Устройство защитного отключения принцип действия: Принцип работы УЗО | Заметки электрика

Принцип работы УЗО | Заметки электрика

Дорогие гости, рад Вас приветствовать на страницах сайта «Заметки электрика».

Сегодня разберем с Вами интересную статью на тему принцип работы УЗО.

Что же такое УЗО? Для чего оно необходимо?

Устройство защитного отключения (УЗО) предназначено для:

  • защиты людей от поражения электрическим током при появлении неисправности в электроустановке
  • отключения напряжения при случайном или ошибочном соприкосновении с токоведущими частями электроустановки во время утечки тока
  • защиты от воспламенения электропроводки при замыкании на землю (корпус)

Более подробно о назначении и видах УЗО Вы можете познакомиться в моих статьях — применение УЗО и типы УЗО.

На рынке электрических товаров появились альтернативы УЗО — это дифференциальные автоматы. Их особенность заключается в том, что они объединяют в себе и УЗО, и автоматический выключатель.

Дифференциальные автоматы занимают меньше места в квартирных щитках, но зато по стоимости превышают в несколько раз. Но обо всех особенностях дифференциальных автоматов мы поговорим в следующих статьях. Чтобы не пропустить интересное — подписывайтесь на получение новостей.

Принцип работы УЗО

В основе принципа работы УЗО лежит реакция датчика тока на изменяющуюся входную величину дифференциального тока в проводниках.

Датчик тока — это и есть обычный трансформатор тока, который по конструкции выполнен в виде тороидального сердечника. Уставка по току срабатывания выставляется на магнитоэлектрическом реле, которое обладает очень высокой чувствительностью.

УЗО, выполненные с релейным контролирующим органом являются очень надежными и безотказными.

Но развитие электротехники не стоит на месте, поэтому не так давно появились электронные УЗО, в которых контролирующим органом является не реле, а специальная электронная схема.

Реле действует на исполнительный механизм, который в свою очередь размыкает электрическую цепь.

Исполнительный механизм состоит из:

  • контактной группы (выбирается на максимальный ток — смотрим по паспорту УЗО)
  • пружины (для размыкания электрической цепи в случае ненормального режима работы)

Чтобы самостоятельно проверить исправность УЗО необходимо нажать кнопку «Тест». При этом создается искусственная утечка по току, которой достаточно для срабатывания УЗО. Таким образом, можно самостоятельно производить проверки УЗО без привлечения специалистов электротехнической лаборатории. Проверку УЗО кнопкой «Тест» необходимо проводить ежемесячно. Для более тщательной проверки УЗО мы производим замер тока и времени его срабатывания с помощью специального прибора MRP-200.

А теперь мы рассмотрим принцип работы УЗО более подробно.

 

Работа УЗО при нормальном состоянии сети

В нормальном состоянии электропроводки (без утечек) рабочий ток (I1=I2) протекает встречно-параллельно и наводит во вторичной обмотке трансформатора тока магнитные потоки (Ф1=Ф2) одинаковой величины, которые компенсируют друг друга. В этот момент реле не срабатывает, т. к. ток вторичной обмотки трансформатора тока близок к нулю.

 

Работа УЗО при утечке

При случайном или ошибочном соприкосновении с токоведущими частями электроустановки появляется ток утечки. В этот момент нарушается величина токов проходящих через трансформатор тока (I1 не равно I2), поэтому во вторичной цепи трансформатора тока появится ток (не баланс), которого будет достаточно для срабатывания реле. Реле приводит в работу пружинный механизм и происходит отключение УЗО.

Как выглядит УЗО изнутри смотрите на рисунке ниже:

1 — пластиковый корпус
2 — замки под DIN-рейку
3 — трансформатор тока
4 — электромагнитное реле
5 — расцепитель тока
6 — дугогасительные камеры
7 — медные зажимы (клеммы)

В данной статье мы рассмотрели принцип работы УЗО. В следующих статьях мы продолжим знакомиться с УЗО и рассмотрим следующие темы: схемы подключения УЗО, характеристики УЗО, как правильно купить УЗО, почему выбивает УЗО и многое другое.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Устройство защитного отключения – назначение, принцип действия, типы, правильный выбор

Само название УЗО говорит о его назначении — Устройство Защитного Отключения. Именно оно, а конкретнее — автоматическое отключение питания должно защищать нас с Вами от поражения электрическим током при повреждении изоляции (согласно ПУЭ-7 п.1.7.51) при косвенном прикосновении. Косвенное прикосновение — это электрический контакт человека с токопроводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции (например замыкание фазного провода на корпус электроплиты). Так же согласно ГОСТ 50571.3-94 устройство защитного отключения служит как дополнительная защита от электропоражения уже при прямом прикосновении к токоведущим частям. Другими словами — даже в случае прикосновения к оголенному проводу, находящемуся под опасным потенциалом — УЗО спасет нам жизнь.

Кроме защиты от электрического тока УЗО выполняет так же и противопожарные функции, поэтому п.7.1.84 ПУЭ-7 рекомендует применять УЗО для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части. Дело в том, что мощности электрической дуги всего в 40-50 ватт уже бывает достаточно для возгорания некоторых строительных материалов. И возникает такая дуга именно при ухудшении изоляции проводов и кабелей электропроводки зданий, когда, если говорить простым языком — «электрический ток идет не туда куда надо». То есть не только по замкнутой электрической цепи от источника — к нагрузке, но еще и «ответвляется» в сторону на корпуса электроприборов или заземленные части. В этом случае УЗО — единственное эффективное средство способное почувствовать утечку тока и как следствие — появление пожароопасной электродуги и обесточить опасный участок.

Вкратце можно подытожить: назначение УЗО — защищать человека и его имущество от неприятностей, которые могут возникнуть при ухудшении изоляции токоведущих частей (например — может возникнуть пожар) и УЗО это современное, высокоэффективное средство от электротравматизма. В современных условиях применение УЗО позволяет обеспечить электробезопасность действием защиты — автоматического отключения источника питания.

Многие даже и не догадываются, что УЗО изобрели еще в прошлом веке, а именно – 8 апреля 1928 года был получен патент за номером 552 678 на первое в мире устройство защиты от поражения человека электрическим током. Патент выдан германской фирме «RWE». С тех пор УЗО получило широкое распространение в европейских странах и Америке, у нас же такие устройства стали применяться значительно позже. Принцип работы УЗО кардинальным образом отличается от работы автоматического выключателя и заключается вреагировании на появление разностного тока. Для сравнения возьмем однофазный однополюсный автоматический выключатель и однофазное УЗО. Так вот, если автомат можно включить только в фазный провод эл. цепи нагрузки, а нулевой рабочий провод будет подключен напрямую, то УЗО так подключить не получится.

Для этого потребуется обязательно оба провода питания — и фазный и нулевой рабочий. При этом УЗО сравнивает, что бы по фазному проводу на нагрузку ушло электроэнергии столько же, сколько вернется обратно по нулевому рабочему проводу. Если происходит утечка электрического тока, появляется разностный ток, УЗО сразу реагирует и отключает нагрузку.

Есть и трехфазные УЗО, но принцип работы у них точно такой же, отличаются они от однофазных только количеством полюсов (четыре полюса) и тем, что сквозь ТТНП проходит не два проводника, а четыре — три фазы и рабочий ноль.

Трехфазное УЗО


Рассмотрим устройство и принцип работы УЗО более подробно. Устройство защитного отключения состоит из:

  1. Дифференциального трансформатора тока, который в свою очередь состоит из тороидального магнитопровода, первичной и вторичной обмоток.
  2. Пусковой орган (электромеханическое реле или электронная схема у электронных УЗО).
  3. Исполнительный механизм, состоящий из механизма привода, спускового механизма и силовых контактов.
  4. Цепь тестирования — кнопка, резистор, защитный контакт. Эта цепь необходима для проверки работоспособности УЗО в процессе эксплуатации. При нажатии на кнопку «Тест» через резистор искусственно создается отключающий дифференциальный ток и УЗО должно отключиться — разомкнуть силовые контакты.

Основной элемент УЗО — это реагирующий на разностный ток дифференциальный трансформатор тока или еще его называют трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП). У электромеханических УЗО ТТНП представляет из себя тороидальный магнитопровод с намотанной вторичной обмоткой. В качестве первичной обмотки выступают фазные и нулевые провода, подключенные на нагрузку и проходящие обязательно сквозь магнитопровод.

Принцип УЗО

В магнитопроводе от каждого проходящего сквозь него проводника (фазного и нулевого) наводится свой магнитный поток (ФL и ФN см.рисунок), эти наводящиеся магнитные потоки направлены навстречу друг другу и взаимно компенсируются, общий магнитный поток Фобщ. равен нулю, поэтому во вторичной обмотке в итоге электрический ток не наводится и срабатывания УЗО не происходит. Как только появляется ток утечки — например, из-за повреждения изоляции, значение электрического тока по одному из проходящих через УЗО проводов становится больше, магнитный поток от этого провода так же увеличивается и между двумя магнитными потоками появляется некоторая разность, то есть потоки уже не компенсируются друг другом, и этой разности хватает, что бы во вторичной обмотке ТТНП за счет взаимоиндукции навёлся электрический ток Iдиф. определенного значения. И когда значение этого вторичного тока Iдиф. достигнет определенных пределов — происходит срабатывание электромеханического реле Р прямого действия и УЗО с помощью механизма привода – размыкает силовые контакты. У электронных УЗО процесс работы аналогичен с той лишь разницей, что вторичная обмотка дифференциального трансформатора подключена к электронной схеме и уже сама электроника управляет механизмом привода. Тут следует отметить большой недостаток электронных УЗО — для их работы требуется напряжение питания (для электронной схемы).

Типы УЗО

Различные типы УЗО делятся по следующим основным техническим параметрам:


  1. Номинальному отключающему дифференциальному току IDn: 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА
  2. По назначению: а) обычное УЗО — выключатель дифференциального тока (ВДТ) б) комбинированное УЗО — автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ), по сути это УЗО и автоматический выключатель в одном корпусе, то есть АВДТ так же защищает нагрузку от токов перегрузки и короткого замыкания и имеет в своем устройстве тепловой и электромагнитный расцепитель. В свою очередь АВДТ подразделяются, так же как и автоматические выключатели, по характеристике расцепителя — В, С и D.
  3. Электромеханические и электронные. Самые надежные УЗО — электромеханического типа, это уже подтверждено многолетней практикой применения.
  4. Стационарные и мобильные. Стационарные устанавливаются в различных щитах и сборках, а мобильные — применяются для переносных электроустройств для шнурового соединения.
  5. По определению формы волны электрического тока, на который реагирует УЗО:
  • АС — УЗО реагирует только на переменный синусоидальный разностный ток, медленно нарастающий или возникающий толчком.
  • А — реагирует как на синусоидальный, так и на пульсирующий постоянный (выпрямленный) разностный ток. Именно такое УЗО сейчас надо устанавливать в офисах, квартирах и производственных помещениях, так как из-за использования компьютеров, телевизоров и другой офисной техники, имеющих импульсные блоки питания, а так же безтрансформаторные схемы питания — в случае утечки тока появляется именно пульсирующий разностный ток, на который не реагирует УЗО типа АС.
  • В — реагирует на синусоидальный, пульсирующий постоянный, пульсирующий постоянный с наложенной сглаженной пульсацией постоянного тока от 6мА, медленно нарастающие или возникающие толчком. УЗО этого типа очень чувствительны к току утечки широкого спектра частот в диапазоне от практически нуля до 1МГц. Применяются такие УЗО в схемах с инверторами, частотными преобразователями и источниками бесперебойного питания.
  • По выдержке времени на отключение: обычные — без выдержки времени и селективные – тип S или G с выдержкой времени срабатывания.
  • Более подробно с параметрами, типами и требованиями к УЗО можно ознакомиться в ГОСТ Р 50807-95, ГОСТ Р 51326.1-99 и ГОСТ Р 51327.1-99

    Выбор УЗО

    Отметим самые важные условия выбора УЗО. Технические характеристики УЗО должны соответствовать параметрам электрической сети и нагрузке, к которой подключается УЗО. Например, если УЗО рассчитано на напряжение сети до 240В переменного тока, то естественно его нельзя применять при 380В:

    В зависимости от нагрузки УЗО выбирается по номинальному току силовых контактов. Конечно глупо будет выбирать УЗО с ном. током в 25А например на электрокотел с током 40А, в этом случае силовые контакты УЗО просто не выдержат перегрузки и разрушатся. В этом примере правильно будет выбрать УЗО на 63А, то есть на одну ступень выше номинального тока нагрузки, а перед УЗО установить автоматический выключатель на 40А — для защиты УЗО от перегрузки. В любом случае если последовательно в УЗО установлен автоматический выключатель для защиты УЗО, то по номинальному току УЗО должно быть как минимум на одну ступень выше. Естественно это относится только к обычным УЗО — (ВДТ), если УЗО комбинированное (АВДТ) то дополнительно защищать его от перегрузки и токов КЗ не требуется.

    Следующее условие выбора УЗО — по дифференциальному отключающему току. Здесь выбирается требуемый параметр – 10, 30 мА или выше. Следует учитывать важную деталь: в целях электробезопасности применяют УЗО до 30 мА. В целях пожарной безопасности – с диф. током от 100мА и выше.

    Выбор по времени срабатывания (селективности) — нужен например, если последовательно установлены несколько УЗО. Например — вводное УЗО и после него идут групповые УЗО. Если все УЗО на 30мА то при утечке тока может отключиться вводное УЗО и полностью обесточить объект. Что бы этого не произошло, устанавливают на вводе селективное УЗО с буквой (S или G) и тогда сначала отключаются групповые УЗО, а неповрежденные участки электросети остаются включенными. К сожалению, в рамках одной статьи невозможно полностью осветить выбор УЗО, поэтому здесь указаны только самые важные пункты, по которым выбирается устройство защитного отключения.

    Оставляйте Ваши вопросы и комментарии и, конечно же — обращайтесь к нам, получите оптимальные решения для Вас и Вашего бизнеса по технологии ПССГ®!

    Принцип действия устройства защитного отключения

    Устройство защитного отключения — это электрический аппарат, предназначенный для защиты человека от поражения электрическим током, а также от возникновения пожара по причине возникновения утечки тока из-за нарушения изоляции элементов электрической цепи, в частности электропроводки и бытовых электроприборов, которые включены в сеть. Следовательно, использование устройства защитного отключения в схеме электропроводки квартиры или дома особенно актуально. Для того чтобы осуществить правильный выбор устройства защитного отключения, необходимо знать его принцип действия. Принцип действия УЗО основан на измерении значения дифференциального тока. Данную функцию в аппарате выполняет дифференциальный трансформатор тока. При включении в сеть бытового электроприбора по цепи идет ток нагрузки. УЗО осуществляет замер токов, которые идут по нулевому и фазному (фазных) проводниках. В нормальном режиме данные токи равны по значению, но противоположны по направлению. Простыми словами — соблюдается баланс, так как сумма токов равна нулю. При повреждении изоляции и возникновении тока утечки, баланс токов нарушается – исходящий и входящий ток не равны. В дифференциальном трансформаторе тока устройства защитного отключения возникает ток небаланса – дифференциальный ток. При достижении установленного значения дифференциального тока УЗО размыкает электрическую цепь.

    Принцип действия УЗО (Устройства Защитного Отключения)

    Принцип действия УЗО Значение дифференциального тока устройства защитного отключения выбирается в соответствии с назначением данного аппарата. Для защиты человека от поражения электрическим током выбирается, как правило, УЗО с дифференциальным током срабатывания не более 10 мА. Это обусловлено тем, что ток большего значения оказывает негативное воздействие на организм человека. К примеру, ток величиной 15 мА вызывает у человека ярко выраженные судороги мышц, сопровождающие сильной болью, а ток в 25 мА приводит к тому, что человек начинает задыхаться. Дальнейшее увеличение тока приводит к необратимым изменениям в организме человека, а ток величиной около 100 мА является смертельным. Если УЗО планируется использовать исключительно для защиты электрического оборудования, то значение дифференциального тока, при котором устройство будет размыкать цепь, может быть большего значения, например, 30 мА. В некоторых случаях, например, для защиты больших участков сети, используются аппараты с уставкой дифференциального тока 100 мА. Это обусловлено тем, что использование аппарата с меньшим значением тока уставки приведет к ложным срабатываниям. Следует учесть, что в данном случае цепь будет защищена только от возникновения пожара. Человек при этом не будет в полной мере защищен от поражения электрическим током, так как УЗО не отключится при токе утечки менее 100 мА, а такой ток, как и упоминалось выше, может привести к возникновению необратимых последствий в организме человека, вплоть до летального исхода. На лицевой части корпуса устройства защитного отключения есть рычаг управления, предназначенный для включения и отключения устройства в ручном режиме. Кроме того, на корпусе есть кнопка «TEST», предназначенная для осуществления проверки работоспособности данного защитного аппарата. При нажатии на эту кнопку создается искусственный дифференциальный ток и УЗО должно отключиться и разомкнуть электрическую цепь. Если при нажатии на кнопку цепь не размыкается, то это свидетельствует о неисправности данного защитного аппарата. В данном случае вышедшее из строя устройство защитного отключения необходимо заменить. Рекомендуется периодически производить проверку работоспособности всех устройств защитного отключения, установленных в электрическом распределительном щитке. При проектировке схемы электропроводки квартиры (дома) следует учитывать тот факт, что устройство защитного отключения не защищает цепь от сверхтоков. Поэтому, помимо данных защитных аппаратов, следует использовать автоматические выключатели, осуществляющие защиту конструктивных элементов электропроводки от повреждения в результате перегрузки или короткого замыкания. Возможно также использование комплексных защитных аппаратов – дифавтоматов, которые выполняют функции обоих аппаратов – автоматического выключателя и устройства защитного отключения. Это особенно актуально при необходимости использования большого количества защитных аппаратов. Использование дифавтоматов значительно сокращает количество используемых модульных мест в распределительном квартирном щитке.

    Что такое УЗО и как оно работает?

    УЗО (Устройство Защитного Отключения) — это коммутационный аппарат предназначенный для защиты электрической цепи от токов утечки, что в свою очередь обеспечивает защиту от пожаров (возгорания электропроводки) и от поражения человека электрическим током.

     

    Все УЗО относятся к категории электронной защитной аппаратуры. Тем не менее, по своему функциональному назначению, устройство защитного отключения значительно отличается от стандартных автоматических выключателей. В чем же их различие, и как работает УЗО в сравнении с автоматом?

    Всем известно, что с течением времени, происходит старение изоляции проводов. Могут возникнуть ее повреждения, а контакты, соединяющие токоведущие части, постепенно ослабевают. Эти факторы, в конечном итоге, приводят к утечкам тока, из-за которых происходит искрение и дальнейшее возгорание. Нередко, таких аварийных фазных проводов, находящихся под напряжением, могут нечаянно коснуться люди. В этой ситуации, удар током представляет серьезную опасность.

    Назначение УЗО

    Устройства защитного отключения должны реагировать даже на незначительные кратковременные утечки тока. В этом и заключается их основное отличие от автоматических выключателей, срабатывающих только при перегрузках и коротких замыканиях. У автоматов очень высокая время-токовая характеристика срабатывания, тогда как УЗО срабатывает практически мгновенно, при наличии даже самого минимального тока утечки.

    Основным предназначением УЗО является защита людей от возможных поражений электротоком, а также предотвращение опасных утечек тока.

    Принципы работы УЗО

    С технической точки зрения, любое УЗО является быстродействующим выключателем. В основе принципов работы устройства защитного отключения лежит реагирование датчика тока на изменяющийся дифференциальный ток, протекающий в проводниках. Именно по этим проводникам и происходит подача тока на электроустановку, которую защищает УЗО. На тороидальный сердечник производится намотка дифференциального трансформатора, который и является датчиком тока.

    Для определения порога срабатывания УЗО, имеющего определенное значение тока, применяется высокочувствительное магнитоэлектрическое реле. Надежность релейных конструкций считается достаточно высокой. Кроме релейных, в настоящее время стали появляться электронные конструкции устройств. Здесь пороговый элемент определяет специальная электронная схема.

    Однако, обычные релейные устройства представляются более надежными. Приведение в действие исполнительного механизма как раз и осуществляется с помощью реле, в результате, происходит разрыв электрической цепи. Данный механизм состоит из двух основных элементов: контактной группы, рассчитанной на максимальный ток и пружинного привода, производящего разрыв цепи, при возникновении аварийной ситуации.

    Чтобы проверить исправность устройства, внутри него существует специальная цепь, искусственно создающая утечку тока. Это приводит к срабатыванию прибора и дает возможность периодически проверять его исправность, не вызывая специалистов по проведению электроизмерений.

    Непосредственная работа УЗО осуществляется по следующей схеме. Следует рассмотреть ситуацию, когда система электроснабжения работает нормально и токи утечки отсутствуют. Рабочий ток проходит через трансформатор и производит наведение магнитных потоков, направленных навстречу друг другу и одинаковых по величине.

    При их взаимодействии ток во вторичной обмотке трансформатора имеет нулевое значение, и срабатывания порогового элемента не происходит. Когда появляется утечка тока, то происходит нарушение баланса токов в первичной обмотке. Из-за этого, во вторичной обмотке появляется ток. Благодаря этому току, срабатывает пороговый элемент, а исполнительный механизм приводится в действие и обесточивает контролируемую цепь.

    С технической точки зрения устройство защитного отключения состоит из пластмассового корпуса, устойчивого к возгоранию. На его задней части имеются специальные замки под установку на DIN рейку в электрическом щитке. Кроме уже рассмотренных элементов, внутри корпуса установлена дугогасительная камера, нейтрализующая электроразрядную дугу. Для подключения проводов используются зажимы.

    Параметры срабатывания УЗО

    Для правильного выбора уставки срабатывания устройства, следует помнить об опасности переменного тока для человека. Под его действием наступает фибрилляция сердца, когда сокращения равны частоте тока, то есть, 50 раз в секунду. Такое состояние вызывает ток, начиная со 100 миллиампер.

    Поэтому, уставки, при которых срабатывает УЗО, выбираются с запасом на уровне 10 и 30 миллиампер. Самые низкие значения используются в помещениях с повышенной опасностью, например, в ванных комната. Наиболее высокие уставки составляют 300 мА. УЗО с такими уставками применяются в зданиях, защищая их от возгораний из-за поврежденной электропроводки.

    При выборе УЗО учитывается номинальный ток, требуемая чувствительность и количество полюсов, в соответствии с фазами питающей сети. Необходимо проверять степень термической устойчивости прибора, а также способность к включению и отключению, исходя из расчетных сетевых параметров.

    Значение номинального тока для УЗО должно быть выше, чем у автомата. Меньший токовый номинал автомата позволит уберечь УЗО от повреждений при коротком замыкании в цепи.

    Как подключить УЗО

    Все клеммы на корпусе УЗО промаркированы соответствующими буквами. Клемма N предназначена для нулевого провода, а L – для фазного провода. Поэтому, должны подключаться к своим зажимам.

    Также, необходимо учитывать положение входа и выхода и ни в коем случае не менять их местами. Вход расположен в верхней части устройства. К нему подключаются питающие провода, идущие через вводный автомат. Выход располагается в нижней части УЗО и к нему подключается нагрузка. Если перепутать положение входа и выхода, то возможны ложные срабатывания устройства защитного отключения или его полный отказ от работы.

    Монтаж УЗО производится в электрощиток вместе с обычными автоматическими выключателями.Таким образом, приборы, установленные вместе, обеспечивают защиту не только от коротких замыканий и перегрузок, но и от токов утечки. Одновременно, находится под защитой и само УЗО, которое подключается за вводным автоматом.

    Подключение устройства защитного отключения в квартире или частном доме имеет свои особенности. Для квартир, где используется однофазная сеть, схема подключения УЗО собирается следующим образом, соблюдая определенную последовательность: вводный автомат=>прибор учета электроэнергии=>само УЗО с током утечки 30 мА=>вся электрическая сеть. Для потребителей с большой мощностью рекомендуется использовать собственные кабельные линии с подключением отдельных устройств защитного отключения.

    В больших частных домах, схема подключения защитных устройств отличается от квартир, в силу своей специфики. Здесь все приборы подключаются следующим образом: вводный автомат=>прибор учета электроэнергии=>вводное УЗО с селективным действием (100-300 мА)=>автоматические выключатели для отдельных потребителей=>УЗО на 10-30 мА на отдельные группы потребителей.

    Все действия описанные в данной статье, можно выполнить и самому, но, как мы уже говорили, будет лучше, если их произведут квалифицированные электрики, которые знают все правила проведения монтажных работ, а также технику безопасности 

    Принцип действия устройства защитного отключения

    Структура УЗО

    Посмотрим структуру устройства защитного отключения на рисунке и по рисунку рассмотрим принцип действия устройства защитного отключения.

    Принцип действия УЗО

    Основной блок устройства, который и обеспечивает его  функциональность, это трансформатор тока (1).

    Можно встретить название трансформатора тока, как трансформатор тока нулевой последовательности. Хотя понятие «нулевая последовательность» применима, только к трехфазным сетям и расчетам несимметричных режимов.

    Запускает работу УЗО, а именно его отключение, пороговый элемент (2). По сути, это реле прямого действия (магнитоэлектрическое или электронное). Исполняет отключение механический элемент (3). Это группа силового привода.

    Принцип действия устройства защитного отключения в аварийном режиме

    В нормальном рабочем режиме через окно трансформатора УЗО протекают два тока I1 и I2. Первый течет к нагрузке (устройству), второй течет от нагрузки. При отсутствии дифференциального тока: I1=I2.

    Токи I1 и I2 наводят в сердечнике трансформатора тока разнонаправленные магнитные потоки. Так как сумма разнонаправленных магнитных потоков (Ф1,Ф2) равна нулю, во вторичной обмотке трансформатора ток равен нулю.

    При аварийной ситуации появляется ток утечки I, который добавляется к току I1 в фазном проводнике. Нарушается равенство токов нарушается: I1≠I2, и появляется дифференциальный ток. Если значение дифференциального тока больше, тока уставки пускового реле (2), срабатывает пусковой механизм (3) и УЗО прерывает питающую цепь.

    Кнопка тест

    Для имитации аварийного режима, в УЗО есть «фальшивая» аварийная цепь (4). Запуск тестовой проверки, эмитирующий появление дифференциального тока осуществляется кнопкой «Тест» на корпусе устройства.

    ©Ehto.ru

    Другие статьи раздела: УЗО

    Поделиться ссылкой:

    Похожее

    Принцип защиты и функции УЗО

     

    Вступление

    Для защиты людей и животных разработаны специальные электротехнические устройства. Называются они устройство защитного отключения, сокращенно УЗО. УЗО защищает от поражения электрическим током, при касании оборудования оказавшегося под напряжением. Защита происходит как при прямом, так и при косвенном касании оборудования, находящегося под напряжением. Кроме этой задачи УЗО используется для контролирования состояния изоляции электропроводки. Это обеспечивает дополнительную защиту помещения от пажара. Разберем функции устройства защитного отключения (УЗО) подробнее.

    Функции УЗО

    УЗО защищает человека и животных от поражения током при прикосновении к корпусам электроприборов, оказавшихся под напряжением.

    Токопроводящие корпуса и отдельные элементы оборудования и приборов могут оказаться под напряжением. Это безусловно аварийная ситуация и возникнуть она может в двух случаях.

    1. Если на корпус прибора замкнулся фазный провод электропроводки, то при условии заземления корпуса, происходит так называемое короткое замыкание. Для отключения сети, при коротком замыкании, предназначены автоматы защиты. Но корпус может быть не заземлен или сопротивление цепи замыкания очень велико и автоматы защиты не сработают. Решит задачу защиты, в этом случае, установка УЗО в электроцепь.
    2. Или касание фазного провода корпуса оборудования не полное. Тоесть изоляция на токоведущих проводах может лишь повредится, и тогда появятся, так называемые токи утечки. Ток утечки может не только неприятно «кусаться», но быть смертельно опасным, особенно во влажных помещениях. Защитит от токов утечки правильно подобранное и установленное УЗО.

    Выводы

    Основные функции УЗО две:

    • Обнаруживать ток утечки и автоматически отключать электрическую цепь. Время отключения цепи УЗО 200 миллисекунд (1 миллисекунда =0,001 секунды).
    • Защищать не только от косвенного, но и от прямого прикосновения. Прямое прикосновение это касание человеком или зверем к токоведущим частям приборов находящихся под напряжением.

    Дополнительная функция УЗО

    УЗО установленное на входе электропитания в дом, обеспечивает дополнительную пожаробезопасность помещения. В некоторых странах установка УЗО с чувствительностью в 500 mAобязательно. У нас (в РФ) установка УЗО на 300 mAна вводе в дом, для защиты от пожара носит рекомендательный характер.

    Разберем, как УЗО контролирует токи утечки и как вообще оно срабатывает.

    Принцип действия устройства защитного отключения (УЗО)

    Рассмотрим принцип действия УЗО, на объяснении принципа действия реле тока повреждения (Схема 1,Схема 2)

    В корпусе УЗО есть магнитная цепь, выполненная из кругового сердечника . Вокруг сердечника протекают ток ВХОДА потребителя (I1) и ток ВЫХОДА потребителя(I2).В нормальном режиме работы эти токи равны и система находится в равновесии.

    Схема 1.

    При возникновении тока утечки со стороны потребителя(Id),равновесие токов нарушается и по измерительной обмотке сердечника УЗО начинает течь ток пропорциональный току утечки. Реле в УЗО срабатывает, потому что реле запитано от этой измерительной обмотки. «Реле срабатывает» это значит, что цепь размыкается, и ток на поврежденный потребитель не поступает и как следствие УЗО защищает человека от тока утечки.

    Разность токов называется дифференциальным током, поэтому говорят, что УЗО реагирует на дифференциальные токи в цепи.

    А автомат защиты, совмещенный с УЗО, называют дифференциальный автомат защиты. Тоесть он срабатывает и на ток короткого замыкания и на дифференциальный ток, возникающий при утечки тока.

    Схема 2:Принцип работы устройства защитного отключения (УЗО) на схеме с системой питания TN-S.

    Схема 2.

    Условные обозначения:

    • I 1 — ток на ВХОДЕ потребителя
    • I2 — ток на ВЫХОДЕ потребителя
    • Id — ток утечки
    • Ic — ток через тело при касании корпуса находящегося под напряжением
    • RA — сопротивление заземления

    Читайте и смотрите наглядную схему работы УЗО в ситеме TN-S. Формат схемы 750×1120 точек.Статья с формулами и таблицами.

    ©Elesant.ru 

    Другие статьи раздела: Электрические сети

     

     

    Похожие статьи

    определение, назначение, принцип действия, модификации

    Устройство защитного отключения- устройство для отключения подачи напряжения в сеть (или для отдельного потребителя) при следующих рисках:

    1. При утечке тока на землю для защиты человека.
    2. При утечке тока на землю для защиты оборудования.
    3. При риске замкнуть контакты сети при повышенной влажности.

    Важно:

    • УЗО не срабатывает мгновенно при коротких замыканиях и перегрузке сети. Но срабатывает, в результате этих условий, позже. Это важно помнить и применять для защиты от КЗ, перегрузки и перенапряжения соответствующие устройства (автоматические выключатели, реле контроля напряжения).
    • УЗО не защищает от КЗ и перенапряжения. Но часто оно входит в комбинированные устройства защиты, является его составной частью, как в дифавтоматах, защищающих и от утечки, и от перегрузки.
    • УЗО никогда не подключают к проводникам заземления!

    Из практики:

      1. Дифавтомат является дорогим устройством, совмещающим в себе две функции: защита от перегрузки и защита от утечки тока. Применять необходимо либо очень качественные дифференциальные автоматы, либо использовать устройства защиты с отдельными функциями – это надежнее.
      2. УЗО устанавливается после автоматических вводных выключателей и устройств молниезащиты, так как не имеет собственной защиты от сверхтоков.

    Параметры срабатывания

    1. При касании человеком открытых токоведущих частей. Пример: для защиты детей от «проверок» розеток металлическими предметами.
    2. При заземлении оборудования и утечке дифференциального тока (тока с очень малой силой). Пример: поврежденная проводка соприкасается с заземленным корпусом.
    3. При перемене проводников (перепутали «землю» и «ноль», «фазу» и «ноль»).
    4. Время срабатывания – от 10…25 мс. Это очень короткое время. За данный промежуток человек не успевает получить ощутимый удар током, а оборудование – значительные повреждения.

    Устройство и принцип работы

    Кратко.

    В основе устройства – дифференциальный трансформатор. Как только появляется ток утечки (возникает только в фазном проводнике), во вторичной обмотке наводится напряжение, пропорциональное ему. Возникает ЭДС, которая приводит в действие расцепитель контактов. При превышении порога утечки произойдет срабатывание выключателя.

    В зависимости от степени сложности и назначения УЗО может быть:

    • автоматическим (для постоянной защиты цепи),
    • подключаемым (срабатывает только при подключении прибора к сети питания), электромеханические (не требует питания),
    • чувствительным (для защиты людей, с низким порогом срабатывания),
    • с высоким порогом тока утечки (для защиты только оборудования),
    • регулируемые (для оборудования)

    Подробно с картинкой

    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 рабочем состоянии.

    Катушка (6) – это вторичная обмотка дифференциального трансформатора тока, Через который проходят фазный и нулевой проводники. Проводники не имеют контакта с катушкой[6].

    Любая утечка тока нарушает баланс в трансформаторе: через фазу идет больший ток, чем по нулевому проводнику. ток в первичной обмотке возбуждает ЭДС во вторичной обмотке. Эта ЭДС моментально регистрируется устройством слежения (7), которое отключает питание соленоида (5), он расцепляет контакты (4) и обесточивает сеть.

    Проверка работы УЗО

    В устройстве также предусмотрена система теста на работоспособность. Рекомендуется проверять все УЗО с периодичностью 1 раз в квартал (ПТЭЭПприл. 3, табл. 28, п.28.7)либо при подключении ответственных потребителей (для высокоточного оборудования, энергоемкой техники и т. п.). Принесрабатывании режима «тест» УЗО необходимо менять.

    Режим «тест» не фиксирует правильность подключения УЗО. Операцию подключения прибора должен проводить опытный электрик.

    Рассмотрим несколько УЗО разных производителей и модификаций:

    1. ABB ВДТ 2P/2M F202 AC-40/0,03

    Выключатели дифференциального тока F202

    Серия: F200

    Количество полюсов: 2P

    Номинальный ток: 40 А

    Номинальный дифференциальный ток: 30 mA

    Тип тока: A (реагирует на дифференциальный переменный ток)

    Номинальное напряжение: 230 В~

    Номинальное напряжение изоляции: 500 В~

    Количество модулей: 2

    Механическая износостойкость: 20000 циклов

    Электрическая износостойкость: 10000 циклов

    Тип зажима: цилиндрическая 2-направленная клемма с защитой от неправильного монтажа

    Сечение проводников: 25 мм2


    2. УЗО ИЭК 2П 25А 30mА

    Быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток, без встроенной защиты от сверхтоков. Предназначен для защиты человека от поражения электрическим током при случайном непреднамеренном прикосновении к токоведущим частям электроустановок и предотвращает возникновение пожаров вследствие протекания токов утечки на землю. Не имеет собственного потребления электроэнергии и обладает высокой механической износостойкостью.

    Технические характеристики:

    Количество полюсов 2

    Номинальный ток 25 А

    Номинал. дифф. ток 30 mA

    Класс срабатывания Тип АС


    3. УЗО ВД1-63 2Р 40А 30мА

    Технические характеристики:

    Количество полюсов: 2

    Номинальный ток, А: 40

    Номинальный отключающий дифференциальный ток, мA: 30

    Соответствуют стандартам: ГОСТ Р 51326.1­99

    Номинальное напряжение частотой 50 Гц, В: 230/400

    Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания, А: 3 000 (10000 — для 80 и 100 А)

    Рабочая характеристика при наличии дифференциального тока: АС

    Условия эксплуатации: УХЛ4

    Степень защиты выключателя: IP20

    Электрическая износостойкость, циклов В­О, не менее: 4 000

    Механическая износостойкость, циклов В­О, не менее: 10 000

    Максимальное сечение присоединяемых проводов, мм2:

    25 — для многожильного проводника, 35 — для одножильного

    Диапазон рабочих температур, °С: от -25 до +40

    Устройство защитного отключения (УЗО): принцип работы, применение, основы

    По сравнению с другими источниками энергии электричество имеет много преимуществ, но также и множество рисков. Он ежедневно используется широкой публикой, и до сих пор происходит много несчастных случаев, приводящих к ожогам, пожарам и поражению электрическим током. Международными и национальными организациями установлены строгие правила установки. Надежные защитные устройства были разработаны путем тщательного анализа рисков и последствий отказов оборудования или неправильного использования.Среди этих устройств УЗО (устройства защитного отключения) признаны международными организациями по стандартизации эффективным средством защиты жизни и имущества.

    Что такое устройство защитного отключения (УЗО)?

    Устройство защитного отключения (УЗО) — это защитное устройство, предназначенное для защиты от поражения электрическим током и возгорания путем автоматического отключения потока электричества при обнаружении «утечки» тока из цепи.

     

    УЗО используется для отключения цепи всякий раз, когда обнаруживается, что электрический ток не сбалансирован между фазным проводником и нейтральным проводником.

    Как работает устройство защитного отключения (УЗО)?

    Устройство защитного отключения (УЗО) работает по принципу, согласно которому в электрических цепях входящий ток равен исходящему току. УЗО включает трансформатор балансировки 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 безаварийных условиях намагничивающие эффекты проводников с током компенсируют друг друга. Отсутствует остаточное магнитное поле, которое может индуцировать напряжение во вторичной обмотке. При протекании тока утечки в цепи создается дисбаланс, что приводит к возникновению потока рассеяния в сердечнике. Этот поток рассеяния генерирует электрический сигнал, который воспринимается реле, и он приводит в действие механизм, тем самым отключая питание.

    Механизм отключения работает при остаточном токе в пределах 60-80% его номинального тока утечки.

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

    Поражение электрическим током может произойти при прямом контакте с частями, находящимися под напряжением, например, при прикосновении человека к проводнику под напряжением, который оголился в результате повреждения изоляции электрического кабеля. В качестве альтернативы, это может произойти из-за непрямого контакта, если, например, неисправность приводит к тому, что открытые металлические конструкции электроприбора или даже другие металлические конструкции, такие как раковина или водопроводная система, становятся токоведущими.В любом случае существует риск протекания электрического тока на землю через тело любого человека, который прикоснется к токоведущему проводнику или металлоконструкциям под напряжением.

    Плавкие предохранители и автоматические выключатели не могут обеспечить защиту от дифференциальных токов, стекающих на землю через тело в результате прямого контакта. Устройства защитного отключения при правильном выборе могут обеспечить такую ​​защиту. Они также обеспечивают защиту от непрямого прикосновения при определенных условиях установки, когда плавкие предохранители и автоматические выключатели не могут обеспечить желаемого эффекта.

    Чувствительность устройства защитного отключения

    Чувствительность УЗО выражается в виде номинального остаточного рабочего тока, обозначенного как 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 А

    Низкая чувствительность: 3 –10 – 30 А

    УЗО

    для бытового или аналогичного применения всегда имеют высокую или среднюю чувствительность.Высокая чувствительность чаще всего используется для защиты от прямого прикосновения (защита человека, бытовое оборудование), тогда как средняя чувствительность и, в частности, значения 300 и 500 мА необходимы для защиты от пожара. Остальные чувствительности используются для других нужд, таких как защита от непрямых контактов (обязательна в системе ТТ) или защита машин.

    Если вы хотите узнать больше об устройствах защитного отключения, вы можете купить «Устройства защитного отключения: выбор, работа и тестирование Станислава Чаппа»

    Схема подключения устройства защитного отключения

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

    Классификация

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

    Тип AC УЗО типа

    переменного тока должно использоваться для защиты от переменного тока утечки на землю.

    Тип А УЗО типа

    A следует использовать для защиты от переменного и пульсирующего постоянного (выпрямленного переменного) тока утечки на землю. Он должен быть установлен в любой цепи, где возможно выпрямление основного источника питания. Некоторыми примерами приложений, где это применимо, являются регуляторы скорости двигателя (приводы) и электроинструменты.

    Тип В УЗО типа

    B следует использовать для переменного и/или пульсирующего тока с постоянными составляющими и непрерывным током 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 низким уровнем пульсаций.

    Тип F УЗО типа

    F является специальным вариантом типа А с измененными частотными характеристиками, учитывая чувствительность к высоким частотам. Этот тип встречается только с момента введения IEC/EN 62423, но 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.

    Применение устройств защитного отключения УЗО

    имеют широкую область применения. Некоторые приложения устройств защитного отключения:

    Бытовая и специальная среда

    IΔn ≤30 мА. Стандарты делают обязательным использование этих устройств во всех ванных комнатах, душевых, частных и общественных плавательных бассейнах, а также в помещениях, в которых вилки и розетки могут быть установлены без изолирующих трансформаторов или трансформаторов низкого напряжения.

    Лаборатории, сфера услуг и малая промышленность

    IΔn от 30 мА до 500 мА

    Крупная сфера услуг и промышленный комплекс

    IΔn от 500 мА до 1000 мА

    Если вы ищете устройство защитного отключения, вы можете купить его на Amazon:

    Внутренняя конструкция устройства защитного отключения

    Конструкция устройства защитного отключения показана на рисунке:

    Часто задаваемые вопросы об УЗО

    УЗО — это то же самое, что и автоматический выключатель?

    Автоматический выключатель — это устройство, предназначенное для отключения цепи при перегрузке 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 автоматическим выключателем, чтобы обеспечить полную защиту от перегрузки и утечки на землю.

    Можно ли использовать УЗО в качестве главного выключателя?

    Все УЗО имеют функцию изоляции. Так что УЗО можно использовать в качестве главного выключателя. Вы можете использовать его дескриптор оператора для операций включения/выключения. Но помните, что УЗО не имеют защиты от перегрузки.

    Что делать после аварийного отключения?

    Выключите все выключатели/автоматы, подключенные к цепи после УЗО. Включите УЗО и одновременно поочередно включите выключатели. Вы обнаружите, что при включении определенного прибора/выключателя УЗО снова и снова срабатывает. Это показывает, что это неисправная цепь/устройство. Устраните неисправность и включите УЗО.

    Каковы причины нежелательного срабатывания УЗО?

    Сторона линии (перед УЗО)

    • Ослабленные соединения.
    • Помехи в сети.
    • Строительная техника/установка.
    • Установленные службы.
    • Удар молнии.

    Сторона нагрузки (сторона после УЗО)

    • Неверно указано УЗО.
    • Ослабленные соединения.
    • Неверные приложения.
    • Влажная штукатурка/конденсат.
    • Нет дискриминации между УЗО.
    • Перекрестная нейтраль на плате раздельной нагрузки.
    • Н – Е неисправность.
    • Высокие токи утечки на землю, вызванные неисправностями домохозяев/сделай сам.(например, гвозди/крючки для картин)
    • Попадание влаги. (бытовая техника, розетки и т.д.)

    Сработает ли УЗО при перегрузке?

    УЗО не срабатывает при перегрузке. Для защиты цепей от перегрузок необходимо использовать устройство защиты от перегрузок. (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.Проверьте таблицу ниже:

    Как работает кнопка проверки УЗО?

    При нажатии кнопки тестирования можно проверить правильность работы устройства, пропуская небольшой ток через тестовый провод. Это имитирует утечку на землю путем создания дисбаланса в трансформаторе тока (ТТ)

    .

    Паспортная табличка УЗО

    Продолжить чтение

    Как работает устройство защитного отключения (УЗО) ~ Изучение электротехники

    Пользовательский поиск

    УЗО означает устройство защитного отключения.Они так называются, потому что работают на основе остаточного тока в цепи. УЗО представляет собой электрическое защитное устройство, специально разработанное для немедленного переключения протекания электрического тока при обнаружении «утечки» тока на землю на уровне, опасном для человека, использующего электрооборудование. УЗО обеспечивает высокий уровень индивидуальной защиты от поражения электрическим током. УЗО

    также помогают снизить риск возгорания, обнаруживая утечку тока на землю в электропроводке и аксессуарах. УЗО рассчитаны на срабатывание в течение от 10 до 50 миллисекунд и на отключение электропитания при обнаружении опасной утечки, обычно 30 мА

    Принцип действия УЗО

    При отсутствии замыкания на землю
    векторная сумма токов (I1 + I2) равна нулю; в случае замыкания на землю, если значение (I1 + I2) превышает номинальный дифференциальный рабочий ток IΔn, цепь на вторичной стороне тороида посылает командный сигнал на специальную отключающую или отключающую катушку, вызывающую отключение автоматического выключателя .

    Типы устройств защитного отключения (УЗО)
    Существует три основных типа УЗО:
    1. Распределительное устройство
    2. Тип розетки и
    3. Втычное (переносное).
    Типы, устанавливаемые на распределительный щит и в розетку, называются непереносными УЗО. Переносные УЗО подключаются к стационарной розетке. Непереносной УЗО, установленный на распределительном щите, является лучшим вариантом в большинстве ситуаций с электропроводкой – жилых и промышленных – поскольку он защищает всю проводку и приборы, подключенные к цепи.


    УЗО, устанавливаемые на распределительном щите
    Это непереносные устройства, устанавливаемые на распределительном щите для обеспечения защиты всей установки или защиты выбранной цепи.

    Розетка питания (блоки со стационарными розетками) УЗО
    Это непереносные устройства, состоящие из защиты УЗО, встроенной в стационарную розетку, для обеспечения защиты оборудования, подключенного к розетке.

    Портативные блоки УЗО
    Доступны различные модели от простых штепсельных адаптеров до блоков, предназначенных для определенного оборудования, например переносного блока.

    Чувствительность УЗО

    Чувствительность и скорость отключения УЗО таковы, что любая утечка на землю будет обнаружена и автоматически отключена до того, как она может привести к травме или повреждению. Чувствительность УЗО по току определяется выражением:

    Выбор чувствительности УЗО зависит от сопротивления RE заземлителя установки. Ниже приведены типовые значения RE и чувствительности I в амперах при напряжении короткого замыкания 50 В и 25 В соответственно:


    Ток неисправности Максимальное сопротивление заземляющего электрода (RE)
    50 В 25 В
    16 Ом 8 Ом
    50 Ом 25 Ом
    500 мА 100 Ом 50 Ом
    300 мА 166 Ом 83 Ом
    30 мА 1666 Ом 833 Ом

    Ограничения УЗО  
    Несмотря на свою универсальность и эффективность, УЗО не защищает от всех случаев поражения электрическим током.Если человек вступает в контакт как с активным, так и с нейтральным проводником при работе с неисправными частями электроустановки, вызывая протекание электрического тока через тело человека, этот контакт не будет обнаружен УЗО, если только нет также протекания тока на землю.

    УЗО автоматически отключает подачу электроэнергии только в том случае, если неисправность вызывает протекание электрического тока от активного проводника к земле через тело человека.

    Как работает устройство защитного отключения (УЗО)?

    Рисунок 1 – Компоненты устройства защитного отключения

    Устройство защитного отключения (УЗО) используется для обнаружения токов замыкания на землю и прерывания подачи питания в случае протекания тока утечки.Основное применение — предотвращение поражения электрическим током, но УЗО также можно использовать для защиты оборудования, особенно от огня. Токи замыкания на землю , которые приводят в действие УЗО, могут варьироваться от 5 мА до многих ампер. Для типичных бытовых применений типичный ток срабатывания составляет 30 мА. УЗО можно размыкать и замыкать вручную для переключения нормальных токов нагрузки, и оно автоматически размыкается при протекании тока замыкания на землю, который составляет около 50% или более от номинального тока отключения.

    Основные характеристики УЗО показаны на рис.1 . Ключевым компонентом является тороидальный трансформатор, на котором проводники тока нагрузки (фаза) и обратного тока (нейтраль) намотаны в противоположных направлениях. На тороиде также есть обмотка обнаружения. Если ток замыкания на землю не протекает, то ток нагрузки и обратный ток равны. В этом случае МДС, создаваемые обмотками тока нагрузки и возврата , равны; в тороиде нет результирующего потока, и обмотка обнаружения не генерирует ток.

    При протекании тока короткого замыкания возникает разница между током нагрузки и обратным током, что создает результирующий поток в тороиде и индуцирует ток в обмотке обнаружения.

    Рисунок 2 – Работа поляризованного реле отключения

    Ток, генерируемый в обмотке обнаружения, приводит в действие реле, которое размыкает главные контакты УЗО. Обмотка детектирования должна выдавать при очень малом выходе мощность, достаточную для работы механизма отключения . Используются два альтернативных метода. В первом методе выходной сигнал детекторной катушки усиливается электронным способом, а во втором методе используется поляризованное реле, работающее на чувствительном механическом расцепляющем механизме.Работа поляризованного реле отключения основана на магнитном выходе небольшой катушки, обнуляющей поле от постоянного магнита, вызывая освобождение якоря. Основная операция показана на Рис. 2 .

    Работа УЗО здесь описана для однофазного режима, но его также можно применять в трехфазном режиме, где обычно его можно использовать в системе легкой промышленности для защиты от пожара. Существует два варианта трехфазного УЗО.Либо три фазы наматываются на трансформатор тока, либо три фазы и нейтраль наматываются на симметрирующий трансформатор.

    УЗО имеет ограниченную отключающую способность и не заменяет устройства защиты от перегрузки по току, такие как автоматический выключатель. Теперь доступен выключатель дифференциального тока с максимальным током (RCBO); это УЗО с механизмом отключения при перегрузке по току и улучшенными контактами, чтобы справиться с прерыванием в условиях неисправности. УЗО

    спроектированы и испытаны в соответствии с требованиями IEC 1008 и IEC 1009 .

    ИСТОЧНИК: Справочник инженера-электрика Д. Уорна (GFI) Реклама

    Электричество невероятно полезно, но может быть и невероятно опасно! Знаете ли вы, что для сильного электрического разряда требуется всего одна пятая секунды? ток, протекающий через ваше сердце, чтобы убить вас? Это должно дать вам сделайте паузу для размышлений, если вы регулярно пользуетесь электроинструментом.Думать о том, если на мгновение: если вы используете электрический кусторез и вы случайно перерезали кабель, электричество должно быть отключено где-то. Если инструмент имеет металлический корпус, вы держитесь за него и вы стоите на земле, очень высок риск того, что ваш тело образует «короткое замыкание» — путь наименьшего сопротивления чтобы ток протекал. Занимает всего лишь мгновение ока, чтобы поток, который делает вам одолжение, передумал, пронесся через ваш тело и убить тебя.Один из способов снизить риск — использовать умный защитное приспособление под названием УЗО (устройство защитного отключения) или GFI (прерыватель замыкания на землю) , который автоматически отключает блуждающие токи, прежде чем они смогут убить вас электрическим током, вызвать пожар или причинить другой ущерб. Давайте подробнее рассмотрим, как эти блестящие приспособления могут спасти вам жизнь!

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

    Зачем нужны УЗО?

    Цифры меняются из года в год, но Статистика правительства США показывает, что поражение электрическим током является одной из пяти основных причин смерти на работе. Он также убивает и ранит многих людей дома. По данным Американской ассоциации ожогов (цитируется по British Medical Journal), в результате несчастных случаев с электрическим током ежегодно погибают несколько сотен человек и несколько тысяч получают травмы. США одни.

    Как и почему людей бьет током? В основном потому, что они случайно касаются высоковольтного оборудования или потому, что электрический прибор выходит из строя таким образом, что его открытые металлические части временно становятся «живыми» и опасными.Многие электроприборы имеют предохранители для защиты от чрезмерных токов, но они не помогают в такой ситуации: даже небольшое течение может убить (десятая часть ампера указывается как обычно смертельная сумма). [1] Некоторые устройства также имеют кабели «земля» или «земля», чтобы защитить нас, когда кабели под напряжением касаются вещей, которых они не должны касаться. Земля или заземление не являются частью обычной силовой цепи: это просто запасной кабель, прикрепленный к открытым металлическим частям устройства, который в конечном итоге подключается к земле через вашу домашнюю проводку через металлический штырь или водопроводную трубу, которая входит в землю за пределами вашего дома.Основная идея заключается в том, что если кабель под напряжением выйдет из строя и коснется чего-то, например, металлического корпуса тостера, кабель заземления несет течение безопасно далеко. Но что, если кабель «земля/земля» также выйдет из строя — например, если вы перережете его? Вот где нам на помощь приходят RCD и GFI.

    Фото: Типовой переходник УЗО с трехконтактной розеткой для системы электроснабжения Великобритании. Подключите УЗО к электрической розетке, подключите прибор к УЗО, и все готово к работе.Синяя кнопка проверяет устройство: нажмите ее, и вы вызовете временное короткое замыкание. это должно отключить питание. Зеленая кнопка — это переключатель сброса, который восстанавливает нормальный режим работы УЗО. после теста или реального выреза. В США такое устройство чаще называют в качестве прерывателя замыкания на землю (GFI/GFCI), хотя УЗО и GFI/GFCI не полностью эквивалентны.

    Рекламные ссылки

    Как УЗО используют электромагнетизм

    Если вы читали наши статьи об электричестве и магнетизм, вы знать, что эти два явления подобны двум сторонам одной медали — единому явление под названием электромагнетизм .Электрические токи могут производить магнитные поля, в то время как магнитные поля могут вызывать электрические токи течь. УЗО используют связь между электричеством и магнетизм особенно остроумно.

    Предположим, вы используете электроинструмент, например газонокосилку. Есть два провода, идущие от электропитания к электродвигателю который вращает режущие лезвия. Один провод называется фазным или живым а другой называется нейтральным. Если вам не повезло перережьте один из этих проводов, ток должен куда-то течь.Если вы режете через действующий кабель газонокосилки с парой садовых ножницы, например, ножницы, ваши руки, руки и ноги будут составляют часть цепи, по которой будет течь электричество. Ты может умереть за секунду! Но если кабель воткнут в УЗО, УЗО обнаруживает внезапное изменение тока и отключается цепь примерно за 30–50 миллисекунд. Это должно быть достаточно быстро достаточно, чтобы спасти вашу жизнь в большинстве случаев. УЗО не спасает от поражения электрическим током: оно означает поражение электрическим током. не должно длиться достаточно долго, чтобы убить вас.

    УЗО

    немного похожи на трансформаторы

    УЗО

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

    В трансформаторе две катушки медного провода (называемые первичной обмоткой). и вторичное) наматываются на круглую железную сердечник (иногда называемый тороидом). Используя разные количество проволоки в двух катушках, трансформатор может преобразовать высоковольтный электрический ток в низковольтный (или наоборот).

    Рисунок: Упрощенная иллюстрация трансформатора. Медные первичный и вторичный кабели соединены магнитно через железный сердечник, а не электрически.

    Внутри УЗО, под напряжением и нулевым проводом от электрической поставка обернута вокруг железного сердечника, очень похожего на тот, что в трансформатор. Кабель под напряжением оборачивается вокруг одной стороны сердечника и нейтрали. кабель идет вокруг другого, так что:

    1. Переменный ток течет туда и обратно 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 туда и обратно по нейтральному проводу. (апельсин).
    4. Нейтральный ток индуцирует в сердечнике равное и противоположное магнитное поле (красная стрелка).
    5. В нормальных условиях магнитные поля, создаваемые проводами под напряжением и нейтралью, уравновешиваются: в сердечнике нет общего магнитного поля, и нет ничего, что могло бы остановить ток, протекающий к используемому вами устройству.

    Что происходит, когда возникают проблемы?

    Теперь предположим, что вы перерезали или повредили кабель, ведущий к вашему устройству. Если вы перережете один из силовых проводов, из цепи фактически произойдет «утечка» тока, поэтому будет неодинаковые токи, протекающие в проводах под напряжением и в нейтральном проводе. По одному из проводов будет протекать больший ток, чем по другому, поэтому создаваемые ими магнитные поля больше не будут компенсироваться, и в сердечнике будет чистое магнитное поле.

    Как это нам помогает? Железный сердечник имеет третью, меньшую катушку. 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 трубки). Когда возникает дисбаланс токов, магнитное поле, индуцируемое в сердечнике, вызывает электрический ток, протекающий в поисковой катушке. Этот ток запускает реле, и реле затем отключает питание. Посмотрите, как это происходит, на анимации в поле ниже.

    Как работают устройства УЗО

    1. При нормальной работе, когда магнитное поле отсутствует в сердечник, электричество не проходит через поисковую катушку (серый) или реле (синий).
    2. Предположим, вы перерезали провод под напряжением (зеленый) садовыми ножницами, и предположим, что вам требуется десятая доля секунды, чтобы перерезать его насквозь.
    3. В течение этой десятой секунды, когда вы начинаете резать, возникает дисбаланс токов между токоведущим и нейтральным кабелями. Через нейтральный провод (оранжевый) протекает больший ток, 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 ядре вызывает протекание электрического тока в поисковой катушке (серый цвет), который активирует реле (синий).
    5. Реле срабатывает, разрывая входящие кабели цепи и прекращая подачу всей энергии всего за 30 миллисекунд — быстрее, чем удар током может остановить ваше сердце.

    Вам нужно купить УЗО?

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

    Первое издание по электробезопасности, Великобритания, 2012 г.

    Если вы используете какие-либо электроинструменты, в том числе такие, 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 предохранители (распределительные щиты), подобные показанному здесь, имеют встроенные УЗО на некоторых (но не все) бытовых цепей. Это означает, что если вы перережете кабель или намочите его, выключатель на блоке предохранителей отключит питание и спасет вашу жизнь, делая то же самое работа в качестве вставного УЗО.

    Очень важно понять, как устроен ваш блок предохранителей. В этом ящике например, только розетки внизу имеют защиту от УЗО. Так что, если вы используете нижний подключите питание газонокосилки в саду, вы защищены. Однако, если вы использовали электроинструменты, подключенные к розетке наверху, вам нужно будет использовать сменное УЗО для защиты себя, потому что в цепях наверху не установлены УЗО.

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

    Кто изобрел УЗО/УЗО?

    Как и многие другие изобретения, УЗО были изобретены разными людьми, в разных местах, в разное время. Первыми, кто разработал прерыватель цепи такого типа, был австрийский физик доктор Готфрид Бигельмайер (1924–2007), получивший целый ряд австрийских патентов на электрические автоматические выключатели этого типа с 1956 г. (включая австрийский патент 197 468: Схема защиты от остаточного напряжения или остаточного тока от 25 апреля 1958 г.).

    Статья в Википедии об УЗО предполагает, что инженер из Южной Африки по имени Анри Рубин разрабатывал устройство защиты от замыканий на землю для использования на золотых приисках примерно в 1955 году. Хотя принцип работы и схема были несколько другими, основная идея обнаружения дисбаланса тока с помощью трансформаторного устройства была очень похожа на современное УЗО. В октябре 1958 года Рубину был выдан австралийский патент на магнитный усилитель (1957029312: Новый или улучшенный электромагнитный усилитель), одно из применений которого было описано как «цели защиты как очень чувствительный детектор для обнаружения тока короткого замыкания в одном проводнике, в котором ток отсутствует, когда система исправна…. может быть обеспечена защита от замыканий на землю, а также от других замыканий, вызывающих повышение напряжения».

    Американский инженер-электрик Чарльз Далзил (1904–1986) также спас бесчисленное количество жизней, когда примерно в 1960 году он изобрел свой собственный прерыватель цепи замыкания на землю. Он начал патентовать эту идею в январе 1961 года (в приложении номер 85 364) и, наконец, получил патент (патент США 3 213 321) в октябре 1965 года. Среди преимуществ изобретения, которые перечислил Далзил, были достаточно высокая чувствительность к току для защиты людей от поражения электрическим током, низкий рабочий ток и потребление энергии, а также минимальное количество то, что он называл «неприятным срабатыванием».»

    Иллюстрация: как работает прерыватель тока замыкания на землю (с типичной проводкой для США). Это оригинальный дизайн Чарльза Далзила, основанный на его патенте 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 А или проводом В и проводом заземления N протекает ток, создавая чистое магнитное поле в сердечнике, которое индуцирует ток в проводнике. вторичная/поисковая катушка (обозначена здесь как NS), поэтому активируется синяя цепь отключения.Цепь отключения прерывает A и B (как показано синей пунктирной линией слева) с помощью реле, транзистор, кремниевый управляемый выпрямитель (тиристор), вакуумная лампа или аналогичный переключатель. Изображение из патента США 3 213 321: Миниатюрный дифференциальный автоматический выключатель Чарльза Далзила, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

    Рекламные ссылки

    Узнать больше

    На этом сайте

    На других сайтах

    Книги

    Общий
    Электробезопасность

    Артикул

    Патенты

    • Патент США 3,213,321: Миниатюрный дифференциальный автоматический выключатель Чарльза Далзила.19 октября 1965 г. Оригинальный прерыватель цепи замыкания на землю, как показано выше.
    • Патент США 3 633 070 : прерыватель тока замыкания на землю Луи Дж. Вассоса и Алекса Ф. Гаурона. 4 января 1972 г. Улучшенная конструкция GFCI.
    • Патент США: 9 148 010 B2: Устройство защитного отключения (УЗО) с измерением тока утечки Уолтера Генри Берримана и др. 29 сентября 2015 г. Недавний RCD с более совершенным зондированием Земли, специально разработанный для стран, где связь с Землей ненадежна.

    Каталожные номера

    1. ↑   Согласно разным источникам десятая часть ампера (0,1 А или 100 мА), включая «Проведение электрического тока в человеческое тело и через него: обзор Раймонда М. Фиша и Лесли А. Геддес», Eplasty. 2009 г.; 9: е44; и судебная патология для полиции, следователей смерти, адвокатов и судебно-медицинских экспертов Джозеф А. Пралоу, Humana Press, 2010, стр. 452.

    Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

    Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

    Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2022. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

    Подписывайтесь на нас

    Сохранить или поделиться этой страницей

    Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

    Цитировать эту страницу

    Вудфорд, Крис.(2008/2022) Устройства защитного отключения (УЗО). Получено с https://www.explainthatstuff.com/howrcdswork.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

    Подробнее на нашем сайте…

    УЗО — Устройство защитного отключения, принцип действия; RCD, RCCB, RCBO, CBR и SRCD

    УЗО – устройство защитного отключения

    УЗО – Устройство защитного отключения – – это общий термин для всех типов устройств, управляемых дифференциальным током, которые по определению являются: Механическим переключающим устройством или группой устройств, предназначенных для размыкания контактов, когда дифференциальный ток достигает заданного значения. при заданных условиях.Наиболее распространенные типы:

    Устройство защитного отключения – принцип действия

    Устройства дифференциального тока контролируют ток, протекающий в цепи, с помощью торроида, который представляет собой небольшой трансформатор тока, специально разработанный для обнаружения токов замыкания на землю. Все проводники под напряжением будут проходить через эту катушку, токи, протекающие в проводниках под напряжением исправной цепи, будут уравновешены, и поэтому в торроиде не будет индуцироваться ток. К токоведущим проводникам цепи относятся все фазные и нейтральные проводники.Когда в цепи присутствует замыкание на землю, ток будет течь на землю по ненормальному или непреднамеренному пути. Этот путь замыкания на землю может проходить через человека, контактирующего с токоведущими частями, как показано на рис. 20 как Ic, или в случае повреждения изоляции через открытую проводящую часть, показанную как Id.

    Технология УЗО

    Существует два типа технологий устройств защитного отключения: электромагнитные и электронные, и обе обеспечивают очень надежную работу.В электромагнитных устройствах используется очень чувствительный тороид, который приводит в действие реле отключения при обнаружении очень малых остаточных токов. Эти устройства, как правило, не требуют заземляющего провода, и на них не влияет временная потеря питания, поскольку мощность, необходимая для отключения устройства, зависит непосредственно от тока короткого замыкания. Электронные устройства не нуждаются в таком чувствительном тороиде, поскольку электронные схемы внутри устройства усиливают сигнал для срабатывания реле отключения. Однако для этих устройств часто требуется защитный провод заземления, чтобы гарантировать, что устройство продолжит работу в случае потери нейтрали питания.Мощность для отключения устройства берется как от тока повреждения, так и от сети, что позволяет уменьшить общий размер устройств.
    Эти устройства должны быть отключены при проведении испытаний сопротивления изоляции, чтобы предотвратить повреждение устройства и неверные результаты испытаний. Hager производит ряд устройств, использующих обе технологии. Серия ВДТ, дополнительные блоки CBR CB и серия двухмодульных АВДТ представляют собой электромагнитные устройства, в то время как серия одномодульных АВДТ и реле замыкания на землю используют электронные технологии.Надстройки CBR MCCB доступны для обеих технологий.

    • Ток, протекающий через тороид в исправной цепи: Ires = I1-I2 = 0
    • Ток, протекающий через тороид в цепи с замыканием на землю: Ires = I1-I2=Ic + Id

    Этот ток замыкания на землю, известный как «остаточный ток» (Ires), воспринимается торроидом как дисбаланс. Когда величина этого остаточного тока достигает уставки чувствительности IΔn устройства, оно срабатывает для размыкания контактов.

    УЗО используются во многих практических приложениях, таких как: потребительские блоки (потребители Hager, потребительские блоки 17-го издания, MK Metal Clads и т. д.), розетки УЗО, модули УЗО, автоматические выключатели и ВДТ и т. д.

    Нравится:

    Нравится Загрузка…

    Автомат защитного отключения | Electrical4U

    RCCB ( Автомат защитного отключения ) подпадает под категорию широкого спектра автоматических выключателей. Как мы знаем, существует несколько типов миниатюрных автоматических выключателей, таких как MCCB, которые работают по разным принципам и имеют разные цели безопасности.
    Функция: Автоматический выключатель остаточного тока — это, по сути, устройство, которое определяет ток и отключает любую цепь низкого напряжения (несимметричный ток) при возникновении какой-либо неисправности.
    Назначение: Автомат защитного отключения в основном устанавливается для защиты человека от ударов или смерти, вызванных ударами. Он предотвращает несчастные случаи, отключая главную цепь за доли секунды.

    Как работает устройство защитного отключения?

    У него очень простая работа, основанная на законе тока Кирхгофа, т. е. входящий ток в цепи должен быть равен исходящему току из этой цепи. Этот автоматический выключатель выполнен таким образом, что всякий раз, когда возникает неисправность, баланс токов линии и нейтрали не совпадал (происходит дисбаланс, так как ток короткого замыкания находит другой путь заземления).
    Его схема устроена таким образом, что он каждый раз сравнивает значение входящего и исходящего тока цепи. Всякий раз, когда он не равен, остаточный ток, который в основном представляет собой разницу между двумя токами, приводит в действие цепь для отключения / отключения.

    Принцип работы устройства защитного отключения

    Основной принцип работы заключается в показанном на схеме тороидальном трансформаторе, содержащем три катушки. Есть две катушки: первичная (содержащая линейный ток) и вторичная (содержащая нейтральный ток), которые создают равные и противоположные потоки, если оба тока равны.
    Всякий раз, когда в этом случае возникает неисправность и оба тока изменяются, это создает несбалансированный поток, который, в свою очередь, создает дифференциальный ток, протекающий через третью катушку (катушка датчика показана на рисунке), которая подключена к реле.

    Тороидальный трансформатор, измерительная катушка и реле вместе известны как УЗО – устройство защитного отключения.
    Тестовая цепь:
    Тестовая цепь всегда входит в состав УЗО, которое в основном подключается между линейным проводником на стороне нагрузки и нейтралью питания.Это помогает проверить схему, когда она включена или выключена. Всякий раз, когда нажимается тестовая кнопка, ток начинает течь через тестовую цепь в зависимости от сопротивления, предусмотренного в этой цепи. Этот ток проходит через катушку со стороны линии УЗО вместе с током нагрузки. Но так как эта цепь обходит нейтральную катушку УЗО, будет дисбаланс между линией и нейтральной катушкой устройства, и, следовательно, ВДТ срабатывает, отключая питание даже в нормальном состоянии.Так тестовая схема проверяет надежность ВДТ .

    Типы устройств защитного отключения

    2 полюса: Предназначен для однофазной линии, состоящей из одного гнезда под током и одного нейтрального провода.
    4 полюса: Предназначен для трехфазной линии, состоящей из 4 разъемов, к которым можно подключить три фазных провода и нейтральный провод.
    Вывод:
    Таким образом, он представляет собой устройство защиты в режиме реального времени для основных цепей, используемых в коммерческих целях в промышленности и других коммерческих местах с высоким напряжением, где всегда существует риск поражения электрическим током и несчастного случая со смертельным исходом из-за этого.

    Устройство защитного отключения – обзор

    10.9 Выводы

    В настоящей главе обсуждался ряд отказов потребительских товаров, вызванных относительно небольшим количеством режимов отказа. Все это можно было бы предотвратить соответствующими действиями до того, как возникнут отказы, некоторые действия легко, если не тривиально, выполнить на практике, другие требуют осознания наилучших советов на производстве. Прежде всего, дизайнеры должны указать правильные процедуры после тщательного и содержательного тестирования прототипов или ранних версий продуктов перед их выпуском на рынок.Именно пользователь или потребитель должен полагаться на эти продукты, особенно на те, где их личная безопасность зависит от целостности и прочности продукта.

    Дефекты, идентифицированные как источник проблемы, часто бывает трудно обнаружить до того, как произойдет отказ, особенно если деталь была отлита в плохих условиях, и изделие выглядит во всех смыслах и целях, имеет правильные размеры и соответствует назначению. Но затем он трескается, когда используется только небольшое давление или напряжение, например, когда вилка распадается, когда ее втыкают в розетку.Последующее расследование часто теперь затруднено из-за большого количества местонахождений тех, с кем необходимо проконсультироваться, поставщика сырья, переработчика, формовщика, сборщика и, в некоторых случаях, потребителя. Цепочка производства и поставок часто бывает очень длинной, что делает задачу контроля и анализа запутанной и трудоемкой.

    Некоторые простые идеи могут оказать огромную помощь в первые дни расследования, например, определить, когда продукт был изготовлен и возникает ли проблема, например, только в определенной партии продуктов.Он предполагает полную прослеживаемость от идентификации функций или логотипов на продукте, что в настоящее время является растущим требованием во многих стандартах. Это оказалось возможным с разломанными пробками Noryl и существенно уменьшило объем аналитических работ. Поскольку неисправные заглушки были получены за один месяц формования, записи стали важной частью расследования, но доступными были только записи за соседние недели. Они решительно указывали на холодное формование как на источник проблемы.

    Но затем другой исследователь пришел к совершенно иному выводу об источнике проблемы, и его выводы пришлось проверять самостоятельно.Они оказались ошибочными и не подтверждены нашими доказательствами. Однако контакт с формовщиками в Шанхае показал, что условия инструмента были изменены, и производство возобновилось с более надежными мерами безопасности, чтобы предотвратить повторение проблемы. Аналогичные проблемы с литьем возникали на гораздо более опасных источниках высокого напряжения на сборных шинах и были быстро решены путем прямого взаимодействия с местными формовщиками.

    Проблема совсем другого типа возникла с новой конструкцией защитной вилки УЗО, которая, по-видимому, нарушала старый патент.Испытание выявило природу устройства: оно было основано на механическом воздействии, запускаемом рукой, удерживаемой соленоидом. Когда соленоид обнаружил падение напряжения, рычаг нарушил равновесие набора активированных рычагов, и действие пружины разъединило контакты и очень быстро отключило питание от внешнего источника. Скорость реакции таких устройств имеет решающее значение для предотвращения поражения электрическим током: она должна быть ниже 50 миллисекунд, а новая конструкция предлагала новый и, возможно, более быстрый способ реагирования на внезапную утечку, например, вызванную случайным перерезанием проводов электроинструментом.Ответчики в иске добились успеха, и цена для потребителя существенно снизилась из-за конкуренции между различными устройствами.

    Другой вид проблемы интеллектуальной собственности был проиллюстрирован введением нового выключателя чайника из Китая. Он нарушил патенты Великобритании, и анализ полимера, использованного в его конструкции, показал, что в основной полимер был добавлен неподходящий антипирен. Замедлитель разложился во время формования и образовал большие отверстия в переключателе, что поставило под угрозу его работу.Поощрение производителей к работе с патентообладателями по лицензии открывает доступ к ноу-хау и опыту, тем самым повышая безопасность продукции. Проблема защиты патентов во всем мире сохраняется.

    Полимеры были приняты для использования в качестве соединителей во многих потребительских товарах, и были описаны и проанализированы три проблемы. Небольшая багажная тележка дважды выходила из строя, и в обоих случаях пользователи получали одинаковые травмы. Полипропиленовое крепление было прикреплено к основанию в качестве опоры для загруженной тележки, а также удерживало завязанный центр эластичного шнура для удержания багажа на месте.Первая неисправность фиксации привела к потере глаза, когда деталь внезапно сломалась, и тарзанка отскочила в пользователя. Разрушение было вызвано линиями сварки из-за плохой практики формования. Во втором сбое пострадала женщина-пользователь, и он был вызван загрязнением твердыми частицами, скорее всего, мусором с заводского цеха, добавленным в бункер. Деталь была плохо спроектирована, чтобы противостоять изгибающим напряжениям, и в любом случае была ненужной. Банджи был прикреплен к стальной раме как гораздо более стабильное соединение, а пластиковое литье полностью устранено.

    Велосипедная рама, прикрепленная к задней части автомобиля, внезапно вышла из строя, и три велосипеда были потеряны на дороге и уничтожены. Одна чашка верхнего сустава в ABS, вероятно, сломана из-за усталости от острого угла зуба, а второй сустав сломан из-за перегрузки в таком же углу. Острые углы ослабляют любой прочный полимер, и передовой опыт требует, чтобы в полимерных изделиях всегда указывались большие радиусы кривизны. Даже если обычно нет напряжения, острый угол может вызвать внезапную поломку, когда этого меньше всего ожидаешь.Защелка детской кроватки сломалась аналогичным образом из-за острого угла от усталости, а ребенок упал с кроватки и сломал руку, что подкрепляет сообщение о геометрических источниках напряжения в продуктах, критически важных с точки зрения безопасности.

    Какие более общие замечания можно сделать об этих отказах? На поставщиков комплектующих, таких как формовщики, оказывается большое давление, чтобы максимизировать отдачу от крупных капиталовложений в машины. Но это не должно поощрять плохой контроль качества компонентов или плохую практику литья, например, сокращение времени цикла для максимизации производительности.Разработчики должны тщательно тестировать продукты перед запуском нового устройства, по крайней мере, в соответствии с текущими стандартами, а часто и выше, просто потому, что многие стандарты устанавливают минимальные уровни соответствия и часто устаревают к моменту их публикации. Тестирование продукта само по себе является искусством, потому что часто трудно определить, с какими стрессами и условиями может столкнуться продукт в своей обычной жизни. Но конструкция всегда должна учитывать наихудшую возможную нагрузку, особенно усталостную нагрузку, когда даже небольшая нагрузка, приложенная периодически, может вызвать появление хрупких трещин в концентраторах напряжений.Пользователь часто не подозревает о микротрещинах, потому что они могут быть вообще не видны, когда продукт выгружен, или находится в неясном месте, совершенно вне поля зрения.

    Нет сомнений в том, что современные средства связи, такие как обмен сообщениями по электронной почте, улучшили цикл обратной связи между заинтересованными сторонами во время анализа отказов. Сеть открыла дизайнерам обширные области технической информации, так что производительность продукта может быть улучшена до его выхода на рынок. Для поиска точной информации, необходимой для решения конкретной проблемы, требуется некоторый навык обращения с ключевыми словами, и до сих пор наблюдается недостаток тематических исследований неудачных продуктов и материалов.Однако базовые знания о роли концентрации напряжений в содействии преждевременному разрушению все еще отсутствуют, а понимание принципов литья под давлением все еще находится на довольно примитивном уровне.

    0 comments on “Устройство защитного отключения принцип действия: Принцип работы УЗО | Заметки электрика

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.