Схема работы автоматической аварийной остановки (УЗО) – Zetsila

Схема работы автоматической аварийной остановки (УЗО) – Zetsila

Дифавтомат (УЗО) принцип работы + схема подключения

Основной “Дифференциальный (УЗО) принцип работы + схема подключения”

Устройство контроля остаточного тока или устройство защитного отключения (УЗО) – это автоматический выключатель. Его также часто называют УЗО. Электроустройство часто используется в цепях низковольтных электроустановок как средство защиты от поражения электрическим током. По сути, это конструкция для управления несимметричным током, протекающим по токоведущим проводам в распределительных цепях. Конструкция обеспечивает немедленное отключение напряжения после обнаружения опасных значений тока.

Дифавтомат — принцип действия электроприбора

Каждое устройство защитного отключения (УЗО) имеет три основных схемных компонента:

Суммирующий трансформатор, Реле отключения, Механизм переключения.

Задача всех компонентов в целом состоит в том, чтобы обнаружить и оценить значение остаточного тока, а затем прервать подачу питания, когда значение остаточного тока превышает определенное значение.

Для правильной работы устройства защитного отключения все токоведущие проводники в защищаемой цепи (или хотя бы такое количество, которое требуется для правильной работы устройства) должны проходить через суммирующий трансформатор.

Маркировка на разъединителе: 1 – рабочее напряжение; 2 – род напряжения; 3 – температура окружающей среды; 4 – номинальный остаточный ток; 5 – характеристика срабатывания; 6 – отключающая способность; 7 – статус (включен, выключен); 8 – класс предельной энергии; 9 – тип устройства

УЗО работает, сравнивая потенциалы токоведущих проводов, проходящих через суммирующий трансформатор. В нормальных условиях (отсутствие короткого замыкания между фазами и землей) общие (мгновенные) значения тока равны нулю.

Магнитный поток от различных рабочих проводников индуцируется в сердечнике суммирующего трансформатора дифференциального трансформатора, сумма мгновенных значений равна нулю (векторная сумма).

Только после определения потенциала тока земли часть потенциала начинает течь за токоведущие проводники, создавая, таким образом, состояние дисбаланса. Это условие индуцирует соответствующий магнитный поток в сердечнике суммирующего трансформатора. Выходная обмотка генерирует потенциал, который активирует реле отключения и дает импульс для отключения контактов переключателя.

Конструкция суммирующего трансформатора дифавтомата

Один из компонентов устройства – суммирующий трансформатор – обычно выполнен в виде кольцевой структуры. Материал, из которого сделана эта конструкция, – пермалой – магнитный материал. Однако в некоторых современных конструкциях используются специальные магнитные материалы с нанокристаллической структурой.

Ядром независимого от напряжения переключателя является реле отключения с постоянными магнитами. В состоянии покоя якорь реле находится в твердом состоянии. Если к катушке возбуждения приложен потенциал, магнитная сила постоянного магнита ослабевает, и сила пружины наматывает якорь реле.

Благодаря своей простой конструкции и проверенной надежности эти типы поляризационных реле получили наибольшее распространение.

Механизм переключения переключателя очень чувствителен, но его конструкция гарантирует достаточную силу нажатия. Надежная работа гарантируется в любом монтажном положении. Каждый проводник нагрузки обеспечивает передачу номинального тока в течение всего срока службы.

Схема подключения защитных проводов при прокладке кабеля через трансформатор тока: 1 – провод РЕ; 2 – рабочие силовые кабели; 3 – датчик остаточного тока

Расстояние между срабатывающими контактами и защитным проводом обычно обеспечивает надежную гальваническую развязку. В свою очередь, контактная группа защищена от импульсных токов и коротких замыканий потенциалом короткого замыкания.

В случае многополюсных устройств контакты нейтрального проводника N замыкаются «до» и размыкаются «после» контактов линейного проводника L. Причина этого заключается в ограничении нежелательных скачков напряжения на фазах. Все УЗО оснащены тестовым устройством, состоящим из тестовой кнопки (T) и резистора (R) в зависимости от рабочего напряжения.

Читайте также:  Эко-шпон

Кнопка тестирования всегда доступна пользователю. Когда кнопка включена, потенциал остаточного тока моделируется с помощью тестового резистора, через который ток течет за суммирующим трансформатором.

Чувствительные УЗО обеспечивают защиту от летального исхода в случае остаточного тока, т. Е. Потенциала, выходящего за пределы УЗО. Однако принцип действия УЗО не обеспечивает реакцию на короткое замыкание между двумя проводящими проводниками. Например, в случае короткого замыкания в рабочих проводах.

Стандартные технические параметры на дифавтомат

Номинальный остаточный рабочий ток (IΔn): потенциал отключения при определенных условиях. Это значение указано прямо на корпусе переключателя. По сути, это основной параметр УЗО, с которым связаны опасные условия контакта.

Остаточный дифференциальный ток (IΔ): действующее значение результирующего вектора мгновенных токов в главной цепи выключателя. Фактически, любое значение меньше, равно или больше IΔn.

Остаточный ток без отключения (IΔno): потенциал, при котором (в зависимости от более низких значений) автоматический выключатель не сработает при определенных условиях. Определяется порогом 0,5 IΔn. Номинальное и дифференциальное значение установлено на заводе на 0,75 IΔn.

Ограничение выдержки времени (tΔa): максимальное время, в течение которого автоматический выключатель подвергается воздействию остаточного тока с потенциалом, превышающим номинальное значение IΔn.

В момент задержки переключатель не реагирует на остаточный потенциал. Основным параметром устройства является номинальный рабочий ток утечки IΔn. Нормированные значения в амперах:

    0,01 0,03 0,1 0,3 0,5 1

Если значение остаточного тока достигает 100% IΔn или более, автоматический выключатель срабатывает. Если значение остаточного тока меньше 50% IΔn, устройство не будет работать.

Схема подключения цифрового комбинированного выключателя RCBO с сигнализацией остаточного тока в качестве практического примера: А – однополюсный; Б – биполярный

Таким образом, УЗО срабатывает в диапазоне от 50% до 100% IΔn. На практике это означает, что если чувствительность устройства составляет 30 мА, переключатель сработает, когда ток утечки на землю составит 15 мА. Это условие вызывает проблемы в электроустановках с более высокими токами утечки, что увеличивает возможность использования автоматических выключателей в таких цепях.

Приспособление тестирования (тестовая кнопка)

Каждое УЗО снабжено доступной и четко обозначенной кнопкой тестирования. Функциональность устройства проверяется регулярным нажатием этой кнопки в соответствии с рекомендациями производителя. Как правило, тест нужно проводить раз в месяц.

Для новых типов устройств с повышенной эксплуатационной надежностью этот срок составляет от шести месяцев до одного года. Схема кнопки управления адаптирована для создания значения остаточного тока, превышающего номинальный остаточный ток I∆n.

Стандарты на продукцию предписывают, что при номинальном напряжении магнитный поток, создаваемый суммирующим трансформатором, не должен превышать в 2,5 раза магнитный поток, создаваемый номинальным остаточным значением IΔn. Испытательное устройство должно работать при напряжении в 0,8 раза превышающем номинальное значение.

Другой пример схемы четырехполюсного соединения (тип B), поддерживающего дифференциальную сигнализацию уровня тока (серия FRBdM)

Четырехполюсные устройства также могут использоваться в цепях с меньшим количеством электропроводящих проводников. При этом провода должны быть правильно подключены к клеммам для работы тестовой схемы.

Испытательная схема в типовых конструкциях рассчитана на напряжение 400 В. При этом испытательная схема работает с фазным напряжением 230 В. Универсальным решением является подключение всех входных клемм ко всем токопроводящим проводам в сети, и к выходным клеммам можно подключить только необходимое количество проводов.

Видео-обзор отечественного дифавтомата + тестирование

На видео ниже показан один из вариантов устройства отечественного производства. В обзоре показан простой способ проверить правильность работы дифференциального переключателя:

Читайте также:  36 декоративных кустарников для дачи с фото и названиями

Принцип работы дифавтомата, как работает дифференциальный автомат

Разница. Именно от этого слова произошло название «дифференциальный автоматический выключатель», в данном случае оно относится к разнице между значениями входных токов в сети. Устройство, которое запускается в аварийной ситуации из-за разницы входящих и исходящих токов и одновременно отключает фазу и ноль, называется выключателем дифференциального тока (RCCB).

Дифференциальный выключатель IEK AVDT 32

Его основное назначение и основной принцип работы – одновременный контроль возможного короткого замыкания (короткого замыкания) и последующего отключения питания. Дополнительно контролируется наличие токов утечки, в случае отклонения от нормы отключите сетевое напряжение. Этому устройству можно назначить несколько основных функций:

Контроль значений токов, предотвращение коротких замыканий и отключение линии от источника питания в случае нештатной ситуации. Контроль превышения максимально допустимых значений напряжения и срабатывание при перегрузке (предотвращает перегрев проводов и повреждение изоляции). Проверьте токи утечки, вызванные повреждением электропроводящих или изолирующих частей.

Схема устройства защитного отключения

Устройство защитного отключения объединяет два устройства, образуя законченное устройство защитного отключения (УЗО) и автоматический выключатель (ACB). Как и все универсальные устройства, у него есть свои сильные и слабые стороны.

Преимущества

    При правильном подключении одно из главных преимуществ УЗО – безопасное подключение человека к электросети; комплексное решение для правильного подбора УЗО и номинального тока; контроль и защита электрической сети от скачков напряжения; компактное расположение; несложное подключение.

Недостатки

При отсутствии соответствующих меток на некоторых моделях автоматических выключателей невозможно определить причину срабатывания устройства, что затрудняет устранение неисправностей. Поврежденные элементы дифференциального выключателя не подлежат замене отдельно. Например, если выйдет из строя только УЗО или автоматический выключатель, все равно потребуется замена всего устройства. Таким образом, в случае отказа ему придется оплатить полную стоимость автоматической дифференциации. Ограниченный выбор. Подходящая модель не всегда доступна на складе, поэтому есть вероятность, что мы останемся без света в течение неопределенного периода времени, необходимого для ее доставки.

Оптимальное применение дифавтомата

В случае размещения в доме, в простой сети с минимальным количеством подключаемых устройств, предназначенной для одного получателя (например, дома отдыха), наиболее приемлемым вариантом является установка предохранителя вместо УЗО. Это может значительно улучшить защиту сети от скачков напряжения.

Использование предохранителя будет достаточно эффективным, если сеть периодически подвергается воздействию влаги (санузлы, подвалы, уличное освещение) и требует большого энергопотребления.

Если нет возможности вставить предохранитель, его можно заменить комбинацией УЗО + двухполюсный автоматический выключатель. По функционалу практически такой же, разница только в более сложном подключении.

Характеристики и выбор дифавтомата

При выборе устройства необходимо сначала определиться с местом его установки, а уже потом подбирать выключатель с техническими параметрами, отвечающими требованиям.

Кроме того, нужно знать точное напряжение сети, в которой будет установлено устройство. В зависимости от его величины (напряжения) бывают разные типы УЗО. Их можно отличить по надписи на корпусе устройства рядом с частотой тока (50 Гц).

Показатель, равный сечению проводника, контролирует недопустимость превышения тока нагрузки допустимых значений, а в случае отклонения от нормы отключает подачу питания.

Различающиеся по типу электромагнитного расцепителя, в зависимости от величины пускового тока они могут иметь разную чувствительность:

Читайте также:  3D обои: что это такое и как выбрать подходящие

Б – рассчитан на работу с превышениями от 3 до 5 раз. Этот вариант больше всего подходит в случаях минимальной нагрузки на сеть, его часто устанавливают на дачных участках;

C – максимальная перегрузка варьируется от 5 до 10 раз. Квартиры и дома – оптимальное место для установки;

D – отключение происходит при превышении номинального значения в 10-20 раз. Применяется в основном на предприятиях, фабриках и офисных зданиях, требующих повышенного энергопотребления.

Дифференциальный переключатель в разрезе

Еще один параметр, который следует учитывать при выборе такого устройства, – это дифференциальный ток отключения и его класс. Обычно в потребительских сетях используются УЗО с номинальным током 10 мА (линия с одним потребителем) или 30 мА (более распространенные устройства, используемые для многих потребителей).

Важной особенностью защитного устройства также является его класс ограничения тока и номинальная отключающая способность. В случае резких скачков напряжения или максимальной нагрузки в сети важно понимать, насколько быстро устройство защиты отреагирует на нештатную ситуацию. Об этом свидетельствует класс ограничения тока УЗО, в зависимости от класса (с шагом от 1 до 3) устройство отключает питание при выходе из строя. Приоритет отдается классу 3 как самому быстрому. К сожалению, стоимость такого устройства будет значительно выше, чем у аналогичных нижестоящих дифференциальных устройств.

Эксплуатационные условия

Базовые модели УЗО достаточно чувствительны к погодным условиям и подходят для использования при температуре от -7 ° C до + 30 ° C. В случаях, когда устройство защитного отключения будет располагаться на улице, в неотапливаемом здании, а также в помещениях с резкими перепадами температуры или периодическими посещениями, необходимо подбирать модели защиты, устойчивые к отрицательным температурам. На внешнем корпусе такого устройства производители размещают специальный значок в виде снежинки, информирующий о том, что данный диффузор будет исправно работать даже при очень низких температурах (до -30 ° C). Цена на эти устройства также будет намного выше, чем на обычные модели.

Выключатель ИЭК ВД1-63

Как подключить защитное устройство

В верхней части корпуса расположены регулировочные винты дифференциального автомата и контактные пластины для подключения фазы и нуля, выходящих из счетчика. Внизу есть контакты для подключения самого кабеля.

Подключить устройство напрямую к электрическому шкафу также довольно просто. Единственный нюанс – после завершения сборки необходимо дополнительно с максимальным усилием закрепить контакты. Это связано с тем, что обычно используются медные провода, а, как известно, медь – довольно мягкий металл.

Наиболее популярная схема подключения

Схема подключения УЗО на входе

Есть несколько способов подключения разъединителя. Наиболее популярной стала схема с установкой устройства сразу за прилавком – на входе. Преимущество такого подключения в том, что в случае сбоя питание будет отключено для всех потребителей одновременно. Недостаток в том, что из-за полного отключения электроэнергии довольно сложно определить, где именно произошел сбой. Эту проблему можно решить, установив отдельные устройства защиты для каждой группы нагрузок после главного выключателя. В этом случае возможно включение и определение причины неисправности после отключения.

Оцените статью
Добавить комментарий