Узо датчик напряжения

Треугольник ОМА

Защита от перенапряжения ДПН и АЗМ

Защита от перенапряжения ДПН и АЗМ

Перенапряжение — превышение напряжения относительно максимально допустимого для данной сети

Перенапряжение — превышение напряжения относительно максимально допустимого для данной сети.

К этому виду сетевых помех относятся как перенапряжения связанные с перекосом фаз достаточно большой длительности, так и перенапряжения вызванные грозовыми разрядами с длительностью от десятков до сотен микросекунд. Методы и средства борьбы зависят от длительности и амплитуды перенапряжений. В этом отношении импульсные перенапряжения можно выделить в отдельную группу.

Под импульсным перенапряжением понимается кратковременное, чрезвычайно высокое напряжение между фазами или фазой и землей с длительностью, как правило, до 1 мс.

Существует несколько причин возникновения явления “перенапряжения”:

Грозовые разряды — мощные импульсные перенапряжения возникающие в результате прямого попадания молнии в сеть электропитания, громоотвод или импульс от разряда молнии на расстоянии до 1,5 км приводящий к выходу из строя электрооборудования или сбою в работе аппаратуры. Прямое попадание характеризуется мгновенными импульсными токами до 100 кА с длительностью разряда до 1 мС.

При наличии системы громоотвода импульс разряда распределяется между громоотводом, сетью питания, линиями связи и бытовыми коммуникациями. Характер распределения во многом зависит от конструкции здания, прокладки линий и коммуникаций.

Переключения в энергосети — вызывают серию импульсных перенапряжений различной мощности, так же сопровождающуюся радиочастотными помехами широкого спектра.

при отключении разделительного трансформатора мощностью 1кВА 220\220 В от сети вся запасенная трансформатором энергия “выдается” в нагрузку в виде высоковольтного импульса напряжением до 2 кВ. Мощности трансформаторов в энергосети значительно больше, мощнее и выбросы. Кроме того переключения сопровождаются возникновением дуги, являющейся источником радиочастотных помех.

Электростатический заряд, накапливающийся при работе технологического оборудования интересен тем, что хоть и имеет небольшую энергию, но разряжается в непредсказуемом месте. Форма и амплитуда импульсного перенапряжения зависят не только от источника помехи, но и от параметров самой сети. Не существует два одинаковых случая импульсного перенапряжения, но для производства и испытания устройств защиты введена стандартизация ряда характеристик тока, напряжения и формы перенапряжения для различных случаев применения.

Так для имитации тока разряда молнии применяется импульс тока 10/350 мкс, а для имитации косвенного воздействия молнии и различных коммутационных перенапряжений импульс тока с временными характеристиками 8/20 мкс.

В настоящее время актуален вопрос о защите бытовых приборов от перенапряжения. Как известно предохранители не защитят потребителя от перенапряжения, так как основная задача предохранителей, это защита электрической цепи и её элементов от перегрева и возгорания при протекании тока высокой силы. Поэтому, для обеспечения защиты необходимо устанавливать дополнительное оборудование, которое будет обеспечивать защиту от перенапряжения.

Здесь мы рассмотрим возможность защиты бытовых приборов, при помощи Модуля защиты от повышенного/пониженного напряжения АЗМ.

Данный модуль позволяет защитить бытовую технику от скачков напряжения сети и повышенного напряжения. Он может быть установлен в любой щитовой (на лестничной площадке, до вводных автоматов и т.д.). Данный модуль является полностью автоматизированной защитой от повышенного / пониженного напряжения.

Подача напряжения после модуля происходит по истечении 2-3 минут. Данная задержка времени вызвана тем, что модуль производит анализ подаваемого напряжения. Подаваемое напряжение должно соответствовать параметрам 170В-265В, в случает не соответствии данным параметрам, подача напряжения модулем не будет производится. В течении 2-3 минут анализа, индикатор модуля горит красным цветом, этот сигнал показывает, что напряжение не подается.

После того как модуль произвел необходимый анализ напряжения, и данное напряжение соответствует требуемым параметрам модуля, происходит подача напряжения и индикатор загорается зеленым цветом.

В случае отсутствия напряжения в сети, индикатор не горит.

Если сравнивать данный модуль с ДПН (датчик повышенного напряжения), то стоит вспомнить его схему подключения, она выполняется параллельно с УЗО. В данном модуле не требуется УЗО и подключение модуля АЗМ производится согласно указанной схемы.

Многие монтеры, при подключении ДПН (датчик превышения напряжения), допускают одну и ту же ошибку, они устанавливают ДПН в разрыв линии (как автоматический однополюсный выключатель). Но такая схема является неправильной и в случае повышения напряжения, необходимые отключения произведены не будут. Пример данной ошибки приведен на рисунке 1.

Датчик превышения напряжения работает совместно с УЗО или дифференциальным автоматом с током утечки 30 – 300 мА. Напряжение срабатывания ДПН 260 устанавливается в пределах 255 – 260 В, время срабатывания – 0,01 сек. Выполнен в стандартном модуле (D=18 мм) и предназначен для установки на DIN – рейку 35 мм. Правильная схема подключения ДПН, приведена на рисунках 2 и 3

Про УЗО и прочее

В качестве источника были взяты ПУЭ, ГОСТ Р 12.1.019-2009. Так что без тэга «мое».

Основная опасность электрического тока заключается в том, что он не ощущается органами чувств, он невидим, не пахнет и его не слышно. О том, что что то не так человек задумывается тогда, когда уже ощутил на себе воздействие электротока. А воздействие может быть следующим:

1. Термическое – это всем известные ожоги, вплоть до обугливания.

2. Электролитическое – разложение крови и других жидкостей в организме, меняется их химический состав.

3. Электродинамическое (механическое) – сокращение мышц, разрыв тканей, испарение воды из организма.

4. Биологическое – это воздействие на нервную систему, шок, раздражение.

5. Световое – ослепление, воздействие на глаза человека.

Еще к скрытым опасностям электротока относится его пролонгированное действие, то есть после удара током человек может чувствовать себя хорошо, но в его организме уже произошли изменения и травмы, которые скажутся на его здоровье в будущем.

А теперь вернемся к вопросу «Что убивает – ток или напряжение?». Некоторые, услышав где-то «Убивает ток, а не напряжение», бездумно козыряют этой фразой во всех спорах. Они правы лишь частично. Убивает ток, проходящий через тело человека. Какой ток протекает в этот момент по проводнику, абсолютно неважен, важно как раз напряжение на проводнике, оно определяет вкупе с сопротивлением контура протекания тока (включая сопротивление тела человека) величину тока, проходящего через это самое тело. И здесь появляется еще один влияющий фактор – система заземления электросети, которая определяет сопротивление контура протекания тока при коротких замыканиях и прикосновении человека к токоведущим частям.

Теперь рассмотрим значения силы тока, при которых воздействие на тело человека становится вредоносным:

1. Пороговый ощутимый ток – 0,6…1,5 мА для переменного тока и 5…20 мА для постоянного тока. При таком токе человек ощущает его воздействие органами осязании, пощипывание, укалывание.

2. Пороговый неотпускающий ток – 7…14 мА для переменного тока и 50…80 мА для постоянного тока. При данном токе воздействие на мышцы настолько сильное, что человек не может самостоятельно разжать и убрать руку. Сила тока пересиливает нервные импульсы, посылаемые человеческим мозгом на разжатие руки.

3. Пороговый фибриляционный ток – 80…130 мА для переменного тока и 300 мА для постоянного тока. При таком значении возникает большая вероятность фибриляции желудочков сердца и впоследствии его остановка.

Данные значения приблизительные и зависят от многих факторов: состояния кожного покрова, здоровья человека, его психического состояния, а самого главного – его пола. Для женщин пороговые значения ниже, чем для мужчин в любом случае. Для упрощения все значения сведены к 1, 10 и 100 мА соответственно.

Как мы видим – постоянный ток безопаснее переменного. Вообще самая опасная для человека частота тока лежит в диапазоне от 40 до 100 Гц. Начиная примерно с частоты 400 Гц ток протекает по поверхности кожи человека и не затрагивает внутренних органов, вызывая лишь ожоги. Однако с технической точки зрения наиболее удобно использовать ток частот 50 и 60 Гц, это связано с работой генераторов, двигателей и трансформаторов. Этакий компромисс между удобством и опасностью для человека.

Сопротивление тела человека – есть величина непостояная, колеблется от 1 до 20 кОм и зависит в основном от состояния наружного кожного покрова, именно на него и приходится большая часть сопротивления тела. При расчетах принято принимать значение 1 кОм – это суммарное сопротивление внутренних органов и внутреннего слоя кожи.

И здесь появляется еще один важный момент – увеличение напряжения прикосновения приводит к уменьшению сопротивления тела человека, а при определенных значениях происходит пробой верхнего слоя кожи, уменьшая это самое сопротивление в разы. Таким образом, линейная зависимость значения силы тока от напряжения прикосновения сохраняется лишь при небольших значениях этого самого напряжения (до 380 В включительно).

Поэтому в ПУЭ регламентируется именно безопасное значение напряжения прикосновения, равное 50 В, а не значение силы тока. Если у вас будет выбор между прикосновением к проводу с напряжением 500 В, по которому течет ток нагрузки 0,001 А, и проводом с напряжением 12 В, по которому течет ток 50 А, выбирайте второй вариант)

Далее рассмотрим основные системы заземления как способ защиты человека от поражения электротоком.

Если в сетях свыше 1000 В самым важным является обеспечение надежности и бесперебойности электроснабжения, поскольку доступ к ним имеет только специально обученный персонал, то в сетях ниже 1000 В (те, которые мы непосредственно используем) самым важным является обеспечение безопасности человека. Эти самые критерии и влияют на системы заземления сети.

Смотрите так же:  Провода медные маркировка

В сетях от 6 до 35кВ используется система изолированного треугольника для обмоток трансформаторов. Таким образом сопротивление заземлителя стремится к бесконечности, токи однофазных замыканий (а это 90% от общего числа коротких замыканий) составляют всего несколько ампер и не приводят к отключению линий, линейные междуфазные напряжения не меняются, обнуляется только фазное напряжение коротнувшей фазы. Но для трансформаторов важно именно линейное напряжение, для них ничего не меняется, таким образом обеспечивается высокая надежность электроснабжения. А теперь по теме.

В сетях 380/220 В используется схема звезды с заземленной нейтралью (сопротивление заземлителя 4 Ом). Такая система обеспечивает достаточное значение токов короткого замыкания для своевременного срабатывания защитных аппаратов и отключения сети от напряжения, предотвращая возгорания. Разновидности этой системы будем рассматривать далее.

В наших с Вами сетях электроснабжения чаще всего используется система TN. Расшифрую:

T – заземленная нейтральная точка источника питания (трансформатор или генератор).

N – используется защитное зануление (преднамеренное соединение токопроводящего корпуса электроустановки с заземленной нейтралью источника питания).

Принцип защитного зануления заключается в следующем: при пробое какой либо фазы на корпус электроприемника (например, электроплиты) создается контур протекания тока с очень малым сопротивлением. Ток замыкания оказывается достаточно большим для срабатывания защитного аппарата (автоматического выключателя или предохранителя). Таким образом предовращается возможность прикосновения человека к корпусу, находящемуся под напряжением.

Ниже на картинке приведена система TN-C.

На картинке мы видим фазные проводники (L1, L2, L3) и проводник PEN. Данный проводник выполняет сразу две функции – он и рабочий нулевой проводник (называемый «нулем», цвет голубой, сиий) и нулевой защитный проводник (называемый «землей», цвет желто-зеленый). Почему PEN, а не NPE? Потому что основная предпочтительная функция – защитная, а уж потом рабочая. Данная система давно устарела, и от нее уходят к следующей.

В данной системе рабочий нуль и защитный разделены, каждый выполняет сугубо свои функции. Такая система наиболее надежная и безопасная.

Это компромиссное решение, применяемое на данный момент повсеместно, поскольку позволяет сэкономить на проводниках, не снижая сильно уровень надежности и безопасности.

В данной системы на протяжении части сети защитный и рабочий нули объединены, разделяются они, как правило, на вводе здания.

Также существует еще одна система заземления, называемая ТТ. Вторая буква «Т» означает, что электроустановки заземляются напрямую, а не через источник питания. В данном случае при пробое фазы на корпус значение тока замыкания будет определяться сопротивлениями заземлителей электроустановки и источника питания. Как правило такие токи невелики и автоматические выключатели не срабатывают, корпус находится под напряжением – для человека прямая угроза. В данной ситуации требуется обязательное применение устройства защитного отключения (УЗО), о котором поговорим далее.

Система ТТ в основном применяется в частном секторе, где по воздушным линиям прокладывается только рабочий нуль (N) и хочется обеспечить безопасность подручными средствами. В этом случае на участке закапывается заземлитель, на который и заземляются все электроустановки.

А теперь немножко по теме поста.

УЗО – устройство, появившееся в нашей стране сравнительно недавно (в ПУЭ про него стали упоминать с 1999г.). Порой ходят мнения, что оно бессмысленно и не стоит своих денег, часто срабатывает, мешает смотреть телевизор и заряжать телефоны в ванной. Но это все невежество и мракобесие.

Ниже приведена схема и принцип работы УЗО.

Работа УЗО основана на измерении разницы токов, проходящих по фазному и нулевому проводнику. При замыкании фазы на заземленный корпус возникает утечка тока через заземление, возникает разница токов. За счет разницы токов появляется результирующий магнитный поток на тороидальном трансформаторе 1, появляется ток на вторичной обмотке, который воздействует на пусковой орган 2. Тот, в свою очередь, приводит в действие пусковой механизм 3, поврежденная установка отключается от сети.

На картинке установка не заземлена, показан принцип работы УЗО при прикосновении человека к корпусу, находящемуся под напряжением. То есть УЗО срабатывает даже при отсутствии заземления. Разница лишь в том, что при наличии заземления УЗО сработает еще до прикосновения человека, а при отсутствии – в момент прикосновении. И в том, и в том случае УЗО спасет жизнь, но только в первом случае – безболезненно.

Дороговизна УЗО обусловлена сложностью и точностью изготовления тороидального трансформатора и пускового органа. Ведь токи уставки составляют 10, 30, 100, 300 мА, что требует очень высокой точности для таких малых токов. Есть и большие значения токов уставки, но они в жилом секторе не применяются.

Значения 10 и 30 мА применяются для защиты человека от поражения электрическим током (вспоминаем пороговые значения), 100 и 300 мА – для предотвращения утечек тока, приводящих к локальному нагреву и воспламенению. Без таких УЗО не обходится ни один щит учета, не примет здание пожарная инспекция.

Однако для удешевления применяется один хитрый способ – усиление сигнала на пусковой орган. Для данной цели используется электронный усилитель. Он гораздо дешевле, нежели изготовлять пусковой орган на сверхмалые токи. Однако, есть нюанс, заключающийся в ненадежности электронного усилителя. В случае отгорания рабочего нуля электронный усилитель перестает работать, ему нужно питание, но при этом остается вероятность замыкания фазы на корпус электроустановки при неработающем УЗО.

Электронными УЗО балуются, как правило, дешевые производители (IEK, TDM, EKF). Поэтому данный момент следует уточнять при покупке. Сейчас они больше изготовляют все же электромеханические УЗО, а электронными делают дифавтоматы (УЗО + автоматический выключатель в одном флаконе). Поэтому ваш выбор EATON, Schneider Electric, ABB, Siemens, Legrand, OEZ, Doepke, ETI и прочее.

И при грамотном заземлении в жилом здании (ванной в том числе) и наличии УЗО можете кидать в ванную утюги, фены, электробритвы – оно их отключит и Вы не сможете как Мэл Гибсон читать мысли женщин. Но не воспринимайте это как призыв к действию.

И никогда не суйте два гвоздя одновременно в розетку – в этом случае утечки тока не будет, Вы просто станете обычной электрической нагрузкой, УЗО сеть не отключит. Последствия столь «разумного» поступка представляете.

В качестве дополнения хочу сказать, когда по телевизору при пожарах в современных зданиях говорят, что причиной стало короткое замыкание – это означает, что пожарным лень расследовать настоящие причины и проще все списать на КЗ. Хотя для таких случаев и применяют УЗО с автоматическими выключателями.

Узо датчик напряжения

Самоделки из двигателя от стиральной машины:

1. Как подключить двигатель от старой стиральной машины через конденсатор или без него
2. Самодельный наждак из двигателя стиральной машинки
3. Самодельный генератор из двигателя от стиральной машины
4. Подключение и регулировка оборотов коллекторного двигателя от стиральной машины-автомат
5. Гончарный круг из стиральной машины
6. Токарный станок из стиральной машины автомат
7. Дровокол с двигателем от стиральной машины
8. Самодельная бетономешалка

  • Главная
  • Каталог самоделки
  • Электронные самоделки
  • Как подключить УЗО, ДПН, УЗМ



Как подключить УЗО, ДПН, УЗМ

УЗО монтируются в распределительных щитках после главного (вводного) автомата. Допускается установка одного УЗО (ток утечки 30 мА) на всю квартиру (дом). В этом случае для его защиты целесообразным будет установка после него автомата, меньшего номинала по амперажу (если УЗО стоит на 32 А, то автомат должен быть на 25 А). Минусом такого способа установки будет полное отключение напряжения в квартире при его срабатывании.

Неплохой альтернативой связки УЗО+автомат будет установка дифференцированного автомата, совмещающего в себе автомат и УЗО. Это хороший выход, если в электрощите недостаточно места. Дифиринциальный автомат занимает меньшее количество модулей. Однако его стоимость будет гораздо больше стоимости УЗО+автомат даже для дифференциальных автоматов отечественного производства.

Хороший вариант — одно «вводное» УЗО + дополнительные отходящие на каждую нужную отходящую от щита группу, линию (ванная комната, кухня, детская). Минус этого способа – более высокие затраты на электрооборудование и необходимость иметь место в щите под дополнительные УЗО.

Сколько именно приборов УЗО потребуется для конкретной квартиры, точно ответит лишь специалист после проведения соответствующих расчетов. Однако, зная принцип подсчета, можно и самому провести предварительную раскладку. Например, в однокомнатной квартире достаточно подключить в контур розеток одно УЗО, рассчитанное на ток утечки в 30 мА.

В четырехкомнатной квартире, где установлено пятнадцать групп розеток, разумно использовать пять УЗО, а также по одному устройству на всю группу освещения, и отдельно на электроплиту и водонагреватель. Более чуткий прибор с номинальным отключающим дифференциальным током 10 мА желательно подключить к сети стиральной машины.

Для контроля всей электропроводки на входе в коттедже или многокомнатных апартаментах можно установить дополнительно к расчетным одно общее УЗО с номинальным отключающим током 300 мА. Однако чтобы не перегружать домашнюю сеть обилием автоматики, можно использовать приборы дифференциального плана, совмещающие обе защитные функции.

Производятся также УЗО встроенные в розетку – устанавливаются они на место имеющейся розетки, или же в виде переходника, который просто втыкают в розетку, а уже в него – вилка электроприбора. Имеется аналог УЗО встроенные в розетки, это – УЗО встроенные в вилки.

Смотрите так же:  Нужен ли узо если есть стабилизатор напряжения

Такие УЗО хороши своей простотой подключения, избавляя от замены электропроводки в нужных помещениях (обычно ванные комнаты, кухни), но сильно проигрывают УЗО, монтируемым в электрощитах по своей цене – они будут дороже примерно в 3 раза.

Для повышения защищённости электрооборудования также применяются дополнительные устройства, датчик превышения напряжения (ДПН) или устройство защиты многофункциональное (УЗМ).

Датчик превышения напряжения, ДПН 260 — предназначен для ограничения максимально допустимого напряжения на нагрузке. ДПН 260 работает совместно с УЗО или дифференциальным автоматом с током утечки 30 – 300 мА. Напряжение срабатывания ДПН 260 устанавливается в пределах 255 – 260 В, время срабатывания – 0,01 сек. Выполнен в стандартном модуле (D=18 мм) и предназначен для установки на DIN – рейку 35 мм.

В последнее время широко применяются УЗМ — устройство защиты многофункциональное (УЗМ 30, УЗМ 31, УЗМ 40, УЗМ 41). Оно предназначено для защиты подключённого к нему оборудования от разрушающего воздействия мощных импульсных скачков напряжения, вызванных электромагнитными импульсами близких грозовых разрядов или срабатыванием близкорасположенных и подключённых к этой же сети электромоторов, магнитных пускателей или электромагнитов, а также для отключения оборудования при выходе сетевого напряжения за допустимые пределы (170 — 270В или 170 — 250В в зависимости от применяемого УЗМ) в однофазных сетях. Включение оборудования происходит автоматически при восстановлении сетевого напряжения до нормального, по истечении задержки повторного включения.

В отличии от ДПН 260, которое работает только с УЗО, это самостоятельное устройство и может быть подключено в существующую сеть как дополнительное средство защиты.

Фазный провод обязательно подключается к клемме «L», а нулевой к клемме «N».

Основные параметры УЗМ:

Макс. ток шунтирования импульсов варистором 8000 А
Обеспечивает подавление импульсов с энергией до 200 Дж
Защита нагрузки от повышенного напряжения более 250/270 В
Защита нагрузки от пониженного напряжения менее 170 В
Фиксированная задержка срабатывания 0,2с
Фиксированная задержка повторного включения: 1мин (УЗМ-30, УЗМ-40, УЗМ-31, УЗМ-41)
6мин (УЗМ-50)
Сохраняет работоспособность в широком диапазоне
напряжения питания 0. 440 В
Время срабатывания импульсной защиты, нс: Дата:

ООО Свой Мастер & PoliStyle

22 февраля 2019

Проблемы применения устройств защитного отключения (УЗО)

В настоящем разделе рассматриваются концепция и технические параметры УЗО. В ГОСТе Р 50807-95 (МЭК 755-83) «Устройства защитные, управляемые дифференцииальным (остаточным) током», введенном в действие 01.01.96, не дается определение УЗО, однако указывается (п.1.1), что «Настоящий стандарт распространяется на УЗО, выполняющие одновременно функции обнаружения дифференциального тока, измерения и сравнения его величины с заданой величиной тока отключения и отключения защищаемой цепи при превышении величины дифференциального тока отключения, а также на совокупность устройств, каждое из которых выполняет одну или две вышеуказанные функции, но которые совместно осуществляют все три функции». В процитированном тексте, несмотря на неуклюжесть стиля (неквалифицированный перевод?) и неточность формулировок в целом правильно определена функциональная структура УЗО. Кстати, в самом названии данного стандарта, на наш взгляд имеется неточность – residual (в первоисточнике) – означает по-английски не только «остаточный», но и «разностный». «Разностный» в русском языке, собственно и означает «дифференциальный». Слово «остаточный» в данном применении для электротехники искажает смысл понятия.

Функционально УЗО можно определить как быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциаль-ный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке.
Структура УЗО формируется из следующих основных функциональных блоков:

1. Датчик дифференциального тока.
2. Блок управления с пороговым элементом.
3. Исполнительный механизм.

Указанная в стандарте функция измерения значения дифференциального тока в реальных устройствах отсутствует, поскольку любое измерение предусматривает вывод результата.
В абсолютном большинстве УЗО, применяемых в настоящее время в мире, в качестве датчика дифференциального тока используется трансформатор тока (называемый иногда применительно к трехфазным цепям «трансформатором тока нулевой последовательности» – ТТНП, хотя понятие «нулевая последовательность» более уместно в теоретических расчетах несимметричных режимов многофазных цепей). Пороговый элемент выполняется, как правило, на чувствительных магнитоэлектрических реле или электронных компонентах.
Исполнительный механизм включает в себя сильноточную контактную группу с механизмом привода.
Принцип действия УЗО поясняется схемой на рис. 1.

Принцип действия УЗО: 1 — датчик дифференциального тока; 2 — блок управления с пороговым элементом; 3 — исполнительный механизм; 4 — цепь тестирования

В нормальном режиме, при протекании рабочего тока нагрузки и при отсутствии дифференциального (разностного) тока – тока утечки, токи в прямом и обратном проводниках, образующих встречно включенные первичные обмотки дифференциального трансформатора тока УЗО (1), равны по модулю (I1 = I2) и наводят в магнитном сердечнике трансформатора тока равные, но векторно встречно направленные магнитные потоки Ф1 и Ф2, в результате чего ток во вторичной обмотке равен нулю и не вызывает срабатывания порогового элемента блока управления (2).

При возникновении дифференциального тока, например, утечки на землю или прикосновения человека к токоведущим частям, баланс токов, а следовательно, и магнитных потоков нарушается, и во вторичной обмотке появляется трансформированный дифференциальный ток (ток небаланса), который вызывает срабатывание порогового элемента, воздействующего на исполнительный механизм (3). Исполнительный механизм воздействует на привод контактной группы и защищаемая цепь обесточивается.
Цепь тестирования, искусственно создающая дифференциальный ток, предназначена для осуществления периодического контроля исправности устройства в целом.
Принципиальное значение при рассмотрении концепции конструкции УЗО имеет разделение устройств по способу технической реализации на следующие две категории:
1. УЗО, функционально не зависящие от напряжения питания (электромеханические). Источником энергии, необходимой для функционирования – выполнения операции отключения – является для устройства сам сигнал – ток утечки, на который оно реагирует.
2. УЗО, функционально зависящие от напряжения питания (электронные). Их механизм для выполнения операции отключения нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника.
Глубокий и серьезный сравнительный анализ проблем применения УЗО двух указанных категорий дан в известной работе Председателя Международной Электротехнической комиссии Поля Санделла «УЗО, применяемые в Европе, в зависимости от вида напряжения питания» (публикация МЭК 1994 г.). Считаем необходимым для полного освещения проблемы привести некоторые выдержки из данной работы: «. Стандарт CEE27 Международной Комиссии по регламентации, разработанный Комитетом 227 и опубликованный в 1974 году допускает применение только устройств защитного отключения, работоспособность которых не зависит от напряжения питания.
. Можно также упомянуть о попытке использования в Европе УЗО, зависящих от напряжения питания, для обеспечения защиты от поражения электротоком. Стандарт на эти устройства был рассмотрен Комитетом 226 Международной Комиссии по регламентации, совместно с Секретариатом. Данный Стандарт вышел как публикация 18 Международной Комиссии по регламентации. Однако при применении таких устройств имели место частые отказы по причине перебоев в питании, и в 1974 году Комитет 226 был упразднен.
. В стандартах МЭК 1008 и 1009, в частях, касающихся устройств, зависящих от напряжения питания, поясняется, что указанные устройства используются в странах, расположенных за пределами Европы. Такие устройства применяются только в особых случаях, и к их установке предъявляются очень строгие правила. Например, в Соединенных Штатах устройства с чувствительностью 5 мА используются для дополнительной защиты от непосредственного прикосновения в оконечных цепях, питающих помещения с повышенной опасностью: ванные комнаты, гаражи и т. п. При установке на вводе устройства защитного отключения предусматривается также применение защитного проводника и, наконец, контроль изоляции.
. Ни в стандарты Международной Комиссии по регламентации электрооборудования CCE, ни в стандарты большинства европейских стран никогда не включались определения по применению устройств защитного отключения, зависящих от напряжения питания. Комитет СЕНЕЛЕК занял аналогичную позицию.
. Причины отклонения этих устройств:
а) они не могут быть использованы в электроустановках, размещаемых в жилых помещениях и аналогичных им, так как они устанавливаются, как правило, опытным или квалифицированным персоналом, однако они не обслуживаются и не сопровождаются этим персоналом. Эти устройства монтируются в общедоступных местах, что допускает вмешательство любого персонала;
б) управляет этими устройствами «персонал, не имеющий опыта», который не сможет выявить неисправность;
в) эти устройства не работают при отключении «нейтрали». Фазный провод остается под напряжением, что означает наличие опасности;
г) эти устройства не работают при отключении фазы, от которой они получают питание в многофазной цепи.
При этом другие фазы остаются под напряженим, следовательно опасность сохраняется;
д) эти устройства могут не работать при понижении напряжения ниже номинального, например, по причине слишком большой протяженности воздушной линии;
е) монтаж этих устройств не разрешается в некоторых случаях, пре-дусмотренных Правилами МЭК 364;
ж) опыт, накопленный в европейских странах по использованию таких устройств, (Международная Комиссия по регламентации электрооборудования), подтверждающий ненадежность работы этих устройств вследствие перебоев в питании. . Необходимо подчеркнуть, что в настоящее время ведется работа в МЭК и в Комитете СЕНЕЛЕК с целью выработки правил и методов испытаний для устройств дифференциальной защиты, функционально зависящих от напряжения питания, которые автоматически не отключаются при отключении питания (Стандарт МЭК 1008 разд. 4.1.2.а). В настоящее время эта работа не завершена. . В главе 53 Стандарта МЭК 364 «Электроустановки низкого напряжения» содержится требование, определяющее (статья 531.2), что использование устройств дифференциальной защиты, зависящих от напряжения питания, допускается только в электроустановках, эксплуатируемых, испытываемых и проверяемых опытным или квалифицированным персоналом. . Использование таких устройств может быть разрешено только в случае, если «защита от непрямых контактов обеспечена даже в случае неисправности» источника питания, то есть, если сами приборы отключаются автоматически при перебоях питания. Однако такие приборы отвергаются пользователями из-за их частого несвоевременного отключения. Не рекомендуется использовать эти приборы в электрощитах. Текущие работы в Комитете 64 МЭК подтверждают и усиливают эти положения. . Использование устройств дифференциальной защиты, зависящих от напряжения питания в помещениях промышленных объектов регламентируется Евростандартом EN 60947 (приложение B). ».
В заключение Поль Санделл делает следующие выводы: «В большинстве европейских стран в электроустановках, жилых и аналогичных помещений и в оконечных цепях промышленных электроустановок используются только устройства дифференциальной защиты, функционально независимые от напряжения питания. Установка устройств дифференциальной защиты, зависящих от напряжения питания, допускается в промышленных установках, наблюдение за которыми осуществляется квалифицированным персоналом, за исключением оконечных цепей».
Столь пространная цитата из работы известного специалиста приведена с целью внести, наконец, определенную ясность в затянувшуюся дискуссию ведущих российских специалистов по вопросу приоритета применения «электромеханических» и «электронных» УЗО.
Важное значение в деле упорядочения нормативной базы по УЗО имело циркулярное письмо Главгосэнергонадзора № 42-6/34-ЭТ от 23.10.95, в котором были сформулированы основные принципы применения УЗО, в полной мере отвечающие соответствующим мировым стандартам:
«. на основе изучения отечественного и зарубежного опыта эксплуатации УЗО и по результатам проведенной экспертизы, применять для жилых, общественных и других зданий УЗО, не требующие источника питания (электромеханические). Применение электронных устройств, для работы которых необходим источник питания, допускается только в качестве дополнительных (дублирующих) к основному». Главное принципиальное различие между «электромеханическими» и «электронными» устройствами защитного отключения заключается в том, что:
– в «электромеханических», как указывалось выше, источником энергии, необходимой для функционирования устройства – выполнения операции отключения, является сам сигнал – ток утечки, на который устройство реагирует.
– механизм же «электронных» УЗО нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника. Рассмотрим некоторые варианты исполнения устройств защитного отключения, фунционально зависящих от напряжения питания. Наиболее известным в нашей стране устройством защитного отключения, зависящим от источника питания, является прибор УЗО 20 производства Ставропольского завода «Сигнал». Принципиальная схема прибора, взятая из «Инструкции по эксплуатации» приведена на рис. 2.

Смотрите так же:  Электропроводка юпитер

Принципиальная схема УЗО 20

Блок управления данного устройства выполнен на операционном усилителе, питающемся от защищаемой сети через балластный резистор и двухполупериодный мостовой выпрямитель. Функции исполнительного механизма выполняет доработанный серийный автоматический выключатель ВА-60 Тираспольского электроаппаратного завода. Доработка выключателя заключается в замене катушки расцепителя на многовитковую катушку с сопротивлением 120-140 Ом.
Принципиальная схема электронной части УЗО 20 приведена на рис. 1.
Трансформированный дифференциальный ток с трансформатора тока ТА через защитно-фильтрующую цепь C1, R1, VD1, VD2 подается на вход операционного усилителя (ОУ). Конденсатор C1 служит для фильтрациии высокочастотных помех, цепочка R1, VD1, VD2 обеспечивает защиту ОУ от перегрузок при сверхтоках. ОУ работает в режиме компаратора, порог срабатывания которого задается резисторами R4 и R5. Через цепочку R6, C2, VD4, задающую постоянную времени срабатывания УЗО, сигнал с выхода компаратора поступает на управляющий электрод тиристора VD10, коммутирующего цепь питания катушки расцепителя QF. Цепь питания катушки QF создается двухполупериодным выпрямителем VD6 — VD10 и балластным резистором R2.
Устройству присущ целый ряд серьезных технических недостатков:
1) В режиме срабатывания в цепи катушки QF протекает довольно большой ток – примерно 0,5 А. При этом на балластном резисторе R2 номинальной мощностью 2 Вт выделяется весьма большая мощность – около 75 Вт, что при малейшей задержке срабатывания исполнительного механизма приводит к воспламе-нению резистора, в отдельных случаях влекущего за собой возгорание корпуса устройства.
2) В схеме устройства не предусмотрены термостабилизирующие цепи, поэтому оно имеет существенный дрейф порога срабатывания при изменении теипературы, что ведет к ложным срабатываниям.
3) Непродуманный выбор схемы питания устройства приводит к постоянному наличию на элементах схемы и в первую очередь в цепи питания, выпрямленного напряжения сети 300В (в аварийных режимах –
до 500 В), что может быть причиной пробоя диодов VD6 — VD9, конденсатора C1 и выхода из строя других узлов. В любом из этих случаев устройство теряет работоспособность.
4) Примененный в устройстве способ организации размыкания силовых контактов путем воздействия на привод расцепителя нулевого проводника приводит к опережению размыкания устройством нулевого провода относительно фазного, что противоречит требованиям международных норм.
5) Постоянная времени цепи питания ОУ R8, C4 составляет 0,3 с, что означает, что при включении УЗО на утечку, превышающую уставку, устройство срабатывает с задержкой, достигающей с учетом собственного времени срабатывания выключателя 0,5 с.
6) В мировой практике в подобного класса приборах принят исключительно принцип срабатывания при отпускании исполнительного реле. Устройство УЗО20 срабатывает при включении токовой катушки, что означает отсутствие свойства самоконтроля, т. е. неисправность электронной схемы устройства, не приводит к отключению напряжения от контролируемой установки.
7) Устройство неинвариантно по отношению подключения сети и нагрузки. При ошибочном подключении недостаточно квалифицированным персоналом устройства к сети со стороны нагрузки и нажатии кнопки «Тест» устройство возгорается.
8) Конструктивное исполнение корпуса устройства не соответствует европейским стандартам. Крепежный паз при стандартной ширине 35 мм смещен относительно оси симметрии на 10 мм, что затрудняет компоновку распределительных щитов (рис.3).

Габаритные и установочные размеры: а) УЗО20, УЗО 2; б) УЗО европейского стандарта

Таким образом, данное устройство, обладая столь серьезными недостатками, имеет чрезвычайно низкие показатели надежности, что, учитывая его назначение – защиту жизни человека, заставляет серьезно сомневаться в правомерности его широкого применения.
Другим распространенным устройством защитного отключения, выполненным на электронной базе, является УЗО 2 производства Владикавказского завода «Бином». Схема этого устройства приведена на рис. 4

В данной схеме сигнал с трансформатора тока через помехозащищающую и токоограничивающую цепочку R1, C1, VD5 поступает на вход порогового устройства, собранного на транзисторе VT1(КТ361). Выходной ток транзистора управляет тиристором VD7, коммутирующим цепь электромагнитного реле Р. Реле Р посредством механической тяги воздействует на спусковой механизм серийного автоматического выключателя ВА60. Данному устройству в основном присущи все вышеперечисленные недостатки УЗО20. Кроме того, предельно упрощенное схемное решение (устройство на одном транзисторе и одном тиристоре), влечет за собой дополнительное ухудшение технических параметров УЗО: термостабильности, помехозащищенности, быстродействия, надежности. Примером современного исполнения «электронного» УЗО служит устройство защитного отключения (Пат. США 317-18D №3953766), выполненный на базе микропроцессора, воздействующего на тиристорное исполнительное устройство (рис.5).

УЗО с микропроцессором (США): 1 — фазный проводник ; 2 — нейтральный проводник ; 3 — контактная группа; 4 — тепловое реле; 5 — обмотка исполнительного реле; 6, 7 — трансформаторы тока; 8 — нагрузка; 9 — микропроцессор

Микропроцессор в данном устройстве выполняет кроме усиления и сравнения сигнала с уставкой следующие дополнительные функции:
— самоконтроль исправности электронной схемы;
— выявление сигнала утечки как переменного так и пульсирующего и сглаженного постоянного тока утечки;
— компенсация тока небаланса трансформатора тока;
Использование такой «думающей» схемы оправдывает применение электроники в подобного класса устройствах.
Устройства защитного отключения, не зависящие от источника питания, выполнены на высококачественных электромагнитных и магнитоэлектрических элементах , как правило имеют прецизионную механику.
К особенностям «электромеханических» УЗО можно отнести:
— использование специального материала сердечника трансформатора тока со сторого регламентированными магнитными характеристиками;
— применение высокочувствительного магнитоэлектрического реле-защелки;
— применение в качестве исполнительного механизма мощного пружинного механического расцепителя ;
Применение указанных элементов конструкции в сочетании с высокой технологией изготовления и жесткими требованиями к техническим параметрам позволяют обеспечить высокие надежностные характеристики электромеханических УЗО.

Николай ДУШКИН, Владимир МОНАКОВ

Похожие статьи:

  • Магнитный пускатель 2 но 2 нз Магнитный пускатель EasyPact TVS Cерия пускателей на токи от 6 до 630 А EasyPact TVS –простота и гибкость Серия EasyPact TVS, включающая в себя контакторы, промежуточные реле, тепловые реле перегрузки и автоматические выключатели, […]
  • Сопротивление алюминиевого провода длиной 09 км и сечением Электрическое сопротивление проводников. Единицы сопротивления Решебник к сборнику задач по физике для 7- 9 классов, Перышкин А.В. 1035. Выразите в омах значения следующих сопротивлений: 500 мОм; 0,2 кОм; 80 МОм. 1036. Два провода […]
  • Схема подключения электрокотла на 380 Подключение электрокотла – электрическая и гидравлическая схемы Электрокотлы устанавливаются сейчас довольно часто. Но в большинстве домов выполняют только роль резерва. Как правило, основными являются газовые и твердотопливные котлы, […]
  • Где можно продать провода Куплю кабель новый прием скупка закупка кабеля с хранения Куплю кабель и провод новый, как изделие, на постоянной основе. Прием кабеля пригодного для дальнейшего использования. Куплю кабель силовой, судовой, контрольный, телефонный. Прием […]
  • Выбор автомата на 380 вольт Выбор автомата на 380 вольт Подбор 3х фазного автомата по току нагрузки, по мощности Упрощённый расчёт 1 Суммируем всю мощность, потребляемую от автомата (P, кВт). 2 Полученное число умножаем на 1,52, получаем потребляемый ток (Iнагр, […]
  • Узо на ванную схема Щиток в ванную Прошедшим летом ванная комната на даче была модернизирована. Выкинули старую чугунную ванну, поставили душевой поддон (не уголок, без стен), установили бойлер и стиральную машину. Весной планирую переделывать проводку для […]