Всяка електрическа мрежа трябва да има защитно устройство, но не всеки знае какво е UZO и какъв е принципът на неговата работа. Съкращението е както следва - предпазно устройство.
Това електрическо устройство за ниско напрежение е предназначено да изключва защитената секция на веригата при създаване на диференциален ток, превишаващ номиналната стойност на това устройство.
В нашата статия ще се опитаме да анализираме подробно устройството и принципа на действие на КОД, да разгледаме съществуващите сортове и да разберем каква информация съдържа етикетирането на защитни устройства.
Предназначение на предпазното устройство
Устройството на заземяващата верига на RCD е PE проводник на неутрални проводящи корпуси или части от електрически механизми със съпротивление не повече от 4 ома.
Ако възникне ток на утечка, тези елементи на оборудването могат да бъдат захранени, което представлява опасност за човешкия и животинския живот, когато са в контакт с тях, както и за собствеността като цяло.
Спасяване от електрически шокове - извикване на устройства за наблюдение. Когато се открие изтичащ ток, те изключват напрежението.
Най-голямата опасност се крие във факта, че такива нарушения във веригата са невидими и, в редки случаи, осезаеми, когато при докосване на устройството можете да усетите лек електрически удар.
Основната причина за това явление е нарушаването на изолационния слой на окабеляването. Неконтролираните процеси могат да причинят голяма вреда, следователно защитното оборудване става много популярно в условията на живот.
Въздействието на проводимите мрежи върху човешкото тяло може да има тежки последствия. Този проблем е решен с помощта на уреди за измерване на RCD, свързани със защитния сегмент. Основните изисквания за монтаж и употреба са описани в IEC 60364.
Употребата на RCDs е най-често срещана в еднофазни мрежи с променливо и неутрално заземяване, както и с индикатори за напрежение до 1 kW във формата на вътрешно електрозахранване.
Дизайнът на РДО
Незадължителните характеристики на защитния механизъм ще помогнат да се разбере принципът на действие на RCD, а именно възпроизводимата реакция на устройството към изтичане на ток.
Ключовите работни възли включват:
- трансформаторен диференциален датчик;
- пусково тяло - механизъм, който разбива неправилно функционираща електрическа верига;
- електромагнитно реле;
- контролен блок.
Броячните намотки са свързани към сензора - фаза и нула. При нормална работа на мрежата тези полупроводникови елементи образуват магнитни потоци в ядрото, които имат противоположни посоки един спрямо друг. Поради това магнитният поток е нула.
Трансформаторът се състои от затворена стоманена сърцевина, върху която се носят две серпентини: първична - свързана към източник на променлив ток, вторично - свързана с товар. В колко пъти трансформаторът увеличава променливотоковото напрежение, токът намалява със същото количество
Към вторичната намотка на магнитната сърцевина на трансформатора е свързано електромагнитно реле. Ако мрежата отговаря на стандартните условия на работа, тя не участва.
Когато настъпи изтичащ ток, цялата работа се променя драстично. Фазовите и неутралните проводници започват да преминават през различни токове. Сега стойността на силата и посоката на магнитния поток върху сърцевината на трансформатора също ще имат различни параметри.
Във вторичните намотки се появява ток и при достигане на зададените стойности се възпроизвежда работата на електромагнитното реле. Той е свързан с механизма за изключване. Този пакет реагира и прекъсва електрическата мрежа в точния момент.
Съгласно изискванията за пожарна безопасност контролните проверки на устройството за диференциална защита се извършват редовно, поне веднъж месечно. За това устройството има специален бутон "TEST"
Изпитвателният възел е представен от механизъм на съпротивление - специфичен товар, свързан около диференциалния сензор. Този елемент симулира тока на утечка и по този начин проверява работоспособността на устройството. В тази статия говорихме повече за методите за проверка.
Принципът на работа / работа на RCD е както следва: подаване на ток от фазовата линия към управляващото съпротивление и след това към неутралния проводник, заобикаляйки сензора.
По този начин се създават условия за различни индикатори на тока на входа и изхода на устройството. Този дисбаланс трябва да задейства възел за изключване.
В зависимост от разработчиците, устройството може да варира, но принципът, използван при работата на RCD, е идентичен за всички модели.
Принципът на действие на защитния механизъм
Помислете защо трябва да използвате RCD. Работата на защитното устройство се основава на метода за измерване.
Входящите и изходящите параметри на токовете, преминаващи през трансформатора, са фиксирани. Ако първата стойност е по-голяма от втората, това означава, че в електрическата верига възниква изтичане на ток и устройството възпроизвежда пътуване. Ако параметрите са еднакви, устройството не работи.
При двупроводна система диференциалното устройство не работи, ако ток на същата мощност преминава през фазата и неутралните проводници. Ако има разлика в тези стойности, тогава изолационната повреда в мрежата и защитен механизъм ще затворят повредената зона.
За да разберем по-добре, нека да разгледаме как ще работи РДК във вътрешно табло с биполярна система.
Двупроводен входен проводник (фаза и нула) е свързан към горните клемни блокове. Една фаза и нула, свързани към секцията за натоварване, са свързани към долните клемни блокове, например към електрически контакт от котел или електрическа кана. Защитното заземяване на устройството ще се извършва чрез кабел, заобикаляйки RCD.
В стандартния работен режим движението на електроните се извършва по линейната фаза от входящия кабел към електрическия нагревател на котела / бойлера, протичащо през устройството за диференциална защита. Обратно, те отново се придвижват към земята през RCD, но по протежение на линейно-неутрален.
Ако човек докосне проводящо устройство към тялото, върху което се появи потенциал поради повреда, в тази ситуация през човешкото тяло ще премине изтичане на ток, към което устройството почти незабавно реагира, изключвайки захранващата система.
Например, изолацията в нагревателния елемент на устройството е повредена. По този начин, през водата вътре, токът ще бъде частично изпълнен от тялото, а след това ще се премести на земята чрез окабеляване на защитно устройство.
Текущите остатъци ще се върнат през неутрална линия през РДО. Въпреки това, неговата здравина ще бъде по-малка от количеството на изтичане в сравнение с входящите.
Разликата в производителността се изчислява от диференциалния трансформатор. Ако броят е по-голям от разрешения, устройството незабавно реагира и прекъсва веригата.
В нашата друга статия, ние дадохме препоръки за избора и правилното свързване на КОД за котела.
Целесъобразността на използването на RCDs
Помислете защо трябва да използвате RCD и от какви отрицателни фактори влияе устройството, осигуряващо защита.
На първо място - затварянето на фазата на електрическия корпус. Предимно към проблемните области са нагревателните елементи на нагревателите и пералните машини. Трябва да се отбележи, че разрушаването се образува само в случаите, когато топлинната част се нагрява от действието на ток.
Също така, при неправилно свързване на проводниците. Например, ако се използва усукване без клемна кутия, които впоследствие са заровени в стената и покрити със слой от мазилка. Тъй като повърхността има висока влажност, този обрат ще бъде повреда, която ще изтече в стената.
В този случай механизмът за диференциална защита непрекъснато ще прекъсва захранването на линията, докато секцията е напълно суха или докато свързващият възел не бъде повторен.
Автоматичната защита се използва ефективно в условията на живот: в електрически групи за баня, кухня и изходи, с голям брой уреди за хранене. Идеален, когато този вид устройство е монтирано на всяка група от контакти
Обхватът на устройствата за преглед е доста разнообразен - от обществени сгради до големи предприятия. Оборудвани са с електрически конструкции и схеми, предназначени за приемане и разпределение: табла в жилищни сгради, токови системи за индивидуално потребление и др. Основното нещо с това - да изберете правилния RCD.
Видове устройства и тяхната класификация
Фирмените разработчици предлагат своите продукти с разнообразни възможности, които трябва да се вземат предвид при определяне на желания тип на RCD, като се започне от специфичните условия на работа на електрически проводима мрежа.
За да може средният потребител да вземе необходимото защитно устройство за изключване сред разнообразието от предлагани модели, беше създадена система за класификация въз основа на следните характеристики:
- принцип на работа;
- вид диференциален ток;
- диференциален ток при закъснение на времето;
- брой на полюсите;
- метод на инсталиране.
След това ще разгледаме по-подробно всяка от тези класификации.
Класификация # 1 - по метод на включване
Има само два метода на включване - електромеханични и електронни. В първия случай машината ще изключи захранването на повредената линия, независимо от напрежението на мрежата. Основното работно тяло е тороидалната сърцевина с намотки.
Когато се образува теч, във вторичната верига се формира напрежение, за да се активира работата на релето за поляризация, което води до активиране на механизма за изключване.
Електромеханичните устройства не изискват външно напрежение. Източникът на тяхната работа е диференциалният ток на линията на повреда.
Функционирането на апарата с електронно пълнене зависи изцяло от допълнителното напрежение, т.е. изисква се външно захранване. Тук работното тяло е представено от електронно табло с усилвател.
Няма допълнителни източници, които да акумулират енергия вътре в такъв механизъм, поради което за задействане на веригата се използва външна електрическа верига и ако няма напрежение, устройството няма да прекъсне веригата.
Определяне на типа на устройството: запоете две жици към клемите на батерията АА. Включете RCD и свържете към входа на защитното устройство, а следващия - към изхода. Линиите са свързани към един полюс. Ако устройството се изключи - това означава, че електромеханичният тип е представен, ако не - електронният
Пример за електронен RCD, монтиран на линия с гнездо, от което се захранва микровълнова фурна: нулева фаза се прекъсва, в допълнение към това, по време на същия период се появяват неправилно електрическо окабеляване и възниква късо съединение фаза, т.е. на него се появява опасен потенциал.
Ако докоснете печката, електронният тип защита няма да се активира, защото няма захранване. Именно поради ненадеждността в сравнение с електромеханичния аналог, това устройство е получило по-малко разпределение.
Класификация # 2 - по вид ток на утечка
Всички модели на произведени устройства за безопасност са допълнително разделени от тока на натоварване, преминаващ през устройството. Те обработват напрежението на даден осцилационен формат.
При всички устройства и в паспорта се записва номиналната стойност на работното напрежение. Този параметър трябва да съответства на диапазона на номиналния електрически ток.
Типът високоговорител ще се активира, когато се появи променливо напрежение на утечка в контролираната верига или когато е вълнообразно. Тези устройства са обозначени с "AC" или със символа "~".
Най-подходящият форм-фактор за домашна употреба - UZO-AU. Моделът е най-евтиният от устройства с подобно действие. В паспорта за електротехника, производителите често посочват конкретен модел на защитна машина, подходяща за този продукт.
Тип А се задейства от моменталното формиране на променлив или пулсиращ токов удар в контролирана верига или когато те бавно се увеличават.
Такъв механизъм може да се използва във всички представени ситуации. На тялото на машината има съкращение "А" или символ, както на графично изображение в правоъгълник. 
,
Най-често А-типът е свързан към верига, където контролът на натоварването се възпроизвежда чрез отрязване на горната част на синусоида, например регулиране на показателите за скоростта на движение на обратния двигател с тиристорен преобразувател.
Цената на модела А е няколко пъти по-скъпа в сравнение с ораторите, тъй като тук допълнително се осъществява контролът на постоянното напрежение, възникващо в оборудването на преобразувателя
Подсистема В RCDs са ефективни за възпроизвеждане на реакцията в под-верига на пряк, променлив или трансформиран (ректифициран) ток на утечка.
Това е скъпо оборудване, предназначено за промишлени съоръжения. В условията на живот те не се прилагат.
Представените защитни устройства за пътуване от тип А, В и АС са проектирани за време на активиране от 0.02-0.03 s.
Класификация # 3 - по време на закъснение
Тази класификация предполага разграничение в два вида: S и G. Автоматичната защита на тип S може да се характеризира чрез реакция на селективен формат. Времето за реакция съответства на интервал от 0.15-0.5 s. Препоръчително е да се избере в случай на групово свързване на РДО.
Разпределение на плосък панел с две групи натоварване, където са свързани два различни вида защитни устройства: AU или A, и S
Съгласно схемата на панела са поставени две групи натоварвания под формата на гнезда № 1 и № 2, към които е свързан RCD тип А, а към входа на помещението втората машина е S.
Ако се получи повреда в един единствен лъч, входното устройство става активно само когато колективното устройство не изпълнява функцията си и не прекъсва дефектната част.
Селективността на активиране на отворена верига може да се осъществи чрез друг метод - посредством настройки на ток на утечка. Този метод е най-често срещан.
Разпределение на плосък панел с две групи натоварване, при които са свързани два различни вида защитни устройства: високоговорители с настройка на повреда и второ, но с голяма стойност
Да вземем подобна схема на предходната и да я модифицираме по такъв начин: избираме груповия автомат от типа AU само със зададена стойност от 0.03 А и входа ще бъде подобно устройство само от 0.1 А.
Има ситуации, при които диференциалният ток в веригата за повреда надвишава номиналните настройки на две защитни устройства. За първата верига селективността няма да бъде нарушена, а във втория - токът на прекъсване може да захрани всяко от свързаните устройства.
Апаратът на формфактора G също е представен чрез селективния принцип на усвояване и притежава екстракт от 0.06-0.08 s. Всички описани селективни видове са предназначени за излагане на екстремни течения - до 15 kA.
Някои модели на RCD имат система за регулиране на точката на диорганизация, други нямат тази способност. За домашни цели обаче е подходящ вторият вариант
Ограничаващият ток е важен параметър за избор, тъй като именно поради това се гарантира сигурността.
Например, в помещения с висока влажност, електрозахранването на електрически уреди се извършва с връзка към веригата от устройства за изключване с настройка от 0, 01 А. За стандартни условия на живот - 0, 03 A.
За организацията на пожарна безопасност на сгради - 0.1-0.3 А. Препоръчваме ви да се запознаете със съветите за избор на противопожарна защита RCD и тънкостите на неговата инсталация.
Класификация # 4 - по броя на полюсите
Поради факта, че автоматичното устройство работи на принципа на сравняване на стойностите на тока, преминаващ през него, броят на полюсите в машината ще бъде идентичен с броя на проводимите линии.
Биполярният RCD е обозначен като 2P. Той е включен в еднофазна схема, за да се гарантира защитата на човек и да се предотвратят възможни причини за пожар.
Маркиране на квадруполни RCDs - 4R. Те са проектирани да работят в мрежа с три фази. Възможен е и вариант на инсталационната комбинация, например, устройство с четири полюса е вкарано в двупроводна мрежа.
Това обаче няма да реализира пълния потенциал на устройството, което е икономически неизгодно.
Когато се инсталира автоматичен прекъсвач, заслужава да се вземе предвид вероятността токът на натоварване да надвиши максималните работни стойности на устройството. Затова е монтиран допълнителен прекъсвач с номинално напрежение не повече от работния ток на охранителната система
Класификация # 5 - по метод на инсталация
Тъй като устройствата за диференциална защита са направени в различни корпуси, те могат да се използват като стационарни или преносими.
Във втория случай апаратът се доставя с удължител. Приборы, фиксирующиеся на din-рейке, монтируются в электрощит, что размещается либо в коридоре, либо в квартире.
Также есть варианты исполнения вида УЗО-розетка и УЗО-вилка. И в первом, и во втором случае любой электроприбор, подключенный посредством такого механизма, при поломке не представляет опасности для человека.
Полная расшифровка маркировочных значений
В обязательном порядке на корпусе устройства присутствует название фирмы-разработчика. Далее следует стандартизированная маркировка с обозначением серийного номера.
Для расшифровки аббревиатуры будем использовать такой пример [F][X]00[X]-[XX] :
- [F] – устройство защитного отключения;
- [X] – формат исполнения;
- 00 – цифровые или буквенно-цифровые обозначения серии;
- [X] – количество полюсов: 2 или 4;
- [XX] – характеристики по виду тока утечки: АС, А и В.
Также здесь будут обозначены и номинальные параметры прибора, на которые при выборе необходимо обратить особое внимание.
Расшифровка аббревиатуры: 1 – бренд; 2 – тип устройства; 3 – селективный вид; 4 – соответствие европейским стандартам; 5 – номинальный рабочий ток и уставка; 6 – максимальное переменное рабочее напряжение; 7 – номинальный ток, который прибор может выдержать; 8 – дифференциальная включающая и отключающая способность; 9 – электросхема; 10 – ручная проверка работоспособности; 11 – маркировка положения переключателя
К максимальным параметрам, на которые рассчитаны устройства, относятся: напряжение Un, ток In, дифференциальное значение тока размыкания цепи IΔn, способность включения и отключения Im, коммутационная способность при замыканиях Icn .
Основные маркировочные значения должны быть расположены таким образом, чтобы оставаться видимыми после установки прибора. Некоторые параметры могут наноситься сбоку или на задней панели, видимые только до монтажа изделия.
Выходы, предназначенные только для подсоединения нулевого провода, обозначаются латинским символом « N ». На отключенный режим УЗО указывает символ « О » (окружность), включенный - короткая вертикальная черта « I ».
Не на каждое изделие нанесены оптимальные температурные показатели окружающей среды. В тех моделях, где есть символ 
- это значит, что диапазон рабочего режима от -25 до + 40 °C, если нет никаких обозначений - имеются в виду стандартные показатели от -5 до +40 °С.
Заключения и полезно видео по темата
Видеоматериал с подробным обзором всех составляющих элементов обзорных механизмов защиты, их предназначения и принципа взаимодействия друг с другом:
Описание всех типов защитных автоматов, а также советы, как правильно делать свой выбор:
Ответ на извечный вопрос, на чем остановить свой выбор – на дифференциальном автомате, или на УЗО + секреты монтажа:
Применение УЗО - выгодное и правильно решение не только со стороны экономии, но, с точки зрения пожарной безопасности, и защиты человека.
Рекомендуется максимально задействовать его потенциал в бытовых условиях, устанавливая на все группы электротехники для обеспечения полной изоляции от воздействия электричества .
У вас остались вопросы по принципу действия или классификации устройств защитного отключения? Или вы хотите дополнить изложенный материал полезными сведениями? Пишите, пожалуйста, свои уточнения в блоке комментариев, задавайте вопросы – эксперты и компетентные посетители нашего сайта постараются максимально развернуто вам ответить.