Устройство и принцип действия УЗО
Рассмотрим электромеханические УЗО, реагирующие на дифференциальный ток (выключатели дифференциального тока). Устройство УЗО демонстрирует Рисунок 13.
Рисунок 13 . Устройство электромеханического дифференциального УЗО.
Нормальный режим работы УЗО.
Характеризуется тем, что результирующий магнитный поток 4-х проводов электросети, пропущенных через магнитопровод 1, равен нулю или недостаточен для срабатывания электромагнитной защелки 2. Это условие выполняется при любом распределении нагрузки (одно-, двух-, трехфазная), так как любой ток, прошедший слева направо по схеме, вернется и обратно – на магнитопроводе ничего не наведется (магнитные потоки токов «туда» и «обратно» взаимно уничтожатся, ток I2 равен нулю).
Срабатывание УЗО.
Происходит, если появляется ток утечки - Iут, то есть появляется электрическая связь между цепью, защищенной данным УЗО и любой другой цепью. В результате такой связи какая-то часть тока, проходящего через УЗО, вернется к источнику тока (на рисунке – «трансформаторная подстанция») помимо УЗО. В этом случае на магнитопроводе 1 образуется магнитный поток, пропорциональный току утечки, что, в свою очередь, наведет ток I2, который
вызовет срабатывание электромагнитной защелки 2, которая при помощи механизма расцепления 3 отключит защищаемый участок сети (то, что правее по рисунку) от источника тока («трансформаторная подстанция»). Ток утечки - Iут также называется дифференциальным (разностным, IД или IΔ) током.
Электронные УЗО.
Наиболее дорогая часть УЗО – магнитопровод 1, так как для срабатывания электромагнитной защелки 2 магнитопровод должен иметь очень хорошее качество (или большие габариты). Удешевить магнитопровод оказалось возможно, если питать электромагнитную защелку не от тока I2, а непосредственно от сети, а от I2 питать только электронный ключ, управляющий защелкой. Таким образом, электронные УЗО имеют существенный конструктивный недостаток – при ухудшении качества питающей сети (пропадание ноля, падение напряжения) они не отключаются даже в случае возникновения тока утечки.
Параметры УЗО.
УЗО подразделяются по следующим основным параметрам:
- Числу полюсов – два для однофазной (трехпроводной) сети, четыре – для трехфазной (пятипроводной) сети;
-номинальному току нагрузки – 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 Ампер;
-номинальному отключающему дифференциальному току – 10, 30, 100, 300 мА, 500 мА
-по типу дифференциального тока – AC (переменный синусоидальный ток, возникший внезапно либо медленно нарастающий), A (то же, что и AC, плюс выпрямленный пульсирующий ток), B (переменный и постоянный), S (задержка времени срабатывания для обеспечения селективности), G (то же, что и S, но время задержки меньше).
Следует отметить, что ток нагрузки УЗО ограничить не в состоянии и его (УЗО) необходимо защищать от токовых перегрузок и токов короткого замыкания (КЗ) аппаратами защиты (автоматическими выключателями, обеспечивающими как защиту от перегрузки по току, так и от токов КЗ. Ток нагрузки УЗО следует выбирать так, чтобы он был на ступень (номинального ряда токов) больше номинала тока автоматического выключателя защищаемой линии. То есть, если имеется нагрузка, защищенная автоматическим выключателем на ток 16 Ампер, то УЗО следует выбирать на ток нагрузки больше 16 Ампер.
Электробезопасность.
Наиболее важное применение УЗО – обеспечение электробезопасности людей. УЗО обеспечивает:
-защиту от прикосновения к токоведущим частям;
-быстродействующее отключение электроприборов при замыкании на корпус.