Главное меню
 
Поиск на сайте



Опрос
 

Какие статьи о ремонте Вы бы хотели прочитать

О ремонте квартиры
О ремонте офиса
О ремонте ресторана
Статьи о дизайне
Сделать видео-раздел
Мне все равно
 
 
 
 
Новое на форуме

Машинная штукатурка

Реставрация ванн

Полусухая стяжка пола

Машинная штукатурка

Бригада в Москве для строительно-ремонтные работы

Ремонт офисных помещений

Помогите выбрать дизайн

качественный ремонт

Элитный ремонт

Отделка




__________________
Это нужно знать
Демонтаж
Подумай:
 Демонтаж офиса и квартиры на первый взгляд простая работа, но это только на первый взгляд. На самом деле для проведения демонтажных работ нужно специальное оборудование, специалисты – которые в краткие строки смогут демонтировать и перенести мусор, а также от демонтажа зависят и подготовительные работы!

УЗО

 УЗО - эффективное противопожарное и электрозащитное средство

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ УЗО

Функционально УЗО можно определить как быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке.

Основные функциональные блоки УЗО представлены на рис. 3.2.

Структура УЗО

Рис 3.2. Структура УЗО

Важнейшим функциональным блоком УЗО является дифференциальный трансформатор тока 1. В абсолютном большинстве УЗО, производимых и эксплуатируемых в настоящее время во всем мире, в качестве датчика дифференциального тока используется именно трансформатор тока. В литературе по вопросам конструирования и применения УЗО этот трансформатор иногда называют трансформатором тока нулевой последовательности - ТТНП, хотя понятие "нулевая последовательность" применимо только к трехфазным цепям и используется при расчетах несимметричных режимов многофазных цепей.

Пусковой орган (пороговый элемент) 2 выполняется, как правило, на чувствительных магнитоэлектрических реле прямого действия или электронных компонентах. Исполнительный механизм 3 включает в себя силовую контактную группу с механизмом привода.

В нормальном режиме, при отсутствии дифференциального тока - тока утечки, в силовой цепи по проводникам, проходящим сквозь окно магнитопровода трансформатора тока 1 протекает рабочий ток нагрузки. Проводники, проходящие сквозь окно магнитопровода, образуют встречно включенные первичные обмотки дифференциального трансформатора тока. Если обозначить ток, протекающий по направлению к нагрузке, как I1, а от нагрузки как I2, то можно записать равенство:

I1 = I2.

Равные токи во встречно включенных обмотках наводят в магнитном сердечнике трансформатора тока равные, но векторно встречно направленные магнитные потоки Ф1 и Ф2. Результирующий магнитный поток равен нулю, ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора также равен нулю.

Пусковой орган 2 находится в этом случае в состоянии покоя.

При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприемника, на который произошел пробой изоляции, по фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки I1 протекает дополнительный ток - ток утечки (ID), являющийся для трансформатора тока дифференциальным (разностным).

Неравенство токов в первичных обмотках (I1 + ID в фазном проводнике) и (I2, равный I1, в нейтральном проводнике) вызывает неравенство магнитных потоков и, как следствие, возникновение во вторичной обмотке трансформированного дифференциального тока. Если этот ток превышает значение уставки порогового элемента пускового органа 2, последний срабатывает и воздействует на исполнительный механизм 3.

Исполнительный механизм, обычно состоящий из пружинного привода, спускового механизма и группы силовых контактов, размыкает электрическую цепь. В результате защищаемая УЗО электроустановка обесточивается.

Для осуществления периодического контроля исправности (работоспособности) УЗО предусмотрена цепь тестирования 4. При нажатии кнопки "Тест" искусственно создается отключающий дифференциальный ток. Срабатывание УЗО означает, что оно в целом исправно.

УЗО - эффективное противопожарное и электрозащитное средство

ТИПЫ УЗО

По условиям функционирования УЗО подразделяются на следующие типы: АС, А, В, S, G.

  • УЗО типа АС - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий.
  • УЗО типа А - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие.
  • УЗО типа В - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи.
  • УЗО типа S - устройство защитного отключения, селективное (с выдержкой времени отключения).
  • УЗО типа G - то же, что и типа S, но с меньшей выдержкой времени.

Принципиальное значение при рассмотрении конструкции УЗО имеет разделение устройств по способу технической реализации на следующие два типа:

УЗО, функционально не зависящие от напряжения питания (электромеханические). Источником энергии, необходимой для функционирования - выполнения защитных функций, включая операцию отключения, является для устройства сам сигнал - дифференциальный ток, на который оно реагирует;

УЗО, функционально зависящие от напряжения питания (электронные). Их механизм для выполнения операции отключения нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника. Применение устройств, функционально зависящих от напряжения питания, более ограничено в силу их меньшей надежности, подверженности воздействию внешних факторов и др. Однако основной причиной меньшего распространения таких устройств является их неработоспособность при часто встречающейся и наиболее опасной по условиям вероятности электропоражения неисправности электроустановки, а именно - при обрыве нулевого проводника в цепи до УЗО по направлению к источнику питания. В этом случае "электронное" УЗО, не имея питания, не функционирует, а на электроустановку по фазному проводнику выносится опасный для жизни человека потенциал.

Стандарт МЭК 364-5-53 "Электроустановки зданий. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Коммутационная аппаратура и аппаратура управления" определяет следующие требования к УЗО, функционально зависящим от напряжения питания:

  • 531.2.2. Выбор устройств (УЗО) с учетом их функциональной зависимости от напряжения питания.
  • 531.2.2.1. Устройства защиты (УЗО), управляемые остаточным током, могут иметь или не иметь вспомогательный источник питания, принимая во внимание требования пункта 531.2.2.2.
  • 531.2.2.2. Применение устройств защиты, управляемых остаточным током, со вспомогательным источником питания, не отключающего автоматически защищаемую цепь в случае отказа вспомогательного источника, разрешается только при выполнении одного из двух условий:
  • защита от непрямого контакта по п. 413.1 обеспечивается даже в случае отказа вспомогательного источника;
  • устройства монтируются в установках, управляемых, испытываемых и проверяемых обученным (ВА4) или высококвалифицированным (ВА5) персоналом.

"Электронное" УЗО с функцией отключения сети

Рис 3.3. "Электронное" УЗО с функцией отключения сети:

1 - дифференциальный трансформатор тока; 2 - электронный усилитель; 3 - цепь теста; 4 - удерживающее реле; 5 - блок управления; Н - нагрузка; Т - кнопка "Тест"

В конструкции "электронных" УЗО, производимых в США, Японии, Южной Корее и в некоторых европейских странах (рис. 3.3), как правило, заложена функция отключения от сети защищаемой электроустановки при исчезновении напряжения питания. Эта функция конструктивно реализуется с помощью электромагнитного реле, работающего в режиме самоудерживания. Силовые контакты реле находятся во включенном положении только при протекании тока по его обмотке (аналогично магнитному пускателю).

При исчезновении напряжения на вводных зажимах устройства якорь реле отпадает, при этом силовые контакты размыкаются, защищаемая электроустановка обесточивается. Подобная конструкция УЗО обеспечивает гарантированную защиту от поражения человека в электроустановке и в случае обрыва нулевого проводника.

В США применяются в основном УЗО, встроенные в розеточные блоки. На одном объекте, например, небольшой квартире устанавливается по 10-15 устройств. Розетки, не оборудованные УЗО, обязательно запитываются шлейфом от розеточных блоков с УЗО.

К сожалению, в нашей стране, в отличие от общепринятой в мировой практике концепции, целым рядом предприятий производятся электронные УЗО на базе типового автоматического выключателя.

Эти устройства функционируют следующим образом.

При возникновении дифференциального тока с модуля защитного отключения, содержащего дифференциальный трансформатор и электронный усилитель, на скомпонованный с модулем автоматический выключатель подается либо электрический сигнал (на модифицированную катушку токовой отсечки), либо с якоря промежуточного реле через поводок осуществляется механическое воздействие на механизм свободного расцепления выключателя. В результате автоматический выключатель срабатывает и отключает защищаемую цепь от сети. При отсутствии напряжения на входных зажимах такого устройства (например, при обрыве нулевого проводника до УЗО), во-первых, из-за отсутствия питания не функционирует электронный усилитель, во-вторых, отсутствует энергия, необходимая для срабатывания автоматического выключателя.

Таким образом, в случае обрыва нулевого проводника в питающей сети устройство неработоспособно и не защищает контролируемую цепь. При этом в данном аварийном режиме (при обрыве нулевого проводника) опасность поражения человека электрическим током усугубляется, так как по фазному проводнику через неразомкнутые контакты автоматического выключателя в электроустановку выносится потенциал. Пользователь, полагая, что в сети напряжения нет, теряет обычную бдительность по отношению к электрическому напряжению и часто предпринимает попытки устранить неисправность и восстановить электропитание - открывает электрический щит, проверяет контакты, - подвергая тем самым свою жизнь смертельной опасности.

В европейских странах - Германии, Австрии, Франции электротехнические нормы допускают применение УЗО только первого типа - не зависящих от напряжения питания. УЗО второго типа разрешено применять в цепях, защищаемых электромеханическими УЗО, только в качестве дополнительной защиты для конечных потребителей, например, для электроинструмента, нестационарных электроприемников и т.д.

Электромеханические УЗО производят ведущие европейские фирмы - Siemens, ABB, GE Power, ABL Sursum, Hager, Kopp, AEG, Baco, Legrand, Merlin-Gerin, Circutor и др.

В России большое распространение получили электромеханические устройства - АСТРО*УЗО. Более 30 модификаций АСТРО*УЗО серийно производятся государственным предприятием - ОПЗ МЭИ.

В качестве примечания необходимо отметить, что, к сожалению, на отечественном рынке появилось огромное количество самых разнообразных подделок УЗО и устройств не установленного происхождения, имеющих часто привлекательный внешний вид, но по техническим параметрам не выдерживающих даже приемосдаточных испытаний.

Применение подобных устройств, учитывая особое назначение УЗО - защиту жизни и имущества человека, является совершенно недопустимым. Поэтому, при приобретении УЗО необходимо обратить особое внимание на наличие сопроводительной технической документации, в том числе обязательно двух сертификатов - сертификата соответствия и сертификата пожарной безопасности.

Устройство УЗО со встроенной защитой от сверхтоков

Рис 3.4. Устройство УЗО со встроенной защитой от сверхтоков:

1 - катушка токовой отсечки; 2 - биметаллическая пластина; 3 - дифференциальный трансформатор тока; 4 - магнитоэлектрический расцепитель, реагирующий на дифференциальный ток; 5 - тестовый резистор; 6 - силовые контакты; Н - нагрузка; Т - кнопка "Тест"

Существует класс приборов - УЗО со встроенной защитой от сверхтоков (RCBO), так называемые "комбинированные" УЗО (рис. 3.4).

Практически все фирмы-производители УЗО имеют в своей производственной программе УЗО со встроенной защитой от сверхтоков. Как правило, их доля в общем объеме выпускаемых устройств защитного отключения не превышает одного-двух процентов. Это объясняется довольно ограниченной областью их применения - незначительная, неизменяемая нагрузка, автономный электроприемник и т.п.

Показательным примером является освещение рекламных щитов, установленных на уличных павильонах остановок общественного транспорта, где питание двух-трех люминесцентных ламп осуществляется через комбинированное УЗО с номинальным рабочим током 6 А и номинальным отключающим дифференциальным током 30 мА.

Конструктивной особенностью УЗО со встроенной защитой от сверхтоков является то, что механизм размыкания силовых контактов запускается при воздействии на него любого из трех элементов - катушки с сердечником токовой отсечки, реагирующей на ток короткого замыкания, биметаллической пластины, реагирующей на токи перегрузки и магнитоэлектрического расцепителя, реагирующего на дифференциальный ток.

Применение УЗО со встроенной защитой от сверхтоков, целесообразно лишь в обоснованных случаях, например, для одиночных потребителей электроэнергии.

Технические параметры устройств защитного отключения

 НОРМИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ УЗО

Согласно ГОСТ Р 50807-95 нормируются следующие параметры УЗО:

  • Номинальное напряжение (Un) - действующее значение напряжения, при котором обеспечивается работоспособность УЗО.
    Un = 220, 380 В.
  • Номинальный ток нагрузки (In) - значение тока, которое УЗО может пропускать в продолжительном режиме работы.
    In = 6; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 125 А.
  • Номинальный отключающий дифференциальный ток (IDn) - значение дифференциального тока, которое вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации.
    IDn = 0,006; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5 А.
  • Номинальный неотключающий дифференциальный ток (IDn0) - значение дифференциального тока, которое не вызывает отключение УЗО при заданных условиях эксплуатации.
    IDn0 = 0,5 IDn.
  • Предельное значение неотключающего сверхтока (Inm) - минимальное значение неотключающего сверхтока при симметричной нагрузке двух и четырехполюсных УЗО или несимметричной нагрузке четырехполюсных УЗО.
    Inm = 6 In.
  • Сверхток - любой ток, который превышает номинальный ток нагрузки.
  • Номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) (Im) - действующее значение ожидаемого тока, который УЗО способно включить, пропускать в течение своего времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности.
    Минимальное значение Im = 10 In или 500 А (выбирается большее значение).
  • Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току (IDm) - действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое УЗО способно включить, пропускать в течение своего времени размыкания и отключить при заданных условиях эксплуатации без нарушения его работоспособности.
    Минимальное значение IDm = 10 In или 500 А (выбирается большее значение).
  • Номинальный условный ток короткого замыкания (Inc) - действующее значение ожидаемого тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий, при заданных условиях эксплуатации, без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность.
    Inc = 3000; 4500; 6000; 10 000 А.
  • Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания (IDc) - действующее значение ожидаемого дифференциального тока, которое способно выдержать УЗО, защищаемое устройством защиты от коротких замыканий при заданных условиях эксплуатации без необратимых изменений, нарушающих его работоспособность.
    IDc = 3000; 4500; 6000; 10 000 А.

В ГОСТ Р 51326.1-99 содержится требование: "Изготовитель должен сообщить выдерживаемые УЗО значения интеграла Джоуля (I2t) и пикового тока (Ip). В случае если они не определены, применяют минимальные значения (табл. 4.1)".

 

Таблица 4.1.

Inc и IDc Ip, kA

I2t, kA2*c

In ? 16 16 < In ? 32 32 < In ? 40 40 < In ? 63 63 < In ? 80 80 < In ? 125
3000 Ip 1.10 1.85 2.35 3.30 3.70 3.95
I2t 1.20 4.50 8.70 22.5 36.0 65.0
4500 Ip 1.15 2.05 2.70 3.90 4.80 5.60
I2t 1.45 5.00 9.70 25.0 40.0 72.5
6000 Ip 1.30 2.30 3.00 4.05 5.10 5.80
I2t 1.60 6.00 11.5 28.0 47.0 82.0

 

Номинальное время отключения Tn - промежуток времени между моментом внезапного возникновения отключающего дифференциального тока и моментом гашения дуги на всех полюсах.

Стандартные значения максимально допустимого времени отключения УЗО типа АС при любом номинальном токе нагрузки и заданных нормами значениях дифференциального тока не должны превышать приведенных в табл. 4.2.

Таблица 4.2.

Время отключения Tn, с
IDn 2 IDn 5 IDn 500 А
0,3 0,15 0,04 0,04

 

Максимальное время отключения, установленное в табл. 4.2, распространяется также на УЗО типа А. При этом испытания УЗО типа А проводят при значениях токов IDn, 2IDn, 5IDn и 500 А с коэффициентом 1,4 (при IDn > 0,01 А) и с коэффициентом 2 (при IDn = <0,01 А).

Стандартные значения допустимого времени отключения и неотключения для УЗО типа S при любом номинальном токе нагрузки свыше 25 А и значениях номинального дифференциального тока свыше 0,03 А не должны превышать приведенных в табл. 4.3.

Таблица 4.3.

Дифференциальный ток IDn 2 IDn 5 IDn 500 А
Максимальное время отключения 0,5 0,2 0,15 0,15
Минимальное время неотключения 0,13 0,06 0,05 0,04

 

На рис. 4.1 приведена графическая интерпретация области срабатывания УЗО в зависимости от кратности дифференциального тока.

Рис 4.1. Времятоковая характеристика УЗО

В качестве примера исполнения УЗО, отвечающего всем требованиям ГОСТ Р 50807-95, в табл. 4.4 приведены технические характеристики АСТРО*УЗО производства ОПЗ МЭИ. На рис. 4.2 показан внешний вид УЗО.

Таблица 4.4.

Наименование параметра Номинальное значение
Номинальное напряжение Un, B 220, 380*
Частота fn, Гц 50
Номинальный ток нагрузки In, A 16, 25, 40, 63, 80*
Номинальный отключающий дифференциальный ток (установка) IDn, мА 10, 30, 100, 300*
Номинальный неотключающий дифференциальный ток IDn0 0.5 IDn
Номинальная включающая и отключающая (коммутационная) способность Im, A 1500
Номинальный условный ток короткого замыкания (термическая стойкость) при последовательно включенной плавкой вставке 63 А Inc, A 10000
Номинальное время отключения при номинальном дифференциальном токе Тn, не более, мс 30
Диапозон рабочих температур, оС -25 - 40
Максимальное сечение подключаемых проводов, мм2 25.50*
Срок службы:
электрических циклов, не менее
4000
механических циклов, не менее
10000

     * В зависимости от модификации устройства

Внешний вид УЗО

Рис 4.2. Внешний вид УЗО

Просмотров: 5711      Категория: Школа ремонта

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

 
  ООО Престиж
Престиж © 2011-2017


Инструмент для ремонта