показників швидкості оборотних рухів двигуна тиристорним перетворювачем.

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВВартість моделі А в рази дорожче в порівнянні з АС, оскільки тут додатково здійснюється контроль постійної напруги, що виникає в силової перетворювальної техніки

УЗО підвиду В ефективні для відтворення реакції у підпорядкованій електросхемі постійного, змінного або перетвореного (випрямленого) струму витоку.

Це дороге обладнання, призначене для об’єктів промислової діяльності. У побутових умовах вони застосовуються.

Представлені пристрої відключення захисту типу А, В і АС розраховані на час активізації 0,02-0,03 с.

Витримка часу: тип S і G

Автоматичну захист типу S можна охарактеризувати реакцією селективного формату. Витримка часу спрацьовування відповідає діапазону 0,15-0,5 с. Його доцільно вибирати в разі групового підключення ПЗВ.

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВСхема квартирного щитка з двома групами навантаження, де підключено два різних типи захисних пристроїв: АС або А і S

Згідно зі схемою, в щитку розміщено дві навантажувальні групи у вигляді розетки №1 і №2, на які підключено УЗО типу А, а на вхід приміщення другий автомат – S.

Якщо відбудеться пробій в одному пучку, вступної прилад активізується тільки тоді, коли колективне пристрій не виконає свою функцію і не відключить дефектний ділянку.

Селективність активізування розриву ланцюга можна виконати, використовуючи інший метод – за допомогою уставок струму витоку. Цей спосіб набув найбільшого поширення.

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВСхема квартирного щитка з двома групами навантаження, де підключено два різних типи захисних пристроїв: АС з уставкою пробою, і друге, але з великим значенням

Візьмемо аналогічну попередню схему і видозмінимо її таким чином: груповий вибираємо автомат типу АС тільки вже з уставкою дифтока 0,03 А, а на вводі буде аналогічне пристрій лише на 0,1 А.

Є ситуації, коли диференціальний струм в ланцюзі пошкодження перевищує номінальні уставки двох приладів захисту. Для першої схеми вибірковість не буде порушена, а в другій – струм відсічки може подати будь-який з підключених пристроїв.

Апарат форм-фактора G також представлений селективним принципом спрацювання і володіє витримкою 0,06-0,08 с. Всі описані вибіркові види розраховані на вплив екстремальних струмів – до 15 кА.

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВДеякі моделі УЗО володіють системою регулювання уставки дифоргана, інші не мають такої можливості. Проте для побутових цілей підходить другий варіант виконання

Струм обмеження є важливим параметром вибору, оскільки саме за рахунок цього і забезпечується безпека.

Наприклад, в приміщеннях з підвищеною вологістю, живлення електроприладів здійснюється з підключенням в схему пристроїв відключення з уставкою 0,01 А. Для стандартних побутових умов – 0,03 А. Для організації протипожежної безпеки будівель – 0,1-0,3 А.

Класифікація по числу полюсів

Зважаючи на те, що автоматичний пристрій функціонує за принципом порівняння величин струму, що проходять через нього, то кількість полюсів у автомата буде ідентично кількістю струмопровідних ліній.

Двополюсний УЗО позначається як 2Р. Його включають в однофазну схему для забезпечення захисту людини і запобігання можливих причин пожежі.

Маркування чотирьохполюсних УЗО – 4Р. Вони розраховані на роботу в мережі з трьома фазами. Також можливий варіант комбінації установки, наприклад, прилад з чотирма полюсами вводиться в двопровідну мережу.

Однак при цьому буде реалізовано не весь потенціал пристрою, що є економічно невигідним.

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВПри установці захисного автомата варто враховувати ймовірність того, що струм навантаження може перевищити максимальні робочі значення пристрої. Тому додатково встановлюється автоматичний вимикач з номінальною напругою не більше, ніж робочий струм системи безпеки

Спосіб установки приладу

Оскільки диференціальні захисні пристрої виконуються у різних корпусах, їх можна використовувати в якості стаціонарних або переносних.

У другому випадку апарат забезпечується подовжують дротом. Прилади, що фіксуються на din-рейці, що монтуються в електрощит, що розміщується або в коридорі, або в квартирі.

Також є варіанти виконання виду УЗО-розетка і ПЗВ-вилка. І в першому, і в другому випадку будь-який електроприлад, підключений за допомогою такого механізму, при поломці не представляє небезпеки для людини.

Повна розшифровка маркувальних значень

В обов’язковому порядку на корпусі пристрою є назва фірми-розробника. Далі слід стандартизована маркування з позначенням серійного номера.

Для розшифровки абревіатури будемо використовувати такий приклад [F][X]00[X]-[XX]:

  • [F] – пристрій захисного відключення;
  • [X] – формат виконання;
  • 00 – цифрові або буквено-цифрові позначення серії;
  • [X] – кількість полюсів: 2 або 4;
  • [XX] – характеристики за видом струму витоку: АС, А і В.

Також тут будуть позначені і номінальні параметри приладу, на які при виборі необхідно звернути особливу увагу.

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВДекодування абревіатури: 1 – бренд; 2 – тип пристрою; 3 – селективний вид; 4 – відповідність європейським стандартам; 5 – номінальний робочий струм і уставка; 6 – максимальне змінне робоче напруга; 7 – номінальний струм, який прилад може витримати; 8 – диференціальна включає і відключає здатність; 9 – електросхема; 10 – ручна перевірка працездатності; 11 – маркування положення перемикача

До максимальних параметрах, на які розраховані пристрою, відносяться: напруга Un, струм In, диференційне значення струму розмикання ланцюга I?n, здатність включення і відключення Im, комутаційна здатність при замиканнях Icn.

Основні маркувальні значення повинні бути розташовані таким чином, щоб залишатися видимими після встановлення приладу. Деякі параметри можуть наноситися збоку або на задній панелі, видимі тільки до монтажу виробу.

Виходи, призначені тільки для приєднання нульового проводу, позначаються латинською символом «N». На відключений режим УЗО вказує символ «О» (окружність), включений — коротка вертикальна риса «I».

Не на кожен виріб нанесені оптимальні температурні показники навколишнього середовища. В тих моделях, де є символ Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВ — це означає, що діапазон робочого режиму від -25 до + 40 °C, якщо немає ніяких позначень — маються на увазі стандартні показники від -5 до +40 °С.

Відеоролики про основні характеристики ПЗВ

Відеоматеріал з докладним оглядом всіх складових елементів оглядових механізмів захисту, їх призначення і принципу взаємодії один з одним:

Опис всіх типів захисних автоматів, а також поради, як правильно робити свій вибір:

Відповідь на одвічне питання, на чому зупинити свій вибір – на диференціальному автоматі, або на УЗО + секрети монтажу:

Застосування ПЗВ — вигідне і правильно рішення не тільки з боку економії, але, з точки зору пожежної безпеки і захисту людини. Рекомендується максимально задіяти його потенціал в побутових умовах, встановлюючи на всі групи електротехніки для забезпечення повної ізоляції від впливу електрики.

Що таке УЗО: принцип роботи, будова, види та маркування + для чого потрібно ПЗВ

Поділитися з друзями
Ремонт та вироби своїми руками