ПЗВ (Пристрій захисного відключення)

n1.doc (1 стор.)
Оригінал

Пристрій захисного відключення



http://bits.wikimedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png

Двухполюсное ПЗВ з номінальним струмом 100 А

Пристрій захисного відключення (УЗО; більш точну назву: Пристрій захисного вимикання, що керується диференційним (залишковим) струмом, скор. УЗО? Д) - механічний комутаційний апарат або сукупність елементів, які при досягненні (перевищенні) диференціальним струмом заданого значення за певних умов експлуатації повинні викликати розмикання контактів. Може складатися з різних окремих елементів, призначених для виявлення, вимірювання (порівняння із заданою величиною) диференціального струму і замикання і розмикання електричного кола (роз'єднувача) [1].

Основне завдання УЗО - захист людини від ураження електричним струмом і від виникнення пожежі, викликаного витоком струму через зношену ізоляцію проводів і неякісні з'єднання.

Широке застосування також отримали комбіновані пристрої, що поєднують в собі УЗО і пристрій захисту від надструмів, такі пристрої називаються УЗО? Д з вбудованим захистом від надструмів, або просто діффавтомат.

Зміст

  • 1 Призначення

  • 2 Цілі і принцип роботи

  • 3 Приклад

  • 4 Застосування

  • 5 Перевірка

  • 6 Обмеження

  • 7 Історія

  • 8 Класифікація ПЗВ

    • 8.1 За способом дії

    • 8.2 За способом установки

    • 8.3 За кількістю полюсів

    • 8.4 По виду захисту від надструмів і перевантажень по струму

    • 8.5 За втрату чутливості в разі подвійного заземлення нульового робочого провідника

    • 8.6 По можливості регулювання вимикаючого диференційного струму

    • 8.7 По стійкості при імпульсній напрузі

    • 8.8 За характеристиками наявності постійної складової диференційного струму

  • 9 Характеристики УЗО

    • 9.1 Характеристики, загальні для всіх УЗО? Д

    • 9.2 Тільки для УЗО? Д без вбудованого захисту від коротких замикань

  • 10 Див також

  • 11 Примітки

  • 12 Посилання

[ правити ] Призначення

УЗО призначені для

[ правити ] Цілі і принцип роботи



http://bits.wikimedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png

схема УЗО і принцип роботи

Принцип роботи УЗО заснований на вимірюванні балансу струмів між вхідними в нього струмоведучими провідниками за допомогою диференціального трансформатора струму. Якщо баланс струмів порушений, то УЗО негайно розмикає всі вхідні в нього контактні групи, відключаючи таким чином несправну навантаження.

УЗО вимірює алгебраїчну суму струмів [джерело не вказано 120 днів], що протікають по контрольованих провідникам (двом для однофазного УЗО, чотирьом для трифазного і т. д.): у нормальному стані струм, «втікає» за одним провідникам, повинен бути дорівнює струму, «випливає» по інших, тобто сума струмів, що проходять через УЗО дорівнює нулю (точніше, сума не повинна перевищувати допустиме значення). Якщо ж сума перевищує допустиме значення, то це означає, що частина струму проходить крім УЗО, тобто контрольована електричний ланцюг несправна - в ній має місце витік.

У США, відповідно до National Electrical Code, пристрої захисного відключення (ground fault circuit interrupter - GFCI), призначені для захисту людей, повинні розмикати ланцюг при витоку струму 4-6 мА (точне значення вибирається виробником пристрою і звичайно становить 5 мА) за час не більше 25 мс. Для пристроїв GFCI, що захищають обладнання (тобто не для захисту людей), що відключає диференційний струм може становити до 30 мА. У Європі використовуються ПЗВ з вимикаючим диференціальним струмом 10-500 мА.

З точки зору електробезпеки УЗО принципово відрізняються від пристроїв захисту від надструмів (запобіжників) тим, що УЗО призначені саме для захисту від ураження електричним струмом, оскільки вони спрацьовують при витоках струму значно менших, ніж запобіжники (зазвичай від 2 ампер і більше для побутових запобіжників, що у багато разів перевищує смертельну для людини значення). УЗО повинні спрацьовувати за час не більше 25-40 мс, тобто до того, як електричний струм, що проходить через організм людини, викличе фібриляцію серця - найбільш часту причину смерті при ураженнях електричним струмом.

Ці значення були встановлені шляхом тестів, при яких добровольці і тварини піддавалися впливу електричного струму з відомим напругою і силою струму [2].

Виявлення струмів витоку за допомогою УЗО є додатковим захисним заходом, а не заміною захисту від надструмів за допомогою запобіжників, так як ПЗВ ніяк не реагує на несправності, якщо вони не супроводжуються витоком струму (наприклад, коротке замикання між фазним і нульовим провідниками).

ПЗВ з вимикаючим диференціальним струмом близько 300 мА і більше іноді застосовуються для захисту великих ділянок електричних мереж (наприклад, в комп'ютерних центрах), де низький поріг привів би до помилкових спрацьовувань. Такі низькочутливих УЗО виконують протипожежну функцію і не є ефективним захистом від ураження електричним струмом.

[ правити ] Приклад

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a7/residualcurrentcircuitbreak.jpg

Внутрішній пристрій УЗО, що підключається в розрив шнура живлення

На фотографії показано внутрішній устрій одного з типів ПЗВ. Дане УЗО призначено для установки в розрив шнура живлення, його номінальний струм 13 А, що відключає диференційний струм 30 мА. Даний пристрій є:

Це означає, що УЗО може бути включено тільки при наявності живлячої напруги, при пропажі напруги воно автоматично відключається (така поведінка підвищує безпеку пристрою).

Фазний і нульовий провідники від джерела живлення підключаються до контактів (1), навантаження УЗО підключається до контактів (2). Провідник захисного заземлення (PE-провідник) до УЗО ніяк не може з'єднатися.

При натисканні кнопки (3) контакти (4) (а також ще один контакт, прихований за вузлом (5)) замикаються, і ПЗВ пропускає струм. Соленоид (5) утримує контакти в замкнутому стані після того, як кнопка відпущена.

Котушка (6) на тороідальному осерді є вторинною обмоткою диференціального трансформатора струму, який оточує фазний і нульовий провідники. Провідники проходять крізь тор, але не мають електричного контакту з котушкою [3]. У нормальному стані струм, поточний по фазного провідника, точно дорівнює струму, поточного по нульовому провіднику, проте ці струми протилежні за напрямком. Таким чином, струми взаємно компенсують один одного і в котушці диференціального трансформатора струму ЕРС відсутня.

Будь-який витік струму з захищається ланцюга на заземлені провідники (наприклад, дотик людини, що стоїть на мокрій підлозі, до фазного провідника) призводить до порушення балансу в трансформаторі струму: через фазний провідник «втікає більше струму», ніж повертається по нульовому (частина струму витікає через тіло людини, тобто крім трансформатора). Незбалансований струм у первинній обмотці трансформатора струму призводить до появи ЕРС у вторинній обмотці. Ця ЕРС відразу ж реєструється стежить пристроєм (7), яке відключає харчування соленоїда (5). Відключений соленоїд більше не утримує контакти (4) у замкнутому стані, і вони розмикаються під дією сили пружини, знеструмлюючи несправну навантаження.

Пристрій спроектовано таким чином, що відключення відбувається за частки секунди, що значно знижує тяжкість наслідків від ураження електричним струмом.

Кнопка перевірки (8) дозволяє перевірити працездатність пристрою шляхом пропускання невеликого струму через помаранчевий тестовий провід (9). Тестовий провід проходить через сердечник трансформатора струму, тому струм в тестовому проводі еквівалентний порушення балансу струмонесучих провідників, тобто ПЗВ повинен відключитися при натисканні на кнопку перевірки. Якщо ПЗВ не відключилося, значить воно несправне і має бути замінено.

[ правити ] Застосування

У Росії застосування ПЗВ стало обов'язковим з прийняттям 7-го видання Правил улаштування електроустановок (ПУЕ). Витяги з документів, що регламентують застосування ПЗВ, зібрані тут. Як правило, у випадку побутової електропроводки одне або декілька УЗО встановлюються на DIN-рейку в електрощиті.

Багато виробників побутових пристроїв, які можуть бути використані в сирих приміщеннях (наприклад, фени), передбачають для таких пристроїв вбудоване УЗО. У ряді країн подібні вбудовані УЗО є обов'язковими.

[ правити ] Перевірка

Рекомендується щомісячно перевіряти працездатність ПЗВ. Найбільш простий спосіб перевірки - натискання кнопки «тест», яка зазвичай розташована на корпусі ПЗВ (як правило, на кнопці «тест» нанесено зображення великої літери «Т»). Тест кнопкою може проводитися користувачем, тобто кваліфікований персонал для цього не потрібно. Якщо ПЗВ справно і підключено до електричної мережі, то воно при натисканні кнопки «тест» має одразу ж спрацювати (тобто відключити навантаження). Якщо після натискання кнопки навантаження залишилася під напругою, то УЗО несправне і має бути замінено.

Тест натисканням кнопки не є повною перевіркою УЗО. Воно може спрацьовувати від кнопки, але не пройти повний лабораторний тест, що включає вимір вимикаючого диференційного струму і часу спрацьовування.

Крім того, натисканням кнопки перевіряється саме УЗО, але не правильність його підключення. Тому більш надійною перевіркою є імітація витоку безпосередньо в ланцюзі, яка є навантаженням УЗО. Такий тест бажано проробити хоча б один раз для кожного УЗО після його встановлення. На відміну від натискання кнопки, пробна витік повинна проводитися тільки кваліфікованим персоналом.

[ правити ] Обмеження

УЗО може значно поліпшити безпеку електроустановок, але воно не може повністю виключити ризик ураження електричним струмом або пожежі. ПЗВ не реагує на аварійні ситуації, якщо вони не супроводжуються витоком з захищається ланцюга. Зокрема, ПЗВ не реагує на короткі замикання між фазами і нейтраллю.

УЗО також не спрацює, якщо людина опинилася під напругою, але витоку при цьому не виникло, наприклад, при дотику пальцем одночасно і до фазного, і до нульового провідникам. Передбачити електричну захист від таких дотиків неможливо, так як не можна відрізнити протікання струму через тіло людини від нормального протікання струму в навантаженні. У подібних випадках дієві тільки механічні захисні заходи (ізоляція, непровідні кожухи і т. п.), а також відключення електроустановки перед її обслуговуванням.

Деякі типи ПЗВ (УЗО? Д з допоміжним джерелом живлення, див. класифікацію) мають потребу в харчуванні, яке вони отримують від захищається ланцюга. Тому потенційно небезпечною є ситуація, коли в захищається ланцюга вище ПЗВ нульовий провідник відключений, а фазний залишається під напругою [4]. У цьому випадку ПЗВ буде нездатна відключити ланцюг, так як різниця потенціалів в захищається ланцюга недостатня для функціонування ПЗВ. Так звані електромеханічні УЗО не потребують харчуванні і тому вільні від зазначеного недоліку.

[ правити ] Історія

На початку 1970-х років більшість УЗО випускалися [5] в корпусах типу автоматичних вимикачів. З початку 1980-х років більшість побутових УЗО були вже вбудованими в розетки. У Росії використовуються переважно ПЗВ для монтажу в електрощиті на DIN-рейку, а вбудовані УЗО поки широкого поширення не отримали.

[ правити ] Класифікація ПЗВ

[ правити ] За способом дії

[ правити ] За способом установки

[ правити ] За кількістю полюсів

[ правити ] По виду захисту від надструмів і перевантажень по струму

[ правити ] За втраті чутливості в разі подвійного заземлення нульового робочого провідника

На стадії розгляду

[ правити ] По можливості регулювання вимикаючого диференційного струму

[ правити ] По стійкості при імпульсній напрузі

[ правити ] За характеристиками наявності постійної складової диференційного струму

[ правити ] Характеристики УЗО

[ правити ] Характеристики, загальні для всіх УЗО? Д

[ правити ] Тільки для УЗО? Д без вбудованого захисту від коротких замикань
Навчальний матеріал
© cozap.com.ua
При копіюванні вкажіть посилання.
звернутися до адміністрації