Корзина
77 отзывов
Ровноул. Кавказкая 9а
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или физического лица-предпринимателя.
+380680520091
+380504603040
ВОЛЬТЕЛЕКТРО

Про електричні апарати захисту.Пристрій захисного відключення (УЗО)

Про електричні апарати захисту.Пристрій захисного відключення (УЗО)

Уявіть наступне - у Вас у ванній кімнаті встановлена пральна машина. Який би це не був відомий бренд, поломці схильні пристрої будь-якого виробника, і, припустимо, відбувається саме банальне - пошкоджується ізоляція на мережевому шнурі і на корпусі машини виявляється потенціал мережі. Причому це навіть не поломка, машина продовжує працювати, але вже стає джерелом підвищеної небезпеки. Адже якщо доторкнуться одночасно і до корпусу машини і до водопровідної труби, ми через себе замкнемо електричний ланцюг. І в більшості випадків це закінчиться смертельним результатом.

Що б уникнути цих страшних наслідків і були придумані ПЗВ - пристрої захисного відключення.

УЗО - це швидкодіючий захисний вимикач, що реагує на диференційний струм в провідниках, що підводять електроенергію до захищається електроустановці - так звучить «офіційне» визначення. Говорячи більш зрозумілою мовою, пристрій відключить споживача від мережі живлення, якщо відбудеться витік струму на заземлюючий провідник РЕ («землю»).

Давайте розглянемо принцип роботи УЗО. Для більшої наочності на малюнку показана його «внутрішня» принципова схема:

Основним вузлом УЗО є диференціальний трансформатор струму. По іншому її називають трансформатор струму нульової послідовності. Що б нам було простіше і не заплутатися в термінах, назвемо це вузол просто трансформатор струму.

Як видно з малюнка, в даному випадку він має три обмотки. Первинна і вторинна обмотки включені в фазний і нульовий провід відповідно, а третя обмотка - до пускового органу, який виконується на чутливих реле або електронних компонентах. Залежно від цього розрізняють електромеханічні і електронні ПЗВ.

Пусковий органсвязан з виконавчим керуючим пристроєм, який включає в себе силову контактну групу з механізмом приводу. Тестова кнопка служить для перевірки і контролю справності УЗО. Зараз уявіть, що до виходу нашої схеми підключили навантаження. Природно, в ланцюзі відразу виникне струм, який буде протікати через обмотки I і II. Для подальшого розгляду принципу роботи ПЗВ перейдемо до більш наочною схемою:

У нормальному режимі, за відсутності струму витоку, в ланцюзі по провідниках, що проходять крізь вікно магнітопровода трансформатора струму протікає робочий струм навантаження. Саме ці провідники утворюють зустрічно включені первинну і вторинну обмотки трансформатора струму. Дані струми будуть рівні за величиною і протилежні за напрямком: I1 = I2. Вони наводять в магнітному осерді трансформатора струму рівні, але зустрічно направлені магнітні потоки Ф1 і Ф2. Виходить, що результуючий магнітний потік дорівнює нулю, струм у третій (виконавчої) обмотці диференціального трансформатора також дорівнює нулю і пусковий орган 2 знаходиться в цьому випадку в стані спокою і ПЗВ функціонує в нормальному режимі.

При дотику людини до відкритих струмопровідних частин або до корпусу електропристрої, на який стався пробій ізоляції по фазної (первинної) обмотці трансформатора струму окрім струму навантаження I1 протікає додатковий струм - струм витоку (на схемі позначено IΔ), що є для трансформатора струму диференціальним (різницевим: I1-I2 = IΔ).

Виходить, що струми у нас нерівні, отже, нерівні і магнітні потоки, які вже не компенсують один одного. Через це в третій обмотці виникає струм. Якщо цей струм перевищує встановлене значення, то спрацьовує пусковий орган, впливає на виконавчий механізм 3.

Виконавчий механізм, що складається з пружинного привода, спускового механізму і групи силових контактів, розмикає електричний ланцюг, в результаті чого установка відключається від мережі. Для здійснення періодичного контролю справності (працездатності) ПЗВ передбачена кнопка тестування 4. Вона включена послідовно з резистором. Номінал резистора підібраний таким чином, що б різницевий струм дорівнював паспортному струму витоку спрацьовування УЗО (про параметри УЗО поговоримо пізніше). Якщо при натисненні на цю кнопку УЗО спрацьовує, значить, воно справно. Як правило, це кнопка позначається «TEST».

Трифазні пристрої захисного відключення працюють приблизно за таким же принципом, як і однофазні. У трифазних УЗО через вікно сердечника проходять чотири дроти - три фазних і нульовий. Принципова електрична схема найпростішого трифазного УЗО наведена на малюнку:

Пристрій захисного відключення (УЗО)

Трифазне УЗО включає в себе вимикач 1, яким керує елемент 2, який отримує сигнал на відключення з вторинної обмотки 3 трансформатора струму 4, крізь вікно якого проходять нульовий робочий провід N і фазні проводи L1, L2 і L3 (5).

При рівності навантаження в нульовому і фазному (або в трьох фазних) проводах їх геометрична сума дорівнює нулю (струм у фазному проводі однофазного УЗО тече в одному напрямку, а струм в нульовому проводі точно такого ж значення тече в протилежному напрямку). Тому струму у вторинній обмотці трансформатора струму немає.

При витоку струму на заземлений корпус електроприймача, а також при випадковому дотику стоїть на землі або на струмопровідних підлозі людини до фазного проводу електричної мережі, рівність струмів у первинній обмотці трансформатора струму порушиться, оскільки по фазного проводу, крім струму навантаження, буде проходити струм витоку, і в його вторинній обмотці з'явиться струм - точно так, як і розглянутому вище описі роботи однофазного УЗО. Протікає у вторинній обмотці трансформатора струм впливає на керуючий елемент 2, який через вимикач 1 відключає споживача від мережі живлення. Зовнішній вигляд трифазного УЗО показаний на малюнку:

Пристрій захисного відключення (УЗО)

Розглянемо практичні схеми включення УЗО в розподільних щитах.

Схема включення УЗО при однофазному вводі. Тут застосована схема включення з розділеною нульовий (N) і «земляний» (РЕ) шинами. Як Ви бачите на малюнку, УЗО (5) встановлено після ввідного автоматичного вимикача, а після нього встановлені автоматичні вимикачі для захисту і комутації окремих шлейфів. Забігаючи наперед, хочу зазначити, що наявність зв'язки автомат - УЗО обов'язково, так як ПЗВ не забезпечує струмовий захист, як теплову, так і від коротких замикань. Замість цієї «комбінації» - автомат - УЗО, можна використовувати одне універсальне пристрій. Втім, про це трохи пізніше.

Пристрій захисного відключення (УЗО)

Схема включення УЗО при трифазному вводі. На відміну від попередньої схеми тут забезпечується захист як однофазних, так і трифазних споживачів. Крім того, використовується поєднання по введенню нульової і «земляний» шин (PEN). Прилад обліку електроенергії - електролічильник - включений між вступним автоматом і ПЗВ. Як Ви пам'ятаєте з оглядів за схемами обліку, всі комутаційні апарати, які встановлені до приладу обліку в обов'язковому порядку підлягають пломбуванні енергопостачальною організацією. Отже, конструкція ввідного автоматичного вимикача повинна передбачати цю можливість.

Пристрій захисного відключення (УЗО)

До цього ми говорили тільки про електромеханічних УЗО. Але якщо Ви пам'ятаєте, я згадував про те, що іноді зустрічаються електронні пристрої. В принципі, електронне УЗО будується за тією ж схемою, що і електромеханічне.

Замість чутливого магнітоелектричного елемента використовують пристрій порівняння (наприклад, найпоширеніший приклад - компаратор). Для такої схеми потрібен свій вбудований блок живлення - адже потрібно чимось живити електронну схему.

Різницевий струм має дуже малу величину, отже, його потрібно посилювати і перетворювати в рівень напруги, яка подається на пристрій порівняння - компаратор. Все це, звичайно, знижує загальну надійність пристрою, в порівнянні з електромеханічним, тут якраз той випадок - чим простіше, тим краще. Та й чесно кажучи, мені поки взагалі не траплялися сертифіковані електронні ПЗВ. Отже, сказати щось хороше або погане про них я не можу. Тому, залишимо осторонь електронні ПЗВ і зупинимося на одному з головних моментів у розгляді електромеханічних пристроїв захисного відключення - їх параметрів:

ПЗВ мають наступні основні параметри:

тип мережі - однофазна (трьохпровідна) або трифазна (п'ятипровідна)

номінальна напруга -220/230 - 380/400 В

номінальний струму навантаження - 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А

номінальний вимикаючий диференційний струм - 10, 30, 100, 300 мА

тип диференціального струму - AC (змінний синусоїдальний струм, що виник раптово або повільно наростаючий), A (як і AC, додатково - випрямлений пульсуючий струм), B (змінний і постійний), S (затримка часу спрацьовування, селективне), G (як і селективне, тільки час затримки менше).

Хочу відзначити один важливий момент, що стосується параметрів УЗО. Багатьох вводить в оману номінальний струм навантаження, нанесений на корпусі пристрою, і його приймають за такий же параметр, як і в автоматичному вимикачі. Однак цей параметр в УЗО характеризує тільки його «пропускну струмовий здатність», може цей вираз і не зовсім коректне, але я його ввів для доступності поняття терміна «номінальний струм навантаження УЗО».

Струм навантаження УЗО обмежити не в змозі і його необхідно захищати від струмових перевантажень і струмів короткого замикання автоматичними вимикачами, які якраз і забезпечують захист і від перевантаження по струму, і від струмів короткого замикання. Струм навантаження УЗО слід вибирати так, щоб він був на щабель (номінального ряду струмів) більше номіналу струму автоматичного вимикача захищається лінії. Тобто, якщо є навантаження, захищена автоматичним вимикачем на струм 16 Ампер, то УЗО слід вибирати на струм навантаження 25 Ампер.

Тут виникає логічне запитання - а чому б не об'єднати в одному корпусі і автоматичний вимикач і УЗО, особливо у випадку, коли УЗО задіяно на захист тільки одного силового шлейфу? Адже в цьому випадку вони все одно працюють «в парі». Цей момент був трохи торкнуться в попередній статті. Що ж, питання цілком закономірне і такі пристрої, звичайно, існують. Називаються вони диференційні автоматичні вимикачі або просто діффавтомати.

Пристрій захисного відключення (УЗО)

На малюнку Ви якраз бачите такий пристрій. Тут зображено трифазний диференціальний автомат. Як і в трифазному УЗО, він має по чотири затиску - фазні і нульовий і кнопку «TEST». Якщо зупиняється на його внутрішній устрій, то щось нове тут сказати складно. Це автоматичний вимикач і УЗО в «одному флаконі».

Вартість діффавтоматов досить висока. Наприклад, трифазні моделі відомих зарубіжних виробників мають вартість близько 100 Євро. Щодо дороге задоволення. Однак зв'язка АВ + УЗО матиме приблизно зіставну вартість, та й замість чотирьох стандартних 17,5 мм модулів на DIN-рейці (при трифазному варіанті), займе вісім. Так що в деяких випадках діффавтомати все ж краще, особливо якщо в розподільчому щитку є проблема наявності вільного місця.

Як перевірити працездатність ПЗВ або діффавтомата? Про кнопку «TEST» ми вже згадували. Однак така перевірка є дуже поверхневою і не завжди відображає реальну суть речей. Тому для об'єктивної перевірки застосовують тестові схеми або спеціалізовані прилади.