Принцип роботи узо та його застосування для захисту від ураження електричним струмом

Принцип роботи узо та його застосування для захисту від ураження електричним струмом

Ми у власній щоденній роботі нерідко

стикаємося з тим, що багато з наших партнерів бажали б більше з'ясувати про

УЗО. Про це модульному пристрої, впровадження якого наказується ПУЕ,

єдиному з модульних пристроїв, просить пожежної сертифікації (цим я

знову бажаю виділити всю значимість усвідомлення принципів його роботи). Ми

вирішили випробувати виконати це прохання. І до того як ви в черговий раз

зверніться до нас за цими виробами, ми б хотіли, щоб ви про їх дізналися те,

що написано в цій статті. Наше виклад, на жаль, перевантажено

захоплюючій інформацією, і наша рекомендація ознайомитися з ним якомога уважніше.

Багато років

назад, я, як і багато, свято вірив у те, що той автоматичний вимикач,

який стоїть в поверховому щиті в разі чого виручить мені життя. Загалом-то,

в один прекрасний момент так і вийшло: Але, вже пізніше, проводячи домашні досліди з

опором власного тіла, я переконався, що автомат не є реальною

захистом від ураження людини електричним струмом і забезпечити

короткозамкненим ланцюга можна далеко не всіма частинами тіла. Іншими словами,

якщо через людину потече очевидний струм в 16А при 220V,

то йому повністю вистачить.

Це означає, що для

того, щоб реально захистити людину від ураження електричним струмом,

потрібно пристрій, вистежує витік струму з ланцюга (ту, яку створить

струм, що протікає через людське тіло). Визначимо, якої величини витоку струму

повинен ідентифікувати такий пристрій. Для орієнтування привожу подальшу

таблицю.

Струм через тіло

Почуття

Підсумок

0,5 mA

Не відчувається. Слабенькі почуття

– мовою,

– кінчиками пальців,

– через рану.

Ненебезпечно

3 mA

Почуття близьке до мурашиних укусів

Безпечно

15 mA

Якщо взялися за провідник, то неможливість відпустити його

Неприємно, але не небезпечно.

40 mA

Судоми тіла, судоми діафрагми

Небезпека ядухи протягом

декількох хвилин.

80 mA

Вібрація шлуночка серця.

Дуже небезпечно,

призводить до досить

швидкої смерті.

Беручи до уваги ці

дані, відповідно до МЕК 1008/EN 61008, концерн виробляє ПЗВ з

спрацьовуванням при струмі витоку 10mA, 30mA, 300mA.

Механізм роботи

УЗО досить простий і будується на двох широковідомих законах фізики:

правилі складання струмів у вузлі і законі індукції. Схематично робота ПЗВ

проілюстрована на малюнку нижче.

Фаза і нейтраль проходять через тороїдальний сердечник, таким

чином, наведені ними в торойде поля обернено орієнтовані. При

умови відсутності витоків у ланцюга, ці поля компенсують один одного. Якщо

з'являється витік, як це показано на малюнку, в обмотці торойда починає текти

струм (бо струми, поточні по неітралі і по фазі, не рівні). Розмір цього струму оцінює реле різницевого

струму "R". При перевищенні певного порогу реле викликає переривання ланцюга. Зараз більш

ретельно торкнемося реле різницевого струму.

На малюнку схематично показано таке реле.

Принцип його

роботи також побудований на законі індукції. Отже, в звичайному стані,

що є приводом розчеплювача утримується в стані рівноваги з одного

боку поля постійного магніту, з іншого – пружиною (позначеної на малюнку

як сила "F"). У разі витоку, струм, наводяться в котушці

торойда, протікає через котушку реле різницевого струму і призводить в осерді

полі, яке компенсує незмінне поле магніту реле. Як підсумок, сила "F" призводить до спрацьовування

розчеплювача. Бажаю побачити, що до такого реле пред'являються високі вимоги

по чутливості. Реле різницевого струму, вбудоване в ПЗВ виробництва АВВ

має чутливість 0,000025 Вт! Дозволити для себе вбудовувати в свої вироби

пристрою настільки високою чутливості можуть далеко не всі виробники.

Всі інші елементи високоякісних УЗО повинні бути теж виконані з

найвищою точністю. Так на фото праворуч представлена УЗО виробництва АВВ,

а ліворуч – іншого виробника (а точніше – підробка).

У ПЗВ на лівому

малюнку видно певний електричний блок, і керуючий сигнал розчеплювача подається

конкретно цим блоком. Є механізм роботи побудований не на чіткій механіці, а на

електроніці і немає чітких даних для вимірювання надійності таких компонент. Як

підсумок, УЗО, побудовані на базі таких електричних блоків, не відповідають

вимогам еталонів, хоча і спрацьовують в певних ситуаціях (і їх

ціна нижче). І справа навіть не в якості девайсів електричного блоку. За

сутності, в даному випадку ми маємо справу з УЗО, залежних від напруги живлення, в

якого не рахуючи того захист не гарантированна при обриві неітралі. І такі УЗО

дозволені тільки для спеціального впровадження або у випадку незмінного

спостереження за обладнанням навченим персоналом. Але УЗД для того й

встановлюється, щоб можливість його спрацьовування в певній ситуації

була всі 100%, і ніяк не 80% чи навіть 50%, як це буває з неякісними

виробами, а деякі з них і зовсім нездатні спрацювати. Не забувайте, що

УЗО в головному встановлюють спочатку для захисту діток!

Зараз

відзначимо ще ряд моментів. В відповідність із систематизацією, УЗО поділяють на:

Tип AC – УЗО, розмикання якого гарантовано в разі, якщо різницевий синусоїдальний струм або

в один момент з'являється, або повільно зростає.

Тип А

– УЗО, розмикання якого гарантовано в разі, якщо синусоїдальний або

пульсуючий різницевий струм або в один момент з'являється, або повільно зростає.

"A" тип ПЗВ коштує дорожче, але сфера його

ймовірного впровадження більше, ніж у типу. Справа в тому, що обладнання,

включає електричні складові, (компи, копіри, факси, …) при пробої

ізоляції на землю можуть створювати несинусоїдальності, але односпрямовані

незмінні пульсуючі струми. У даному випадку зміна індукції (dB1)

викликається пульсуючим односпрямованим незмінним струмом у диференціальному

трансформаторі (реле різницевого струму) стандартного AC-типу має низьку

величину. Дана величина не достатня, щоб дати потрібну енергію для

відкриття контактів вимикача. І в цих випадках слід використовувати ПЗВ типу

. Його спрацьовування виходить через магнітного тороїда з низькою величиною

залишкової індукції та електричного кола у вторинній обмотці трансформатора.

Природно,

викладений тут матеріал – далеко не все, що можна розповісти про УЗО. Дивіться

за нашими публікаціями.

У

висновку я б бажав доповнити свій виклад більш звичайними помилками при

використання ПЗВ, які викликають невірне спрацьовування.

Варіант 1. Сплутані неітралі двох УЗО.

Варіант 2. Паралельне з'єднання неітралей.

Варіант 3. З'єднання харчування на смуги і навантаженні. А,

сутності, невірне підключення проводу неітралі до пристрою.

Варіант 4. З'єднання "N" і "PE" (Додаткове з'єднання "N" і "PE" всередині розетки "SV").

Якщо

у Вас виникнуть питання по УЗО, будь ласка, задавайте їх.

Наші інженери з радістю дадуть відповідь на їх. І, може бути, ми укупі ще

більше дізнаємося про такий простому і такому складному пристрої, як УЗО!

Джерело: gradostroitel.com.ua