Принцип работы узо

Видео: УЗО- работает без заземления!

Главное назначение устройства защитного отключения (УЗО) - это защита людей от поражения электрическим током при неисправности электрооборудования (изоляции), в результате случайного контакта человека с токоведущими частями. Также УЗО предотвращает возникновение пожара, вызванного возгоранием электропроводки из-за токовых перегрузок и короткого замыкания в электрической сети.

Принцип работы УЗО

Если многие потребители знают для чего нужно устройство защитного отключения, то лишь некоторые из них могут объяснить принцип его действия. А зачем это нужно знать? - скажете вы. Это желательно знать для того, чтобы не допускать ошибок при установке и подключении УЗО.

Как известно из школьного курса физики, электрический ток течет в цепи по фазному проводу через нагрузку потребителя и возвращается обратно по нейтральному проводу. Вот это и легло в основу работы нашего прибора защиты.

Принцип работы устройства защитного отключения основан на сравнивании величины электротока на входе и выходе защищаемого объекта (элемента цепи).

При равенстве этих токов Iвход = Iвыход, устройство не реагирует. А вот если Iвх > Iвых, то прибор чувствует утечку и сразу срабатывает, т.е. УЗО отключает электрическую цепь при появлении в ней токов утечки.

Токи протекающие по фазному и нейтральному проводу должны быть равны. Это касается однофазной двухпроводной сети, для трехфазной четырехпроводной сети ток в нейтрали равен сумме токов, которые протекают в фазах. Если токи не равны – значит имеется утечка, на которую и реагирует прибор защиты.

Принцип работы устройства более подробно

Основным элементом конструкции защитного отключения является дифференциальный трансформатор тока. Это тороидальный сердечник, на который намотаны обмотки.

При нормальной работе сети электрический ток, протекающий в фазном и нулевом проводе, создает в этих обмотках переменные магнитные потоки, которые равны по величине, но противоположны по направлению. Результирующий магнитный поток в тороидальном сердечнике будет равен:
Ф_&sum- = Ф_L - Ф_N = 0

Как видно из формулы магнитный поток в тороидальном сердечнике УЗО равен нулю, следовательно ЭДС в контрольной обмотке наводится не будет, ток в ней, соответственно тоже. Устройство защитного отключения в данном случае работает в штатном режиме.

Теперь представим, что человек коснулся электрического прибора, который в результате повреждения изоляции оказался под фазным напряжением, т.е. на корпус коснулась фаза. Теперь через УЗО кроме тока нагрузки будет протекает дополнительный ток — ток утечки.


Теперь токи в фазном и нулевом проводниках становятся неравными. Результирующий магнитный поток также не будет равен нулю:
Ф_&sum- &ne- 0

Под воздействием результирующего магнитного потока в контрольной обмотке возбуждается ЭДС, под действием ЭДС в ней возникает ток. Ток возникший в контрольной обмотке приводит в действие магнитоэлектрическое реле, которое отключает силовые контакты на устройстве.

Максимальный ток в контрольной обмотке появится тогда, когда в одной из силовых обмоток тока не будет. То есть, это ситуация, когда человек коснется фазного провода, в этом случае ток в нулевом проводе протекать не будет.

Несмотря на то, что ток утечки весьма невелик, УЗО оснащают магнитоэлектрические реле с высокой чувствительностью, пороговый элемент которого способен среагировать на ток утечки 10 мА.

Ток утечки - это один из основных параметров, по которому выбирают устройство защитного отключения. Существует шкала номинальных дифференциальных токов отключения: 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА.

Следует понимать, что данное устройство защиты отключается только при токах утечки, но не срабатывает при перегрузках и коротких замыканиях в сети. Не сработает УЗО и в том случае, если человек одновременно возьмется за фазный и нулевой провод - устройство воспримет его как потребителя (нагрузку), через которую проходит электрический ток.

Для того чтобы решить данную проблему, вместо УЗО устанавливают дифференциальные автоматы, которые по своей конструкции объединяют одновременно устройство защитного отключения и автоматический выключатель.

Проверка работоспособности УЗО

Для того чтобы осуществлять контроль исправности (работоспособности) УЗО, на его корпусе предусмотрена кнопка «Тест», при нажатии на которую искусственно создается ток утечки (дифференциальный ток). Если устройство защитного отключения исправно, то при нажатии на кнопку «Тест», оно отключится. Электрики рекомендуют производить такой контроль примерно один раз в месяц.


Внимание, только СЕГОДНЯ!