УЗО, оно же УЗДТ
УЗО — пожалуй, самая известная аббревиатура, начинающаяся с «УЗ». Это устройство реагирует на разность токов в нулевом и фазном проводах. УЗО — устройство защитного отключения, УЗДТ — устройство защиты дифференциального тока. Очень распространено и эффективно защищает от ударов током при касании металлических корпусов оборудования. Принцип работы в том, что сравнивается ток в нулевом проводе и в фазном. Если эти токи отличаются на значительную величину, значит имеется повреждение изоляции, и УЗО отключает подачу напряжения. В трехфазном УЗО ток в нулевом проводе сравнивается с геометрической суммой фазных токов. УЗО может быть выполнено как отдельное устройство, так и быть в одном корпусе с автоматическим выключателем — такое устройство называют дифавтоматом (дифференциальным автоматом).
Для чего устанавливают устройства защитного отключения
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.
Схемы подключения
Схема в принципе не отличается от схемы подключения УЗО. Вот схема, изображенная на корпусе:
Схема подключения УЗО ЭЛТА, изображенная на корпусе
А так бесхитростно изображено подключение УЗО-ЭЛТА-2Д в руководстве по эксплуатации (можно скачать ниже):
Схема из инструкции
Главное – что всё понятно.
Теперь проанализируем однолинейную схему включения, которую предлагает производитель в руководстве по эксплуатации:
Схема применения устройств ЭЛТА
Перечислю элементы схемы и их функции.
QFD1 – УЗО-ЭЛТА-2Д-С50-100S. Селективное УЗО, с защитой от дугового разряда, с номинальным током 50 А, с время-токовой характеристикой С, и отключающим дифференциальным током 100 мА. Такое устройство выполняет функцию «пожарного УЗО» из-за большого дифференциального отключающего тока. То, что УЗО селективное, позволяет ему оставаться включенным при утечке (появлении дифференциального тока), когда срабатывают УЗО групп.
PI1 – счетчик электроэнергии. Таким образом, QFD1 выполняет также и функцию вводного рубильника для отключении счетчика при его замене или обслуживании. Как это рекомендовано в ПУЭ.
QS1 – выключатель нагрузки. Ставить его есть смысл, если счетчик и вводное «пожарное» УЗО вынесены на улицу или в подъезд. Тогда выключателем нагрузки можно обесточить сразу все линии в квартире или доме.
QFD2 – УЗО-ЭЛТА-2-С25-030 – УЗО без защиты от дугового разряда с отключающим дифференциальным током 30 мА, с защитой от перегрузки и КЗ С25. Это групповой автомат розеточных групп, которые далее питаются через автоматы QF1, QF2, QF3 с номинальным током 16 А и характеристикой В. Такая время-токовая характеристика предпочтительна для домашней нагрузки, которая имеет в большинстве случаев активный безынерционный характер.
QFD3 – УЗО-ЭЛТА-2-С32-030 – такой же, как QFD2, но на больший ток.
QF4 – защитный автомат с номинальным током 10 А и характеристикой В для освещения.
Данная схема, предложенная производителем – лишь пример, и для конкретного случая может быть изменена.
Для реализации дистанционного отключения схема должна иметь источник питания 12 или 24 В. В обычной домашней сети эти напряжения не используются, поэтому функция ДУ имеет смысл в системах управления, где есть контроллеры, пожарная либо охранная сигнализация.
УЗО-ЭЛТА-2Д – сигнализация
Я не рассказал про ещё одну интересную фишку нашего устройства – светодиодную индикацию состояния. Имеется двухцветный светодиод, различные комбинации свечения которого могут сказать о многом. На фото ниже он показан красной стрелкой:
УЗО ЭЛТА – индикация включения и состояния
Логичнее, конечно, если бы светодиод был прямоугольным, а не круглым – ведь не зря отверстие под него сделали прямоугольным!
Зеленой стрелкой отмечены механические индикаторы – при выключенном автомате (отсутствии напряжения на нижних клеммах) индикаторы зеленые, при включенном – красные.
По опыту скажу – индикаторам отсутствия напряжения доверять нельзя. Нужно обязательно проверять отсутствие напряжения своим индикатором.
Таблица состояний светодиода УЗО-ЭЛТА-2Д
|
№
п/п |
Сигнализируемый параметр |
Работа светового индикатора | Работа устройства | Примечание |
| 1 | Нормальный режим | Свечение зеленым цветом | Включено | |
| 2 | Короткое замыкание:
Тип В: 3In (tсраб.˃0,1 с) ÷ 5In (tсраб.≤0,1 с); Тип С: 5In (tсраб.˃0,1 с) ÷ 10In (tсраб.≤0,1 с); Тип D 10In (tсраб.˃0,1 с) ÷ 20In (tсраб.≤0,1 с) Перегрузка: 1,13In (tсраб.˃3600 с) ÷ ÷ 1,45In (tсраб.≤3600 с) |
Свечение и мигание отсутствует |
Отключается |
Необходимо устранить |
| 3 | Ток утечки (некритичный дифференциальный ток) менее
40÷50 % тока уставки (40+5 % I∆n) |
Мигание зеленым
цветом |
Включено | Предупреждение об ухудшении изоляции сети |
| 4 | Превышение напряжения питающей сети:
Uсраб.≥(265±10) В tсраб.≤0,5 с |
Мигание красным цветом | Отключается | Индикатор показывает причину срабатывания при повторном включении устройства |
| 5 | Снижение напряжения питающей сети*
Uсраб. tсраб.– (3÷5) мин |
Мигание оранжевым цветом | Отключается | |
| 6 | Ток утечки более 50% тока уставки I∆n | Свечение красным цветом | Отключается | |
| 7 | Дуговой пробой (недопустимое искрение) защищённой сети | Мигание поочерёдно красным и зелёным цветом | Отключается | |
| 8 | Выявление неисправности в работе устройства при самодиагностике (ошибка самодиагностики) | Свечение оранжевым цветом | Отключается | |
| 9 | Дистанционное отключение по команде «Пожар» или другим сигналам (подача управляющего напряжения на вход дистанционного отключения) | Мигание поочерёдное красным и оранжевым цветом | Отключается | |
| 10 | Мигание поочерёдное зелёным и оранжевым цветом | Включено | Предупреждение о наличии большой реактивной мощности ** | |
| Примечание –* Опционально.** Находится в стадии разработки. |
Во второй части статьи я детально проверю все эти параметры, и мы вместе посмотрим, насколько они соответствуют указанным в паспорте. В том числе, проверю реакцию устройства на пониженное напряжение.
Кстати, паспорт на устройство и все сопутствующие документы (ГОСТы и др.) можно будет скачать в конце статьи.
УЗИС Эколайт. Принцип действия и основные функции
Мне в руки попало устройство защиты от искрения УЗИс-С1-40-010110-ЭЛ002, которое я и буду всячески исследовать и даже мучить.
Устройство защиты (реле искровой защиты) от дугового пробоя УЗИс-С1-40 от Ecolight
Но для начала рассмотрим принцип действия.
Как и в случае с реле напряжения, в УЗИС происходит непрерывный контроль (отслеживание) параметров синусоиды, которая через него проходит. Но в реальных условиях, особенно при искрении, напряжение далеко от синусоиды. Поэтому используется метод измерения True RMS, учитывающий все гармоники (частоты) сигнала, а не только первую, 50 Гц.
Для этого используется контроллер. Как только изменяются некоторые параметры (а это в первую очередь относится к мгновенному значению напряжения и тока), контроллер принимает решение от расцеплении цепи.
Принимается во внимание также полярность и форма напряжения, о длительности и периодичности повторения скачков напряжения. Такая сложная обработка сигнала нужна для того, чтобы исключить ложные срабатывания, и в то же время отключить потребителя при действительно серьезных проблемах
Повторное включение возможно только вручную, это требование противопожарного стандарта ГОСТ IEC 62606-2016 (можно будет скачать в конце статьи).
УЗИП, УЗП — устройство защиты от импульсных перенапряжений
Применительно к ним встречаются такие сокращения, как ОПН, ОИН, ОПС и т.д. Обычно такие устройства содержат внутри один или несколько варисторов, сопротивление которых резко уменьшается при достижении напряжением определенного предела. Включаются как правило между фазным проводом и землей, но могут также дополнительно включаться и между нулевым проводом и землей. Например, широко применяемое УЗП-220С защищает от перенапряжения как на фазном, так и на нулевом проводах. Основное назначение таких устройств — защищать от перенапряжений, вызванных грозовыми разрядами и коммутационными процессами.
