- Принцип роботи ПЗВ
- установка ПЗВ
- Як підключити УЗО
- Основні параметри УЗО
- типи ПЗВ
- Відмінність УЗО від диференціального автомата
- Перевірка УЗО
- Помилки при монтажі УЗО
- В яких випадках установка УЗО недоцільна.
- Коли ПЗВ не допоможе
- Виробники УЗО
В даний час активними споживачами електроенергії є виробничі підприємства та житлові будинки. Згодом ізоляція електричних проводів може втратити свої властивості, після цього можуть виникати струми витоку і небезпечне для людини напруга на корпусі електричного приладу.
УЗО може встановлюватися у водно-розподільних. Автоматичні вимикачі забезпечують захист кабельних ліній, пристрій захисного відключення (УЗО) забезпечує безпеку людини.
УЗО є швидкодіючим захисним вимикачем, який реагує на диференційний струм витоку в провідниках, що підводять електроенергію до захищається електроустановці.
Коли порушується ізоляція струмопровідних дроти електроприладу, його корпус може виявитися під напругою. При дотику людини до корпусу електроприладу через тіло людини починає проходити струм, УЗО виявить витік струму і розімкне ланцюг харчування аварійної ділянки ланцюга. Також при пробої або нагріванні ізоляції до критичної температури, УЗО відключить напругу до початку загоряння електропроводки. З моменту виникнення струму витоку відключення напруги аварійної ділянки ланцюга проводиться за час, як правило, не перевищує 0,03-0,5 сек.
Принцип роботи ПЗВ
При нормальній роботі електрообладнання струм, поточний по фазного проводу, дорівнює току, поточного по нульовому проводу. При цьому допускається зовсім невелика різниця, яка не становить небезпеки для людини. У УЗО відбувається порівняння струму, який іде у навантаження зі струмом, який повернувся з навантаження, тобто струму, що проходить по фазного проводу з струмом, що протікає по нульовому проводу. Якщо ізоляція електропроводки не ушкоджена і електроприлад повністю справний, то ці струми повинні бути рівні. При виникненні в ланцюзі струму витоку значення фазного і нульового струму ставати різним. УЗО виявить це зміна і порівняє його з значенням номінального струму витоку. Якщо струм витоку в колі більше номінального - УЗО відключає харчування захищається ланцюга, відключаючи і фазу і нуль.
У загальному вигляді однофазное УЗО можна зобразити у вигляді прямокутника з двома входами і виходами. І підключимо до нього, наприклад, пральну машину.
У схемі на малюнку вище струми, що протікають через контакти УЗО I1 = I2 і ΔI1-I2 = 0. Струмів витоку не виникає і ПЗВ не спрацьовує. Струм I1 в даному випадку входить, а струм I2 вихідний. Струм ΔI називається струмом витоку.
В наступною схемою на виник струм витоку на землю I3. I2 = I1 + I3 або ΔI = I3. Якщо струм витоку ΔI наближається до зазначеного на УЗО параметру, УЗО спрацьовує. Наприклад, якщо вказано струм витоку 30 мА, УЗО спрацьовує при струмі витоку 27травень. У ролі опору R може бути пошкоджена ізоляція проводу пральної машини і т.д. Трифазне УЗО можна уявити, як три однофазних, у яких на вході нульовий провідник.
В основі конструкції будь-якого УЗО знаходиться вузол визначення струму витоку на основі диференціального трансформатора струму тороидальной форми.
У нормальному режимі роботи по провідникам, які проходять через вікно муздрамтеатру трансформатора (1), протікають робочі струми навантаження. Це ток поточний по фазному проводу і ток поточний по нульовому проводу. Ці струми наводять в магнітному осерді трансформатора рівні, але спрямовані назустріч один одному магнітні потоки. Сумарний магнітний потік дорівнює нулю, тому струм у вторинній обмотці трансформатора також дорівнює нулю. Система знаходиться в стані спокою.
При виникненні струму витоку значення фазного і нульового струму стають різними, магнітні потоки також стають різними і у вторинній обмотці трансформатора виникає струм витоку I2. Якщо цей струм перевищує значення струму витоку УЗО електромагнітна засувка (2) (або реле різницевого струму) спрацьовує і за допомогою важеля розмикає механізм розчеплення (3) і захищається ланцюг відключається від мережі живлення.
Також по конструкції УЗО бувають електромеханічні (незалежні від напруги живлення) та електронні (залежні від напруги живлення). Для електронного УЗО необхідно додаткову напругу для електронного підсилювача. Якщо на лінії до УЗО пропав робочий нуль, а фаза немає, і людина узявся рукою за незаземлённий корпус навантаження або за фазу, то електронне УЗО не відключиться. Електромеханічне УЗО в такому випадку спрацює. Електронні УЗО коштують значно дешевше, але для забезпечення електробезпеки електромеханічні краще.
установка ПЗВ
Пристрої зі струмом витоку 10 мА і 30 мА захищають людину, а ПЗВ зі струмом витоку 100 і 300 мА ставляться як ввідного пристрою (наприклад, на вводі в котедж) і призначені для захисту від пожежі.
Для квартири ставиться одне ПЗВ зі струмом витоку 30 мА в квартирному щитку на сходовому майданчику. Але в разі виникнення струму витоку пристрій знеструмить квартиру повністю. Тому краще встановити УЗО на групову електричний ланцюг - групу освітлення, групу розеток, пральну машину, приміщення з підвищеною небезпекою ураження електричним струмом. Якщо виник струм витоку в груповий ланцюга, наприклад, в групі розеток, то буде відключена тільки ця група, а інші електроприлади будуть працювати. На розеткову групу і освітлювальну мережу ставиться УЗО на 30 мА.
Для захисту розеток у ванній кімнаті, а також розеток для електроживлення обладнання, що працює на землі, ставиться ПЗВ зі струмом витоку 10 мА, якщо для них виділені окремі лінії. Якщо одна лінія, наприклад, для ванної, коридору кухні, то треба ставити ПЗВ зі струмом витоку 30 мА. Кухня та ванна є найбільш ймовірними місцями ураження електричним струмом в квартирах і будинках. Тут багато електропобутових приладів, є природні заземлювачі (водопровідні, газові труби), тіснота, підвищена вологість. Номінальний струм навантаження УЗО має бути на щабель вище номінального струму автомата захисту.
Як підключити УЗО
В даній схемі напруга живлення 220В надходить на двополюсний автомат (1) з номінальним струмом 40А, далі на однофазний електролічильник (2), потім на загальне УЗО (3) з номінальним струмом 50А і струмом витоку 30 мА. Після цього напруга надходить на групові автоматичні вимикачі, (4) - автомат на 10А для захисту ланцюгів освітлення, (5) - автомат на 16А для захисту розеток, (6) - автомат на 25А для захисту електричної плити. Також в цю групу можна додати автомати на 16А для захисту пральної машини і спліт-системи. (7) - загальна шина для нульового робочого провідника (N). (8) - загальна шина для нульового захисного провідника (PE).
PS Номінали автоматів і УЗО носять рекомендаційний характер.
Основні параметри УЗО
Номінальна напруга (Un) - значення напруги, встановлений виробником УЗО, при якому пристрій працездатний. Зазвичай 220 або 380В. Рівність напруги в мережі і номінальної напруги УЗО дуже важливо для електронних УЗО. Від цього сильно залежить його працездатність.
Номінальний струм (In) - максимальний струм, при якому УЗО зберігає свою працездатність тривалий час. Номінальний струм ПЗВ вибирається з ряду: 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А. Для диференціального автомата це ще і номінальний струм автоматичного вимикача в складі УЗО. Номінальний струм диференціальних автоматів вибирається з ряду: 6,8,10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А.
Номінальний відключає диференційний струм (Idn) - струм витоку. Основна характеристика УЗО. Дане значення показує величину диференціального струму, вказане при якому УЗО має спрацьовувати при заданих умовах. Номінальний відключає диференційний
струм ПЗВ вибирається з наступного ряду: 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА.
Номінальний умовний струм короткого замикання (Inc) - характеристика, яка визначає надійність і міцність пристрою, якість виконання його механізму і електричних з'єднань при протіканні сверхтока (струму короткого замикання в мережі), значення цього параметра перевіряється при сертифікаційних випробуваннях. Ще цей параметр називають «стійкість до струму короткого замикання». Автомат, який захищає ланцюг, спрацює на відключення, але це станеться через 10 мс. За цей час УЗО буде перебувати під впливом сверхтока, якщо воно зберігає працездатність, то його якість вважається високим. Значення номінального струму короткого замикання стандартизовані та є рівними: 3000, 4500, 6000 і 10000 А. Мінімально допустиме значення - 3000 А. Для УЗО з затримкою спрацьовування пред'являються підвищені вимоги до току короткого замикання. Їх встановлюють на вводі і вони знаходяться під впливом сверхтока більш тривалий час.
Номінальна комутаційназдатність (Im) - відповідно до вимог, повинна бути не менше ніж в 10 разів більше номінального струму або дорівнює 500 А. Якісні пристрої мають, як правило, набагато більш високу комутаційну здатність - 1000, 1500 А. Такі пристрої надійніше, і в аварійної ситуації, наприклад, при короткому замиканні на землю, УЗО, випереджаючи автомат захисту, гарантовано зроблять відключення електроустановки.
1. Номінальна напруга.
2. Номінальний струм.
3. Струм витоку.
4. Номінальний умовний струм короткого замикання.
5. Тип УЗО - АС, реагує тільки на змінний струм витоку.
6. Кнопка «Тест».
7. Умови експлуатації.
типи ПЗВ
1. Без вбудованої захисту від надструмів, яке просто реагує на струм витоку.
2. З вбудованим захистом від надструмів. Поєднує в собі функції ПЗВ і автомат для захисту від надструмів, називається диференційний автомат.
3. Тип AC - реагує тільки на змінний струм витоку.
4. Тип А - реагує на змінний і постійний струм. Там, де є випрямлячі і тиристори, при пробої ізоляції можливий витік постійного
струму. Ці пристрої мають більш складну конструкцію, коштують дорожче.
5. Тип S - селективне (з витримкою за часом відключення), це може бути необхідно там, де використовується АВР.
6. Тип G - то ж що і S, але з меншою витримкою часу.
Відмінність УЗО від диференціального автомата
Диференціальний автомат (автоматичний вимикач диференціального струму) поєднує в собі функції ПЗВ (вимикач диференціального струму) і автомата (автоматичний вимикач). Пристрій спрацює при перевантаженні по струму, при короткому замиканні і при виникненні диференціального струму (струму витоку).
Переваги: 1. Менший розмір, що дозволяє економити місце в електричному щитку. 2. Простіше зробити монтаж в щитку, так як треба робити менше додаткових комутацій.
Недоліки: 1. Після відключення не можна відразу визначити причину. Деякі відомі виробники роблять для цього спеціальні індикатори. 2. Щодо висока ціна деяких виробників.
Перевірка УЗО
Для перевірки справності УЗО передбачена ланцюг тестування (кнопка «Тест»), що працює за рахунок штучного створення струму витоку. Працездатне УЗО має моментально вимкнути живлення. Таку перевірку рекомендується проводити один раз на місяць. Переважна більшість випадків ураження електрострумом, так чи інакше, пов'язане з витоком струму - ситуацією, яку розпізнає УЗО.
Помилки при монтажі УЗО
При помилковому монтажі УЗО не виконуватиме свою функцію або матимуть місце помилкові спрацьовування. Найпоширенішою помилкою при монтажі УЗО є підключення до ПЗВ навантаження, в ланцюзі якої є з'єднання нульового робочого провідника (N) з відкритими провідними частинами електроустановки або з'єднання з нульовим захисним провідником (PE). Також помилками є підключення навантажень до нульового робочого провідника до УЗО, підключення навантажень до нульового робочого провідника іншого УЗО, перемичка між нульовими робочими провідниками різних УЗО. Помилкове спрацьовування може виникнути через самого УЗО, тому краще встановлювати якісні пристрої.
В яких випадках установка УЗО недоцільна.
УЗО недоцільно встановлювати при наявності старої старої проводки в приміщенні, властивість УЗО виявляти витік струму може принести більше проблем, якщо воно почне непередбачувано спрацьовувати. А при старій електропроводці це може початися в будь-який момент (навіть при першому включенні УЗО). Якщо ізоляція проводів стара і погана, може виникнути невеликий струм, який може перевищити значення струму витоку УЗО. Тому в даному випадку рекомендується установка в місцях з підвищеною небезпекою розеток з вбудованим УЗО.
Коли ПЗВ не допоможе
ПЗВ не може розрізнити, що саме включено в електричний ланцюг - людина або електроприлад. Якщо людина візьметься одночасно за фазу і робочий нуль, то струму витоку не буде. Якщо струму витоку немає, то для УЗО все в порядку.
Виробники УЗО
Є визнані виробники УЗО - Legrand, Moeller, ABB, Siemens, Schneider Electric, на російському ринку також представлені вітчизняні виробники Астро-УЗО, ІЕК, ДЕК. Якісна робота ПЗВ в першу чергу залежить від високої якості елементів, що входять до його складу. Найбільш відомі виробники використовують якісніші деталі.