Устройство защитного отключения это: Устройства защитного отключения — что это такое, использование в электрике. Основные типы УЗО, производители

Содержание

Устройства защитного отключения — что это такое, использование в электрике. Основные типы УЗО, производители

Устройства защитного отключения представляют собой оборудование, предназначенное для ограничения подачи электроэнергии на электрические приборы. Срабатывающие в случае возникновения опасности для жизни и здоровья человека, такие агрегаты активизируются при поступлении напряжения электричества на металлический корпус техники. Решение касательно установки УЗО принимается на основе полученных данных касательно состояния электропроводки и исправности эксплуатируемого оборудования. Приобретение узо оптом позволяет решить ряд вопросов, связанных с электробезопасностью на тех или иных объектах.

Классификация устройств

Необходимые для защиты электросети от короткого замыкания, токовых перегрузок и поражения пользователя электрическим током, данные агрегаты классифицируются по следующим параметрам:

  • По временной выдержке – бывают S и G типа. Первые имеют выдержку на их активацию от 0,15 до 0,5 секунд, поэтому купить узо данной модификации имеет смысл при одновременном использовании нескольких устройств в сети одновременно. Вторые характеризуются временной выдержкой в 0,06-0,08 секунд.
  • По роду тока – могут быть типа AC, A и B. Срабатывают при появлении постоянного, переменного или выпрямленного тока утечки и его дальнейшем нарастании.
  • По принципу функционирования – бывают электронные и электромеханические. Электронные напрямую зависимы от напряжения в сети и требуют обеспечения электропитания извне, что делает их менее надежными, нежели вторые, которые не имеют таковой зависимости. Для электромеханических устройств источником активации узо от производителя остается непосредственно сам ток утечки.
  • По количеству полюсов – разделяют двух- и четырехполюсные устройства. Агрегаты с двумя полюсами применяются в однофазной сети мощностью 220 В с целью предотвращения возгорания из-за перегрузки сети и защиты пользователей от поражения током. Четырехполюсные агрегаты устанавливаются в трехфазной сети мощностью 380 В.

С целью обеспечения максимального уровня безопасности необходим монтаж УЗО для каждого устройства с металлическим корпусом, отличающегося высоким уровнем мощности. При этом перед отдельными устройствами защитного отключения нужно устанавливать общий автомат. Это станет гарантией отключения питания в сети при коротком замыкании. Благодаря этому исключается вероятность повреждения техники и возникновения возгорания.

Производители, выпускающие УЗО

Надежные и проверенные бренды, выполняющие изготовление УЗО и хорошо зарекомендовавшие себя на мировом рынке, предлагают вниманию пользователей качественное и безопасное оборудование.

Какие наиболее известные бренды УЗО представлены на современном рынке?

  1. Качественные, надежные и производительные узо legrand широко используются в оснащении коммерческих, жилых и промышленных объектов.
  2. Дифференциальные узо abb эксплуатируются в низковольтных сетях жилых, промышленных и коммерческих сооружений для сохранения работоспособности электроустановок и безопасности людей.
  3. Schneider Electric. Безопасные узо Schneider Electric представляют собой надежные и практичные конструкции, необходимые для защиты людей от удара током при возникших неисправностях электрооборудования.
  4. Производительные узо dekraft защищают человека от удара током при контакте с токоприводящими элементами и в случае поломок оборудования. В сочетании с предохранителями они гарантируют безопасность сети при перегрузках и коротком замыкании.

Все указанные производители смогли завоевать доверие потребителей благодаря выпуску высококачественного и безопасного оборудования, находящего свое применение в домах и квартирах, офисах и на производстве.

Что такое УЗО в электрике: как расшифровывается, где применяется

Всем домовладельцам хорошо знакомы выключатели-автоматы, которые защищают квартирные электросети от перегрузки (например, из-за короткого замыкания) и связанных с нею неприятностей. Но одними автоматическими выключателями полной безопасности сети не добиться. Для этого используется ряд других приспособлений, самым популярным из которых сегодня являются устройство, известное как УЗО, что это такое в электрике — рассказываем в статье.

Все об УЗО

Назначение
Отличия от автомата
Места установки

Итак, что такое УЗО в электрике? Аббревиатура расшифровывается как «устройство защитного отключения», а инженеры и специалисты предпочитают называть его выключателем дифференциального тока. Прибор предназначен для отслеживания утечек тока, возникающих при повреждении электропроводки и электроприборов.

В нормальных условиях ток, упрощённо говоря, перетекает от линейного к нейтральному проводнику (от «фазы» к «нулю») через устройство, которое приводится в работу (например, лампочке или электродвигателю). Если, скажем, в результате повреждения оголена проводка или металлический корпус бытовой техники (к примеру, стиральной машины) оказывается под напряжением, может возникнуть ситуация, когда ток начинает утекать не на «ноль», а буквально на землю. Такое бывает, к сожалению, часто — человек прикоснулся к проводу и получил удар током — ток через его тело пошёл в землю. Автоматический выключатель даже не заметит этой небольшой нагрузки и не сработает, а удар тока может быть смертельным. Вот для защиты от таких утечек и необходимо УЗО.

Приборы особенно важны для защиты электросети в местах повышенной опасности, например, во влажных помещениях, а также везде, где есть контакт с землёй и повышенная влажность. Устройства защитного отключения в обязательном порядке ставятся на линии электропроводки для ванных комнат и для уличной сети, например, на даче.

Итак, чем отличается УЗО от автомата в электрике? Не вдаваясь в подробности конструкции — автомат срабатывает при токах, превышающих предельную нагрузку на сеть (например, есть автоматы на 10, 16, 25 ампер), а самые популярные модели защитного отключения срабатывают от тока утечки 30 миллиампер (мА). То есть ток получается почти в 1 000 раз слабее. Скорость срабатывания защиты составляет примерно 100 миллисекунд (0,1 с). За такой короткий момент воздействия человек даже не ощутит удара.

В отличие, скажем, от автоматических выключателей устройство защитного отключения требует регулярного профилактического обслуживания. Впрочем, в этом нет ничего трудного — ежемесячно владелец должен нажимать на кнопку на корпусе.

Прибор может устанавливаться как на отдельные ветки электросети, обслуживающие особо опасные зоны (ванная, сауна, гараж, двор), так и на всю домовую сеть. В западных странах вообще часто не принято мелочиться с защитой, их могут ставить чуть ли не на каждую группу розеток.

Для мокрых зон и улицы

Для защиты от поражения током во влажных и сырых помещениях, а также уличной сети применяются УЗО на 30 либо (реже) 10 мА. Эти устройства обеспечивают комфортный уровень безопасности, но они слишком чувствительны, и если их поставить на всю домовую сеть, могут происходить ложные срабатывания.

Для всей домовой сети

Выключатели на 100 мА (и тем более 300 мА) не так комфортны — человек почувствует удар током, но не пострадает — но они и менее чувствительны. Их ставят на домовую сеть как дополнительную защиту, а также как защиту от пожара. Эти устройства способны улавливать утечки, возникающие в скрытых местах нарушения проводки. Например, где-то в стене или в розетке за мебелью произошёл надлом жил в проводе или ослабли винтовые зажимы контактов. Провод или розетка начинает греться. Если утечки недостаточно большие (меньше токов короткого замыкания), то автоматический выключатель не срабатывает. Для таких случаев как раз и необходим специальный выключатель дифференциального тока с током срабатывания 100 или 300 мА.

Места установки

Устанавливаются приборы обычно в общедомовой распределительный щиток на DIN-рейку. Порядок подключения устройства защитного отключения и автоматического выключателя может быть любым (главное, чтобы схема подключения была корректная), но чаще впереди ставится УЗО, а за ним автоматический выключатель — такая схема проще, и в ней меньше шансов запутаться для неопытного монтажника.

Важнее очерёдности подключения номинальные характеристики по току этих устройств. Важно, чтобы УЗО было рассчитано на прохождения тока такого же по силе или большего, как выключатель. Например, если у вас стоит автомат на 10 А, то УЗО тоже должно быть рассчитано на ток не менее 10 А. А для пущей безопасности рекомендуется брать прибор, рассчитанный на более мощный ток, на одну ступень выше. То есть в паре с автоматом 10 А берут УЗО 16 А, для 16 А берут 25 А, и т.д.

Интересной разновидностью УЗО являются модели с встроенной защитой от превышения напряжения. Если вместо 220 В по сети начнут «передавать» 260-270 В, то с домовым оборудованием возникнут серьёзные неприятности. Для защиты от таких скачков и служит подобные приспособления.

Автоматические выключатели и УЗО могут быть объединены в одно устройство, которое называется автоматическим выключателем дифференциального тока (АВДТ или дифавтоматом). Какой именно вариант удобнее использовать (два последовательно подключённых устройства или одно), зависит от схемы подключения всех нагрузок сети, но по сути это, как говорится, дело вкуса.

  • Материал подготовил:
    Борис Безель

Устройство защитного отключения (УЗО) Автоматические выключатели и УЗО.

Устройство защитного отключения (УЗО) — электрический аппарат защиты, который отключит электричество при касании к оголенному проводу или повреждении изоляции кабеля. Устройство защитного отключения срабатывает, когда в сети появляется дифференциальный ток, означающий утечку тока.

УЗО должно работать в паре с автоматическим выключателем, который защищает сеть от перегрузок и замыканий. Поэтому в щитке нужно предусмотреть место и для УЗО, и для автомата.

Основное назначение УЗО: защита от возгорания вследствие нарушения целостности сети и поражения током людей.

Главным компонентом УЗО является дифференциальный трансформатор, который предназначен обнаруживать дифференциальный ток.

 Преимущества УЗО

  • Многофункциональность
  • Стабилизация напряжения в сети
  • Остановка подачи тока при замыкании

 Как выбрать УЗО?

 

Необходимо принимать во внимание возраст и материал электропроводки, температуру помещения, в котором установлен щит, количество рядом установленных аппаратов, загрузку линии.

Определитесь с целями — хотите вы защитить отдельный элемент сети или всю электропроводку. 

 

Чтобы правильно выбрать оборудование, обратите внимание на такие параметры, как:

  • Номинальное напряжение сети: 220 В или 380 В
  • Количество полюсов: двухполюсный или четырехполюсный
  • Номинальный ток нагрузки: 16 А, 20А, 25А, 32А, 40А, 63А, 80А, 100А
  • Номинальный отключающий дифференциальный ток (утечка) 6мА, 10мА, 30мА, 100мА, 300мА, 500мА
  • Номинальный условный ток короткого замыкания

 

 

 

Компания ANS Group уже 13 лет поставляет автоматические выключатели, УЗО и дифавтоматы. Мы являемся официальным дистрибьютором таких производителей электротехнического оборудования, как Legrand, Shneider Electric, ABB.

Профессиональная команда из экспертов по подбору оборудования сделает вам индивидуальное предложение по поставкам уже сегодня! Обратитесь по электронной почте info@ans-group. ru или напишите через сайт:

 

Разместить заказ

 

Рекомендуем:

ABB — Устройства защитного отключения 

Legrand — Устройства защитного отключения

Schneider Electric — Модульное оборудование для жилищного строительства

 

 

 

 

 

Устройство защитного отключения — УЗО назначение, принцип работы, подключение

29

Любому современному электромонтажнику нужно уметь читать электрические схемы. Для этого нужно знать маркировку и графическое обозначение коммутационных аппаратов, которые наносятся на однолинейных схемах. В данной статье рассмотрим как обозначаются дифференциальные автоматы и что у них общего с УЗО и …

86

УЗО расшифровывается как – устройство защитного отключения. Все известно, что его нужно устанавливать для защиты человека от поражения током. Как его правильно выбрать для многих затруднительно. Выбор УЗО выполняется по номинальному току и току утечки. Для этого нужно знать, какой автоматический выключатель подключается …

24

Для защиты человека от поражения электрическим током необходимо применять УЗО. В нормативных документах УЗО принято называть ВДТ: выключатель дифференциального тока. Почему у одного и того же устройства разные названия. Как при этом маркируются дифференциальные автоматы. Что означает аббревиатура АВДТ в технической …

56

Одна из наиболее частых причин повреждения в электропроводки короткое замыкание. Как известно при замыкании фазы и нуля возникает большой ток, на который должна реагировать защита. Сработает ли УЗО при замыкании фазы и ноля? Что следует знать при выборе УЗО и способах его подключения. Принцип работы УЗО …

100

УЗО – устройство защитного отключения это прибор, который служит для защиты человека от поражения током. Устанавливается, как и автоматические выключатели в электрощите. Но функции которые выполняют автоматические выключатели и УЗО разные. Чтобы понять зачем нужно УЗО в щите если установлены автоматы …

54

Современные защитные устройства, которые устанавливаются в электрощите, имеют разные функциональные предназначения. К самым необходимым из них можно отнести автоматические выключатели, УЗО и дифференциальные автоматы. Чем эти устройства отличаются между собой? Давайте рассмотрим …

97

Всем известно, что устройство защитного отключения необходимо для защиты человека от поражения током. Но как определиться, сколько их нужно для обычной квартиры. Одно или несколько? Стоит ли тратить деньги на покупку или можно обойтись установкой в щите одного аппарата. В данной статье рассмотрим пример количества …

124

Данный вид защиты устанавливают на вводе в электрощите. Для защиты человека от утечек тока применяют устройства защитного отключения с номинальным отключающим током 10 – 30 мА. Но как быть, если защита не отработала? Что в этом случае будет резервном по отключению элементом. Замыкание в электропроводке …

95

Стиральная машинка незаменимый помощник в любом доме. Данная техника относится к категории повышенной опасности и должна подключаться через УЗО или Дифференциальный автомат. Что делать если происходит отключение УЗО при работе стиральной машинки, основные причины неисправности и как выявить проблему …

53

Обрыв нулевого провода встречается довольно часто. Это можно встретить и в электрощите и в самой розетке. Несмотря на нерабочую схему, безопасность и защита человека от поражения электрическим током должна сохраняться. Ведь под напряжением остается фазный провод и именно он дает утечку тока при …

116

Нам иногда приходится сталкиваться с такими ситуациями как отключение света во всей квартире или доме. Одной из причин такого является выбивание УЗО. Произойти это может по разным причинам, устройство защитного отключения может отключиться как ложно так и аварийно. Как действовать, если УЗО сработало ложно (без нагрузки) …

53

Все розеточные линии электропроводки должны иметь дифференциальные устройства (УЗО, АВДТ) защиты с током утечки не более 30 мА. Это требование присутствует во многих нормативных документах включая ПУЭ. Нужно ли УЗО на освещение и какие ожидают опасности если оставить линии освещения без защиты …

94

Наряду с номинальным рабочим током УЗО характеризуется еще таким параметром как дифференциальный ток утечки. Для защиты человека от поражений электрическим током этот параметр должен быть не более 30 мА. Встречаются также устройства защитного отключения с током утечки на 10 мА. С каким током отключения установить УЗО …

58

Устройства защитного отключения могут применяться как в однофазных так и в трехфазных сетях. Основное отличие между ними в количестве полюсов. Так однофазное УЗО имеет два полюса, трехфазное – четыре. В данной статье читатели сайта «Электрик в доме» мы рассмотрим принцип работы трехфазного УЗО, а также основные компоненты …

83

Для защиты от утечки электрического тока применяют УЗО. Эти устройства реагируют на малейшие появления утечки, которая может возникнуть от повреждения изоляции и появления напряжения на корпусе бытового электроприбора. Как же работают эти устройства? Основным рабочим органом является тороидальный сердечник …

58

Любой современный электромонтаж нельзя представить без надежной и функциональной автоматики. Сегодня в состав электрощита входит не только электросчетчик и две пробки. Помимо автоматических выключателей необходимо использовать УЗО и реле напряжения. Мифы относительно эксплуатации устройство защитного отключения …

Что такое УЗО в электрике: устройство защитного отключения

Многие люди слышали о том, что существует устройство защитного отключения – УЗО, но, что такое узо, для чего оно нужно в электрике, какие функции должно выполнять и можно ли вообще его не использовать в сети, знает не так много человек.

Для того чтобы получить полное представление о том, что такое узо в электрике, о его функциях, устройстве, принципе работы нужно работать в области электрики, иметь диплом, но общие принципы действия и описание этого устройства сможет понять любой человек.

В большинстве квартир и домов не применяется и не применялось раньше УЗО, поэтому многие и не знают для чего его устанавливать, как оно работает.

Если говорить языком принятым среди электриков, то УЗО, или устройство защитного отключения, представляет собой механический коммутационный прибор служащий для автоматического прерывания цепи при превышении тока небаланса заданного значения возникающего при определенных условиях.

Разные модели УЗО уже довольно давно продаются на рынке, многие профессионалы отлично знакомы с принципом их устройства, работы и активно применяют их при построении электрической проводки. Но многие электрики, хозяева домов и квартир, которые сами занимаются монтажом электрической системы не зная о преимуществах применения УЗО пренебрегают этим мощным средством предназначенным для защиты.

УЗО отлично защищает людей от поражения электричеством в случаях когда произошло нарушение изоляции, при случайных прикосновениях к токопроводящим неизолированным частям различного вида электрического оборудования и защищает имущество от теплового воздействия тока.

Самым вероятным местом поражения током в доме или квартире является кухня и ванная, где установлено очень большое количество электрических приборов, есть естественные заземлители – газовые, водопроводные трубы, мало свободного места и повышенная влажность воздуха.

Практика показала, что УЗО, которое еще иногда называют дифференциальным выключателем, очень эффективное защитное устройство для быта, и сегодня только в одной Западной части Европы применяется сотни миллионов этих приборов разного типа.

Но все же, что такое узо в электрике? – это современное, очень эффективное, во многих схемах безальтернативное средство призванное защищать людей от поражения электричеством. УЗО также защищает электроустановки от возникновения пожара, от возгорания, которое может произойти в результате протекания тока утечки.

Понятие – устройство защитного отключения, принятое в литературе, самым точным образом определяет значение этого прибора, само название говорит за себя – это оборудование отключающее электричество с целью защиты. Но, что и кого оно защищает?

Если автоматический выключатель должен защищать электрическую проводку, то УЗО служит на страже безопасности людей. Оно обеспечивает отключение напряжения при утечке тока на землю. Что понимается под выражением утечка тока?

Под этим выражением понимается любой ток проходящий мимо электропроводки или мимо подключенных в сеть приборов. Вот как раз на эту утечку тока и реагирует УЗО, если ток пошел мимо электропроводки или электроприбора УЗО срабатывает и отключает сеть.

Токи утечки обычно имеют малые значения, поэтому защита от короткого замыкания и от перегрузки, которую обеспечивают обычные автоматические выключатели, на токи утечки не реагируют. Как видим УЗО защищает от возникновения пожара возникающего из-за замыкания и тлеющей изоляции и от поражения током людей.

Для чего нужно ставить УЗО

Практически каждый человек за свою жизнь подвергался удару током в домашней сети напряжением 220 вольт. Этот ток составляет примерно 4-5 миллиампера, а если бы сила тока была большей, то опасность для здоровья и жизни значительно увеличилась.

Чтобы человека ударило током не обязательно нужно ковыряться в розетке или лезть в распределительный щит, достаточно просто дотронуться до стиральной машинки или холодильника, плойки и других приборов. Но почему так происходит?

Ответ простой – в том случае если в любом электрическом приборе нарушается изоляция токоведущих проводов, они начнут пропускать ток на корпус. То есть корпус прибора окажется под напряжением, а это все равно, что прикоснутся к оголенному проводу. При прикосновении к такому прибору возникает ток замыкания с землей и если прибор не имеет заземления, то током ударит человека.

В большей части домов и квартир нет возможности заземлить корпуса электрических приборов, это не предусмотрено конструкцией, схемой проводки. От такого удара не сможет защитить никакой супер автоматический выключатель, установленный в щитке.

Гарантию от поражения током в таких случаях дает только применение более надежного и совершенного прибора, каким и является УЗО.

Так, что такое узо? – это прибор защищающий от токов утечки путем отключения сети в случае их появления. В случае когда произойдет выше описанная ситуация с повреждением изоляции какого-либо прибора, то по телу человека, который замыкает цепь фаза-земля ударит током.

Но поскольку сила тока утечки не очень большая, в сравнении с номинальным током, то обычные автоматы этого не чувствуют и не отключатся. А человек в тоже время может и погибнуть при определенных условиях. УЗО, в отличии от автоматов, сразу среагирует на возникновение тока утечки и моментально разорвет цепь.

Где устанавливается УЗО

УЗО чаще всего устанавливают в тех цепях, в которых возможны утечки тока и может возникнуть опасность поражения людей электрическим током.

В доме или квартире такими опасными местами являются кухня и ванна, по вполне понятным всем причинам, поскольку там чаще всего существует повышенная влажность и именно эти места наиболее насыщены разного рода электрическими приборами, в которых может образоваться ток утечки, например, это может произойти со стиральной машиной или бойлером.

Поэтому, все бытовые приборы и розетки в этих и других помещениях должны быть защищены путем установки такого прибора защиты как УЗО.

Надо отметить тот факт что устройство защитного отключения хоть и предназначено для защиты человека от поражения электрическим током но работает оно только когда появляются утечки тока. То есть если человек возьмет и засунет два пальца в розетку – УЗО не сработает.

А не сработает оно, потому что нет утечки тока, а человек в такой ситуации является обычной нагрузкой.

Надеюсь, данная статья помогла вам разобраться с вопросом, что такое УЗО в электрике. Если будут вопросы пожалуйста обращайтесь в комментариях, с удовольствием отвечу.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Что такое УЗО | Устройство, принцип работы, характеристики – RozetkaOnline.COM

Многие из вас слышали об УЗО, но далеко не все имеют представление что это такое, зачем оно нужно и как работает.

Сейчас я, простым и доступным языком, постараюсь рассказать всё, что вам нужно знать об УЗО, чтобы вы смогли правильно его выбрать и использовать, при этом значительно повысив безопасность электропроводки в квартире или доме. В первую очередь давайте разберемся, что означает термин УЗО.

 

Как расшифровывается УЗО?

УЗО в электрике расшифровывается как – Устройство Защитного Отключения. Так же, иногда, вы сможете встретить аббревиатуру УДТУстройство Дифференциального Тока или ВДТВыключатель Дифференциального Тока, это, в данном случае, все синонимы.

 

Что такое УЗО?

УЗО – это устройство, которое является одним из основных компонентов защитной автоматики в современной электросети, оно коммутирует электрические цепи, отслеживая при этом проходящие токи и разрывает цепь в случае обнаружения утечки.

 

Для чего нужно УЗО?

В первую очередь устройство защитного отключения (УЗО) защищает человека от поражения электрическим током, при случайном касании оголенного провода, корпуса неисправного электрооборудования или другой токопроводящей поверхности, находящейся под напряжением.

Еще одним важным назначением УЗО является защита жилья от возможного возникновения возгорания и пожара, в случаях нарушения защитной изоляции электропроводки.

Чтобы лучше понять почему и главное как УЗО выполняет свои защитные функции, необходимо понимать принцип его работы.

 

Принцип работы УЗО

Очень наглядно принцип действия УЗО в однофазной сети, отражает следующая схема:

На ней изображено двухполюсное устройство защитного отключения (1), к верхним клеммам которого подключены фазный (2) и нулевой (3) проводники вводного электрического кабеля, а к нижним фазный (4) и нулевой (5) проводники, идущие на нагрузку, например, к электрической розетке, к которой подключен электроприбор – в данном случае водонагреватель (6). К корпусу которого, напрямую, минуя УЗО, подключен защитный проводник – заземление (7).

В штатном, нормальном режиме работы, электроны двигаясь по фазному проводнику проходят через УЗО на нагрузку – ТЭН водонагревателя затем выходят по нулевому проводнику, так же проходя через УЗО и направляются в землю. I1=I2

При этом токи, входящий в узо по фазному проводнику (2) и выходящий из него по нулевому (3), будут одинаковыми по значению, но противоположными по направлению.
Теперь давайте представим, что нарушилась изоляция ТЭНа, и часть электрического тока, через теплоноситель – воду стало поступать на корпус водонагревателя, а затем через заземляющий проводник (7), уходить в землю.

Теперь, ток входящий по фазному проводнику (2) количественно равен сумме тока на нулевом проводнике (3), все также идущему от ТЭН через УЗО, и тока утечки, уходящего через корпус на землю (7) I1=I2+I3. Соответственно, входящий ток в устройство, больше исходящего, на величину тока утечки I1>I2.

На этом эффекте и основан принцип работы УЗО – оно определяет разницу между величиной входящего тока по фазному проводнику и исходящего по нулевому и, если она будет выше порога срабатывания, УЗО немедленно разрывает электрическую цепь.

Аналогичный принцип действия у устройства защитного отключения и при касании человеком оголенного провода под напряжением, в этом случае часть тока уходит в человеческое тело, образовавшуюся утечку сразу же обнаруживает УЗО и отключает подачу электрического тока. Всё это, как правило, происходит за доли секунд и человек не успевает получить серьезных травм.

Чтобы разобраться, как устройство защитного отключения определяет утечку тока, давайте рассмотрим устройство стандартного УЗО.

 

Устройство УЗО

Ниже, представлена наглядная схема устройства УЗО, к основным узлам которого относятся:

1.Трансформатор дифференциального тока

2. Электромагнитное реле

3. Механизм расцепителя электрической цепи

4. Механизм проверки

Под номером «5» указана нагузка, это может быть любой электроприбор, например водонагреватель или стиральная машина.

Теперь давайте рассмотрим, как эти элементы участвуют в работе УЗО, как обеспечивается заложенный принцип действия.  

Фазный и нулевой проводники являются встречно включенными обмотками дифференциального трансформатора (1), в штатном режиме работы, при отсутствии утечек, они наводят в сердечнике трансформатора равные, встречно направленные магнитные потоки.

Соответственно, их суммарный магнитный поток равен нулю, как и ток. При этом электромагнитное реле (2), подключенное к вторичной обмотке трансформатора, находится в состоянии покоя.

В случае же, когда происходит утечка электрического тока, по фазному и нулевому проводнику будут протекать различные токи, что вызовет неравенство встречных магнитных потоков на магнитном сердечнике дифференциального трансформатора (1) и образование тока во вторичной обмотке.

При достаточной величине образовавшегося тока, срабатывает электромагнитное реле (2) и воздействует на механизм расцепителя (3), который разорвет электрическую цепь.

Механизм проверки (4), в конструкции УЗО, имитирует утечку, тем самым помогая проверять работоспособность устройства. Устроен он довольно просто, как видно из схемы, это обычное сопротивление – нагрузка, подключенная в обход дифференциального трансформатора.

При нажатии кнопки ТЕСТ, электрический ток с фазного провода, пройдя сопротивление, попадает на нулевой провод обмотки трансформатора, минуя измерительный трансформатор. В результате чего, ток на входящем фазном проводе и исходящем нулевом получится разным, на вторичной обмотке образуется ток небаланса, запускающий механизм отключения электрической цепи.

Эта схема довольно точно описывает устройство УЗО и, хотя внутренняя конструкция узлов, в зависимости от модели и производителя, может различаться, общий принцип работы остаётся неизменным.

Теперь, зная внутреннее устройство, вы легко сможете определить УЗО на однолинейных схемах электрощитов, ведь в его условном обозначении присутствуют все описанные выше элементы.  

 

Обозначение узо на однолинейной схеме

В настоящее время, для каждого из используемых в электрике типов узо, а именно двухполюсных – в однофазной сети и четырехполюсных в трехфазной, существует по два наиболее распространённых обозначения, которые встречаются в однолинейных схемах. Все они отражены на изображении ниже:

Для однолинейных схем, обозначение УЗО сделано максимально простым, из него убрано всё лишнее, показаны лишь дифференциальный трансформатор в виде кольца, выключатель, разрывающий контакты и количество полюсов.

При этом, чтобы сделать обозначение максимально компактным, полюса могут отражаться в виде косых черточек, количество которых равно числу полюсов. От сюда и появилось по два варианты обозначений УЗО на схемах.

Схема также, достаточно часто, нанесена и на корпусе устройства защитного отключения, вместе с другими характеристиками, давайте рассмотрим их подробнее.

 

Маркировка УЗО

Рассмотрим, как выглядит стандартное двухполюсное УЗО, устанавливаемое в однофазной сети.

 

Каждое устройство защитного отключения имеет маркировку, в которой отражены все его основные характеристики, кроме того, довольно часто, так же показана и схема. Давайте подробно рассмотрим все основные характеристики УЗО.

ХАРАКТЕРИСТИКИ УЗО

 

1. Производитель

2. Наименование модели. В данном случае буквы «ВД», в названии модели, означают Выключатель Дифференциальный

3.  Рабочий ток. Максимальная величина тока, который данное УЗО может коммутировать. Другими словами, если на линии, которое защищает УЗО с рабочим током 25А будет нагрузка 30А, устройство выйдет из строя.

4. Параметры электрической сети. Здесь указываются два основных параметра под которые рассчитанное данное устройство: напряжение – 230В и частота – 50Гц. Это стандартные характеристики для бытовой электросети в России.

5. Ток утечки. Величина тока утечки, при котором сработает УЗО.

6. Тип УЗО. В данном случае это устройство «АС», для переменного тока. Подробнее все типы мы рассмотрим далее.

7. Рабочий температурный диапазон. От -25 до +40 градусов Цельсия.8.    Номинальный условный ток короткого замыкания. Это величина возможного тока при КЗ, которое сможет выдержать УЗО без потери работоспособности, если будет защищена автоматическим выключателем соответствующего номинала.

9. Схема устройства УЗО

В зависимости от производителя, маркировки на устройствах могут незначительно отличаться, добавляться или убираться некоторые характеристики. Но основа везде одинакова и такие важные показатели как рабочий ток и ток утечки, указываются всеми и всегда.

Как вы уже поняли, обилие указываемых характеристик говорит о том, что УЗО бывают разными. В следующей части статьи мы подробнее рассмотрим все основные виды современных УЗО и области их применения. Эта информация поможет вам правильно выбрать дифференциальный выключатель тока для каждого конкретного случая.

СКОЛЬКО АВТОМАТОВ МОЖНО ПОДКЛЮЧИТЬ К ОДНОМУ УЗО

О том, сколько автоматических выключателей можно одновременно подключить через одно Устройство Защитного Отключения, мы подробно писали ЗДЕСЬ.

Кроме того, обязательно читайте материал о том, почему выбивает УЗО и как найти неисправность.

Если же у вас остались вопросы об устройстве УЗО или принципе его действия, оставляйте их в комментариях к статье. Кроме того, обязательно пишите если есть какие-то дополнения или замечания, буду благодарен!

УЗО, устройство защитного отключения, дифференциальный выключатель нагрузки

 
Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Не следует путать с автоматическим выключателем.
УЗО с номинальным током 40 А


Устройство защитного отключения
 (УЗО) (residual current device (RCD)) — Механический коммутационный аппарат,предназначенный для включения, проведения и отключения токов при нормальных

условиях эксплуатации, а также размыкания контактов в случае, когда значение дифференциального тока достигает заданной величины в определенных условиях[1].

УЗО защищает человека от поражения электрическим током и от возникновения пожара, вызванного утечкой тока через поврежденную изоляцию проводов.

Широкое применение получил комбинированный аппарат, совмещающий в себе УЗО и автоматический выключатель — автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током. со встроенной защитой от сверхтока (АВДТ)[2]. Преимущественно должны использоваться УЗО, представляющие единый аппарат с автоматическим выключателем, обеспечивающим защиту от сверхтока[3].

Содержание

    1 Назначение
    2 Принцип работы
    3 Пример
    4 Проверка
    5 Ограничения
    6 История
    7 Классификация УЗО
        7.1 По способу действия
        7.2 По способу установки
        7.3 По числу полюсов
        7.4 По виду защиты от сверхтоков и перегрузок по току
        7.5 По потере чувствительности в случае двойного заземления нулевого рабочего проводника
        7.6 По возможности регулирования отключающего дифференциального тока
        7.7 По стойкости при импульсном напряжении
        7.8 По условиям функционирования
    8 Характеристики УЗО
        8.1 Характеристики, общие для всех УЗО−Д
        8.2 Только для УЗО−Д без встроенной защиты от коротких замыканий
    9 См. также
    10 Примечания
    11 Ссылки

Назначение

УЗО предназначены для

    Защиты человека от поражения электрическим током при косвенном прикосновении (прикосновение человека к открытым проводящим нетоковедущим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением в случае повреждения изоляции), а также при непосредственном прикосновении (прикосновение человека к токоведущим частям электроустановки, находящимся под напряжением). Данную функцию обеспечивают УЗО соответствующей чувствительности (ток отсечки не более 30 мА).
    Предотвращения возгораний при возникновении токов утечки на корпус или на землю.

УЗО отключает питающую сеть:

    При прямом прикосновении человека или животного к частям электроприбора находящимися под напряжением и его контакте с «землей».
    При повреждении основной изоляции и контакте токоведущих частей с заземленным корпусом.
    При перемене нулевого рабочего (N) и заземляющего (PE) проводников.
    При перемене фазного и нулевого рабочего проводников и прикосновении человека к частям оказавшимся под напряжением и одновременном его контакте с «землей»
    При обрыве нулевого рабочего проводника до (и после) УЗО и прикосновении человека к токоведущим или оказавшимися под напряжением частям электроприбора и одновременном его контакте с «землей» 

В США, в соответствии с National Electrical Code, устройства защитного отключения (ground fault circuit interrupter — GFCI), предназначенные для защиты людей, должны размыкать цепь при утечке тока 4-6 мА (точное значение выбирается производителем устройства и обычно составляет 5 мА) за время не более 25 мс. Для устройств GFCI, защищающих оборудование (то есть не для защиты людей), отключающий дифференциальный ток может составлять до 30 мА. В Европе используются УЗО с отключающим дифференциальным током 10-500 мА.

В России УЗО стало широко применяться после выхода 7-го издания Правил устройства электроустановок (ПУЭ), в котором регламентируется применение УЗО. Как правило, в случае бытовой электропроводки одно или несколько УЗО устанавливаются на DIN-рейку в электрощите.

Многие производители бытовых устройств, которые могут быть использованы в сырых помещениях (например, фены), предусматривают для таких устройств встроенное УЗО. В ряде стран подобные встроенные УЗО являются обязательными.

С точки зрения электробезопасности УЗО принципиально отличаются от устройств защиты от сверхтока (предохранителей) тем, что УЗО предназначены именно для защиты от поражения электрическим током, поскольку они срабатывают при утечках тока значительно меньших, чем предохранители (обычно от 2 ампер и более для бытовых предохранителей, что во много раз превышает смертельное для человека значение). УЗО должны срабатывать за время не более 25-40 мс, то есть до того, как электрический ток, проходящий через организм человека, вызовет фибрилляцию сердца — наиболее частую причину смерти при поражениях электрическим током.

Обнаружение токов утечки при помощи УЗО является отдельным видом защиты, а не заменой защиты от сверхтоков при помощи предохранителей, так как УЗО никак не реагирует на неисправности, если они не сопровождаются утечкой тока (например, короткое замыкание между фазным и нулевым проводниками).

УЗО с отключающим дифференциальным током 100 мА и более могут применяться для защиты больших участков электрических сетей, где низкий порог привел бы к ложным срабатываниям. Такие низкочувствительные УЗО выполняют противопожарную функцию и не являются эффективной защитой от поражения электрическим током.


Принцип работы                                                                                                                                 


схема, поясняющая принцип работы УЗО


Принцип работы УЗО основан на измерении разности токов в проходящих через дифференциальный трансформатор тока проводниках. УЗО измеряет векторную сумму токов[4], протекающих по контролируемым проводникам (двум для однофазного УЗО, трем и более для трехфазного исполнения). В нормальном режиме работы векторная сумма токов, протекающих через измерительный трансформатор равна 0 (ток, «втекающий» по одним проводникам равен току, «вытекающему» по другим), и срабатывания устройства не происходит. При появлении тока утечки (касание человеком фазного проводника, или уменьшение сопротивления изоляции кабельной линии) векторная сумма токов, протекающих через УЗО не будет равна 0, так как появляется ток утечки, который протекает только по фазному проводнику, во вторичной обмотке трансформатора наведется напряжение, пропорциональное току утечки, и при превышении определенного порога произойдет срабатывание устройства и отключение защищаемой цепи.

Пример

Внутреннее устройство УЗО, подключаемого в разрыв шнура питания

На фотографии показано внутреннее устройство одного из типов УЗО. Данное УЗО предназначено для установки в разрыв шнура питания, его номинальный ток 13 А, отключающий дифференциальный ток 30 мА. Данное устройство является:

    УЗО без вспомогательного источника питания;
    выполняющим автоматическое отключение при отказе вспомогательного источника.

Это означает, что УЗО может быть включено только при наличии питающего напряжения, при пропадании напряжения оно автоматически отключается (такое поведение повышает безопасность устройства).

Фазный и нулевой проводники от источника питания подключаются к контактам (1), нагрузка УЗО подключается к контактам (2). Проводник защитного заземления (PE-проводник) к УЗО никак не подключается.

При нажатии кнопки (3) контакты (4) (а также ещё один контакт, скрытый за узлом (5)) замыкаются, и УЗО пропускает ток. Соленоид (5) удерживает контакты в замкнутом состоянии после того, как кнопка отпущена.

Катушка (6) на тороидальном сердечнике является вторичной обмоткой дифференциального трансформатора тока, который окружает фазный и нулевой проводники. Проводники проходят сквозь тороидальный сердечник, но не имеют электрического контакта с катушкой[5]. В нормальном состоянии ток, текущий по фазному проводнику, точно равен току, текущему по нулевому проводнику, однако эти токи противоположны по направлению. Таким образом, токи взаимно компенсируют друг друга и в катушке дифференциального трансформатора тока ЭДС отсутствует.

Любая утечка тока из защищаемой цепи на заземленные проводники (например, прикосновение человека, стоящего на мокром полу, к фазному проводнику) приводит к нарушению баланса в трансформаторе тока: через фазный проводник протекает больший ток, чем по нулевому проводнику (часть тока протекает через тело человека, то есть в обход трансформатора). Дифференциальный ток в первичной обмотке трансформатора тока приводит к появлению ЭДС во вторичной обмотке. Эта ЭДС сразу же регистрируется следящим устройством (7), которое отключает питание соленоида (5). Отключенный соленоид больше не удерживает контакты (4) в замкнутом состоянии, и они размыкаются под действием силы пружины, обесточивая неисправную нагрузку.

Устройство спроектировано таким образом, что отключение происходит за доли секунды, что значительно снижает тяжесть последствий от поражения электрическим током.

Кнопка проверки (8) позволяет проверить работоспособность устройства путем пропускания небольшого тока через оранжевый тестовый провод (9). Тестовый провод проходит через сердечник трансформатора тока, поэтому ток в тестовом проводе эквивалентен нарушению баланса токонесущих проводников, то есть УЗО должно отключиться при нажатии на кнопку проверки. Если УЗО не отключилось, значит оно неисправно и должно быть заменено.

Проверка

Рекомендуется ежемесячно проверять работоспособность УЗО. Наиболее простой способ проверки — нажатие кнопки «тест», которая обычно расположена на корпусе УЗО (как правило, на кнопке «тест» нанесено изображение большой буквы «Т»). Тест кнопкой может производиться пользователем, то есть квалифицированный персонал для этого не требуется. Если УЗО исправно и подключено к электрической сети, то оно при нажатии кнопки «тест» должно сразу же сработать (то есть отключить нагрузку). Если после нажатия кнопки нагрузка осталась под напряжением, то УЗО неисправно и должно быть заменено.

Тест нажатием кнопки не является полной проверкой УЗО. Оно может срабатывать от кнопки, но не пройти полный лабораторный тест, включающий измерение отключающего дифференциального тока и времени срабатывания.

Кроме того, нажатием кнопки проверяется само УЗО, но не правильность его подключения. Поэтому более надежной проверкой является имитация утечки непосредственно в цепи, которая является нагрузкой УЗО. Такой тест желательно проделать хотя бы один раз для каждого УЗО после его установки. В отличие от нажатия кнопки, пробная утечка должна проводиться только квалифицированным персоналом.

Ограничения

УЗО может значительно улучшить безопасность электроустановок, но оно не может полностью исключить риск поражения электрическим током или пожара. УЗО не реагирует на аварийные ситуации, если они не сопровождаются утечкой из защищаемой цепи. В частности, УЗО не реагирует на короткие замыкания между фазами и нейтралью.

УЗО также не сработает, если человек оказался под напряжением, но утечки при этом не возникло, например, при прикосновении одновременно и к фазному, и к нулевому проводникам защищаемой цепи. Предусмотреть электрическую защиту от таких прикосновений невозможно, так как нельзя отличить протекание тока через тело человека от нормального протекания тока в нагрузке. В подобных случаях действенны только механические защитные меры (изоляция, непроводящие кожухи и т. п.), а также отключение электроустановки перед её обслуживанием.

Некоторые типы УЗО (УЗО−Д со вспомогательным источником питания, см. классификацию) нуждаются в питании, которое они получают от защищаемой цепи. Поэтому потенциально опасной является ситуация, когда в защищаемой цепи выше УЗО нулевой проводник отключен, а фазный остается под напряжением[6]. В этом случае УЗО будет неспособно отключить цепь, так как разность потенциалов в защищаемой цепи недостаточна для функционирования УЗО. Так называемые электромеханические УЗО не нуждаются в питании и поэтому свободны от указанного недостатка.

История

Первый патент (патент Германии №552678 от 08.04.28) на УЗО был получен в 1928 году германской фирмой RWE (Rheinisch — Westfalisched Elektrizitatswerk AG). Первый действующий образец устройства защиты был изготовлен этой же фирмой в 1937г. В качестве датчика использовался маленький дифференциальный трансформатор, а исполнительным элементом служило поляризованное реле с чувствительностью 0,01 ампер и быстродействием 0,1с[7].

Чувствительность прототипа устройства была 80 мА[8] дальнейшее повышение чувствительности тормозилось отсутствием материалов с нужными магнитными свойствами. В 1958г. доктором Биглмайером из Австрии было предложено новое схемное решение конструкции УЗО. Сейчас такие узо маркируются буквой G. В конструкции были устранены ложные срабатывания от грозовых разрядов и увеличена чувствительность до 30 мА[8].

Граничные кривые переменного тока и физиологическое действие тока на организм человека[9] были установлены путем тестов в 1940 — 1950 годы в университете Berkeley американским ученым Чарльзом Дальцилом. В ходе тестов добровольцы подвергались воздействию электрического тока с известным напряжением и силой тока[7]. В начале 1970-х годов большинство УЗО выпускались в корпусах типа автоматических выключателей. С начала 1980-х годов, в США, большинство бытовых УЗО были уже встроенными в розетки.

В СССР первые эксперименты по проектированию УЗО начались в 1964 году[10]. Первое серийное УЗО для укомплектования трехфазного электрифицированного инструмента было изготовлено в 1966 г. Выборгским заводом «Электроинструмент» по разработке ВНИИСМИ. Первое бытовое УЗО в СССР было разработано в 1974 году, но в серию не пошло[11]. Серийное бытовое УЗО производилось с 1988 года в значительных количествах (до 200 тысяч штук в год). Типичный вид УЗО того времени — удлинитель с розеткой на шнуре. С 1982 года все учебное электротехническое оборудование, поступавшее в школы, в обязательном порядке оснащалось УЗО, которое получило наименование «школьное». Серийность изделия доходила до 60 тыс. штук в год. Для нужд промышленности и сельского хозяйства выпускались защиты ИЭ-9801, ИЭ-9813, УЗОШ 10.2 (еще выпускается), РУД-0,5. В настоящее время используются преимущественно УЗО для монтажа в электрощите на DIN-рейку, а встроенные УЗО пока широкого распространения не получили.


Классификация УЗО

По способу действия

    УЗО без вспомогательного источника питания
    УЗО−Д со вспомогательным источником питания:
        выполняющие автоматическое отключение при отказе вспомогательного источника с выдержкой времени и без неё:
            производящие автоматическое повторное включение при восстановлении работы вспомогательного источника
            не производящие автоматическое повторное включение при восстановлении работы вспомогательного источника
        не производящие автоматическое отключение при отказе вспомогательного источника:
            способные произвести отключение при возникновении опасной ситуации после отказа вспомогательного источника
            не способные произвести отключение при возникновении опасной ситуации после отказа вспомогательного источника

По способу установки

    стационарные с монтажом стационарной электропроводкой
    переносные с монтажом гибкими проводами с удлинителями

По числу полюсов

    однополюсные двухпроводные
    двухполюсные
    двухполюсные трехпроводные
    трехполюсные
    трехполюсные четырёхпроводные
    четырёхполюсные

По виду защиты от сверхтоков и перегрузок по току

    без встроенной защиты от сверхтоков
    со встроенной защитой от сверхтоков
    со встроенной защитой от перегрузки

По потере чувствительности в случае двойного заземления нулевого рабочего проводника

На стадии рассмотрения

По возможности регулирования отключающего дифференциального тока

    нерегулируемые
    регулируемые:
        с дискретным регулированием
        с плавным регулированием

По стойкости при импульсном напряжении

    допускающие возможность отключения при импульсном напряжении
    стойкие при импульсном напряжении

По условиям функционирования

    УЗО−Д типа АС — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий;
    УЗО−Д типа А — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный сину­соидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный диффе­ренциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие;
    УЗО−Д типа В. УЗО реагирует на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи.
    УЗО−Д типа S — селективное (с выдержкой по времени отключения), это может быть необходимо там, где используется АВР.
    УЗО−Д типа G — то же что и S, но с меньшей выдержкой времени.

    Применение УЗО типа А целесообразно в основанных случаях, напри­мер, в цепях, содержащих потребители с тиристорным управлением без разделительного трансформатора. УЗО типа В применяют в промышленных электроустановках со смешанным питанием — переменным, выпрямленным и постоянным токами.

Характеристики УЗО

 
Характеристики, общие для всех УЗО−Д

    Способ установки
    Число полюсов и число токоведущих проводников
    Номинальный ток In — указанное изготовителем значение тока, которое УЗО−Д может пропускать в продолжительном режиме работы In = 6; 10; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 125; А
    Номинальный отключающий дифференциальный ток IΔn — указанное изготовителем значение дифференциального тока, которое вызывает отключение УЗО−Д при заданных условиях эксплуатации
    Номинальный неотключающий дифференциальный ток, если он отличается от предпочтительного значения IΔn0 — указанное изготовителем значение дифференциального тока, которое не вызывает отключения УЗО−Д при заданных условиях эксплуатации
    Тип УЗО−Д по характеристикам наличия постоянной составляющей дифференциального тока
    Номинальное напряжение Un — указанное изготовителем действующее значение напряжения, при котором обеспечивается работоспособность УЗО−Д (в частности при коротких замыканиях)
    Номинальная частота — значение частоты, на которое рассчитано УЗО−Д и при котором оно работоспособно при заданных условиях эксплуатации
    Тип вспомогательного источника (если он имеется) и реакция УЗО−Д на его отказ
    Номинальное напряжение вспомогательного источника (если он имеется) Usn — напряжение вспомогательного источника, на которое рассчитано УЗО−Д и при котором обеспечивается его работоспособность при заданных условиях эксплуатации
    Номинальная включающая и отключающая способность Im — действующее значение ожидаемого тока, который УЗО−Д способно включить, пропускать в течение своего времени и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности
    Номинальная способность включения и отключения дифференциального тока IΔm — действующее значение ожидаемого дифференциального тока, который УЗО−Д способно включить, пропускать в течение своего времени отключения и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности
    Выдержка времени (если она имеется)
    Селективность (если она имеется)
    Координация изоляции, включая воздушные зазоры и пути утечки тока
    Степень защиты (по ГОСТ 14254)

Только для УЗО−Д без встроенной защиты от коротких замыканий

    Вид защиты от коротких замыканий
    Номинальный условный ток короткого замыкания Inc — указанное изготовителем действующее значение ожидаемого тока, который способно выдержать УЗО−Д, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий, при заданных условиях эксплуатации без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность
    Номинальный условный дифференциальный ток при коротком замыкании IΔc — указанное изготовителем значение ожидаемого дифференциального тока, которое способно выдержать УЗО−Д, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий, при заданных условиях эксплуатации без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность

См. также
commons:     

    Заземление
    Реле контроля фаз

Примечания

    ↑ ГОСТ Р МЭК 60755—2012 Общие требования к защитным устройствам, управляемым дифференциальным (остаточным) током
    ↑ ГОСТ Р 51327.1—2010 Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения со встроенной защитой от сверхтоков. Часть 1. Общие требования и методы испытаний
    ↑ СП 31-110-2003. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий
    ↑ Ф. Штефан Устройства защитного отключения, управляемые дифференциальным током. Прага 2004. С 29.
    ↑ То есть катушка гальванически развязана от токонесущих проводников УЗО
    ↑ Такая ситуация может возниннуть только в неисправной цепи, так как при отключении нулевого проводника также должны отключаться все проводники, находящиеся под напряжением (пункт 3.1.18 ПУЭ)
    В. И. Гуревич Электрические реле. Устройство, принцип действия и применения. Настольная книга электротехника. Серия «Компоненты и Технологии». — М.: СОЛОН-Пресс, 2011. С341
    Ф. Штепан Устройства защитного отключения, управляемые дифференциальным током. Прага 2004. С 10.
    ↑ Ф. Штепан Устройства защитного отключения, управляемые дифференциальным током. Прага 2004. С 13-16.
    ↑ Развитие и современное состояние УЗО в СССР и России / Ю. Водяницкий // Автоматизация и производство. — 1996. — № 3.
    ↑ Развитие и современное состояние УЗО в СССР и России / Ю. Водяницкий // Автоматизация и производство. — 1996. — № 4.

Ссылки

    Рекомендации по применению устройств защитного отключения (УЗО)
    Принципиальные схемы УЗО

Объяснение

УЗО | Электробезопасность прежде всего

Что такое УЗО?

УЗО или устройство защитного отключения — это спасательное устройство, предназначенное для предотвращения смертельного поражения электрическим током при прикосновении к чему-либо, находящемуся под напряжением, например к оголенному проводу. Он также может обеспечить некоторую защиту от электрических пожаров. УЗО обеспечивают уровень индивидуальной защиты, который обычные предохранители и автоматические выключатели не могут обеспечить.

Что делает УЗО?

УЗО — это чувствительное устройство безопасности, которое автоматически отключает электричество в случае неисправности.

УЗО предназначено для защиты от риска поражения электрическим током и пожара, вызванного замыканиями на землю. Например, если вы перерезали кабель при стрижке газона и случайно коснулись оголенных проводов, находящихся под напряжением, или неисправный прибор перегреется, что приведет к протеканию электрического тока на землю.

Как это работает?

УЗО постоянно контролирует электрический ток, протекающий через одну или несколько цепей, которые оно используется для защиты. Если он обнаруживает, что электричество течет по непредусмотренному пути, например, через человека, который коснулся токоведущей части, УЗО очень быстро отключит цепь, что значительно снизит риск смерти или серьезной травмы.

Какие бывают основные типы УЗО?

УЗО

могут помочь защитить вас от поражения электрическим током в потенциально опасных зонах, таких как ванные комнаты и сады, и есть различные типы УЗО, которые можно использовать, чтобы убедиться, что вы всегда в максимальной безопасности.

Фиксированные УЗО

Они устанавливаются в блоке потребителей (блок предохранителей) и могут обеспечивать защиту отдельных или групп цепей. Фиксированное УЗО обеспечивает высочайший уровень защиты, поскольку защищает всю проводку и розетки в цепи, а также любые подключенные приборы.

УЗО для розеток

Это специальные розетки со встроенным УЗО, которые можно использовать вместо стандартной розетки. Этот тип УЗО обеспечивает защиту только лицам, контактирующим с оборудованием, в том числе с его проводом, подключенным к специальной розетке.

Переносные УЗО

Подключаются к любой стандартной розетке. Затем к УЗО можно подключить прибор. Они полезны, когда нет ни стационарных, ни розеточных УЗО, но, как и в случае с розеточными УЗО, они обеспечивают защиту только человеку, контактирующему с оборудованием, включая его провод, подключенным к портативному УЗО.

Надежны ли УЗО?

Мы обнаружили, что надежность фиксированных УЗО составляет около 97%. Это улучшается, если их регулярно проверять. Если у вас есть фиксированная защита УЗО, это снизит риск поражения электрическим током для вас и вашей семьи. Он также может защитить ваш дом от риска возгорания из-за неисправной проводки или бытовых приборов.

Помните — хотя защита УЗО снижает риск смерти или травмы в результате поражения электрическим током, она не снижает необходимости соблюдать осторожность. Проверяйте электропроводку не реже одного раза в 10 лет, чтобы обеспечить безопасность вас, вашей семьи и вашего дома.Если вы обнаружите неисправность в электропроводке или приборе, немедленно прекратите его использование и обратитесь к сертифицированному электрику.

Не забывайте проверять — вам следует проверять все фиксированные и розеточные УЗО примерно каждые три месяца. Производители рекомендуют проверять портативные УЗО каждый раз, когда вы их используете.

Осторожно — Если вы удерживаете кнопку проверки в течение длительного времени, а УЗО не отключает подачу электроэнергии, обратитесь за консультацией к квалифицированному электрику.

Стандарт безопасности Великобритании — с июля 2008 г. практически все цепи в новых или реконструированных домах должны были включать УЗО в соответствии с последней редакцией BS 7671.

Сколько будет стоить защита УЗО?

Сменное УЗО может стоить всего 10 фунтов стерлингов. Фиксированное УЗО будет стоить дороже, но обеспечит большую степень защиты, чтобы помочь вашей семье обезопасить себя. Стоимость установки будет отличаться, поэтому мы рекомендуем получить несколько предложений, прежде чем продолжить.

Как проверить, установлена ​​ли у меня уже установленная защита УЗО?

Чтобы проверить, установлена ​​ли у вас защита УЗО, перейдите к своему потребительскому устройству и посмотрите, есть ли там устройство с кнопкой, обозначенной «T» или «Test».Эта «тестовая» кнопка является частью УЗО. Если установлено УЗО, на потребительском блоке или рядом с ним также должна быть этикетка с надписью «Тестируйте ежеквартально».

Устройства защитного отключения (УЗО) и прерыватели замыкания на землю (GFI)

Устройства защитного отключения (УЗО) и прерыватели замыкания на землю (GFI)

Реклама

Электричество невероятно полезно, но также может быть невероятно опасным! Знаете ли вы, что для сильного электрического
ток течет через твое сердце, чтобы убить тебя? Это должно дать вам
сделайте паузу для размышлений, если вы регулярно пользуетесь электроинструментом.Считать
о том, если на мгновение: если вы используете электрический кусторез и
вы случайно перерубили кабель, электричество должно пойти
где-то. Если у инструмента металлический корпус, вы держитесь за него, и
вы стоите на земле, очень высок риск, что ваш
тело образует «короткое замыкание» — путь наименьшего сопротивления
для протекания тока. Занимает
просто мгновение ока для тока, который делает вам одолжение, чтобы передумать, проскочить через ваш
тело, и убьет тебя.Один из способов снизить риск — использовать умный
защитный гаджет под названием УЗО (УЗО)
или GFI (прерыватель замыкания на землю) ,
который автоматически отключает паразитные токи, прежде чем они смогут
поразить вас электрическим током, вызвать пожар или нанести другой ущерб.
Давайте подробнее рассмотрим, как это блестящее оборудование может спасти вашу жизнь!

Artwork: Зачем нам нужны УЗО: силовые кабели легко повредить, что может поставить под угрозу вашу жизнь.
В случае неисправности или аварии УЗО предназначено для очень быстрого отключения электроэнергии, что значительно снижает риск смертельного исхода.
поражение электрическим током.

Зачем нужны УЗО?

Фото: Типовой адаптер RCD с трехконтактной розеткой для электросети Великобритании. Подключите УЗО к розетке, подключите прибор к УЗО, и все готово.
Синяя кнопка тестирует устройство: нажмите на нее, и вы вызовете временное короткое замыкание.
это должно отключить питание. Зеленая кнопка — это переключатель сброса, который возвращает УЗО к нормальной работе.
после теста или настоящей вырезки. В США такое устройство чаще называют
как прерыватель замыкания на землю (цепи) (GFI / GFCI), хотя RCD и GFI / GFCI не полностью эквивалентны.

Цифры меняются из года в год, но
Статистика правительства США показывает, что смерть от электрического тока является одной из пяти основных причин смерти на работе. Он также убивает и ранит многих людей дома.
По данным Американской ожоговой ассоциации (цитируется Британским медицинским журналом), электрические аварии вызывают несколько сотен смертей и несколько тысяч травм каждый год в
Только Соединенные Штаты.

Как и почему людей убивают электрическим током? По сути, потому что они случайно касаются высоковольтного оборудования или из-за того, что электрический прибор выходит из строя таким образом, что его открытые металлические части временно становятся «под напряжением» и становятся опасными.Многие электроприборы имеют предохранители для защиты от чрезмерных токов,
но они не помогают в такой ситуации. У некоторых приборов также есть «заземляющие» или «заземляющие» кабели, чтобы защитить нас, когда кабели под напряжением касаются вещей, которых они не должны. Земля или земля не являются частью нормальной цепи электропитания: это просто
запасной кабель, прикрепленный к оголенным металлическим частям прибора, который в конечном итоге соединен с землей через домашнюю проводку через металлический стержень или водопроводную трубу, которая входит в землю за пределами вашего дома.Основная идея заключается в том, что
если кабель под напряжением выходит из строя и касается чего-то вроде внешнего металлического корпуса тостера, кабель заземления несет
ток безопасно прочь. Но что, если выйдет из строя и заземляющий кабель — например, если вы его перережете?
Вот где нам на помощь приходят RCD и GFI.

Рекламные ссылки

Как в УЗО используется электромагнетизм

Если вы читали наши статьи об электричестве
и магнетизм, ты
знайте, что эти два явления подобны двум сторонам медали — единому
явление называется электромагнетизм .Электрические токи могут производить
магнитные поля, в то время как магнитные поля могут вызвать электрические
токи течь. УЗО используют соединение между электричеством и
магнетизм особенно изобретательным способом.

Предположим, вы используете электроинструмент, например, газонокосилку. Есть
два провода, идущие от источника электроэнергии к электродвигателю
который вращает режущие лезвия. Один провод называется фазным или живым
а другой называется нейтральным. Если тебе не повезло
прорезав один из этих проводов, ток должен куда-то течь.Если вы сократите
через кабель газонокосилки под напряжением с садовой парой из нержавеющей стали
ножницы, например, ножницы, ваши руки, руки и ноги будут
образуют часть цепи, по которой протекает электричество. Ты
может быть мертв в течение секунды! Но если кабель подключен к
УЗО, УЗО обнаруживает резкое изменение тока и размыкает
схема примерно за 30–50 миллисекунд. Это должно быть достаточно быстро
достаточно, чтобы спасти вашу жизнь в большинстве случаев.
УЗО не предохраняет вас от поражения электрическим током: оно означает поражение электрическим током.
не должно длиться достаточно долго, чтобы убить вас.

УЗО

чем-то похожи на трансформаторы

Иллюстрация: упрощенная иллюстрация трансформатора. Медные первичный и вторичный кабели соединены магнитным способом через железный сердечник, а не электрически.

УЗО

работают аналогично трансформаторам электроэнергии; если ты
не знаком с ними, возможно, вам будет полезно просмотреть
наша подробная статья о трансформаторах, чтобы вы понимали, что будет дальше.

В трансформаторе две катушки медной проволоки (называемой первичной
и вторичный) обернуты вокруг круглого утюга
сердечник (иногда его называют тороидом).Используя разные
количество провода в двух катушках, трансформатор может преобразовать электрический ток высокого напряжения в
низковольтный (или наоборот).

Внутри УЗО, токоведущий и нейтральный кабели от электрического
обертка вокруг железного сердечника, очень похожая на ту, что в
трансформатор. Кабель под напряжением оборачивается вокруг одной стороны жилы и нейтрали.
кабель идет вокруг другого, так что:

  1. Переменный ток течет вперед и назад через провод под напряжением (зеленый).
  2. При этом он индуцирует (создает) магнитное поле в железном сердечнике, как в трансформаторе (синяя стрелка).
  3. Между тем, противоположный переменный ток также течет вперед и назад через нейтральный провод.
    (апельсин).
  4. Ток нейтрали индуцирует в сердечнике равное и противоположное магнитное поле (красная стрелка).
  5. В нормальных условиях магнитные поля, наведенные токоведущим и нейтральным проводами, нейтрализуются:
    в сердечнике нет общего магнитного поля, и нет ничего, что могло бы остановить ток, протекающий к устройству, которое вы используете.

Что происходит, когда возникает проблема?

Теперь предположим, что вы перерезали или повредили кабель, ведущий к вашему прибору.
Если вы прорежете один из силовых проводов, фактически произойдет утечка тока из цепи, так что будет
неравные токи, протекающие в токоведущем и нулевом проводах. Один из проводов будет пропускать больше тока, чем другой, поэтому создаваемые ими магнитные поля больше не будут компенсироваться, и в сердечнике появится чистое магнитное поле.

Как это нам помогает? Железный сердечник имеет третью катушку меньшего размера.
проволоки, обернутой вокруг него.Это называется поиском или детектором.
катушка, и она подключена к очень быстрому электромагнитному переключателю, называемому
реле
(транзисторы,
тиристоры и даже
вместо них можно использовать вакуумные лампы). Когда происходит дисбаланс тока, магнитное поле, индуцированное в сердечнике, вызывает
электрический ток течет в поисковой катушке.
Этот ток запускает реле, а затем реле отключает питание.
Посмотрите, как это происходит в анимации в поле ниже.

Как работают устройства УЗО

  1. При нормальной работе, когда нет магнитного поля в
    сердечника, через поисковую катушку (серая) или реле (синее) электричество не проходит.
  2. Предположим, вы перерезаете провод под напряжением (зеленый) своими садовыми ножницами — и предположим, что вам требуется десятая доля секунды, чтобы разрезать насквозь.
  3. В течение этой десятой секунды, когда вы начинаете резать, возникает дисбаланс тока между токоведущим и нейтральным кабелями. Через нейтральный провод (оранжевый) протекает больше тока, чем через провод под напряжением (зеленый), поэтому нейтральный провод создает большее магнитное поле (красная стрелка) в железном сердечнике.
    чем провод под напряжением (синяя стрелка).
  4. Два магнитных поля больше не компенсируются. Чистое магнитное поле в сердечнике
    вызывает прохождение электрического тока в поисковой катушке (серый), который активирует реле (синий).
  5. Реле размыкается, разрывая кабели входящей цепи и прекращая подачу всей энергии всего за 30 миллисекунд — быстрее, чем удар током может остановить ваше сердце.

Нужно ли покупать УЗО?

«Менее половины (49%) [домов] имеют устройство защитного отключения (УЗО) в блоке предохранителей, жизненно важное устройство безопасности, которое сводит к минимуму риск возгорания путем отключения электроэнергии в случае неисправности.»

Первое направление по электробезопасности, Великобритания, 2012 г.

Фото: Этот современный блок предохранителей (иногда называемый потребительским блоком) имеет встроенную защиту от УЗО, но только в цепях, окрашенных в зеленый цвет (как правило, основные розетки внизу). Другие розетки (и такие вещи, как цепи освещения) не имеют защиты от УЗО и окрашены в красный цвет.

Если вы пользуетесь электроинструментами любого типа, в том числе такими, как
мойки высокого давления, бензопилы и газонокосилки,
это хорошая идея защитить себя с помощью УЗО, но вы можете быть защищены уже без
даже зная это.Современные бытовые блоки предохранителей (распределительные щиты), подобные показанному здесь, имеют встроенные УЗО на некоторых
(но не все) бытовые схемы. Это означает, что если вы перережете кабель или намочите его,
выключатель на блоке предохранителей отключит питание и спасет вашу жизнь, сделав то же самое
Работа как плагин УЗО. Жизненно важно понимать, как устроен блок предохранителей. В этом поле
например, только розетки на нижнем этаже имеют защиту УЗО. Итак, если вы используете нижний этаж
Подключите вилку к вашей газонокосилке в саду, и вы защищены.Однако, если вы использовали
электроинструменты, подключенные к розетке наверху, вам нужно будет использовать подключаемое УЗО для защиты
сами, потому что в цепях наверху не установлены УЗО.

Кто изобрел RCD / GFCI?

Как и многие другие изобретения, УЗО были изобретены разными людьми, в разных местах, в разное время.
Первым, кто разработал прерыватель цепи такого типа, по всей видимости, был австрийский производитель.
физик Готфрид
Бигельмайер (1924–2007), которому 25 апреля 1958 года был выдан австрийский патент (№ 197 468) на RCD.

Американский инженер-электрик Чарльз Далзил (1904–1986) также спас бесчисленное количество жизней, когда примерно в 1960 году придумал свой собственный прерыватель цепи замыкания на землю. Он начал патентовать эту идею в январе 1961 года (в заявке
номер 85,364) и наконец получил патент в октябре 1965 года. Среди преимуществ изобретения, перечисленных Далзилом, были достаточно высокая чувствительность к току, чтобы защитить людей от поражения электрическим током, низкий рабочий ток и потребление энергии, а также минимальное количество того, что он назвал «неудобствами». отключение.«

Иллюстрация: Как работает прерыватель тока замыкания на землю (с типовой схемой подключения для США). Это оригинальный дизайн Чарльза Далзиэля из его патента начала 1960-х годов. Я раскрасил его для ясности, используя те же цвета, что и выше. Два силовых провода A, B проходят через коричневый трансформатор, как указано выше, а N — это земля. Цепь отключения срабатывает, когда между проводом A или проводом B и заземляющим проводом N протекает ток, создавая в сердечнике чистое магнитное поле, которое индуцирует ток в проводе.
вторичная / поисковая катушка (обозначенная здесь как NS), активирующая синюю цепь отключения.Цепь отключения прерывает A и B (как показано синей пунктирной линией слева) с помощью реле,
транзистор, кремниевый управляемый выпрямитель (тиристор), электронная лампа или аналогичный переключатель.
Изображение из патента США 3 213 321: Миниатюрный дифференциальный автоматический выключатель Чарльза Далзила, любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

На других сайтах

Книги

Общий
Электробезопасность

Статьи

Патенты

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2021) УЗО. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrcdswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Устройства защитного отключения (УЗО) и прерыватели замыкания на землю (GFI)

Устройства защитного отключения (УЗО) и прерыватели замыкания на землю (GFI)

Реклама

Электричество невероятно полезно, но также может быть невероятно опасным! Знаете ли вы, что для сильного электрического
ток течет через твое сердце, чтобы убить тебя? Это должно дать вам
сделайте паузу для размышлений, если вы регулярно пользуетесь электроинструментом. Считать
о том, если на мгновение: если вы используете электрический кусторез и
вы случайно перерубили кабель, электричество должно пойти
где-то. Если у инструмента металлический корпус, вы держитесь за него, и
вы стоите на земле, очень высок риск, что ваш
тело образует «короткое замыкание» — путь наименьшего сопротивления
для протекания тока.Занимает
просто мгновение ока для тока, который делает вам одолжение, чтобы передумать, проскочить через ваш
тело, и убьет тебя. Один из способов снизить риск — использовать умный
защитный гаджет под названием УЗО (УЗО)
или GFI (прерыватель замыкания на землю) ,
который автоматически отключает паразитные токи, прежде чем они смогут
поразить вас электрическим током, вызвать пожар или нанести другой ущерб.
Давайте подробнее рассмотрим, как это блестящее оборудование может спасти вашу жизнь!

Artwork: Зачем нам нужны УЗО: силовые кабели легко повредить, что может поставить под угрозу вашу жизнь.В случае неисправности или аварии УЗО предназначено для очень быстрого отключения электроэнергии, что значительно снижает риск смертельного исхода.
поражение электрическим током.

Зачем нужны УЗО?

Фото: Типовой адаптер RCD с трехконтактной розеткой для электросети Великобритании. Подключите УЗО к розетке, подключите прибор к УЗО, и все готово.
Синяя кнопка тестирует устройство: нажмите на нее, и вы вызовете временное короткое замыкание.
это должно отключить питание.Зеленая кнопка — это переключатель сброса, который возвращает УЗО к нормальной работе.
после теста или настоящей вырезки. В США такое устройство чаще называют
как прерыватель замыкания на землю (цепи) (GFI / GFCI), хотя RCD и GFI / GFCI не полностью эквивалентны.

Цифры меняются из года в год, но
Статистика правительства США показывает, что смерть от электрического тока является одной из пяти основных причин смерти на работе. Он также убивает и ранит многих людей дома.
По данным Американской ожоговой ассоциации (цитируется Британским медицинским журналом), электрические аварии вызывают несколько сотен смертей и несколько тысяч травм каждый год в
Только Соединенные Штаты.

Как и почему людей убивают электрическим током? По сути, потому что они случайно касаются высоковольтного оборудования или из-за того, что электрический прибор выходит из строя таким образом, что его открытые металлические части временно становятся «под напряжением» и становятся опасными. Многие электроприборы имеют предохранители для защиты от чрезмерных токов,
но они не помогают в такой ситуации. У некоторых приборов также есть «заземляющие» или «заземляющие» кабели, чтобы защитить нас, когда кабели под напряжением касаются вещей, которых они не должны. Земля или земля не являются частью нормальной цепи электропитания: это просто
запасной кабель, прикрепленный к оголенным металлическим частям прибора, который в конечном итоге соединен с землей через домашнюю проводку через металлический стержень или водопроводную трубу, которая входит в землю за пределами вашего дома.Основная идея заключается в том, что
если кабель под напряжением выходит из строя и касается чего-то вроде внешнего металлического корпуса тостера, кабель заземления несет
ток безопасно прочь. Но что, если выйдет из строя и заземляющий кабель — например, если вы его перережете?
Вот где нам на помощь приходят RCD и GFI.

Рекламные ссылки

Как в УЗО используется электромагнетизм

Если вы читали наши статьи об электричестве
и магнетизм, ты
знайте, что эти два явления подобны двум сторонам медали — единому
явление называется электромагнетизм .Электрические токи могут производить
магнитные поля, в то время как магнитные поля могут вызвать электрические
токи течь. УЗО используют соединение между электричеством и
магнетизм особенно изобретательным способом.

Предположим, вы используете электроинструмент, например, газонокосилку. Есть
два провода, идущие от источника электроэнергии к электродвигателю
который вращает режущие лезвия. Один провод называется фазным или живым
а другой называется нейтральным. Если тебе не повезло
прорезав один из этих проводов, ток должен куда-то течь.Если вы сократите
через кабель газонокосилки под напряжением с садовой парой из нержавеющей стали
ножницы, например, ножницы, ваши руки, руки и ноги будут
образуют часть цепи, по которой протекает электричество. Ты
может быть мертв в течение секунды! Но если кабель подключен к
УЗО, УЗО обнаруживает резкое изменение тока и размыкает
схема примерно за 30–50 миллисекунд. Это должно быть достаточно быстро
достаточно, чтобы спасти вашу жизнь в большинстве случаев.
УЗО не предохраняет вас от поражения электрическим током: оно означает поражение электрическим током.
не должно длиться достаточно долго, чтобы убить вас.

УЗО

чем-то похожи на трансформаторы

Иллюстрация: упрощенная иллюстрация трансформатора. Медные первичный и вторичный кабели соединены магнитным способом через железный сердечник, а не электрически.

УЗО

работают аналогично трансформаторам электроэнергии; если ты
не знаком с ними, возможно, вам будет полезно просмотреть
наша подробная статья о трансформаторах, чтобы вы понимали, что будет дальше.

В трансформаторе две катушки медной проволоки (называемой первичной
и вторичный) обернуты вокруг круглого утюга
сердечник (иногда его называют тороидом).Используя разные
количество провода в двух катушках, трансформатор может преобразовать электрический ток высокого напряжения в
низковольтный (или наоборот).

Внутри УЗО, токоведущий и нейтральный кабели от электрического
обертка вокруг железного сердечника, очень похожая на ту, что в
трансформатор. Кабель под напряжением оборачивается вокруг одной стороны жилы и нейтрали.
кабель идет вокруг другого, так что:

  1. Переменный ток течет вперед и назад через провод под напряжением (зеленый).
  2. При этом он индуцирует (создает) магнитное поле в железном сердечнике, как в трансформаторе (синяя стрелка).
  3. Между тем, противоположный переменный ток также течет вперед и назад через нейтральный провод.
    (апельсин).
  4. Ток нейтрали индуцирует в сердечнике равное и противоположное магнитное поле (красная стрелка).
  5. В нормальных условиях магнитные поля, наведенные токоведущим и нейтральным проводами, нейтрализуются:
    в сердечнике нет общего магнитного поля, и нет ничего, что могло бы остановить ток, протекающий к устройству, которое вы используете.

Что происходит, когда возникает проблема?

Теперь предположим, что вы перерезали или повредили кабель, ведущий к вашему прибору.
Если вы прорежете один из силовых проводов, фактически произойдет утечка тока из цепи, так что будет
неравные токи, протекающие в токоведущем и нулевом проводах. Один из проводов будет пропускать больше тока, чем другой, поэтому создаваемые ими магнитные поля больше не будут компенсироваться, и в сердечнике появится чистое магнитное поле.

Как это нам помогает? Железный сердечник имеет третью катушку меньшего размера.
проволоки, обернутой вокруг него.Это называется поиском или детектором.
катушка, и она подключена к очень быстрому электромагнитному переключателю, называемому
реле
(транзисторы,
тиристоры и даже
вместо них можно использовать вакуумные лампы). Когда происходит дисбаланс тока, магнитное поле, индуцированное в сердечнике, вызывает
электрический ток течет в поисковой катушке.
Этот ток запускает реле, а затем реле отключает питание.
Посмотрите, как это происходит в анимации в поле ниже.

Как работают устройства УЗО

  1. При нормальной работе, когда нет магнитного поля в
    сердечника, через поисковую катушку (серая) или реле (синее) электричество не проходит.
  2. Предположим, вы перерезаете провод под напряжением (зеленый) своими садовыми ножницами — и предположим, что вам требуется десятая доля секунды, чтобы разрезать насквозь.
  3. В течение этой десятой секунды, когда вы начинаете резать, возникает дисбаланс тока между токоведущим и нейтральным кабелями. Через нейтральный провод (оранжевый) протекает больше тока, чем через провод под напряжением (зеленый), поэтому нейтральный провод создает большее магнитное поле (красная стрелка) в железном сердечнике.
    чем провод под напряжением (синяя стрелка).
  4. Два магнитных поля больше не компенсируются. Чистое магнитное поле в сердечнике
    вызывает прохождение электрического тока в поисковой катушке (серый), который активирует реле (синий).
  5. Реле размыкается, разрывая кабели входящей цепи и прекращая подачу всей энергии всего за 30 миллисекунд — быстрее, чем удар током может остановить ваше сердце.

Нужно ли покупать УЗО?

«Менее половины (49%) [домов] имеют устройство защитного отключения (УЗО) в блоке предохранителей, жизненно важное устройство безопасности, которое сводит к минимуму риск возгорания путем отключения электроэнергии в случае неисправности.»

Первое направление по электробезопасности, Великобритания, 2012 г.

Фото: Этот современный блок предохранителей (иногда называемый потребительским блоком) имеет встроенную защиту от УЗО, но только в цепях, окрашенных в зеленый цвет (как правило, основные розетки внизу). Другие розетки (и такие вещи, как цепи освещения) не имеют защиты от УЗО и окрашены в красный цвет.

Если вы пользуетесь электроинструментами любого типа, в том числе такими, как
мойки высокого давления, бензопилы и газонокосилки,
это хорошая идея защитить себя с помощью УЗО, но вы можете быть защищены уже без
даже зная это.Современные бытовые блоки предохранителей (распределительные щиты), подобные показанному здесь, имеют встроенные УЗО на некоторых
(но не все) бытовые схемы. Это означает, что если вы перережете кабель или намочите его,
выключатель на блоке предохранителей отключит питание и спасет вашу жизнь, сделав то же самое
Работа как плагин УЗО. Жизненно важно понимать, как устроен блок предохранителей. В этом поле
например, только розетки на нижнем этаже имеют защиту УЗО. Итак, если вы используете нижний этаж
Подключите вилку к вашей газонокосилке в саду, и вы защищены.Однако, если вы использовали
электроинструменты, подключенные к розетке наверху, вам нужно будет использовать подключаемое УЗО для защиты
сами, потому что в цепях наверху не установлены УЗО.

Кто изобрел RCD / GFCI?

Как и многие другие изобретения, УЗО были изобретены разными людьми, в разных местах, в разное время.
Первым, кто разработал прерыватель цепи такого типа, по всей видимости, был австрийский производитель.
физик Готфрид
Бигельмайер (1924–2007), которому 25 апреля 1958 года был выдан австрийский патент (№ 197 468) на RCD.

Американский инженер-электрик Чарльз Далзил (1904–1986) также спас бесчисленное количество жизней, когда примерно в 1960 году придумал свой собственный прерыватель цепи замыкания на землю. Он начал патентовать эту идею в январе 1961 года (в заявке
номер 85,364) и наконец получил патент в октябре 1965 года. Среди преимуществ изобретения, перечисленных Далзилом, были достаточно высокая чувствительность к току, чтобы защитить людей от поражения электрическим током, низкий рабочий ток и потребление энергии, а также минимальное количество того, что он назвал «неудобствами». отключение.«

Иллюстрация: Как работает прерыватель тока замыкания на землю (с типовой схемой подключения для США). Это оригинальный дизайн Чарльза Далзиэля из его патента начала 1960-х годов. Я раскрасил его для ясности, используя те же цвета, что и выше. Два силовых провода A, B проходят через коричневый трансформатор, как указано выше, а N — это земля. Цепь отключения срабатывает, когда между проводом A или проводом B и заземляющим проводом N протекает ток, создавая в сердечнике чистое магнитное поле, которое индуцирует ток в проводе.
вторичная / поисковая катушка (обозначенная здесь как NS), активирующая синюю цепь отключения.Цепь отключения прерывает A и B (как показано синей пунктирной линией слева) с помощью реле,
транзистор, кремниевый управляемый выпрямитель (тиристор), электронная лампа или аналогичный переключатель.
Изображение из патента США 3 213 321: Миниатюрный дифференциальный автоматический выключатель Чарльза Далзила, любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

На других сайтах

Книги

Общий
Электробезопасность

Статьи

Патенты

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2021) УЗО. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrcdswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Устройства защитного отключения (УЗО) и прерыватели замыкания на землю (GFI)

Устройства защитного отключения (УЗО) и прерыватели замыкания на землю (GFI)

Реклама

Электричество невероятно полезно, но также может быть невероятно опасным! Знаете ли вы, что для сильного электрического
ток течет через твое сердце, чтобы убить тебя? Это должно дать вам
сделайте паузу для размышлений, если вы регулярно пользуетесь электроинструментом. Считать
о том, если на мгновение: если вы используете электрический кусторез и
вы случайно перерубили кабель, электричество должно пойти
где-то. Если у инструмента металлический корпус, вы держитесь за него, и
вы стоите на земле, очень высок риск, что ваш
тело образует «короткое замыкание» — путь наименьшего сопротивления
для протекания тока.Занимает
просто мгновение ока для тока, который делает вам одолжение, чтобы передумать, проскочить через ваш
тело, и убьет тебя. Один из способов снизить риск — использовать умный
защитный гаджет под названием УЗО (УЗО)
или GFI (прерыватель замыкания на землю) ,
который автоматически отключает паразитные токи, прежде чем они смогут
поразить вас электрическим током, вызвать пожар или нанести другой ущерб.
Давайте подробнее рассмотрим, как это блестящее оборудование может спасти вашу жизнь!

Artwork: Зачем нам нужны УЗО: силовые кабели легко повредить, что может поставить под угрозу вашу жизнь.В случае неисправности или аварии УЗО предназначено для очень быстрого отключения электроэнергии, что значительно снижает риск смертельного исхода.
поражение электрическим током.

Зачем нужны УЗО?

Фото: Типовой адаптер RCD с трехконтактной розеткой для электросети Великобритании. Подключите УЗО к розетке, подключите прибор к УЗО, и все готово.
Синяя кнопка тестирует устройство: нажмите на нее, и вы вызовете временное короткое замыкание.
это должно отключить питание.Зеленая кнопка — это переключатель сброса, который возвращает УЗО к нормальной работе.
после теста или настоящей вырезки. В США такое устройство чаще называют
как прерыватель замыкания на землю (цепи) (GFI / GFCI), хотя RCD и GFI / GFCI не полностью эквивалентны.

Цифры меняются из года в год, но
Статистика правительства США показывает, что смерть от электрического тока является одной из пяти основных причин смерти на работе. Он также убивает и ранит многих людей дома.
По данным Американской ожоговой ассоциации (цитируется Британским медицинским журналом), электрические аварии вызывают несколько сотен смертей и несколько тысяч травм каждый год в
Только Соединенные Штаты.

Как и почему людей убивают электрическим током? По сути, потому что они случайно касаются высоковольтного оборудования или из-за того, что электрический прибор выходит из строя таким образом, что его открытые металлические части временно становятся «под напряжением» и становятся опасными. Многие электроприборы имеют предохранители для защиты от чрезмерных токов,
но они не помогают в такой ситуации. У некоторых приборов также есть «заземляющие» или «заземляющие» кабели, чтобы защитить нас, когда кабели под напряжением касаются вещей, которых они не должны. Земля или земля не являются частью нормальной цепи электропитания: это просто
запасной кабель, прикрепленный к оголенным металлическим частям прибора, который в конечном итоге соединен с землей через домашнюю проводку через металлический стержень или водопроводную трубу, которая входит в землю за пределами вашего дома.Основная идея заключается в том, что
если кабель под напряжением выходит из строя и касается чего-то вроде внешнего металлического корпуса тостера, кабель заземления несет
ток безопасно прочь. Но что, если выйдет из строя и заземляющий кабель — например, если вы его перережете?
Вот где нам на помощь приходят RCD и GFI.

Рекламные ссылки

Как в УЗО используется электромагнетизм

Если вы читали наши статьи об электричестве
и магнетизм, ты
знайте, что эти два явления подобны двум сторонам медали — единому
явление называется электромагнетизм .Электрические токи могут производить
магнитные поля, в то время как магнитные поля могут вызвать электрические
токи течь. УЗО используют соединение между электричеством и
магнетизм особенно изобретательным способом.

Предположим, вы используете электроинструмент, например, газонокосилку. Есть
два провода, идущие от источника электроэнергии к электродвигателю
который вращает режущие лезвия. Один провод называется фазным или живым
а другой называется нейтральным. Если тебе не повезло
прорезав один из этих проводов, ток должен куда-то течь.Если вы сократите
через кабель газонокосилки под напряжением с садовой парой из нержавеющей стали
ножницы, например, ножницы, ваши руки, руки и ноги будут
образуют часть цепи, по которой протекает электричество. Ты
может быть мертв в течение секунды! Но если кабель подключен к
УЗО, УЗО обнаруживает резкое изменение тока и размыкает
схема примерно за 30–50 миллисекунд. Это должно быть достаточно быстро
достаточно, чтобы спасти вашу жизнь в большинстве случаев.
УЗО не предохраняет вас от поражения электрическим током: оно означает поражение электрическим током.
не должно длиться достаточно долго, чтобы убить вас.

УЗО

чем-то похожи на трансформаторы

Иллюстрация: упрощенная иллюстрация трансформатора. Медные первичный и вторичный кабели соединены магнитным способом через железный сердечник, а не электрически.

УЗО

работают аналогично трансформаторам электроэнергии; если ты
не знаком с ними, возможно, вам будет полезно просмотреть
наша подробная статья о трансформаторах, чтобы вы понимали, что будет дальше.

В трансформаторе две катушки медной проволоки (называемой первичной
и вторичный) обернуты вокруг круглого утюга
сердечник (иногда его называют тороидом).Используя разные
количество провода в двух катушках, трансформатор может преобразовать электрический ток высокого напряжения в
низковольтный (или наоборот).

Внутри УЗО, токоведущий и нейтральный кабели от электрического
обертка вокруг железного сердечника, очень похожая на ту, что в
трансформатор. Кабель под напряжением оборачивается вокруг одной стороны жилы и нейтрали.
кабель идет вокруг другого, так что:

  1. Переменный ток течет вперед и назад через провод под напряжением (зеленый).
  2. При этом он индуцирует (создает) магнитное поле в железном сердечнике, как в трансформаторе (синяя стрелка).
  3. Между тем, противоположный переменный ток также течет вперед и назад через нейтральный провод.
    (апельсин).
  4. Ток нейтрали индуцирует в сердечнике равное и противоположное магнитное поле (красная стрелка).
  5. В нормальных условиях магнитные поля, наведенные токоведущим и нейтральным проводами, нейтрализуются:
    в сердечнике нет общего магнитного поля, и нет ничего, что могло бы остановить ток, протекающий к устройству, которое вы используете.

Что происходит, когда возникает проблема?

Теперь предположим, что вы перерезали или повредили кабель, ведущий к вашему прибору.
Если вы прорежете один из силовых проводов, фактически произойдет утечка тока из цепи, так что будет
неравные токи, протекающие в токоведущем и нулевом проводах. Один из проводов будет пропускать больше тока, чем другой, поэтому создаваемые ими магнитные поля больше не будут компенсироваться, и в сердечнике появится чистое магнитное поле.

Как это нам помогает? Железный сердечник имеет третью катушку меньшего размера.
проволоки, обернутой вокруг него.Это называется поиском или детектором.
катушка, и она подключена к очень быстрому электромагнитному переключателю, называемому
реле
(транзисторы,
тиристоры и даже
вместо них можно использовать вакуумные лампы). Когда происходит дисбаланс тока, магнитное поле, индуцированное в сердечнике, вызывает
электрический ток течет в поисковой катушке.
Этот ток запускает реле, а затем реле отключает питание.
Посмотрите, как это происходит в анимации в поле ниже.

Как работают устройства УЗО

  1. При нормальной работе, когда нет магнитного поля в
    сердечника, через поисковую катушку (серая) или реле (синее) электричество не проходит.
  2. Предположим, вы перерезаете провод под напряжением (зеленый) своими садовыми ножницами — и предположим, что вам требуется десятая доля секунды, чтобы разрезать насквозь.
  3. В течение этой десятой секунды, когда вы начинаете резать, возникает дисбаланс тока между токоведущим и нейтральным кабелями. Через нейтральный провод (оранжевый) протекает больше тока, чем через провод под напряжением (зеленый), поэтому нейтральный провод создает большее магнитное поле (красная стрелка) в железном сердечнике.
    чем провод под напряжением (синяя стрелка).
  4. Два магнитных поля больше не компенсируются. Чистое магнитное поле в сердечнике
    вызывает прохождение электрического тока в поисковой катушке (серый), который активирует реле (синий).
  5. Реле размыкается, разрывая кабели входящей цепи и прекращая подачу всей энергии всего за 30 миллисекунд — быстрее, чем удар током может остановить ваше сердце.

Нужно ли покупать УЗО?

«Менее половины (49%) [домов] имеют устройство защитного отключения (УЗО) в блоке предохранителей, жизненно важное устройство безопасности, которое сводит к минимуму риск возгорания путем отключения электроэнергии в случае неисправности.»

Первое направление по электробезопасности, Великобритания, 2012 г.

Фото: Этот современный блок предохранителей (иногда называемый потребительским блоком) имеет встроенную защиту от УЗО, но только в цепях, окрашенных в зеленый цвет (как правило, основные розетки внизу). Другие розетки (и такие вещи, как цепи освещения) не имеют защиты от УЗО и окрашены в красный цвет.

Если вы пользуетесь электроинструментами любого типа, в том числе такими, как
мойки высокого давления, бензопилы и газонокосилки,
это хорошая идея защитить себя с помощью УЗО, но вы можете быть защищены уже без
даже зная это.Современные бытовые блоки предохранителей (распределительные щиты), подобные показанному здесь, имеют встроенные УЗО на некоторых
(но не все) бытовые схемы. Это означает, что если вы перережете кабель или намочите его,
выключатель на блоке предохранителей отключит питание и спасет вашу жизнь, сделав то же самое
Работа как плагин УЗО. Жизненно важно понимать, как устроен блок предохранителей. В этом поле
например, только розетки на нижнем этаже имеют защиту УЗО. Итак, если вы используете нижний этаж
Подключите вилку к вашей газонокосилке в саду, и вы защищены.Однако, если вы использовали
электроинструменты, подключенные к розетке наверху, вам нужно будет использовать подключаемое УЗО для защиты
сами, потому что в цепях наверху не установлены УЗО.

Кто изобрел RCD / GFCI?

Как и многие другие изобретения, УЗО были изобретены разными людьми, в разных местах, в разное время.
Первым, кто разработал прерыватель цепи такого типа, по всей видимости, был австрийский производитель.
физик Готфрид
Бигельмайер (1924–2007), которому 25 апреля 1958 года был выдан австрийский патент (№ 197 468) на RCD.

Американский инженер-электрик Чарльз Далзил (1904–1986) также спас бесчисленное количество жизней, когда примерно в 1960 году придумал свой собственный прерыватель цепи замыкания на землю. Он начал патентовать эту идею в январе 1961 года (в заявке
номер 85,364) и наконец получил патент в октябре 1965 года. Среди преимуществ изобретения, перечисленных Далзилом, были достаточно высокая чувствительность к току, чтобы защитить людей от поражения электрическим током, низкий рабочий ток и потребление энергии, а также минимальное количество того, что он назвал «неудобствами». отключение.«

Иллюстрация: Как работает прерыватель тока замыкания на землю (с типовой схемой подключения для США). Это оригинальный дизайн Чарльза Далзиэля из его патента начала 1960-х годов. Я раскрасил его для ясности, используя те же цвета, что и выше. Два силовых провода A, B проходят через коричневый трансформатор, как указано выше, а N — это земля. Цепь отключения срабатывает, когда между проводом A или проводом B и заземляющим проводом N протекает ток, создавая в сердечнике чистое магнитное поле, которое индуцирует ток в проводе.
вторичная / поисковая катушка (обозначенная здесь как NS), активирующая синюю цепь отключения.Цепь отключения прерывает A и B (как показано синей пунктирной линией слева) с помощью реле,
транзистор, кремниевый управляемый выпрямитель (тиристор), электронная лампа или аналогичный переключатель.
Изображение из патента США 3 213 321: Миниатюрный дифференциальный автоматический выключатель Чарльза Далзила, любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

На других сайтах

Книги

Общий
Электробезопасность

Статьи

Патенты

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2021) УЗО. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrcdswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Устройства защитного отключения (УЗО) и прерыватели замыкания на землю (GFI)

Устройства защитного отключения (УЗО) и прерыватели замыкания на землю (GFI)

Реклама

Электричество невероятно полезно, но также может быть невероятно опасным! Знаете ли вы, что для сильного электрического
ток течет через твое сердце, чтобы убить тебя? Это должно дать вам
сделайте паузу для размышлений, если вы регулярно пользуетесь электроинструментом. Считать
о том, если на мгновение: если вы используете электрический кусторез и
вы случайно перерубили кабель, электричество должно пойти
где-то. Если у инструмента металлический корпус, вы держитесь за него, и
вы стоите на земле, очень высок риск, что ваш
тело образует «короткое замыкание» — путь наименьшего сопротивления
для протекания тока.Занимает
просто мгновение ока для тока, который делает вам одолжение, чтобы передумать, проскочить через ваш
тело, и убьет тебя. Один из способов снизить риск — использовать умный
защитный гаджет под названием УЗО (УЗО)
или GFI (прерыватель замыкания на землю) ,
который автоматически отключает паразитные токи, прежде чем они смогут
поразить вас электрическим током, вызвать пожар или нанести другой ущерб.
Давайте подробнее рассмотрим, как это блестящее оборудование может спасти вашу жизнь!

Artwork: Зачем нам нужны УЗО: силовые кабели легко повредить, что может поставить под угрозу вашу жизнь.В случае неисправности или аварии УЗО предназначено для очень быстрого отключения электроэнергии, что значительно снижает риск смертельного исхода.
поражение электрическим током.

Зачем нужны УЗО?

Фото: Типовой адаптер RCD с трехконтактной розеткой для электросети Великобритании. Подключите УЗО к розетке, подключите прибор к УЗО, и все готово.
Синяя кнопка тестирует устройство: нажмите на нее, и вы вызовете временное короткое замыкание.
это должно отключить питание.Зеленая кнопка — это переключатель сброса, который возвращает УЗО к нормальной работе.
после теста или настоящей вырезки. В США такое устройство чаще называют
как прерыватель замыкания на землю (цепи) (GFI / GFCI), хотя RCD и GFI / GFCI не полностью эквивалентны.

Цифры меняются из года в год, но
Статистика правительства США показывает, что смерть от электрического тока является одной из пяти основных причин смерти на работе. Он также убивает и ранит многих людей дома.
По данным Американской ожоговой ассоциации (цитируется Британским медицинским журналом), электрические аварии вызывают несколько сотен смертей и несколько тысяч травм каждый год в
Только Соединенные Штаты.

Как и почему людей убивают электрическим током? По сути, потому что они случайно касаются высоковольтного оборудования или из-за того, что электрический прибор выходит из строя таким образом, что его открытые металлические части временно становятся «под напряжением» и становятся опасными. Многие электроприборы имеют предохранители для защиты от чрезмерных токов,
но они не помогают в такой ситуации. У некоторых приборов также есть «заземляющие» или «заземляющие» кабели, чтобы защитить нас, когда кабели под напряжением касаются вещей, которых они не должны. Земля или земля не являются частью нормальной цепи электропитания: это просто
запасной кабель, прикрепленный к оголенным металлическим частям прибора, который в конечном итоге соединен с землей через домашнюю проводку через металлический стержень или водопроводную трубу, которая входит в землю за пределами вашего дома.Основная идея заключается в том, что
если кабель под напряжением выходит из строя и касается чего-то вроде внешнего металлического корпуса тостера, кабель заземления несет
ток безопасно прочь. Но что, если выйдет из строя и заземляющий кабель — например, если вы его перережете?
Вот где нам на помощь приходят RCD и GFI.

Рекламные ссылки

Как в УЗО используется электромагнетизм

Если вы читали наши статьи об электричестве
и магнетизм, ты
знайте, что эти два явления подобны двум сторонам медали — единому
явление называется электромагнетизм .Электрические токи могут производить
магнитные поля, в то время как магнитные поля могут вызвать электрические
токи течь. УЗО используют соединение между электричеством и
магнетизм особенно изобретательным способом.

Предположим, вы используете электроинструмент, например, газонокосилку. Есть
два провода, идущие от источника электроэнергии к электродвигателю
который вращает режущие лезвия. Один провод называется фазным или живым
а другой называется нейтральным. Если тебе не повезло
прорезав один из этих проводов, ток должен куда-то течь.Если вы сократите
через кабель газонокосилки под напряжением с садовой парой из нержавеющей стали
ножницы, например, ножницы, ваши руки, руки и ноги будут
образуют часть цепи, по которой протекает электричество. Ты
может быть мертв в течение секунды! Но если кабель подключен к
УЗО, УЗО обнаруживает резкое изменение тока и размыкает
схема примерно за 30–50 миллисекунд. Это должно быть достаточно быстро
достаточно, чтобы спасти вашу жизнь в большинстве случаев.
УЗО не предохраняет вас от поражения электрическим током: оно означает поражение электрическим током.
не должно длиться достаточно долго, чтобы убить вас.

УЗО

чем-то похожи на трансформаторы

Иллюстрация: упрощенная иллюстрация трансформатора. Медные первичный и вторичный кабели соединены магнитным способом через железный сердечник, а не электрически.

УЗО

работают аналогично трансформаторам электроэнергии; если ты
не знаком с ними, возможно, вам будет полезно просмотреть
наша подробная статья о трансформаторах, чтобы вы понимали, что будет дальше.

В трансформаторе две катушки медной проволоки (называемой первичной
и вторичный) обернуты вокруг круглого утюга
сердечник (иногда его называют тороидом).Используя разные
количество провода в двух катушках, трансформатор может преобразовать электрический ток высокого напряжения в
низковольтный (или наоборот).

Внутри УЗО, токоведущий и нейтральный кабели от электрического
обертка вокруг железного сердечника, очень похожая на ту, что в
трансформатор. Кабель под напряжением оборачивается вокруг одной стороны жилы и нейтрали.
кабель идет вокруг другого, так что:

  1. Переменный ток течет вперед и назад через провод под напряжением (зеленый).
  2. При этом он индуцирует (создает) магнитное поле в железном сердечнике, как в трансформаторе (синяя стрелка).
  3. Между тем, противоположный переменный ток также течет вперед и назад через нейтральный провод.
    (апельсин).
  4. Ток нейтрали индуцирует в сердечнике равное и противоположное магнитное поле (красная стрелка).
  5. В нормальных условиях магнитные поля, наведенные токоведущим и нейтральным проводами, нейтрализуются:
    в сердечнике нет общего магнитного поля, и нет ничего, что могло бы остановить ток, протекающий к устройству, которое вы используете.

Что происходит, когда возникает проблема?

Теперь предположим, что вы перерезали или повредили кабель, ведущий к вашему прибору.
Если вы прорежете один из силовых проводов, фактически произойдет утечка тока из цепи, так что будет
неравные токи, протекающие в токоведущем и нулевом проводах. Один из проводов будет пропускать больше тока, чем другой, поэтому создаваемые ими магнитные поля больше не будут компенсироваться, и в сердечнике появится чистое магнитное поле.

Как это нам помогает? Железный сердечник имеет третью катушку меньшего размера.
проволоки, обернутой вокруг него.Это называется поиском или детектором.
катушка, и она подключена к очень быстрому электромагнитному переключателю, называемому
реле
(транзисторы,
тиристоры и даже
вместо них можно использовать вакуумные лампы). Когда происходит дисбаланс тока, магнитное поле, индуцированное в сердечнике, вызывает
электрический ток течет в поисковой катушке.
Этот ток запускает реле, а затем реле отключает питание.
Посмотрите, как это происходит в анимации в поле ниже.

Как работают устройства УЗО

  1. При нормальной работе, когда нет магнитного поля в
    сердечника, через поисковую катушку (серая) или реле (синее) электричество не проходит.
  2. Предположим, вы перерезаете провод под напряжением (зеленый) своими садовыми ножницами — и предположим, что вам требуется десятая доля секунды, чтобы разрезать насквозь.
  3. В течение этой десятой секунды, когда вы начинаете резать, возникает дисбаланс тока между токоведущим и нейтральным кабелями. Через нейтральный провод (оранжевый) протекает больше тока, чем через провод под напряжением (зеленый), поэтому нейтральный провод создает большее магнитное поле (красная стрелка) в железном сердечнике.
    чем провод под напряжением (синяя стрелка).
  4. Два магнитных поля больше не компенсируются. Чистое магнитное поле в сердечнике
    вызывает прохождение электрического тока в поисковой катушке (серый), который активирует реле (синий).
  5. Реле размыкается, разрывая кабели входящей цепи и прекращая подачу всей энергии всего за 30 миллисекунд — быстрее, чем удар током может остановить ваше сердце.

Нужно ли покупать УЗО?

«Менее половины (49%) [домов] имеют устройство защитного отключения (УЗО) в блоке предохранителей, жизненно важное устройство безопасности, которое сводит к минимуму риск возгорания путем отключения электроэнергии в случае неисправности.»

Первое направление по электробезопасности, Великобритания, 2012 г.

Фото: Этот современный блок предохранителей (иногда называемый потребительским блоком) имеет встроенную защиту от УЗО, но только в цепях, окрашенных в зеленый цвет (как правило, основные розетки внизу). Другие розетки (и такие вещи, как цепи освещения) не имеют защиты от УЗО и окрашены в красный цвет.

Если вы пользуетесь электроинструментами любого типа, в том числе такими, как
мойки высокого давления, бензопилы и газонокосилки,
это хорошая идея защитить себя с помощью УЗО, но вы можете быть защищены уже без
даже зная это.Современные бытовые блоки предохранителей (распределительные щиты), подобные показанному здесь, имеют встроенные УЗО на некоторых
(но не все) бытовые схемы. Это означает, что если вы перережете кабель или намочите его,
выключатель на блоке предохранителей отключит питание и спасет вашу жизнь, сделав то же самое
Работа как плагин УЗО. Жизненно важно понимать, как устроен блок предохранителей. В этом поле
например, только розетки на нижнем этаже имеют защиту УЗО. Итак, если вы используете нижний этаж
Подключите вилку к вашей газонокосилке в саду, и вы защищены.Однако, если вы использовали
электроинструменты, подключенные к розетке наверху, вам нужно будет использовать подключаемое УЗО для защиты
сами, потому что в цепях наверху не установлены УЗО.

Кто изобрел RCD / GFCI?

Как и многие другие изобретения, УЗО были изобретены разными людьми, в разных местах, в разное время.
Первым, кто разработал прерыватель цепи такого типа, по всей видимости, был австрийский производитель.
физик Готфрид
Бигельмайер (1924–2007), которому 25 апреля 1958 года был выдан австрийский патент (№ 197 468) на RCD.

Американский инженер-электрик Чарльз Далзил (1904–1986) также спас бесчисленное количество жизней, когда примерно в 1960 году придумал свой собственный прерыватель цепи замыкания на землю. Он начал патентовать эту идею в январе 1961 года (в заявке
номер 85,364) и наконец получил патент в октябре 1965 года. Среди преимуществ изобретения, перечисленных Далзилом, были достаточно высокая чувствительность к току, чтобы защитить людей от поражения электрическим током, низкий рабочий ток и потребление энергии, а также минимальное количество того, что он назвал «неудобствами». отключение.«

Иллюстрация: Как работает прерыватель тока замыкания на землю (с типовой схемой подключения для США). Это оригинальный дизайн Чарльза Далзиэля из его патента начала 1960-х годов. Я раскрасил его для ясности, используя те же цвета, что и выше. Два силовых провода A, B проходят через коричневый трансформатор, как указано выше, а N — это земля. Цепь отключения срабатывает, когда между проводом A или проводом B и заземляющим проводом N протекает ток, создавая в сердечнике чистое магнитное поле, которое индуцирует ток в проводе.
вторичная / поисковая катушка (обозначенная здесь как NS), активирующая синюю цепь отключения.Цепь отключения прерывает A и B (как показано синей пунктирной линией слева) с помощью реле,
транзистор, кремниевый управляемый выпрямитель (тиристор), электронная лампа или аналогичный переключатель.
Изображение из патента США 3 213 321: Миниатюрный дифференциальный автоматический выключатель Чарльза Далзила, любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На сайте

На других сайтах

Книги

Общий
Электробезопасность

Статьи

Патенты

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2021) УЗО. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrcdswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

В чем разница между устройством защитного отключения (УЗО) и автоматическим выключателем с максимальной токовой защитой (RCBO)? — Энергид

Эти два устройства обеспечивают безопасность вашей проводки. Проще говоря, у первого одна функция, а у второго — две.Давайте посмотрим на них:

Устройство защитного отключения

Устройство остаточного тока постоянно контролирует вашу электропроводку, чтобы обнаруживал утечки тока . Как? Он непрерывно измеряет количество тока, проходящего через провод в одном направлении, и снова через другой провод в противоположном направлении.

  • Если он обнаруживает разницу больше 300 мА (миллиампер) или в некоторых случаях меньше, он разрывает цепь.
  • Если ток «отсутствует», это означает, что где-то в проводке есть утечка. Если этот ток протекает через тело человека, это может привести к смертельному поражению электрическим током.

Устройства защитного отключения защищают людей .

Автоматический выключатель нулевой последовательности с максимальной токовой защитой

Это защитное устройство, которое сочетает в себе две функции. Он действует как устройство защитного отключения и как выключатель .

  • Автоматический выключатель разрывает цепь, если потребляемый ток становится слишком высоким.
    Как? Автоматический выключатель настраивается на допустимую нагрузку проводов в цепи, которую он защищает. Если есть перегрузка, вызванная, например, короткое замыкание или чрезмерное потребление, вызванное подключением слишком большого количества устройств к одной цепи, он реагирует. Без этой защиты провода могут расплавиться и загореться.
    Автоматические выключатели защищают оборудование и здания.
  • Устройство защитного отключения работает так же, как описано выше.
    Устройства защитного отключения защищают людей.

Таким образом, автоматические выключатели с максимальной токовой защитой защищают людей, оборудование и здания.

Итак, что мне выбрать?

Законодательство требует:

  • УЗО 100-300 мА, покрывающее всю установку
  • второе УЗО на 10-30 мА во влажных помещениях (кухня, ванная, подсобное помещение и т. д.)
  • автоматические выключатели в каждой цепи.

Однако вы можете выполнить эти требования и сэкономить место на панели автоматического выключателя: в некоторых цепях вы можете заменить два устройства (УЗО и автоматический выключатель) одним устройством (RCBO). Это защитит эти цепи одновременно от утечек тока и перегрузок.

УЗО: Принцип работы, типы, применение

Что такое устройство защитного отключения?

Устройство защитного отключения — это изделие, которое предназначено для защиты от поражения электрическим током и электрических возгораний путем автоматического отключения электрического тока при обнаружении «утечки» электрического тока из цепи.

УЗО предназначено для отключения цепи всякий раз, когда обнаруживает несбалансированность электрического тока между фазным проводом и нейтральным проводником.

Как работает устройство защитного отключения?

УЗО работает по принципу, что в электрических цепях входящий ток такой же, как и исходящий. УЗО включает в себя трансформатор баланса сердечника (CBT), имеющий первичную и вторичную обмотки с чувствительным реле для мгновенного обнаружения сигналов неисправности.Первичная обмотка включена последовательно с питающей сетью и нагрузкой. Вторичная обмотка подключена к очень чувствительному реле. В безупречных условиях намагничивающие эффекты проводников с током нейтрализуют друг друга. Нет остаточного магнитного поля, которое могло бы вызвать напряжение во вторичной обмотке. Во время протекания тока утечки в цепи создается дисбаланс, который вызывает поток утечки в сердечнике. Этот поток утечки генерирует электрический сигнал, который воспринимается реле и отключает механизм, тем самым отключая питание.

Расцепляющий механизм работает при остаточном токе 60–80% от номинального тока утечки.

Вы также можете посмотреть это видео:

Почему важна защита от дифференциального тока?

Совершенно очевидно, что использование правильно подобранного УЗО и надлежащей практики электромонтажа может значительно снизить последствия поражения электрическим током и вероятность возникновения пожара.

Поражение электрическим током может возникнуть в результате прямого контакта с токоведущими частями, например, когда человек касается токоведущего проводника, который стал оголенным в результате повреждения изоляции электрического кабеля.В качестве альтернативы, это может возникнуть в результате непрямого контакта, если, например, неисправность приводит к тому, что оголенные металлические конструкции электрического прибора или даже другие металлоконструкции, такие как раковина или водопроводная система, становятся под напряжением. В любом случае существует риск протекания электрического тока на землю через тело любого человека, который прикасается к токоведущему проводнику или токоведущим металлоконструкциям.

Предохранители и автоматические выключатели не могут обеспечить защиту от остаточных токов, протекающих на землю через корпус в результате прямого контакта.Устройства остаточного тока, при условии их правильного выбора, могут позволить себе такую ​​защиту. Они также обеспечивают защиту от косвенного прикосновения в определенных условиях установки, когда предохранители и автоматические выключатели не могут достичь желаемого эффекта.

Чувствительность устройства защитного отключения

Чувствительность УЗО выражается как номинальный остаточный рабочий ток, обозначенный I∆n. Предпочтительные значения были определены IEC, что позволяет разделить УЗО на три группы в соответствии с их значением I∆n.

Высокая чувствительность: 6-10-30 мА

Средняя чувствительность: 0,1 — 0,3 — 0,5 — 1 A

Низкая чувствительность: 3–10 — 30 A

УЗО

для жилого или аналогичного применения всегда имеют высокую или среднюю чувствительность. Высокая чувствительность чаще всего используется для защиты от прямого контакта (защита человека, бытовые установки), тогда как средняя чувствительность и, в частности, номиналы 300 и 500 мА незаменимы для защиты от огня.Другие значения чувствительности используются для других нужд, таких как защита от непрямых контактов (обязательна в системе TT) или защита машин.

Схема подключения устройства защитного отключения

Схема 2-полюсных и 4-полюсных устройств защитного отключения показана ниже:

Типы устройств защитного отключения

Доступно множество различных типов УЗО, каждый из которых подходит для разных типов оборудования.

Тип AC

УЗО типа переменного тока необходимо использовать для защиты от переменного тока утечки на землю.

Тип A

УЗО типа

A необходимо использовать для защиты от переменного и пульсирующего постоянного (выпрямленного переменного тока) тока утечки на землю. Он должен быть установлен в любой цепи, где есть вероятность выпрямления основного питания. Некоторыми примерами приложений, где это применимо, являются контроллеры скорости двигателя (приводы) и электроинструменты.

Тип B

УЗО типа

B необходимо использовать для переменного и / или пульсирующего тока с постоянными составляющими и постоянного тока короткого замыкания.УЗО типа B рекомендуются для использования с приводами и инверторами для питания двигателей насосов, лифтов, текстильных машин, станков и т. Д., Поскольку они распознают непрерывный ток короткого замыкания с низкими колебаниями.

Тип F

F Тип УЗО — это специальный вариант типа А с измененными частотными характеристиками с учетом чувствительности к высоким частотам. Этот тип встречается только после введения стандарта IEC / EN 62423, но это решение не является полностью новым. Предшественником является тип U, который был представлен на рынке много лет назад, когда определение свойств типа F еще не было доступно.

Где используются устройства защитного отключения?

УЗО

имеют широкую область применения. Некоторые приложения устройства защитного отключения:

Бытовые и особые условия: IΔn ≤30 мА. Стандарты делают использование этих устройств обязательным во всех ванных комнатах, душах, частных и общественных бассейнах и в помещениях, в которых вилки и розетки могут быть установлены без изолирующих трансформаторов или трансформаторов напряжения с низким уровнем безопасности. .

Лаборатории, сфера услуг и небольшая промышленность: IΔn от 30 мА до 500 мА

Крупная сфера услуг и промышленный комплекс: IΔn от 500 мА до 1000 мА

Внутренняя структура устройства защитного отключения

Устройство защитного отключения показано на рисунке:

Часто задаваемые вопросы об УЗО

УЗО — это то же самое, что выключатель?

Автоматический выключатель — это устройство, предназначенное для отключения цепи во время перегрузки по току.Устройство защитного отключения (УЗО) — это устройство, предназначенное для защиты от утечки напряжения на землю. По этой причине УЗО всегда следует использовать вместе с выключателем, чтобы обеспечить полную защиту от перегрузки и утечки на землю.

Можно ли использовать УЗО в качестве главного выключателя?

Все УЗО имеют функцию развязки. Таким образом, УЗО можно использовать как главный выключатель. Вы можете использовать его ручку оператора для операций включения / выключения. Но помните, что УЗО не имеют защиты от перегрузки.

Что мне делать после поездок на RCB?

Выключите все переключатели / автоматические выключатели, подключенные в цепи после УЗО. Включите УЗО и одновременно включите переключатели по очереди. Вы обнаружите, что при включении определенного прибора / выключателя УЗО срабатывает снова и снова. Это показывает, что это неисправная электрическая цепь / прибор. Устраните неисправность и включите УЗО.

Каковы причины нежелательного срабатывания УЗО?

Сторона линии (перед УЗО)

  • Ослабленные соединения.
  • Помехи из-за электросети.
  • Строительная техника / установка.
  • Установленные услуги.
  • Удар молнии.

Сторона нагрузки (сторона после УЗО)

  • Неправильно указанное УЗО.
  • Ослабленные соединения.
  • Неправильные приложения.
  • Мокрая штукатурка / конденсат.
  • Нет дискриминации между УЗО.
  • Перекрещенная нейтраль на плате с разделенной нагрузкой.
  • N — E неисправность.
  • Высокие токи утечки на землю, вызванные неисправностями домовладельца / самодельной работы.(например, гвозди / крючки для картин)
  • Проникновение влаги. (бытовая техника, розетки и др.)

Сработает ли УЗО при перегрузке?

УЗО не срабатывает при перегрузке. Для защиты цепей от перегрузок необходимо использовать устройство защиты от перегрузки. (например, MCB, MCCB и реле перегрузки)

Что означает УЗО 30 мА?

30 мА — это значение чувствительности УЗО. Это важно, потому что поражение электрическим током оказывает серьезное воздействие на организм человека> 30 мА.См. Таблицу ниже:

Как работает кнопка проверки УЗО?

Нажатие кнопки тестирования позволяет проверить правильность работы устройства, пропустив небольшой ток через тестовый провод. Это имитирует утечку на землю, создавая дисбаланс в трансформаторе тока (CT)

.

Паспортная табличка УЗО

Продолжить чтение

.

Leave a reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *