Узо в трехфазной сети принцип работы: Принцип работы трехфазного УЗО

Содержание

Принцип работы трехфазного УЗО

Приветствую Вас, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info.

В одной из предыдущих статей я подробно рассматривал, для чего применяется устройство защитного отключения и как оно работает. Подробно смотрите статью Устройство и принцип работы однофазного УЗО.

В этой статье речь пойдет об устройстве и принципе работы трехфазного УЗО.

Трёхфазные УЗО работают по такому же принципу, как и однофазные. Внутри они содержат трансформатор тока, первичная обмотка которого образована четырьмя проводами: тремя фазными L_A L_B L_C и нулевым N.

В однофазных УЗО первичная обмотка состоит из двух проводов – фазного и нулевого.

При отсутствии утечки геометрическая сумма токов первичных обмоток трансформатора тока равна нулю, т.е.

IА+IВ+IС+IN=0,

суммарный магнитный поток тоже будет равен нулю, поэтому ток во вторичной обмотке трансформатора тока (обмотке управления) отсутствует.

Предположим, что в фазе L_B произошла утечка тока на заземленный корпус электрооборудования.

Геометрическая сумма токов в первичных обмотках не равна нулю (сумма токов в трех фазных проводах не равна току в нулевом проводе). Суммарный магнитный поток, наводимый этими токами в сердечнике трансформатора тока, будет отличен от нуля.

Он будет наводить во вторичной обмотке управления трансформатора тока ток, который приведет к срабатыванию электромагнитного реле.

Реле, воздействуя на механизм расцепителя УЗО, отключит цепь нагрузки от питающей сети.

Таким образом, принцип работы трехфазного УЗО аналогичен принципу действия однофазного, с небольшими отличиями.

Подробно Принцип работы трехфазного УЗО смотрите в видео

Рекомендую также прочитать:

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.

Устройство УЗО и принцип действия.

Конструкция УЗО.

Работа УЗО при обрыве нуля.

Как проверить тип УЗО?

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?

Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?

Трехфазное УЗО — назначение, устройство, как работает. Принцип работы трехфазного УЗО

УЗО – устройство защитного отключения. Это устройство знакомо многим, но почему-то не все верят в то, что УЗО действительно работает. При этом, никто еще не смог дать конкретного ответа, почему он так думает. Спешу вас заверить: устройство защитного отключения действительно работает, поэтому в целях собственной безопасности и предотвращения несчастных случаев, связанных с поражением электрическим током, такое устройство стоит установить каждому.

Схема подключения УЗО достаточно проста, и с финансовой точки зрения тоже себя оправдывает. Да и экономить на собственной безопасности неправильно. Поэтому еще раз: устройство защитного отключения НЕОБХОДИМО, если вы задумываетесь о своей безопасности и безопасности ваших домочадцев.

Электроэнергия по потребителям распространяется через однофазные либо трехфазные сети. В зависимости от количества фаз в сети, меняются и схемы подключения автоматов (автоматических выключателей) и схемы подключения УЗО.

В данной статье поговорим о подключении устройств защитного отключения именно к трехфазным сетям, рассмотрим схемы правильного подключения, а также узнаем, как работает трехфазное УЗО.

Внимание! Чтобы правильно рассчитать и выбрать аппараты защиты, необходимо соблюдать следующие пункты:

1. Знать назначение, конструкцию и принцип действия всех компонентов

2. Разбираться в параметрах и характеристиках

3. Знать нормативные документы и методику выбора

Понятно, что рядовой обыватель скорее всего с этими вещами не знаком, поэтому будет приглашать мастера. А вот мастеру уже можно задать вопросы, и если он уверенно и правильно расскажет о назначении устройства, схеме его работы, то это хороший мастер. Вот если он не сможет этого сделать – лучше вызовите другого. Большинство несчастных случаев связано именно с некомпетентностью.

Назначение трехфазного УЗО

Итак, для начала разберемся с однофазными и трехфазными сетями. Нужно знать следующее: в обычных квартирах сеть – однофазная, а вот в частных домах – нередко присутствует трехфазная сеть. УЗО, применяемое в однофазной сети, называется двухполюсным. То есть, один контакт подключается к фазе, второй – для подключения нулевого провода. Нетрудно вычислить, что в трехфазной сети будет применяться 4-х полюсное УЗО: три контакта подключаются к фазам, четвертый, соответственно, ноль

Как мы уже поняли, трехфазные УЗО применяются в трехфазных сетях. Их задача ничем не отличается от устройств, применяемых в однофазной сети: защищать от утечки тока.

Вкратце напомним принцип работы УЗО: определяет и реагирует на разницу тока, проходящего через устройство. При этом, в отличие от УЗО в однофазной сети, трехфазное УЗО можно подключить как и с нулевым проводом, так и без него. Соответственно, при подключении с нулевым проводом задействованы все четыре провода сети, а если подключать без нейтрали, то только три провода, четвертый контакт остается незадействованным.

Теперь познакомимся с номиналами защитных устройств, используемых в трехфазных сетях. Маленький нюанс: одни производители указывают величину тока утечки в миллиамперах, другие в амперах. Четырехполюсные УЗО бывают 10, 30, 100, 300, 500 миллиампер (0.01, 0.03, 0.1, 0.3, 0.5 ампер соответственно).

Важно! Если вы планируете установку УЗО для защиты человека, то номинал устройства защиты не должен превышать 30 миллиампер. Остальные номиналы используются для защиты от возгораний и сохранности потребителей, как правило, устанавливаются на входе щитка.

Обычно к частным домам подводят три фазы мощностью 15 кВт. В этом случае для обеспечения защиты человека от удара током не имеет смысла устанавливать трехфазное УЗО на входе, так как если на одной из фаз произойдет утечка тока, устройство отключит все три фазы. В этом случае имеет смысл устанавливать трехфазное УЗО для отдельных трехфазных потребителей, коими могут быть котлы, электроплиты и другое трехфазное электрооборудование.

Однако не всегда их используют для трехфазных потребителей. Трехфазное УЗО можно использовать не только в трехфазной, но и в однофазной сети и такие устройства часто можно встретить в обычном квартирном щите. Изюминка в том, что используя трехфазное устройство защитного отключения в однофазной сети грамотно распределив нагрузку можно добиться существенной экономии бюджета. У многих профессионалов они пользуются все большей популярностью.

Но, такие манипуляции должен проводить опытный мастер, иначе, при неравномерном распределении нагрузки получится перекос между фазами (проще – аварийная ситуация). А как собрать такой щит мы рассмотрим в отдельной статье.

Устройство трехфазного УЗО

Теперь подробно поговорим об устройстве трехфазного УЗО. Как уже было сказано, в трехфазной сети имеется три фазных проводника и один нулевой.

Напряжение между любой фазой и нулем – 220 вольт, как положено, а напряжение между фазами – 380 вольт.

Основным компонентом устройства защитного отключения является дифференциальный трансформатор. Это обычный магнитопровод из ферромагнитного материала с обмоткой. Помимо дифференциального трансформатора в УЗО присутствуют следующие компоненты:

1. Корпус

2. Силовые контакты (подвижные и неподвижные)

3. Механизм независимого сцепления

4. Силовые провода

5. Реле расцепления

6. Кнопка “Тест”

Теперь узнаем, что же происходит. Через катушку ЭДС, которая является частью трансформатора устройства защитного отключения проходят все провода трехфазного питания, включая нулевой провод. Так как при нормальном потреблении прибора суммарные токи всех 4-х проводов равны нулю, ЭДС в катушке не возникает.

При возникновении утечки тока по любому из проводов, происходит разбаланс, и, как следствие, сердечник трансформатора намагничивается. Все это приводит к возникновению тока в обмотке трансформатора. Если величина этого тока превышает ток срабатывания УЗО, автоматика отключает питание.

Пояснение работы устройства

Понятное дело, что неподготовленному человеку будет сложно понять принцип работы УЗО, поэтому в качестве примера возьмем обычные батареи водяного отопления. Итак, мы имеем следующее:

1. Замкнутый контур отопления – наши провода

2. Вода – ток, протекающий по проводам.

Теперь всем понятно, что пока вода спокойно протекает по трубам, система работает без проблем. Но вдруг в одной из труб контура образовалась дыра.

Понятное дело, что часть воды будет через эту дыру утекать. Получается, в начале замкнутого контура в трубу подали, к примеру, четыре куба воды, а на выходе из контура воды стало только три куба. Так как наша система замкнута (сколько вошло – столько и должно выйти), то эта разница на входе и выходе сигнализирует о том, что в замкнутой системе возникла утечка.

По этому же принципу работает и УЗО. Это устройство сравнивает сколько тока ушло и сколько пришло, и если появляется разница, то устройство автоматически отключается.

В однофазной сети УЗО сравнивает токи только в двух проводах, один из которых фазный, а второй – нулевой. Время срабатывания устройства – несколько миллисекунд.

Принцип работы трехфазного УЗО при несимметричной нагрузке

Принцип работы УЗО в трехфазной сети аналогичен его работе в сети, где присутствует одна фаза. Но, если в однофазной сети всего два провода, то в трехфазной – четыре.

К сведению, обычно фазы обозначают латинскими буквами (А, B, C) а нейтраль всегда обозначают буквой N.

Теперь снова повторим: в однофазной сети ток течет в одном направлении по фазному проводу, и по нулевому проводу в другом. Значения токов при нормальной работе – одинаковые. Если вспомнить наш пример с отоплением, то 2 куба вошло и 2 куба вышло. При такой работе во вторичной обмотке трансформатора УЗО ток не возникает.

В трехфазном УЗО геометрическая сумма I1+I2+I3 = 0 (ему геометрическая? — вспомните векторы!) всех четырех проводов равна нулю (при равенстве нагрузки). То есть, как и в однофазной сети, во вторичной обмотке трансформатора ток не возникает.

Но, как только в сети возникает утечка тока, баланс в первичной обмотке будет нарушен, и тогда во вторичной обмотке возникнет ток, который запустит механизм срабатывания УЗО.

Внимательный читатель наверняка обратил внимание на оговорку “при равенстве нагрузки”, и естественно задался вопросом: а что если нагрузка на фазы не будет одинакова? Сработает ли УЗО при возникновении утечки в таком случае?

Спешу успокоить: УЗО сработает, и вот почему. Возьмем в качестве примера следующие данные:

1. Фаза А – 10 ампер

2. Фаза В – 5 ампер

3. Фаза С – 15 ампер

Для несимметричной нагрузки должно выполняться геометрическое равенство I1+I2+I3=IN. Считаем: 10 + 5 + 15 = 30. Ток в 30 А, это ток который возвращается в сеть по нулевому проводу. То есть, баланс нашего тока равен 30 Ампер.

Во вторичной обмотке – ток равен нулю. То есть, при значении 30 Ампер во вторичной обмотке ток равен нулю и трехфазное УЗО работает в нормальном режиме. Теперь, в случае утечки тока на одной из фаз, равенство нарушится, и баланс не будет равным 30, а значит во вторичной обмотке появится ток. Как только там появляется ток – срабатывает реле устройства, УЗО отключается.

Важно! Если вы устанавливаете УЗО на водонагреватель (бойлер), который работает от напряжения 380 вольт, то обратите внимание на то, по какой схеме в вашем бойлере подключены ТЭНы. Если используется подключение типа “треугольник”, то четырехполюсное УЗО подключается без нулевого провода. При подключении ТЭНов по типу “звезда” следует использовать все четыре провода (три фазы и нулевой провод).

Подводим итоги. Трехфазное УЗО, принцип работы которого мало отличается от использования УЗО в сетях с одной фазой, применяется очень широко, и не является слишком сложным устройством для подключения. Самое главное – будьте осторожны и внимательны.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

Трехфазное УЗО: разновидности и принцип работы

Данное электротехническое оборудование применяется в промышленных условиях. Подключение трехфазного УЗО на производстве позволяет предохранить не только поражения электричеством работников, но и служит средством предупреждения пожаров (это основное его предназначение). Обеспечить безопасные условия труда поможет устройство с подходящими характеристиками.

Правильно подобранное по назначению защитное устройство, позволит избежать возникновения ряда аварийных ситуаций.

Разновидности УЗО и его принцип работы

Выпускается 2 типа защитных устройств. Это электромеханическое и электронное оборудование. По принципу действия они идентичные. Основным различием и преимуществом электромеханического прибора является:

работа без подачи на прибор электроэнергии;
простота, надежность схемы изделия.

Ток утечки при повреждении изоляции и касания оголенного участка вызывает срабатывание защиты – это принцип действия каждого типа прибора.

Устройство с электронной схемой, устанавливается с подведением питания. Основой его работы является в создании импульса на исполняющее реле при утечках.

Но при отключении питания на обслуживаемом участке цепи, прибор не сможет работать, потому что на него не подается ток. Происходят сбои в работе электронного типа узо в трехфазной сети при сильных морозах.

Поэтому используются такие приборы редко, хотя цена их ниже, чем на электромеханические устройство защиты.

Алгоритм одинаковый для работы всех видов приборов

В разных направлениях по проводникам протекают ток фазы и ноль. При этом происходит возбуждение 2 магнитных потоков в сердечнике защитного устройства. Потоки, как бы поддерживают равновесие системы, обеспечивая нулевое значение ЭДС.

При касании человеком оголенного провода, или утечке с нарушенного участка изоляции тока, соответствующему величине срабатывания устройства — прибор размыкает трехфазную цепь. Магнитный поток, возникающий в сердечнике, приводит в действие защелку группы контактов. Так работает каждое защитное устройство.

Каждое трехфазное узо оснащается кнопкой «Тест». Не реже 1 раза в месяц, необходимо проводить проверку исправности прибора. Нажимая на нее, вызываем искусственную утечку тока. Прибор должен среагировать на угрозу. При неисправности, выполняется работа по установке нового прибора.

Что такое УЗО, почему его устанавливают?

Для начинающих электриков, необходимо понимать и знать ответы на эти вопросы, перед выполнением работ:

Автомат защитного отключения и Узо – это 2 разных устройства.
Дифференциальный автомат abb – это автоматическая защита от пика напряжения и устройство защитного отключения в одном корпусе.
Автомат защищает человека и бытовые приборы от критических нагрузок и тока КЗ.
Установка устройства защиты, предохраняет здоровье человека при утечках тока.
При установке гальванического трансформатора после защиты, работа в таких условиях, чревата аварией.
По назначению, устройство работает как заземление, но оно не может его заменить, полностью исключив возможность нанесения ущерба при попадании молнии.
Некоторые устройства, по своим особенностям, не могут работать в цепи с защитным устройством. Опытный электротехник сможет исправить эту ситуацию.
Никакая защита не спасет глупого человека, прогуливавшего уроки физики, если он закоротит собою цепь. Если взяться за провода фазы и земли и ощутить на себе влияние электрического тока – в такой ситуации не сработает ни одна защитная установка. Помните, так делать нельзя!
При преимуществе системы abb продолжается установка всех видов защиты. Происходит это по нескольким причинам, а именно из-за его высокой цены. Еще одна причина – при срабатывании такого устройства необходимо будет определить причину, связанную с отключением.

Главное, о чем нужно помнить – трехфазные устройства защитного отключения применяют для предотвращения пожаров на промышленных объектах. Сила тока для такого оборудования составляет 100 – 300 мА.

Схема работы трехфазного устройства без нулевого провода

Подключение узо для трехфазной сети, для предохранения от утечки тока на синхронном электродвигателе, можно проводить без ноля. При этом соединение обмоток осуществляется по схеме звезда или треугольник без нейтрали. Суммируя показатели токов на фазах, мы видим, что они не могут вызывать включения в работу УЗО, из-за своей небольшой величины.

При возникновении аварийной ситуации, когда происходит утечка на фазах, ток проходит на землю через корпус. При этом возникает движение потока через трансформатор прибора, происходит срабатывание защиты.

Величина напряжения трехфазного тока 380 В, а на однофазном приборе 220. Разница немаленькая. Возможно, ли установить трехфазное узо в однофазную сеть? Если производителем была предусмотрена такая возможность, то да.

Самое главное, чтобы была гарантированна нормальная работа цепи тестов напряжениях, величиной соответствующей принятым нормам. Особенно это правило важно исполнять при установке электронного прибора защиты.

Какой прибор лучше установить и как его подключить?

При установке дифференциального автомата abb, экономится место в щитке и на проводах при разводке. Он предохраняет сразу от нескольких неисправностей. Короткое замыкание и пиковые значения тока (работа автомата отключения сети) и недопущение пожара и поражения током при утечке.

При этом качественный дифавтомат abb, может стоить намного дороже, чем 2 отдельных, качественных прибора (автомат и УЗО).

На трехфазных приборах защиты имеются по 4 клеммы для подводящей группы и идущей к потребителям тока. Поэтому при установке он будет не менее 7 крепежных ячеек в электрическом щитке. Закрепляется прибор с помощью специальных защелок, вставляемых в пазы электрощита.

На подводящие верхние клеммы закрепляем приходящие к щиту кабели. От нижних отводим проводку к оборудованию. Провода в клеммах закрепляются с помощью поджимных винтов. Самое главное — подсоединять провода так чтобы не перепутать фазу и ноль. Это может привести к тяжелым последствиям.

Проверив правильность монтажа, можно произвести пробное включение сети.

Схема подключения узо достаточно проста. С этой работой справится новичок, но лучше использовать при выполнении работ несколькими нашими советами.

Для того чтобы правильно работала система защиты, сразу за защитным автоматом, необходимо подключить УЗО.

Следует всегда помнить о том, что устройство защитного отключения никогда не сможет заменить заземления и наоборот. При этом никакой автомат, служащий для предохранения от токов КЗ, никогда не заменит УЗО и не предохранит человека от последствий утечек тока.

Устройство, со значением свыше 30мА не сможет защитить человека от поражения электротоком. Такой прибор устанавливают для предохранения здания от пожара при утечках тока.

Выбирают защиту согласно следующим характеристикам:

Выбор определяется по особенностям прибора. Следует напомнить, что лучшим вариантом является электромеханический тип прибора.
Подбор, производят согласно мощности прибора, учитывается время прекращения подачи энергии.
Определенный нагрузочный ток требует установки различных устройств.
Определитесь, готовы ли вы платить за возможности, которые и не нужны. А еще подумайте – стоит ли переплачивать за имя фирмы производителя.

Большинство все брендовой продукции выпускается на территории Китая. Иногда, заводы производители известной марки, не догадываются о том, что его продукция выпускается на рынок. А весь остальной ассортимент производится в районах мира, с низким уровнем жизни. Но даже здесь можно попасть на некачественный товар.

Провод заземления не должен отходить к заземляющему контуру, за установленным устройством защитного отключения. Он не может располагаться в зоне ответственности УЗО. Поэтому он включается в электрическую цепь обязательно перед защитой.

Следите за правильностью подключения проводов, согласно электрической схеме. Как правило, она находится на одной из поверхностей сторон прибора.

Выполнив все эти требования и правила, вы получаете надежную и безотказную защиту от утечек электрического тока.

назначение, критерии выбора и особенности установки

На чтение 6 мин Просмотров 317 Опубликовано 07.06.2019 Обновлено 27.05.2019

В связи с массовым использованием электрических приборов в быту и на производстве появляется потребность в защите человека от поражения током. Трехфазное УЗО – специальное устройство, реализующее данную функцию. Указанный агрегат необходимо подключать, используя особые схемы, что будет гарантировать эффективность его работы.

Назначение и принцип действия

Трехфазное устройство защитного отключения (УЗО)

3-фазное УЗО предназначено для выравнивания тока, который проходит через фазный и нулевой провод. При отсутствии аварийных ситуаций указанные величины равны. Стабильная работа электрических приборов возможна, поскольку встречные потоки в обмотках компенсируют друг друга. При возникновении аварийных ситуаций устройство защиты производит отключение питания электроприборов. Это наблюдают при нарушении изоляции проводов, что провоцирует утечку заряженных частиц. В результате токи, проходящие по нейтрали и фазному проводу, будут иметь разные значения.

В каждом доме может случиться ситуация, когда электрический ток пробивает на корпус стиральной машины или водонагревателя. Когда потенциал станет перетекать на пол, среагирует 3-х фазный УЗО и отключит питание приборов. Поэтому при использовании данного защитного автомата, можно быть уверенным в своей безопасности.

Подключение УЗО актуально для мощных электроприборов в кухне и в ванной. На их металлическом корпусе собирается конденсат, что в комплексе образует потенциальный проводник электричества.

Хорошо, когда защитное отключение присутствует на розетках, светильниках и маломощных бытовых приборах. При возникновении аварийных ситуаций указанные потребители несут не меньшую опасность для человека.

Критерии выбора трехфазного УЗО

Принцип работы всех УЗО в трехфазной сети одинаковый, но данные устройства отличаются конструкцией и эксплуатационными характеристиками. Поэтому при покупке конкретной модели необходимо учитывать много нюансов.

Чувствительность

Главный эксплуатационный параметр УЗО 3 фазы, отображающий период времени, через который сработает защита. Оптимально, когда чувствительность устройства составляет 0,025 с. За это время электрический ток не успеет вызвать остановку сердца у человека.

УЗО может работать с дополнительным источником питания или без него. В первом случае он непосредственно принимает участие в процессе размыкания электрической цепи. Наличие данного механизма повышает стоимость прибора, но и увеличивает его чувствительность.

При отсутствии дополнительного источника питания УЗО срабатывает, реагируя на дифференциал магнитного поля.

Дифференциал тока

Маркировка УЗО

УЗО, предназначенные на 3 фазы, способны регулировать значение дифференциального тока, при котором оно срабатывает. При отсутствии данной функции приборы стандартно реагируют на 5 мА. Такой показатель тока явно указывает на присутствие аварийной ситуации и на потребность в отключении подачи электричества.

Количество клемм

Для трехфазной сети обязательно покупать 4-полюсные УЗО. Они оснащаются 8 клеммами для подсоединения входных и выходных кабелей. Три пары предназначены для подключения рабочей фазы, одна – нуля.

Количество ампер

Чтобы устройство защитного отключения функционировало при любом токе, необходимо выбирать модель, где число ампер существенно выше, чем у автомата.

На рынке присутствуют универсальные модели. Они предоставляют возможность подключения нескольких сетей одновременно. Несмотря на такое преимущество, подобные агрегаты имеют много недостатков. Они менее чувствительны, характеризуются сложной схемой подключения, стоят дороже. Такие модели подойдут для предприятий, но не для частного использования.

Подготовка к подключению

Правильно выполненные подготовительные и монтажные работы обеспечат стабильное функционирование УЗО.

Схемы подключения к трехфазной сети

Схема подключения УЗО к трехфазной сети

При установке УЗО используют следующие рабочие схемы:

Полное отключение электроцепи. Один агрегат имеет возможность обесточить всех потребителей электроэнергии при возникновении аварийной ситуации.
Частичное отключение приборов. При появлении аварийных ситуаций обесточиваются только некоторые потребители.

Первая схема подключения используется в многоквартирных домах. Монтаж устройства осуществляется около счетчика электроэнергии. Если УЗО сработает, обесточивается целый дом.

При использовании второй схемы защитный механизм устанавливают на отрезке электрической проводки, идущей к конкретной комнате. Поскольку все приборы последовательно подключены к цепи, при срабатывании УЗО только «проблемный» потребитель отключится, а другие продолжат свое функционирование.

Второй вариант схемы может реализовываться иным способом. Точкой монтажа УЗО становится начало последовательного подключения к разводке, что позволяет реализовать селективное срабатывание агрегата на определенные группы потребителей. Также защитный механизм можно установить непосредственно перед выходным устройством.

Необходимость наличия заземления

Подключение УЗО с заземлением и без него

Старые электросети относятся к системе tn-c, где отсутствует нулевой проводник для включения заземления. В этом случае защиту необходимо предусмотреть отдельно для дома или оборудования, что обеспечивает безопасный отвод токов. При отсутствии заземления ставить 4-х полюсный УЗО запрещено.

Правильная схема подключения к электрической сети предусматривает соблюдение следующих правил:

Заземляющая жила соединяется только с выходным кабелем. Подключение напрямую УЗО недопустимо.
При наличии однофазной сети нельзя использовать четырехполюсное устройство.
Подключение к сети типа Б3 запрещено.

Заземляющая жила является отдельным элементом. Отсутствие дополнительных клемм в УЗО на ее подключение только свидетельствует об этом.

Подсоединение устройства защитного отключения

Выполнить монтаж УЗО несложно, владея базовой информацией о работе электрооборудования. К каждому устройству производитель прилагает технический паспорт. В нем указываются рекомендуемые схемы подключения, которые нужно использовать во время установки.

Поиск нулевой фазы

Использование контрольной лампы для поиска нулевой фазы

Определить нулевую фазу очень просто опытным путем. Нужно взять два провода и подсоединить их к концам патрона лампочки. Ее загорание наблюдают, если она подключена к фазе. В остальных случаях ничего не произойдет.

Подключение лампочки к двум фазам одновременно разрешается осуществлять на короткий промежуток времени. Замыкать такую цепь также можно лишь на небольшой период. Иначе существует высокая вероятность срабатывания автоматического выключателя.

Подключение фазы

Если удалось найти ноль, необходимо сразу выполнить его присоединение к соответствующим клеммам. Оставшиеся три провода являются рабочими фазами. Они подсоединяются любым удобным способом, что никак не влияет на функционирование УЗО.

После завершения монтажа необходимо проверить работоспособность системы. Для этого запускается тестер, который входит в стандартную комплектацию прибора.

Подсоединение выходных устройств

Подключение нескольких розеток к одному УЗО происходит только параллельным способом. Чтобы осуществить это, каждую жилу разделяют на нужное количество проводов. Если не придерживаться такой схемы монтажа, прибор не сможет полноценно работать и срабатывать при возникновении аварийных ситуаций.

Ошибки при выполнении монтажа УЗО

Пример неправильного подключения УЗО

Чтобы обеспечить стабильную и безопасную работу электросети, необходимо избегать следующих ошибок:

Входные клеммы УЗО подключаются к сети после специального автомата. Прямое присоединение категорически запрещено.
Необходимо правильно подключить и не перепутать нулевые и фазные контакты. Для облегчения этой задачи на корпусе устройств присутствуют специальные обозначения.
При отсутствии заземляющего проводника категорически запрещено заменять его проводом, накинутым на водопроводную трубу или радиатор.
При покупке устройств обращают внимание на их основные рабочие характеристики, величины токов. Если линия рассчитана на 50 А, прибор должен иметь минимум 63 А.

При выполнении монтажа крайне важно соблюдать правила электробезопасности. Перед началом установки УЗО обесточивают сеть. Перед запуском устройства проверяют правильность монтажа элементов системы.

Схема подключения четырехполюсного УЗО в трехфазной сети с использованием нейтрали

Здравствуйте, уважаемые гости сайта заметки электрика.

Продолжаю серию статей о схемах подключения УЗО.

И сегодня мы с Вами разберем детально схему подключения четырехполюсного УЗО в трехфазную сеть с использованием нейтрали.

Данная схема является также самой распространенной схемой подключения УЗО.

Принцип подключения остается таким же, как в однофазную сеть, только вместо двухполюсного УЗО используется четырехполюсное.

Четыре приходящих провода (фазы А, В, С и ноль) подсоединяем к УЗО, согласно схеме подключения.

Схема подключения фазных (А, В, С) и нулевого проводников

Еще раз повторю Вам, что данную схему Вы можете найти либо в техническом паспорте на УЗО, либо на корпусе самого УЗО.

Схемы подключения УЗО, как двухполюсных, так и четырехполюсных, разных производителей могут отличаться расположением нулевой клеммы, либо слева, либо справа. Подключение фазных проводников роли не играют, необходимо лишь правильно подключить соответствующие входы и выходы.

Схема подключения УЗО. Трехфазная сеть.

Четырехполюсные трехфазные УЗО выпускаются на большие токи утечки, которые служат только для защиты от пожаров электропроводки.

Чтобы выполнить защиту от поражения электрическим током людей, необходимо на отходящих линиях (группах) установить двухполюсные однофазные УЗО с уставкой по току утечки равной 10-30 (мА).

А также не забываем перед каждым УЗО устанавливать автоматический выключатель — для его же защиты.

Схема подключения четырехполюсного трехфазного УЗО

Схема подключения четырехполюсного УЗО в трехфазную сеть. Пример электропроводки квартиры.

Еще хочу заметить, что используя данную схему подключения, мы можем защитить как трехфазную сеть, так и три разных однофазных сети. Но при этом необходимо, чтобы нули каждой отдельной сети были подключены непосредственно к выходной клемме «N» УЗО.

На схеме ниже это все наглядно видно.

Использование четырехполюсного УЗО для разных однофазных сетей

Конечно каждый электромонтер может выполнить электромонтаж в разных исполнениях, но я Вам рекомендую выполнить подключение нулей разных однофазных сетей через нулевую шинку, которая легко устанавливается на DIN-рейке прямо в квартирном щитке.

В завершении статьи о схеме подключения четырехполюсного УЗО в трехфазную сеть с использованием нейтрали, хочется напомнить Вам соблюдать правильное подключение фазных и нулевого проводников, а также соблюдать цветовую маркировку проводов.

P.S. Надеюсь, что данная статья была Вам полезна. С уважением, Дмитрий.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Трехфазное УЗО: назначение и схема подключения

Распределение электроэнергии потребителям может производиться через однофазные или трехфазные сети. Каждая из них отличается своими особенностями и требует специальных схем подключения. Это касается и защитных устройств, которые устанавливаются в любой сети. В первую очередь, это автоматические выключатели, защищающие от коротких замыканий и скачков напряжения, а также другие устройства, в том числе и трехфазное УЗО, устанавливаемое в трехфазных сетях и обеспечивающее защиту людей от токов утечки.

Назначение трехфазного УЗО

Трехфазные устройства защитного отключения, в соответствии со своим названием, применяются в аналогичных электрических сетях. Они обеспечивают защиту электроники и электротехники от возможных внутрисетевых замыканий, предотвращают пожары, которые могут возникнуть при утечке тока.

Принцип работы одинаковый для всей устройств этого типа. Он заключается в определении и реакции УЗО на разницу токовых величин, проходящих через него. Стандартная схема подключения УЗО в трехфазной сети может осуществляться в разных вариантах – с нейтралью и без нее. В первом случае задействуются все четыре провода, а во втором – только три.

Специалисты рекомендуют использовать трехфазные УЗО в электрических сетях с электродвигателем, подключенным по схеме «треугольник». В этом случае обмотка уже не замкнется на корпус. Если же электродвигатель подключается по варианту «звезда», задействуется все четыре полюса, при этом нейтральный провод соединяется с самым центром данной схемы.

Кроме того, схема подключения трехфазного УЗО при определенных условиях может применяться для однофазных сетей. Это особенно актуально при подключении сварочных агрегатов, представляющих собой источники повышенной опасности. В этих случаях возможные токовые утечки имеют большое значение и могут привести к серьезным негативным последствиям.

Параметры защитных устройств существенно отличаются в зависимости от области применения и условий эксплуатации. Они работают с различным номинальным током и напряжением, рассчитаны на разные токи утечки. Например, если срабатывание происходит при токе в 300 мА, такие УЗО используются в электрических сетях со сложной каскадной конструкцией. В жилых помещениях трехфазные УЗО применяются реже, а током срабатывания будет значение в 30 мА.

Как правильно подключить трехфазное УЗО

Трехфазные устройства защитного отключения очень редко используются в квартирах. Они предназначены для частных домов, гаражей и других объектов, где используются трехфазные электрические сети. Установка защитной аппаратуры производится в распределительный щиток. На DIN-рейке УЗО с четырьмя полюсами занимает 4 стандартных модуля. Основной функцией является защита кабелей и проводов от воспламенений и замыканий. Трехфазные устройства рассчитаны на токи срабатывания с очень высоким порогом.

Подключение таких УЗО имеет свои особенности. Перед установкой следует разобраться с цветовыми обозначениями проводов. В соответствии со стандартной маркировкой, нулевой рабочий провод N обозначается голубым цветом, нулевой рабочий и защитный провод PEN – тоже голубым цветом с желто-зелеными полосами на концах. Для нулевого защитного провода РЕ применяется желто-зеленый цвет. Фазные провода А, В и С обозначаются соответственно желтым, зеленым и красным цветами. После того, как определено назначение каждого проводника, можно приступать к решению задачи, как подключить трехфазное УЗО.

Непосредственное подключение выполняется по установленной схеме, в которой могут быть задействованы 3 или 4 полюса. Очень редко используется схема с двумя полюсами. В дальнейшем, исходя из конкретного варианта подключения, в защищенную сеть может устанавливаться не только трехфазное, но и однофазное оборудование.

Чаще всего УЗО трехполюсное используется при эксплуатации электродвигателей. Данный вариант позволяет полностью контролировать возможные утечки тока на корпус. В схеме «треугольник» задействованы только фазные проводники, а нулевой провод не используется. В целом трехфазное УЗО работает точно так же, как и однофазные защитные устройства.

УЗО четырехполюсное

Вариант подключения трехфазного УЗО с тремя полюсами применяется на объектах, где используется напряжение 380В. От трехфазной схемы данный вид подключения отличается количеством задействованных проводов на входе и выходе устройства. Предварительно также следует разобраться в цветовой маркировке и назначении каждого проводника. Отдельно выделяется нулевой или нейтральный провод, подключаемый к отдельной клемме.

Выходящие провода соединяются с распределительной системой. Далее каждая отдельная фаза и нулевой провод могут обеспечить работы одной группы однофазных потребителей. При этом на всех таких линиях устанавливается собственное дополнительное УЗО. Подключение устройств с четырьмя полюсами возможно лишь при наличии системы TN-S с нулевым защитным и рабочим проводником. Во всех других случаях подключение четырехполюсного УЗО категорически запрещается.

Узо 3 фазное — Всё о электрике

Трехфазное УЗО

Назначение трехфазного УЗО

Как правильно подключить трехфазное УЗО

УЗО четырехполюсное

Где используют трехфазное УЗО

Внимание! Чтобы правильно рассчитать и выбрать аппараты защиты, необходимо соблюдать следующие пункты:

1. Знать назначение, конструкцию и принцип действия всех компонентов
2. Разбираться в параметрах и характеристиках
3. Знать нормативные документы и методику выбора

Назначение трехфазного УЗО

Важно! Если вы планируете установку УЗО для защиты человека, то номинал устройства защиты не должен превышать 30 миллиампер . Остальные номиналы используются для защиты от возгораний и сохранности потребителей, как правило, устанавливаются на входе щитка.

Устройство трехфазного УЗО

Напряжение между любой фазой и нулем – 220 вольт, как положено, а напряжение между фазами – 380 вольт.

1. Корпус
2. Силовые контакты (подвижные и неподвижные)
3. Механизм независимого сцепления
4. Силовые провода
5. Реле расцепления
6. Кнопка “Тест”

Пояснение работы устройства

1. Замкнутый контур отопления – наши провода
2. Вода – ток, протекающий по проводам.

Принцип работы трехфазного УЗО при несимметричной нагрузке

К сведению, обычно фазы обозначают латинскими буквами (А, B, C) а нейтраль всегда обозначают буквой N.

В трехфазном УЗО геометрическая сумма I1+I2+I3 = 0 (ему геометрическая? – вспомните векторы!) всех четырех проводов равна нулю (при равенстве нагрузки). То есть, как и в однофазной сети, во вторичной обмотке трансформатора ток не возникает.

Спешу успокоить: УЗО сработает, и вот почему. Возьмем в качестве примера следующие данные:

1. Фаза А – 10 ампер
2. Фаза В – 5 ампер
3. Фаза С – 15 ампер

Принцип работы и схема подключения УЗО в трехфазной сети

Назначение и принцип действия

Хорошо, когда защитное отключение присутствует на розетках, светильниках и маломощных бытовых приборах. При возникновении аварийных ситуаций указанные потребители несут не меньшую опасность для человека.

Критерии выбора трехфазного УЗО

Чувствительность

Дифференциал тока

Количество клемм

Количество ампер

На рынке присутствуют универсальные модели. Они предоставляют возможность подключения нескольких сетей одновременно. Несмотря на такое преимущество, подобные агрегаты имеют много недостатков. Они менее чувствительны, характеризуются сложной схемой подключения, стоят дороже. Такие модели подойдут для предприятий, но не для частного использования.

Подготовка к подключению

Правильно выполненные подготовительные и монтажные работы обеспечат стабильное функционирование УЗО.

Схемы подключения к трехфазной сети

При установке УЗО используют следующие рабочие схемы:

Полное отключение электроцепи. Один агрегат имеет возможность обесточить всех потребителей электроэнергии при возникновении аварийной ситуации.
Частичное отключение приборов. При появлении аварийных ситуаций обесточиваются только некоторые потребители.

Необходимость наличия заземления

Правильная схема подключения к электрической сети предусматривает соблюдение следующих правил:

Заземляющая жила соединяется только с выходным кабелем. Подключение напрямую УЗО недопустимо.
При наличии однофазной сети нельзя использовать четырехполюсное устройство.
Подключение к сети типа Б3 запрещено.

Заземляющая жила является отдельным элементом. Отсутствие дополнительных клемм в УЗО на ее подключение только свидетельствует об этом.

Подсоединение устройства защитного отключения

Поиск нулевой фазы

Подключение фазы

Подсоединение выходных устройств

Ошибки при выполнении монтажа УЗО

Чтобы обеспечить стабильную и безопасную работу электросети, необходимо избегать следующих ошибок:

Входные клеммы УЗО подключаются к сети после специального автомата. Прямое присоединение категорически запрещено.
Необходимо правильно подключить и не перепутать нулевые и фазные контакты. Для облегчения этой задачи на корпусе устройств присутствуют специальные обозначения.
При отсутствии заземляющего проводника категорически запрещено заменять его проводом, накинутым на водопроводную трубу или радиатор.
При покупке устройств обращают внимание на их основные рабочие характеристики, величины токов. Если линия рассчитана на 50 А, прибор должен иметь минимум 63 А.

При выполнении монтажа крайне важно соблюдать правила электробезопасности. Перед началом установки УЗО обесточивают сеть. Перед запуском устройства проверяют правильность монтажа элементов системы.

{SOURCE}

Принцип действия

и виды

Предназначен для предотвращения опасного воздействия электрического тока на людей и животных при прикосновении к токоведущим и другим частям приборов и электроустановок, находящихся под напряжением. Следующая важная функция устройства — предотвращение возгорания при появлении токов утечки на землю. Защитное действие проявляется в отключении питающей сети в следующих ситуациях:

короткое замыкание корпуса электроустройства, находящегося под напряжением, через корпус на массу;
контакт токоведущих элементов с заземленными нетоковедущими частями электроустановок в результате повреждения изоляции;
замена заземляющих (PE) и нулевых (N) проводов в электрической цепи.

УЗО также защищает сеть от скачков напряжения. Для этого к нейтрали на входе устройства и фазе на выходе подключают нелинейное сопротивление. По нему протекает дифференциальный ток при повышении напряжения выше 270 В, после чего УЗО отключается.

Устройства защиты различаются по типам и принципам действия. Одним из наиболее практичных является УЗО селективное, обеспечивающее целенаправленное отключение групп нагрузок. Его особенностью является пониженная скоростная характеристика (тип S или G).Он устанавливается ближе к источнику, имеет номинальный дифференциальный ток 100 или 300 мА и обеспечивает первое отключение следующего обычного УЗО, расположенного перед потребителем.

Таким образом, современная защита электрических сетей основана на выявлении неисправностей и отключении отдельных участков от систем, работающих в нормальных условиях.

Как УЗО?

УЗО еще называют выключателем дифференциального тока. Цель остается прежней: отключить цепь при возникновении тока утечки.Основным элементом устройства является тороидальный трансформатор с несколькими витками нулевого и фазного проводов, включенными встречно. Результирующее магнитное поле при нормальной работе устройства остается нулевым. Утечка в землю нарушает баланс, во вторичной обмотке возникает напряжение, при достижении определенного значения электрическая цепь отключается с помощью пускового, а для УЗО

требуется шина PE PE. В противном случае при появлении потенциала на корпусе электрического устройства из-за поврежденной изоляции нет тока утечки, а при прикосновении к нему и заземленным металлическим частям (радиатор, водопроводные трубы) можно получить заметное поражение электрическим током.В этом случае защитное устройство сработает, но будет лучше, если это произойдет от протечки в землю.

Для надежной работы защитного устройства следует проложить заземление. При работе по этой схеме УЗО разомкнет цепь до прикосновения к металлическому корпусу оборудования или бытовой техники.

Типы УЗО

УЗО

классифицируются по их функциям:

переменного тока — это реакция на переменный ток утечки, который внезапно появляется или постепенно увеличивается.
А — дополнительно работает от постоянного пульсирующего дифференциального тока, который может возникать неожиданно или постепенно увеличиваться.
В — реакция на постоянные и переменные пульсирующие токи утечки.
S — селективное УЗО с дополнительной выдержкой времени на отключение.
G — аналог S, но с меньшей задержкой.

Какое УЗО выбрать?

Пульсирующий ток в бытовых условиях возникает от стиральных машин, регуляторов освещения, телевизоров, компьютеров, электроинструментов и других устройств с импульсными источниками питания.Отсутствие устройств с тиристорным управлением значительно увеличивало вероятность утечки постоянного или переменного пульсирующего тока. Поэтому если раньше было достаточно установить тип акустики, то теперь нужен тип А или В.

Где установить УЗО?

Общественные места в зданиях, где нет повышенной опасности поражения электрическим током.
В электрических цепях с возможной опасностью поражения электрическим током (помещения с влажностью выше нормы, группа розеток, бытовая техника и т. Д.).
На главном входе для защиты от пожарной опасности. Обычно УЗО устанавливается на выборочное.
В напольных щитах, в многоквартирных домах, в индивидуальных домах.
В радиальных общеразбирательных УЗО и индивидуальных на отходящих линиях, с выбором параметров, гарантирующих селективное срабатывание.
При близких уровнях защиты, например, 10 и 30 мА, 30 и 40 мА и т. Д. Селективность срабатывания УЗО по току маловероятна из-за высокой скорости срабатывания.Для указанных значений это предусмотрено, если выбрано селективное УЗО 100 мА, так что по-прежнему есть временная задержка.
Из-за старения изоляции не всегда происходит постепенное увеличение токов утечки.
В случае мгновенного увеличения тока утечки из-за пробоя изоляции может сработать любое обычное УЗО, последовательно находящееся в цепи. Это связано с быстрым и значительным превышением настроек сразу на нескольких уровнях защиты.

Необходимость использования селективных УЗО

УЗО селективно выполняет свою функцию противопожарной защиты, если применяется модификация с выдержкой времени — S или G. К ним предъявляются повышенные требования по устойчивости к коротким замыканиям, коммутационной способности, динамической и динамической. термическая стойкость и др.

Обычно на основном вводе устанавливают УЗО селективного пожаротушения на большой ток утечки.

УЗО не следует использовать в цепях, которые нельзя внезапно отключать, так как это может привести к аварийным ситуациям (пожарная или охранная сигнализация, опасность для персонала и т. Д.)).

В дополнение к УЗО автоматические выключатели должны обладать селективностью по току. Первые срабатывают ближе к месту перегрузки или короткого замыкания. В этом случае автоматические выключатели сработают раньше, чем ток короткого замыкания достигнет предельного значения. Это необходимо для предотвращения перегрузки последовательно соединенных секций, поскольку ток проходит через контакты их защитных устройств.

Типы селективных УЗО

Для селективных УЗО важно сделать паузу, чтобы сработал общий тип устройства, который расположен под схемой.При этом устройство с выдержкой времени срабатывания пропускает через себя ток утечки и не работает. Интервал задержки для моделей может отличаться. Для изделий с маркировкой S это 0,15-0,5 с, например УЗО 63а 100мА селективное, с возможностью настройки задержки. Выбор будет оптимальным, если в подъезде квартиры будет установлен силовой кабель. У некоторых зарубежных моделей выдержки времени даже выше. Они предназначены для отключения цепи при возникновении опасности возгорания.Чем дольше отключается защита, тем больше вероятность возгорания изоляции.

С маркировкой G прибор работает в пределах 0,06-0,08 с. Устройство достаточно быстрое, чтобы реагировать на проблемы с сетью. Устанавливается под УЗО типа S. При двухступенчатой защите его можно установить на основной ввод, так как скорость подключаемых ниже УЗО еще выше.

Если в сети несколько групп нагрузки, перед каждой подключается отдельное защитное устройство, а ко входу подключается УЗО селективного пожаротушения.Тогда при выходе из строя одной из линий обесточится только она, а остальные останутся подключенными. С такой схемой легче обнаружить неисправность. Если обычное УЗО выходит из строя или не реагирует на неисправности в цепи, то срабатывает селективное УЗО (300 мА или 100 мА) и отключает всю сеть.

Для обеспечения селективности необходима следующая настройка прибора:

установить время срабатывания селективного УЗО, если оно предоставляет такую возможность;
установить необходимые параметры отключения в зависимости от величины тока утечки.

Характеристики отключения УЗО избирательного действия должны быть не менее чем в 3 раза выше остальных. Только в этом случае устройство будет гарантированно работать.

Параметры УЗО

Два временных параметра УЗО определены российскими стандартами:

время отключения — период от появления отключающего тока утечки ∆i до момента гашения дуги;
предельное время простоя для устройства типа S — это временной интервал между возникновением ∆i и размыканием контактов.

Последний параметр определяет избирательность срабатывания УЗО. Его предельное значение составляет 0,5 с. При этом следует учитывать, что для защиты людей открытие должно происходить в течение 10-30 мс, для предотвращения возгорания изоляции — до 500 мс. УЗО селективного типа S широко применяется там, где необходимо исключить ложные срабатывания от воздействия шумов или скачков напряжения.

По скорости отключения сети УЗО делятся следующим образом:

общего пользования — без задержки;
тип G — 10-40 мс;
с тип — 40-500 мс.

В электрических цепях всегда возникают токи утечки. В итоге они не должны превышать 1/3 номинального значения ∆i устройства. Считается, что на 1 мА нагрузки приходится 0,4 мА тока утечки потребителя, а 1 м длины фазного провода составляет 10 мкА. Защитное устройство регулируется по величине полного естественного тока утечки. Если этого не сделать, могут возникать частые ложные срабатывания. При этом следует учитывать, что устройство с ∆i = 100 мА больше не защитит человека от поражения электрическим током.

При проектировании электрических сетей можно не указывать тип УЗО, при этом специалистов не требуется. Но нужно заранее обосновать свой выбор. Важно, чтобы номинальный ток устройства был выше, чем ток предполагаемой нагрузки. К тому же УЗО устанавливается только в общую пару с. Вы можете установить одно дифференциальное автоматическое устройство вместо двух. Будет дешевле, но стоит правильно подобрать параметры.

УЗО защищает в двухпроводных сетях, где нет защитного проводника.Но работает только после прикосновения к опасному месту.

Как выбрать противопожарное устройство?

Селективное УЗО 63А, 300мА обычно устанавливается на входе в качестве противопожарного.

Многие используют обычные универсальные модели, устанавливая в своих домах устройства защиты 30 мА. Здесь выполняется функция «частичной» селективности из-за большой разницы токов срабатывания. Это экономит деньги на разнице в цене. Кроме того, обычное УЗО обеспечивает лучшую безопасность благодаря более быстрому срабатыванию при улавливании токов утечки.Разница в поведении устройств заключается в том, что селективное устройство не выключится первым при дифференциальном токе, равном или превышающем 300 мА. Это уже чрезвычайная ситуация и вопрос не в том, идти ли к пульту управления, который может быть на уличном столбе. При таком большом токе обычное УЗО наверняка сработает, если на линии произойдет авария. Вот так вот будет понятно, где искать неисправность.

Таким образом, УЗО противопожарной защиты можно установить как выборочное, так и обычное.

Производители УЗО

Legrand Group — всемирно известный производитель электрических систем для зданий. Лидирующие позиции обеспечиваются высочайшей производственной культурой и большими инвестициями в создание новой электротехнической продукции. Для России группа поставляет весь перечень электрооборудования, от розеток и выключателей до сложных систем управления.

Селективное УЗО Legrand бывает электронного и электромеханического типа (указано на лицевой панели). В зависимости от исполнения он устанавливается сбоку или снизу выключателя.Регулируемая задержка времени (0-1,3 с) и чувствительность. В сочетании с автоматами они используются в качестве высокочувствительных или основных защитных устройств.

Цены на УЗО остаются высокими, как и на другие бренды.

АББ наиболее полно представляет серию УЗО F 200 — от 16 А до 125 А. Для домашней сети достаточно УЗО 63А, 100 мА — выборочно. Для токов утечки в бытовых приборах обычно используется устройство на 30 мА. В качестве противопожарной защиты на вводе частного дома используется селективное УЗО АВВ (63А, 300мА) четырехполюсное для трехфазной сети, как одно из самых надежных.Он не уступает по качеству продукции бренду Legrand. Для квартиры с однофазным вводом будет двухполюсный прибор. На фото ниже показано УЗО селективное ABB 63A, 300mA.

Максимальный ток, который может выдержать устройство, составляет от 3 до 10 кА (указывается на передней панели). Это кратковременный, а не рабочий ток. УЗО может делать паузу, пока автоматический выключатель не отключит автоматический выключатель.

Компания одна из лидирующих, но цены очень высокие.Потребители часто отдают предпочтение моделям abb, потому что безопасность — самое дорогое. В наличии блок дифференциала ABB DDA200 AP-R типа A и AC. Он обеспечивает задержку срабатывания 10 мс, хотя это не селективное УЗО ABB. Кривая характеристики отключения при нем расположена между избирательным и обычным УЗО. Устройство имеет высокую устойчивость к ложным срабатываниям по сравнению с устройствами общего назначения.

Процент брака на селективные УЗО ABB, как и на другие изделия, составляет всего 2%, благодаря чему проблем в работе практически нет.Электромеханические устройства намного надежнее электроники и имеют преимущества во всем, кроме цены. Начали появляться УЗО с электронным приводом, не уступающие по механической надежности.

На рынке можно найти товары вдвое дешевле, а по качеству они не уступают АББ. Также компания выпускает серию FH 200, которая имеет немного меньшую цену, но существенно проигрывает по качеству продукции F 200. В частности, у него нет таких надежных контактов крепления проводов, которые быстро начинают болтаться, что сказывается на качестве работы.

Если покупать селективный ABB UZO, то только в специализированных магазинах, а не в сомнительных местах. Подделка опасна тем, что не может защитить человека должным образом. Модульному оборудованию, которое также входит в перечень УЗО, своими руками уделяется большое внимание из-за высокой стоимости.

Отечественная группа компаний IEK производит около 7 тысяч наименований продукции, соответствующей международным стандартам и обеспечивающей надежную работу электрических сетей.

УЗО предъявляют высокие требования.С одной стороны, они должны работать надежно, защищая людей от проводки — от опасности возгорания. Но при этом устройства, установленные на разных уровнях электрических цепей, должны действовать выборочно, отключая отдельные участки. Этим условиям, как и ГОСТ 51326.1, соответствует УЗО ИЭК тип ВД1 63С.

Товарная группа представлена значениями номинальных токов 25-80 А, а дифференциальные токи составляют 100 мА и 300 мА. Продукция дешевле, чем у известных брендов, и широко используется в качестве начальных средств пожаротушения.В этом случае селективность защиты обеспечивается большими значениями токов отключения и выдержек времени на отключение цепей.

Выбор устройств безопасности

Если электричество потребляется по простой схеме, через цепь протекает синусоидальный ток. Утечка будет аналогичной формы и здесь можно будет использовать устройства типа AU.

В современной бытовой технике все чаще используются схемы управления с отсечкой фазы. Устройство типа AU не будет на них реагировать, а здесь лучше применить UZO Type A, который также реагирует на синусоидальный ток.Устройства можно использовать вместе, например, тип переменного тока подходит для ламп накаливания, а тип А — для розеток, к которым можно подключать устройства с импульсным управлением. Но если придется менять освещение на энергосберегающие лампы с регулировкой яркости по фазе, замените тип динамика на А. Иначе не получится.

Для разделения работы по уровням электрических цепей необходимо использовать селективные устройства. На основном вводе устанавливается тип S, на втором уровне — G, а затем устройства мгновенного срабатывания.

УЗО выбирается по номинальному току на одну ступень выше, чем подключенный к нему автоматический выключатель, который может работать в течение длительного времени при превышении нагрузки. Если вход автоматический на 50 А, то подойдет селективное УЗО 63А.

Согласно требованиям стандартов, на лицевых панелях устройств указаны номинальные значения напряжения, а также длительный ток и ток отключения ∆i. Если есть обозначение синусоиды, это тип переменного тока. Наличие под ним двух положительных полупериодов указывает на тип А.Селективные УЗО обозначаются буквами S и G. Номинальный ток короткого замыкания указан в рамке. Устройство должно выдерживать его подъем по максимуму, пока автомат не выключится. Обычно ток не успевает достичь предельного значения. УЗО заранее отключает цепь с дефектом, пока не нагреется проводник и не воспламенится изоляция.

Заключение

В бытовых электрических сетях применяется токовая и временная селективность. Для этого устройства безопасности устанавливаются последовательно в виде дерева, где один выключатель является общим.В основе принципа действия лежит уменьшение времени протекания тока через тело при прямом или косвенном прикосновении к электрическим компонентам, находящимся под напряжением. УЗО селективное установлено на входе и выполняет противопожарную функцию.

Наличие на форуме людей, тупо отрицающих использование общего УЗО, вынуждает оправдать использование общего УЗО, по крайней мере, для тех, кто не понимает, но пытается разобраться.
В системах ТТ это важное средство защиты, так как при замыкании фазы на землю токи обычно не превышают 50А, что может быть недостаточно для срабатывания АВ.Поэтому следует применять дублирование — двухступенчатую защиту с помощью УЗО.
Для TN-CS и TN-S токи замыкания на землю могут превышать 1000 А, в связи с чем лучше позволить всему УЗО работать при 100, 300 мА, чем допускать такой ток в системе, что также минимизирует ущерб от короткое замыкание
О системах заземления и их особенностях можно прочитать в теме «Полезные ссылки про CIP и прочее» от 50 поста и далее, где сравниваются характеристики и свойства систем заземления.
Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»
Дата первого официального опубликования: 1 августа 2008 г. Опубликовано: в «РГ» — Федеральный выпуск № 4720 1 августа 2008 г.
Действует с 1 мая 2009 г.
Принят Государственной Думой 4 июля 2008 г.
Утвержден Советом Федерации 11 июля 2008 г.
4. Линии электроснабжения зданий, сооружений и зданий должны иметь защитные покрытия. запорные устройства для предотвращения возгорания при неисправности электроприемников.Правила установки и параметры защитных устройств должны учитывать требования пожарной безопасности, установленные в соответствии с настоящим Федеральным законом.
ПУЭ 7 издание.
7.1.84. Для повышения уровня защиты от пожара при коротких замыканиях на заземленные части, когда ток недостаточен для максимальной токовой защиты
, ввода в квартиру, индивидуальный дом и т. Д. Рекомендуется установить УЗО с током срабатывания. до 300 мА
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТАНОВКА
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ ЖИЛЫЕ
И ОБЩЕСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ
СП 31-110-2003
3 УТВЕРЖДЕНО И РЕКОМЕНДУЕТСЯ к применению в качестве нормативного документа Системы
нормативных документов в строительстве постановлением Госстроя России от 26 октября 2003 г.194
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ЗАЩИТНО-ОТКЛЮЧАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
А.1.7 Применение УЗО в существующих жилых помещениях с двухпроводными сетями, в которых приемники не имеют защитного заземления, является эффективным инструментом в условия повышения электробезопасности. Срабатывание УЗО при замыкании на корпус в таких сетях происходит только при появлении дифференциального тока, то есть при прямом контакте с корпусом (подключенным к земле).В связи с этим установка УЗО может быть рекомендована в качестве временной меры для повышения безопасности до проведения полной реконструкции. Решение об установке УЗО должно приниматься в каждом конкретном случае после получения объективных данных о состоянии электропроводки и приведения оборудования в исправное состояние.
A.4.2 При установке УЗО должны постоянно соблюдаться требования селективности. Для двух- и многокаскадных схем УЗО, расположенное ближе к источнику питания, должно иметь уставку срабатывания и время срабатывания как минимум в три раза больше, чем у УЗО, расположенного ближе к потребителю.Для УЗО, установленных на вводе осветительных (квартирных) щитов, в соответствии с ПУЭ 7.1.72 и 7.1.84 требования селективности времени срабатывания могут не выполняться.
А.4.7 Недопустимо использование УЗО в групповых линиях, не имеющих максимальной токовой защиты, без дополнительной аппаратуры, обеспечивающей эту защиту.
А. 5 Особенности использования УЗО для объектов индивидуального строительства
А.5.1 К одноквартирным, дачным и садовым домам должны быть повышены требования по электробезопасности, что связано с их высокой энергоемкостью, разветвленностью электрических сетей и спецификой эксплуатации, как самих объектов, так и электрооборудования, поскольку в большинстве случаев электрооборудование не отнесено к квалифицированным, постоянным эксплуатационным службам.
А.5.4 Для моноблочных зданий рекомендуется УЗО с номинальным током до 30 мА для обеспечения группового питания розеток внутри дома, в том числе в подвалах, встроенных и пристроенных гаражах, а также в групповом питании. сети, снабжающие ванными, душевыми и саунами. Для розеток внешнего монтажа требуется установка УЗО с номинальным током до 30 мА.

Не так давно стали появляться инновационные разработки в области электромонтажного оборудования.Это автоматы различных типов и устройства защиты.

Теперь они стали более безопасными, менее общими, аккуратными. Устанавливать такое оборудование стало намного проще, чем их предшественники.

Результатом современных подходов к безопасности электропроводки являются защитные автоматы, которые называются УЗО. Они предназначены для защиты человека от токов утечки, при прикосновении человека к оборудованию, где происходит короткое замыкание или большая нагрузка.

Установка защитного устройства на потребителей электрической энергии осуществляется в местах, где существует опасность поражения электрическим током.

Современные требования к выполнению подключения к устройствам автоматики требуют обязательного включения УЗО в электрическую цепь.

Многие специалисты утверждают, что установка двухпроводного УЗО невозможна. Свои мнения они регламентируют тем, что для этого необходимо понести большие затраты на улучшение и переделку всей проводки или просто отказаться от УЗО. Это мнение ошибочно.

По своей сути УЗО предусматривает подключение всего двух пар проводов, так как имеет всего две пары оконечных устройств.Прикрепить землю просто некуда. Принцип работы УЗО не требует обязательного заземления.

Подключение УЗО без заземления: к нему подключаются фазный и нулевой провода, нагрузка на которые выравнивается и тщательно контролируется.

При повышении нагрузки на проводку или утечке тока (короткое замыкание на металлический корпус) срабатывает УЗО, выводя из строя поврежденный участок.

Для обеспечения полной защиты человека от поражения электрическим током металлических деталей, которые оказались под напряжением в результате обрыва провода, в домашних условиях необходимо установить УЗО с заземлением.Устанавливается, если в доме есть система заземления.

Заземление и УЗО являются полностью независимыми частями безопасности электрических цепей. Их сочетание позволяет обеспечить надежную безопасность человеку при эксплуатации бытовой техники и электрооборудования.

Независимо от наличия заземления предохранительное устройство сработает и выполнит свою защитную функцию.

Многие системы заземления сами по себе не обеспечивают надежной защиты людей от электричества.Только соединение УЗО в сочетании с землей обеспечивает надежную защиту человека от тока.

Принципы процесса УЗО. В случае обрыва нулевого провода УЗО не отключит питание. Затем напряжение появляется на корпусах заземленных устройств.

Тогда в случае контакта с человеком, при котором возникает ток утечки, устройство мгновенно сработает, отключив питание. Таким образом, человек застрахован от поражения электрическим током.

Устройство пожарной безопасности не защищает человека от поражения электрическим током. В отличие от функций, которые выполняет обычное УЗО для бытовой электропроводки, противопожарное УЗО предназначено для отключения токов утечки с высоким порогом отсечки.

Диапазон токов утечки может достигать 500 мА с минимальным порогом 100 мА. Такие токи для человека могут быть смертельными.

Несмотря на эти свойства, устройство противопожарной защиты считается защитным устройством.Такое устройство защищает только от значительных токов утечки, которые могут вызвать пожар или пожар.

Принцип работы данного УЗО заключается в том, что при напряжении 220В ток утечки достигает 500 мА, выделяется тепло, что равно температуре обычной бытовой зажигалки.

Для предотвращения этого и предотвращения возгорания устанавливается устройство противопожарной защиты, отсекающее токоведущие части поврежденного участка кабельных линий.

Помимо высоких номинальных токов, устройство противопожарной защиты УЗО ничем не отличается от принципа действия обычного бытового УЗО.

Рано или поздно человек начинает задумываться о безопасности своего дома, своей жизни. Чтобы обезопасить себя и свой дом, нужно тщательно изучить, как решить эту проблему. Особого внимания в доме требует электропроводка, к выбору которой следует подходить с особой тщательностью.

Сейчас в каждом доме целый арсенал различных бытовых электроприборов.И чем больше его количество, тем больше нагрузка на электрический кабель.

При отсутствии устройств защиты это может привести к неисправности. Любой материал со временем становится бесполезным. Это касается как внешней проводки, так и внутренней проводки, расположенной в корпусе прибора. Изоляционные свойства со временем теряются. Происходит утечка электричества, и это прямая угроза жизни человека.

Чтобы избежать неприятностей, достаточно прибегнуть к использованию защитных устройств. Одним из таких считается УЗО УЗО .

Почему необходимо устанавливать в квартире

Из названия устройства становится понятно, что он предназначен для защиты любого живого существа от разрушительного воздействия электрического тока. А также предотвращает возможность возгорания электропроводки из-за ее перегрева, различных неисправностей.

Как отмечалось ранее, целостность внутренней электрической цепи устройства может быть нарушена. На то есть несколько причин:

механическое воздействие;
температурных повреждений;
старение электропроводки.

Итак, при отсутствии устройств защитного отключения любая из этих причин может нанести человеку непоправимый вред. Вы можете потерять не только свой дом, но и умереть, находясь в состоянии стресса. Поражение электрическим током может вызвать фибрилляцию сердца.

Конечно, здесь большую роль играет сопротивление самого человека. Чем он выше, тем больше шансов остаться в живых. Только скажите, а нужно ли рисковать своим здоровьем? Не проще ли просто установить необходимую защиту и радоваться жизни? Вы еще сомневаетесь, что за зачем узо в квартире ?

Рассмотрим пример.Во время работы стиральной машины на фазном проводе была повреждена изоляция, и он касается корпуса. В результате корпус электроприемника оказался под напряжением.

Мужчина, стоявший на мокром полу, коснулся металлической части пишущей машинки. В результате по образовавшейся цепи ток через человека уходит в землю. УЗО, «чувствуя», что не весь ток вернулся, сразу отключает напряжение, тем самым спасая жизнь человеку.

Несомненно, человек почувствует легкое покалывание, однако останется живым.

Как работает УЗО?

Его основная задача — защитить человека от поврежденного устройства, корпус которого имеет опасный потенциал. Фаза и ноль от источника питания подключаются к верхним клеммам УЗО, фаза и ноль, которые идут к нагрузке на нижних клеммах. В этом случае электрический ток течет от источника питания, проходит через УЗО к электрическому устройству, а затем снова возвращается в сеть.

Отсюда мы заключаем, что УЗО — это своего рода контроллер, который регулирует силу тока на «входе» и «выходе».Если токи на входе и выходе УЗО не равны между собой, то где-то есть утечка. Устройство безопасности очень быстро реагирует на эту утечку и примерно через 0,04 секунды срабатывает и отключается.

Проще говоря, в нормально функционирующей электрической сети не должно быть значительной разницы между входящим и исходящим токами, проходящими через УЗО. Если количество исходящего и возвращаемого тока одинаково, то отключения не будет. Но если ток нашел другой путь, и его часть «утекла», УЗО отключится и отключит питание.

В то же время нужно помнить, что УЗО способно значительно повысить безопасность электроустановок, но не способно полностью исключить риск электрического повреждения или возгорания. УЗО не реагируют на аварийные ситуации, если они не сопровождаются током утечки. Например, такие как короткое замыкание и перегрузка.

Зачем вам нужно приложение УЗО или УЗО на 100 мА для противопожарной защиты?

Для защиты человека от поражения электрическим током устанавливается УЗО с номинальным током утечки порядка 10–30 мА.И почему? Да все просто, потому что ток большей ценности может быть смертельным для человека.

Но производители выпускают защитные устройства с номинальным током утечки 100, 300 и 500 мА. Вы не думали об этом с такой деноминацией.

Всем известно, что при токе 50 мА человек без посторонней помощи не сможет избавиться от электрического провода. Значение 80 мА приводит к мгновенной смерти. Зачем устанавливать устройства большого номинала? На самом деле такие защитные устройства не применяются для защиты от поражения электрическим током, их задача несколько иная.

Необходимость использования УЗО с номиналом 100 мА и выше обусловлена тем, что практически в каждой системе питания есть «паразитные» токи. Другими словами, происходит утечка естественных токов. В любом приборе нет идеальной изоляции, всегда есть естественный ток утечки.

Даже в проводах, которые используются для монтажа электропроводки, есть естественная утечка и тем более она длиннее проводки. Если установить УЗО номиналом 30 мА на большой дом, скажем в 2, 3 этажа, то он просто ложно выйдет из строя из-за естественной утечки токов.

Устройства защитного отключения, рассчитанные на ток утечки 300 мА, предотвращают возникновение пожара. Например, при непрерывной утечке тока, равной 200-500 мА, выделяется такая тепловая энергия, которой достаточно для воспламенения близлежащих материалов и возникновения пожара.

Таким образом, основная задача данного защитного устройства типа состоит в противопожарной защите. Также УЗО с номиналом 100 мА — 500 мА обеспечивают резерв основных УЗО. Их установка производится при входе в комнату.

Смысл работы таков: сначала отключается УЗО с наименьшим номиналом, но если по каким-то причинам не выключилось (например, из-за неисправности) и подстройка продолжается, то ввод будет работать через некоторое время.

Установив устройство защитного отключения — вы спасете жизнь и здоровье ваших близких!

В связи с тем, что УЗО селективного типа 4П на 63А 300мА не было в ближайшем интернет-магазине, я все же разобрался, что УЗО селективного типа в плате учета не нужно! Для щита учета можно использовать обычное УЗО 63А 300 мА, которое из-за разницы рабочих токов автоматически обеспечивает селективность с УЗО в доме номиналом 30 мА.В результате сэкономили около 2 тонн. П. Селективное УЗО в недорогом интернет-магазине сейчас стоит около 5,8 т.р., а обычное с таким же рейтингом около 3,8.
Не сомневаюсь, что необходимо устройство противопожарной защиты УЗО в щитке учета на опоре. Вопрос был в том, должна ли она быть селективной или нет.
Наша цель при установке двухуровневой защиты с УЗО (300 мА в распределительном щите и 30 мА в групповых сетях в доме) — обеспечить селективность их работы.Проще говоря, необходимо следить за тем, чтобы УЗО в доме сработало первым и при этом не сработало УЗО в распределительном щите.
В интернете полно рекомендаций о необходимости установки УЗО селективного типа (тип S) в щиток учета. При этом в интернет-магазинах селективный тип УЗО либо отсутствует, либо существенно дороже обычных номиналов, но не селективный. Сразу этот пародокс навел меня на мысль, что люди чаще всего ставят обычные (неселективные УЖД) доски бухгалтерии.И теперь эта мысль подтверждается. И это вдобавок правильно.
Техническое руководство ABB: Защита от замыканий на землю с помощью устройств дифференциального тока помогло мне разобраться в проблеме. Отдельный раздел посвящен селективности УЗО (с. 63, или 6/7).
При токах утечки 100 и 300 мА для УЗО в распределительном щите и 30 мА для УЗО в доме эта селективность обеспечивается автоматически!
Ниже приведена таблица из Технического руководства ABB, в которой отображается информация о селективности пар УЗО.В заголовках столбцов указаны токи утечки УЗО, которое стоит первым (например, в экране). В заголовках строк указываются токи срабатывания УЗО, которое является вторым (например, в доме). Обычные УЗО обозначаются как inst (мгновенные). Селективные УЗО с маркировкой S.
В таблице указан цвет пары, для которой обеспечивается селективность (правильная последовательность срабатывания).
Другой цвет указывает на причину обеспечения селективности. Выделяют два типа: частичный (частичный) и полный.Несмотря на ощущение, что частичная избирательность — это как вторая свежесть, на самом деле с ней все нормально. Просто в случае «частичной» селективности селективность обеспечивается разницей в номинальном токе утечки УЗО (30 и 100 или 300 мА). А полная селективность обеспечивается задержкой срабатывания УЗО селективного действия.
В руководстве содержится правило, согласно которому «частичная» селективность обеспечивается, если коэффициент номинального тока УЗО превышает 3. Для «полной» селективности селективное УЗО должно быть первым, а отношение токов должно быть равно 2.
В общем заказываю обычное УЗО и больше не парюсь

Причин срабатывания автоматов узо и почему они отключены но бояре, насосы

Первичная защита организма человека от опасного воздействия напряжений и токов в бытовых электрических сетях и — установка защитных устройств. Кроме того, УЗО используются для защиты электроприборов от аварийных работ в бытовых электросетях и синусоидального тока постоянного и переменного тока.Но срабатывает очень часто, и отечественного потребителя интересует, почему отключено УЗО на УЗО или постоянно сработало.

Принцип действия и работа УЗО

Рис.1 Работа УЗО

Сумма токов, которые включены в раздел, должна равняться токам, которые идут. Это основной принцип работы данного блока выключателя. Причина срабатывания УЗО в блоке питания — это то, что токи, исходящие от участка электрической сети, не равны токам, которые входят в эту сеть.Эта разница представляет собой величину тока утечки или дифференциального тока. Векторная сумма токов в фазных проводниках ( I1 ) должна быть равна токам в нейтральном проводе ( I2 ). Они идентичны по размеру, но направления разнонаправлены и, таким образом, взаимно компенсируют друг друга, а ЭДС (электродвижущая сила) отсутствует. Если эти токи не равны, значит, разница между ними и есть ток утечки. Он в свою очередь создает ЭДС, а она, в свою очередь, через соленоид воздействует на запорный механизм и УЗО отключается.

Мотивация растений УЗО. Опасный для человеческого тела электрический ток

На Рис.1 Нормальный режим I 1 = I 2. Когда человек касается оголенных проводов, возникает дифференциальный ток I∆n . Если посчитать ток, который пройдет через человека, получим I = 230/ R _no , НО, где 230 Ток от бытовой сети, R _no — сопротивление человека .Хотя у каждого человека эта характеристика индивидуальна, но она считается порядка 1 кОм (1000 Ом). В итоге получаем 230/1000 = 23 мА. Следует отметить, что порог чувствительности у человека начинается с 0,6 — 1,5 мА. При этом нынешнее ощутимое раздражение у человека. При токе в 10 — 15 мА у человека возникает мышечный спазм, и этот ток называют неотпускающего. В этом случае человек не может самостоятельно освободить оголенный провод, если взял его. при токе 90 — 100 мА возникает фибрилляционного тока.При таком токе сердечная мышца хаотично сокращается, а через несколько секунд происходит остановка сердца. Безопасным для человека считается ток 2 мА, когда он превышает 10 с, а если больше 120 с, то безопасный ток 6 мА. эти токи, а также время отключения необходимо учитывать при выборе остаточного тока УЗО, чтобы понимать, что будет с вами, если вы попадете под опасное напряжение. По этим причинам помните: если обогреватель выключен УЗО, это избавит вас от минимального дискомфорта.

Подбор УЗО в зависимости от токов утечки

по СП31-110-2003 pA4.15 , при питании ванной от отдельной линии необходимо предусмотреть УЗО 10 мА, если линия используется совместно с кухней и коридор, необходимо установить УЗО током до 30 мА. Для обычных бытовых ЛЭП (розетки, освещение) защитное устройство выбирается на максимальный ток 30 мА (ПУЭ п.7.1.79.). УЗО на дифференциальные токи 100 и 500 мА, как видно выше, не защищают организм человека от опасного напряжения, и основная цель этой противопожарной защиты.При установке автоматических выключателей необходимо понимать, что они не защищают от длительных перегрузок, максимальных токов или высоких напряжений. По этим причинам эта установка должна быть соединена с автоматическим выключателем с электромагнитным и тепловым расцепителем, а для защиты от перенапряжения должны быть установлены реле или ограничители перенапряжения (Устройство защиты от перенапряжения). По этим причинам, если ТЕРМЕКС отключает УЗО, а автомат не работает, то причиной неисправности является ток утечки.

Если УЗО выключается одновременно с автоматическим выключателем, причиной неисправности может быть как дифференциальный ток, так и максимальные токи, возникающие при коротком замыкании.

Причины утечки тока

Необходимо хорошо понимать, что наличие тока утечки — это аварийный режим или неисправность в электрических сетях бытового назначения или неисправности в электроприборах. Причины появления этого тока довольно распространены.Основные причины утечки тока — это прикосновение человека к оголенным проводам, его протекание через деформированную изоляцию кабеля или через токопроводящий элемент. Например, причиной срабатывания УЗО в водонагревателе может быть утечка тока через воду. Изоляция кабеля повреждена, влага проникла в оголенный провод и через него прошел ток. ток, которого просто не хватает, если бы разница входящего и выходящего токов была бы равна 0 (нулю), и защита отключает аварийную секцию.Если это водонагреватель ТЕРМЕКС, отключено УЗО прибора.Вода это тоже может быть причиной того, почему отключено УЗО на насосе, перекачивающем различные жидкости.

Типы и УЗО; визуально-техническое обозначение

рис. 2 Внешний вид и обозначение защитных устройств

Форумы RCD

Бытовое напряжение и сеть 220/380 В.
По количеству полюсов. При однофазной нагрузке в сети питания УЗО необходимо устанавливать двухполюсным, при трехфазной нагрузке — четырехполюсным.
Номинальный рабочий ток. Величина номинального (рабочего) тока УЗО такая же, как и для автоматических выключателей, это 16, 25, 32, 40, 63, 80 А.
Остаточный ток (ток утечки), величиной которого руководит устройство УЗО 10, 30, 100, 300, 500 мА.

По типу тока утечки, который в свою очередь делится на:

Переменный электрический ток пульсирующий синусоидальный и. Тип УЗО для текущего « AS». Пульсация тока присутствует в регулируемых лампах, в стиральных машинах с регулируемой скоростью.
Электроимпульсный переменный и постоянный ток типа УЗО « НО». Данный вид защиты рекомендуется использовать там, где есть бытовая электроника, микроволновая печь, компьютер, телевизор и т. Д.
Постоянный электрический и переменного тока типа УЗО «АТ». Этот тип защиты обычно устанавливают там, где есть выпрямленный ток. В бытовых электрических сетях этот тип не используется.
Для УЗО с выдержкой времени срабатывания УЗО этого типа «S» применяется селективность, которая наблюдается при установке 2 или более устройств защиты в домашних сетях и при подаче электроэнергии. Этот тип УЗО используется в сетях, где используется АВР (Автоматический ввод резерва), и типа « G » в той же сети, но имеет меньшее время воздействия.

срабатывание УЗО, причины первичного и вторичного

Наиболее частые причины срабатывания УЗО в бойлере или водонагревателе Electrolux, это недобросовестный производитель или разного рода проблемы в электрической сети. Если на водонагревателе , выключено УЗО, нужно его снова включить.Если прибор исправен и не выключает УЗО, то произошла короткая утечка тока. Далее вам необходимо воспользоваться кнопкой «Тест». Имитирует аварийный режим.

Необходимо отключить автомат, включенный в сеть вместе с УЗО и определить, почему отключено УЗО. При этом отключаем нулевой провод. После этого, как они отключаются, включаем УЗО. Если он не выключен, значит, нажмите на кнопку «Тест». Если после нажатия кнопки «Тест» УЗО сработало, значит, исправно.Следует отметить, что работоспособность тестового УЗО необходимо проверять не реже 1 раза в месяц, нажимая кнопку «Тест».
Если при подключении УЗО работает без нагрузки, то означает, что оно вышло из строя или в месте его установки есть токи утечки. Если он исправен, необходимо понимать, почему срабатывает УЗО без нагрузки. В этом случае, если у него несколько машин, то все сразу отключают. Затем мы определяем, зачем отключать УЗО, а в свою очередь включаем автоматические выключатели и определяем аварийный участок электрической сети.

Основные виды подключения УЗО

рис. 3. Одно УЗО и один потребитель

Подключить УЗО может любой электрик, имеющий не менее 3-х разрядных электриков. Схема подключения написана на устройстве, и в этом нет ничего сложного. Единственное, что нужно сделать перед установкой, это учесть нюансы при включении сети и выбрать нужное количество выключенных машин на одно УЗО. Можно установить одно охранное устройство на всю квартиру в панели пола, если кондоминиум, как показано на рис.3. Его можно установить отдельно на розетку сети и освещение, если у вас достаточно места для установки. Подойдет для квартиры. При установке и выборе УЗО следует учитывать номинальный (рабочий) ток, который должен быть на одну ступень выше номинального тока машины, который идет после защитного устройства. Например, если автомат на 25 НО, перед этим необходимо установить УЗО с рабочим током на 32 А и т. Д. Если это частный дом, то лучше рассмотреть следующие позиции, одно УЗО и одно автоматическое, Если автомат имеет немного.

Одно охранное устройство и несколько автоматических выключателей

рис. 4 Схема подключ OUZO

Если, например, в доме стоит много машин (одна машина = одна комната, = одна машина), то в этом случае размер электрического щита может быть огромным. По этим причинам распределительный щит лучше скомплектовать так, чтобы под одно УЗО устанавливать несколько автоматов, но не более 5. В этом случае необходимо правильно рассчитать номинальный ток защитного устройства относительно выхлопных автоматов, чтобы их сумма не превышала устройства защиты рабочего тока.Например, в выхлопных машинах ВА1 16 НО, ВА2 16 НО, ВА3 32 НО, сумма 16 + 16 + 32 = А. Значит, УЗО должен иметь номинальный ток не менее 64 А, а зная оптимальный диапазон номинальных значений тока, вариант устройства Номинальный ток выключателя на 63 А.

Как показано на рисунке. 4 ничего сложного, когда нет подключения, но в некоторых случаях будет интересно узнать, почему срабатывает УЗО на водонагревателе Ariston, если домашняя сеть и предохранительные устройства исправны и. При срабатывании УЗО причины могут быть в его неправильном подключении.

Основные виды неправильного подключения УЗО, смещения нуля защитного проводника и

Невозможно соединить нейтраль ( N ) и фазный провод, пропущенный через УЗО, другие нулевые и фазные проводники после УЗО.
Нельзя производить подключение нулевого провода (N) после электрического разомкнутого УЗО, а также его нельзя подключать к защитному проводнику (ВКЛ) .
Категорически нельзя подключать к нулевой розетке и защитному проводнику.
Если в электрической сети установлены два защитных устройства, объединение нейтрального проводника приведет к дополнительному току утечки и, как следствие, срабатыванию обоих.
Если в электрощите установлено много УЗО, следует перепроверить проводку, чтобы не было соединения фазного провода и земли, работающей с различными устройствами защиты.

Только правильно подобранные и правильно подключенные защитные устройства защищают человека в случае аварии от опасного воздействия электрического тока.

Видео:

Конвертер шерстяных ампер, онлайн-калькулятор

Avdt 32 электромеханический или электронный. Узо электронный или электромеханический. Внешний источник питания

Для защиты от утечек тока используются дифференциальные токовые выключатели или устройства защитного отключения (УЗО). В каждой новой квартире, новом доме это устройство становится необходимым оборудованием.

Однако устройства с принципиально иной внутренней конструкцией, определяющей надежность всего УЗО, могут продаваться под общим названием.Конструкция может иметь различное расположение рычагов и кнопок управления, иметь стандартные или расширенные варианты подключения шин и проводов, но принципиальное значение имеет конструкция УЗО выпуска … Он может быть электромеханическим или электронным. Только как сразу отличить электромеханическое УЗО от электронного? Этот вопрос требует подробного рассмотрения.

Чем отличается электромеханическое УЗО от электронного

УЗО и дифавтоматы

(это УЗО и автоматический выключатель в одном корпусе) по своему внутреннему устройству делятся на два типа: электромеханические и электронные … Это никоим образом не влияет на рабочие параметры и технические характеристики. Многие сразу задаются вопросом: а чем они отличаются? И разница есть, и важная: УЗО электромеханического типа сработает в любом случае, если в зоне повреждения появится ток утечки, вне зависимости от напряжения в сети или нет. электромеханическое УЗО представляет собой дифференциальный трансформатор (тороидальный сердечник с обмотками). Если в поврежденном месте происходит утечка, то во вторичной обмотке этого трансформатора появляется напряжение, которое включает поляризованное реле, что в свою очередь приводит к срабатыванию механизма отключения.

Электронные УЗО срабатывают при наличии утечки тока в зоне повреждения и только при наличии сетевого напряжения.
То есть для полноценной работы устройству остаточного тока электронного типа требуется внешний источник питания. Это связано с тем, что основным рабочим модулем электронных УЗО является электронная плата с усилителем. И эта плата не будет работать без внешнего источника питания.

Откуда источник питания? Внутри УЗО нет батареек или аккумуляторов.А напряжение для питания электронной платы с усилителем идет от внешней сети. Есть сеть 220В, и появилась утечка тока — УЗО сработает! Если в сети нет напряжения, защитное устройство не сработает.

Итак, для работы электромеханического УЗО нужна только утечка тока, для электронного УЗО требуется утечка тока и напряжения в сети.

На фото слева — УЗО Hager с электромеханическим расцепителем, справа — УЗО с электронным расцепителем.

Насколько важно, чтобы защитное устройство оставалось работоспособным при отсутствии напряжения? Уверен, многие пользователи ответят примерно так: если в сети есть напряжение, электронное УЗО сработает. Если в сети нет напряжения, то зачем ему вообще работать, ведь в сети нет напряжения, а значит брать утечку тока негде. А какие чрезвычайные ситуации вы знаете, когда может исчезнуть напряжение в доме или квартире или, как говорят в народе, «нет света»? Это может быть авария на подходящей к дому линии, это могут быть ремонтные работы электросетей, а может быть еще одна очень распространенная проблема — прогорание нулевого провода в доске пола.Все оборудование будет без признаков жизни, все сигнальные устройства (сигнальные лампы, если есть) укажут, что в сети нет напряжения. Однако фаза никуда не делась! Остается опасность поражения электрическим током. Представьте, что в такой ситуации произошло повреждение изоляции внутри стиральной машины, фаза попала в корпус. Если в этот момент прикоснуться к корпусу станка, произойдет течь и УЗО должно сработать. Но точно электронный УЗО не подойдет, так как на его электронную плату с усилителем приходит только «фаза» без нуля, нет источника питания, поэтому электронная плата не будет фиксировать результирующий ток утечки, импульс отключения будет не будет отправлен на механизм отключения, и УЗО не отключится.Для человека такая ситуация крайне опасна. Поэтому, как ни печально, при появлении тока утечки в этой ситуации электронное УЗО не сработает.

Еще одна распространенная проблема — скачки напряжения. Конечно, сейчас многие устанавливают реле напряжения для защиты, но не у всех они есть. Что такое скачки напряжения — это отклонение от номинала. То есть вместо 220 Вольт в вашей розетке может появиться 170 Вольт или 260 Вольт, а еще хуже — 380 Вольт. Повышенное напряжение опасно для электронного оборудования, которым фактически оснащены электронные УЗО и электронные дифференциальные автоматические устройства.Скачки напряжения могут повредить электронную плату с усилителем. Внешне все будет выглядеть целым и невредимым, но при возникновении утечки тока ситуация может стать плачевной для человека — из-за поврежденных электронных компонентов УЗО не отреагирует на утечку.

Вы можете даже не знать, что внутренняя начинка защитного устройства вышла из строя. Поэтому необходимо периодически проверять работу УЗО кнопкой «ТЕСТ». Специалисты рекомендуют проводить эту проверку не реже одного раза в месяц.

Итак, в электросети могут возникать различные аварийные ситуации, при которых электронные УЗО или диффавтоматика могут потерять свои защитные функции. Вышеуказанные проблемы не опасны для электромеханических защитных устройств. , поскольку для работы им не требуется внешний источник питания. Будет ли напряжение в сети или нет, электромеханическое УЗО (RCBO) сработает в любом случае при наличии утечки тока в сети.

Как отличить электромеханическое УЗО от электронного

Внешне эти два устройства очень похожи и многие пользователи, не задумываясь, покупают их без разбора в магазине, даже не зная об особенностях.Чтобы понять, какое устройство дифференциального тока перед вами является электронным или электромеханическим, необходимо уметь различать их. Вы думаете, что это под силу только профессионалам? Но уверяю, это не так, ничего сложного здесь нет.

Обратите внимание на схему на корпусе УЗО

Самый простой и надежный способ — изучить схему, изображенную на корпусе УЗО. Электрическая схема применяется к любому защитному устройству. Между показанными схемами электромеханического УЗО и электронного есть небольшие различия.

На схеме электромеханического УЗО или дифавтомата изображен дифференциальный трансформатор (через который «продета» фаза и ноль), вторичная обмотка этого трансформатора, а также поляризованное реле, подключенное к вторичной обмотке. Поляризованное реле уже действует непосредственно на механизм отключения. Все это показано на схеме. Вам просто нужно понять, какой цифрой обозначается каждый из описанных выше элементов. Например, электромеханическое УЗО европейского производителя HAGER:

Дифференциальный трансформатор помечен прямоугольником (иногда овалом) вокруг фазного и нулевого проводов.От него отходит виток вторичной обмотки, которая подключена к поляризованному реле. На схеме поляризованное реле обозначено прямоугольником или квадратом. Реле механически связано с триггером отключения.

Здесь также указана кнопка ТЕСТ с собственным сопротивлением (сопротивление позволяет создать утечку в 30 мА, безопасный порог для жизни человека). Как видите, в электромеханическом УЗО нет электронных плат и усилителей. Конструкция состоит из одного механика.

Теперь рассмотрим электронное УЗО. Например, электронный дифавтомат 16А, 220В, с током утечки 30 мА.

Как видно из схемы, на корпусе электронного дифавтомата практически все обозначено как на электромеханическом защитном устройстве.

Но, если присмотреться, можно увидеть, что между дифференциальным трансформатором и поляризованным реле есть дополнительный элемент в виде прямоугольника с буквой «А», обозначение I>.Это такая же электронная плата с усилителем. Кроме того, вы можете видеть, что к этой плате подходят два провода «фаза» и «ноль» (обозначены на рисунке зеленым цветом ниже). Это как раз тот внешний источник питания, который необходим для полноценной работы данного типа УЗО. Не будет блока питания, и УЗО работать не будет. Независимо от того, есть утечка или нет.

Итак, для работы электромеханического УЗО нужна только утечка тока, для электронного УЗО требуется утечка тока и напряжения в сети.Настоятельно рекомендуем приобрести УЗО или диффузионный автомат электромеханического типа.

Устройства защитного отключения (УЗО) — одно из самых популярных устройств, используемых как строительными корпорациями, так и частными пользователями. Но как можно быть уверенным в правильности выбора? Надеюсь, эта статья поможет вам ориентироваться на рынке УЗО, насыщенном различными моделями.

Устройство остаточного тока. Основы

Устройства защитного отключения (УЗО) или устройства дифференциальной защиты предназначены для защиты людей от поражения электрическим током в случае электрических неисправностей или при контакте с токоведущими частями электроустановки, а также для предотвращения пожаров и пожаров, вызванных: токи утечки и замыкания на землю… Эти функции не присущи обычным автоматическим выключателям, которые реагируют только на перегрузку или.

В чем причина потребности в этих устройствах для пожаротушения?

По статистике причиной около 40% всех возгораний является «замыкание электропроводки».

Во многих случаях общая фраза «короткое замыкание электропроводки» часто подразумевает утечку электричества, которая возникает из-за старения или повреждения изоляции. В этом случае ток утечки может достигать 500 мА.Экспериментально установлено, что при протекании тока утечки именно такой силы (а что такое полампера? Ни тепловой, ни электромагнитный расцепители на ток такой силы просто не реагируют — хотя бы по той причине, что они не предназначены для этого) максимум на полчаса через влажные опилки самовозгораются. (И это касается не только опилок, но вообще любой пыли.)

Как устройства дифференциальной защиты защищают вас и меня от поражения электрическим током?

Если человек прикоснется к токоведущей части, по его телу будет протекать ток, величина которого является частным от деления фазного напряжения (220 В) на сумму сопротивлений проводов, заземления и самого тела человека: Иперс = Uph / (Rпр + Rz + Rpers).В этом случае сопротивлениями заземления и проводки по сравнению с сопротивлением человеческого тела можно пренебречь, последнее можно принять равным 1000 Ом. Следовательно, рассматриваемое значение тока будет 0,22 А или 220 мА.

Из нормативно-справочной литературы по охране труда и технике безопасности известно, что минимальный ток, протекание которого уже ощущается человеческим организмом, составляет 5 мА. Следующее стандартизованное значение — это так называемый ток без отключения, равный 10 мА.Когда по телу человека протекает ток такой силы, происходит самопроизвольное сокращение мышц. Электрический ток 30 мА уже может вызвать паралич дыхания. Необратимые процессы, связанные с кровотечением и сердечной аритмией, начинаются в организме человека после протекания по телу тока 50 мА. Возможен летальный исход при воздействии тока 100 мА. Очевидно, что надо уже быть защищенным от тока равного 10 мА.

Так, своевременная реакция автоматики на ток менее 500 мА защищает объект от возгорания, а на ток менее 10 мА — защищает человека от последствий случайного прикосновения к токоведущим частям.

Также известно, что за токоведущую часть, находящуюся под напряжением 220 В, можно спокойно продержаться 0,17 с. Если токоведущая часть находится под напряжением 380 В, время безопасного прикосновения сокращается до 0,08 с.

Проблема в том, что такой небольшой ток и даже за ничтожно малое время не способен исправить (и, конечно же, выключить) обычные защитные устройства.

Таким образом, родилось такое техническое решение, как ферромагнитный сердечник с тремя обмотками: — «токоподвод», «токоподвод», «управление».Ток, соответствующий фазному напряжению, подаваемому на нагрузку, и ток, протекающий от нагрузки в нейтральный проводник, индуцируют магнитные потоки противоположных знаков в сердечнике. При отсутствии утечек в нагрузке и в защищаемом участке проводки общий расход будет равен нулю. В противном случае (прикосновение, повреждение изоляции и т. Д.) Сумма двух потоков станет ненулевой.

Поток, возникающий в сердечнике, индуцирует электродвижущую силу в обмотке управления. Реле подключено к обмотке управления через прецизионное устройство фильтрации всех видов помех.Под действием ЭДС, возникающей в обмотке управления, реле размыкает фазную и нулевую цепи.

Во многих странах использование УЗО в электроустановках регулируется нормами и стандартами. Так, например, в РФ — принят в 1994-96 гг. ГОСТ Р 50571.3-94, ГОСТ Р 50807-95 и др. Согласно ГОСТ Р 50669-94 УЗО в обязательном порядке устанавливается в электросетях мобильных зданий из металла или с металлическим каркасом для уличной торговли и бытового обслуживания. .В последние годы администрациями крупных городов в соответствии с государственными стандартами и рекомендациями Главгосэнергонадзора приняты решения по оснащению фонда жилых и общественных зданий этими устройствами (в Москве — Распоряжение Правительства Москвы № 868-РП от 20.05.94 г.).

УЗО бывают разные …. Трехфазные и однофазные …

Но на этом деление УЗО на подклассы не заканчивается …

На данный момент на российском рынке представлены 2 принципиально разные категории УЗО.

1. Электромеханический (независимый от сети)

2. Электронный (зависит от сети)

Рассмотрим отдельно принцип работы каждой из категорий:

УЗО электромеханические

Предки УЗО — электромеханические. Принцип точной механики, т.е. заглянув внутрь такого УЗО, вы не увидите компараторов операционных усилителей, логики и тому подобного.

Состоит из нескольких основных компонентов:

1) Так называемый трансформатор тока нулевой последовательности, его назначение — отслеживать ток утечки и передавать его с определенным Kтр на вторичную обмотку (I 2), I ut = I 2 * Ktr (очень идеализированная формула , но отражающие суть процесса).

2) Чувствительный магнитоэлектрический элемент (запираемый, т.е. при срабатывании без внешнего вмешательства не может вернуться в исходное состояние — защелку) — играет роль порогового элемента.

3) Реле — обеспечивает отключение при срабатывании защелки.

Этот тип УЗО требует высокоточной механики чувствительного магнитоэлектрического элемента. В настоящее время только несколько мировых компаний продают электромеханические УЗО. Стоимость их намного выше, чем цена электронных УЗО.

Почему электромеханические УЗО получили распространение в большинстве стран мира? Все очень просто — этот тип УЗО сработает при обнаружении тока утечки на любом уровне напряжения в сети.

Почему этот фактор (независимость от уровня сетевого напряжения) так важен?

Это связано с тем, что при использовании исправного (исправного) электромеханического УЗО мы гарантируем в 100% случаев срабатывание реле и, соответственно, отключение питания потребителя.

У электронных УЗО этот параметр тоже велик, но не равен 100% (как будет показано ниже, это связано с тем, что при определенном уровне сетевого напряжения не будет работать электронная цепь УЗО), а в В нашем случае каждый процент возможен для человеческих жизней (будь то прямая угроза жизни человека при касании проводов, или косвенная, в случае пожара из-за выгорания изоляции).

В большинстве так называемых «развитых» стран электромеханические УЗО являются стандартом и устройством, обязательным для широкого применения.В нашей стране постепенно происходят сдвиги в сторону обязательного использования УЗО, однако в большинстве случаев потребителю не предоставляется информация о типе УЗО, что влечет за собой использование дешевых электронных УЗО.

Электронные УЗО

Любой строительный рынок наводнен такими УЗО. Стоимость электронных УЗО местами ниже электромеханических до 10 раз.

Недостатком таких УЗО, как уже было сказано выше, является не 100% гарантия при исправном состоянии УЗО его срабатывания из-за появления тока утечки.Преимущество — дешевизна и доступность.

В принципе, электронное УЗО построено по той же схеме, что и электромеханическое (рис. 1). Отличие заключается в том, что место чувствительного магнитоэлектрического элемента занимает опорный элемент (компаратор, стабилитрон). Чтобы такая схема работала, вам понадобится выпрямитель, небольшой фильтр (возможно, даже КРЕН). Поскольку трансформатор тока нулевой последовательности является понижающим (в десятки раз), тогда также необходима схема усиления сигнала, которая, помимо полезного сигнала, также будет усиливать помехи (или сигнал дисбаланса, присутствующий при нулевой утечке). Текущий).Из вышесказанного очевидно, что момент срабатывания реле в этом типе УЗО определяется не только током утечки, но и напряжением сети.

Если вам не по карману электромеханическое УЗО, то все же стоит взять УЗО электронное, ведь оно работает в большинстве случаев.

Бывают и случаи, когда нет смысла покупать дорогое электромеханическое УЗО. Один из таких случаев — использование стабилизатора или источника бесперебойного питания (ИБП) при питании квартиры / дома.В этом случае нет смысла брать электромеханическое УЗО.

Сразу отмечу, что я говорю о категориях УЗО, их плюсах и минусах, а не о конкретных моделях. Вы можете купить некачественные УЗО как электромеханического, так и электронного типов. При покупке запрашивайте сертификат соответствия, ведь многие электронные УЗО на нашем рынке не сертифицированы.

Трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП)

Обычно это ферритовое кольцо, через которое (внутри) проходят фазный и нейтральный провод, они играют роль первичной обмотки.Вторичная обмотка равномерно намотана на поверхность кольца.

Идеально:

Пусть ток утечки равен нулю. Ток, протекающий через фазовый провод, создает по величине магнитное поле, создаваемое током, протекающим через нейтральный провод, и в противоположном направлении. Таким образом, общий поток муфты равен нулю, а ток, индуцированный во вторичной обмотке, равен нулю.

В момент протекания тока утечки в проводах (ноль, фаза) возникает неравенство токов в результате возникновения потока муфты и индукции тока, пропорционального току утечки, во вторичную обмотку.

На практике через вторичную обмотку протекает ток небаланса, который определяется используемым трансформатором. Требование к ТТНП следующее: ток небаланса должен быть значительно меньше тока утечки, приведенного во вторичную обмотку.

Выбор УЗО

Допустим, вы определились с типом УЗО (электромеханическое, электронное). Но что выбрать из огромного списка предлагаемых товаров?

Выбрать УЗО с достаточной точностью можно по двум параметрам:

Номинальный ток и ток утечки (ток отключения).

Номинальный ток — это максимальный ток, который проходит через фазовый провод. Этот ток легко найти, зная максимальную потребляемую мощность. Просто разделите потребляемую мощность в наихудшем случае (максимальная мощность при минимальном Cos (?)) На фазное напряжение. Ставить УЗО на ток больше номинального тока автомата перед УЗО не имеет смысла. В идеале с запасом берем УЗО на номинальный ток равный номинальному току автомата.

Часто встречаются УЗО

с номинальными токами 10,16,25,40 (А).

Ток утечки (рабочий ток) — обычно 10 мА, если УЗО установлено в квартире / доме для защиты жизни человека, и 100-300 мА на предприятии для предотвращения пожаров при сгорании проводов.

Есть и другие параметры УЗО, но они специфические и не интересны рядовому потребителю.

Выход

В этой статье были рассмотрены основы понимания принципов работы УЗО, а также методы построения различных типов устройств защитного отключения.И электромеханические, и электронные УЗО безусловно имеют право на существование. имеет свои выразительные достоинства и недостатки.

УЗО (устройство защитного отключения) — Это электроустановочное изделие, предназначенное для отключения подачи электричества в проводку в случае утечки тока в случае нарушения изоляции в проводах или электроприборах.

УЗО, в отличие от автоматического выключателя, предназначено исключительно для защиты человека от поражения электрическим током, предотвращения возгорания и не принимает непосредственного участия в работе электроприборов.УЗО не защищает от короткого замыкания в проводке и в случае прикосновения человека к фазному и нулевому проводам.

На фото изображено двухпроводное устройство защитного отключения типа ВД1-63, предназначенное для работы в однофазной сети переменного тока 220 В и рассчитанное на ток защиты 30 мА. УЗО с такими характеристиками подходит для установки в подъезде практически любой квартирной электропроводки.

Ассортимент монтажных изделий включает комбинированные, в одном корпусе которых встроены УЗО и автоматический выключатель.Такое устройство называется выключателем дифференциального тока со встроенной максимальной токовой защитой. На фото представлен внешний вид модели RCBO32, рассчитанной на ток защиты электропроводки 16 А и защиту человека на 30 мА. Но такие устройства защиты не получили широкого распространения из-за их дороговизны.

Кроме того, в случае отключения сложно определить, является ли неисправность коротким замыканием или утечкой тока.

Как выбрать УЗО

Выбрать УЗО для квартирной проводки или дома для домашнего электрика не составит труда. Подходит любое однофазное УЗО, рассчитанное на рабочий ток равный току защиты автоматического выключателя и ток утечки 30 мА … Фотография такого УЗО дана в начале статьи.

Какой тип УЗО лучше всего подходит для квартиры

электромеханическое или электронное

УЗО

выпускаются в двух исполнениях — электромеханическом и электронном. Для правильного выбора нужно сравнить их технические характеристики.

Сравнительная таблица характеристик электромеханического и электронного УЗО
Характеристика	УЗО электромеханическое	УЗО электронное
Цена	низкая	высокая
Конструкция	сложная	простая
Надежность	высокая	низкая
Допуск рабочего тока	высокий	низкий
КПД при обрыве нейтрального провода или при падении напряжения сети ниже допустимого	сохраняется	не работает
Устойчивость к скачкам перенапряжения в сети	высокая	низкая
размеры	большой	во много раз меньше

Как видно из таблицы, если нет ограничений по габаритным размерам, нужно выбирать УЗО электромеханическое.Электронное УЗО незаменимо при установке на отдельный электроприбор, например, в розетку или удлинитель.

Основные технические характеристики УЗО

Требования к техническим характеристикам УЗО установлены ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96) «Автоматические выключатели дифференциального тока бытового и аналогичного назначения без встроенной максимальной токовой защиты».

Для желающих сделать более осознанный выбор я свел в таблицу все основные технические характеристики УЗО.

Таблица основных технических характеристик УЗО
Признак	Обозначение	Кол-во	Примечание
Рабочее напряжение	IN	220, 380	Для однофазной домашней сети УЗО устанавливается на напряжение 220 В, для трехфазной сети — на 380 В
Количество фаз		1, 3	Указывается в паспорте
Ток утечки срабатывания, I∆n	мА	5	Инструкции по установке в ПУЭ нет, но можно найти в рекомендациях по применению электроприборов, например, теплый пол
		10	Предназначен для подключения розеток, установленных в ванных, кухнях, детских комнатах и бытовой техники, установленной на земле
		30	Универсальный, подходит для любого дома или квартиры
		100, 300	Применяется в промышленности, иногда устанавливается на вводе электропроводки в корпус для повышения пожарной безопасности
Максимальный ток нагрузки, In	AND	6-125	Должен быть равен или превышать ток автоматического выключателя, установленного после УЗО
Максимальный коммутируемый ток, Im	AND	500	Должен быть в 10 раз больше максимального тока нагрузки
Ток короткого замыкания, Inc	кА	3-10	Максимальный ток, который может выдержать УЗО кратковременно в случае короткого замыкания в проводке
Время отключения	мс		Время, по истечении которого при превышении допустимого тока утечки УЗО должно отключить нагрузку
Периодичность проверок	месяц	1	Для простого теста просто нажмите кнопку RCD Test.Для диагностики времени отклика требуется специальный прибор
Рабочая температура	° C	минус 25 — +40	Рабочая температура, при которой разрешена работа УЗО
Конструктивные характеристики	Электромеханические		Более надежные, дешевые, но более крупные электронные УЗО
Конструктивные характеристики	Электронные		Современные УЗО, дорогие, маленькие
Тип формы рабочего тока	AS		Отключение при медленном или резком нарастании синусоидального тока утечки
	И		Срабатывает, если синусоидальный или пульсирующий постоянный ток утечки увеличивается медленно или резко
	IN		Срабатывает, если синусоидальный, пульсирующий постоянный или постоянный ток утечки увеличивается медленно или внезапно
Способ установки	Предназначен для монтажа на DIN-рейку в щите		Предназначен для установки в электрощитах квартир и домов
	Встраивается в розетку		Устанавливается для защиты отдельного электрического устройства или, в случае старой электропроводки, для предотвращения ложных тревог из-за естественных токов утечки
	В виде переходника, вставляемого в розетку
	Удлинитель
	Устанавливается на шнур питания электроприбора

На лицевой стороне устройства защитного отключения всегда имеется маркировка с основными техническими характеристиками.Расшифровка буквенно-цифрового обозначения показана на чертеже.

При выборе УЗО главное обращать внимание на напряжение, рабочий ток и ток утечки. Остальные параметры имеют второстепенное значение.

Электрическая схема подключения УЗО в панели приборов

УЗО в щите четвертной разводки подключают сразу после счетчика к разрыву между нулевым и фазным проводами, идущими к выключателям.

Провода от счетчика подключаются поверх УЗО. Фазный провод L идет к левому контакту, а ноль N к правому контакту. Провода, идущие к машинам, подключаются к нижним клеммам в такой же последовательности. Желто-зеленый заземлитель прокладывается в обход УЗО.

Устройство и принцип работы УЗО

При включенном УЗО (рычаг поднят вверх) через него подается напряжение питания на выключатели в проводке.Если включен потребитель электроэнергии, то по нейтральному и фазному проводам течет ток.

В УЗО провода проходят через дифференциальный кольцевой трансформатор, и когда через них протекает ток, в его магнитной цепи возбуждается магнитное поле. Если утечки нет, то токи в фазном и нулевом проводах равны и текут в противоположных направлениях. Следовательно, создаваемые ими магнитные поля имеют противоположную полярность и взаимно компенсируются. В этом случае по закону Кирхгофа ЭДС не возникает в дополнительной обмотке трансформатора, независимо от тока, протекающего по ней в нагрузку.

Принцип работы УЗО электромеханического

В том случае, если из-за нарушения изоляции бытового электроприбора по фазовому проводу протекает ток, больший, чем через фазный провод, в магнитопроводе трансформатора возникает магнитное поле. Если разность токов превышает I∆n, то в дополнительной обмотке индуцируется ЭДС достаточной величины для отключения УЗО и отключения питания проводки.

В электромеханическом УЗО к дополнительной обмотке трансформатора подключен электромагнит, соленоид которого механически связан с механизмом расцепления. Когда в обмотке возникает заданная ЭДС, соленоид втягивается и тем самым, воздействуя на механизм расцепления, размыкает контакты. Подача питания на проводку прекращается.

Принцип работы УЗО электронного

По внешнему виду стандартное электронное УЗО ничем не отличается от электромеханического и отличить их можно только по маркировке или схеме, нанесенной на корпус.Принцип действия обоих типов УЗО одинаков, разница заключается в измерительном приборе. В электронике вместо электромагнита установлена электронная схема в виде порогового компаратора с усилителем и реле.

При превышении разности токов I∆n, протекающих по фазному и нулевому проводам, напряжение подается с усилителя на реле. Он срабатывает и УЗО перестает подавать напряжение на проводку.

Установка УЗО в экран на DIN-рейке

В стеновых панелях или коробках УЗО, как и другие монтажные электрические устройства, монтируются на DIN-рейку, ее также часто называют монтажной рейкой.Это металлическая пластина шириной 35 мм, изогнутая таким образом, что ее продольные края приподняты. Согласно ГОСТ Р МЭК 60715-2003 «Аппаратура распределения и управления низковольтная. Монтаж и крепление на рельсах электрооборудования в низковольтных комплектных распределительных и управляющих устройствах », обозначение Т35 .

Этот способ крепления не требует дополнительных креплений и позволяет быстро как установить УЗО, так и снять его для профилактики, проверки или замены.На фотографии показана DIN-рейка старого образца, когда она была профилем из алюминиевого сплава.

DIN-рейки устанавливаются в панели горизонтально. На тыльной стороне УЗО есть два фиксатора — стационарный (на фото слева) и подпружиненный подвижный (справа). Таким образом, чтобы установить УЗО на рейку, нужно надеть верхнюю фиксированную защелку на край DIN-рейки, а затем прижать к ней нижнюю часть. Подвижная защелка погрузится в корпус УЗО и выйдет из него при прижатии УЗО к DIN-рейке всей плоскостью.

Для снятия УЗО с DIN-рейки достаточно вставить конец лезвия плоской отвертки, расположенный ниже отходящего проводника, в ушко подвижного фиксатора и надавить на него. Защелка выйдет из зацепления, и нижняя часть УЗО свободно отодвинется от DIN-рейки.

Подключенное УЗО находится под фазным напряжением и перед демонтажем необходимо отключить питание.

Как правильно подключить провода к УЗО

Бесперебойная работа всей электропроводки определяется не только правильным выбором сечения провода и электроприборов, но и надежностью их соединения между собой.Несмотря на простоту этой операции, часто допускаются ошибки, что впоследствии приводит к подгоранию контактов и выходу из строя УЗО.

Основной особенностью электромеханических устройств является их работа вне зависимости от наличия напряжения в сети.

Тока утечки будет вполне достаточно для работы оборудования, в это время во вторичной обмотке трансформатора возникает ток, что является причиной срабатывания реле, а соответственно и триггера.

Для работы электронного УЗО без напряжения не обойтись, в силу совершенно других принципов работы.

Внутри них есть усилитель и плата для него, срабатывающая при наличии даже небольшого тока во вторичной обмотке. Плата увеличивает доступный ток и передает импульс, достаточно сильный, чтобы активировать реле.

Именно поэтому в конструкции таких УЗО присутствует трансформатор меньшего размера.

Электромеханические агрегаты

имеют простую, но в то же время более надежную конструкцию, поэтому при эксплуатации они реже ломаются.Но можно отключить электронное устройство при малом импульсе в сети.

В этом случае потребуется замена микросхемы или полупроводников. Несмотря на это, большая популярность электронных УЗО обусловлена их более низкой стоимостью.

Более того, современные разработки позволили оснастить такое оборудование дополнительной защитой от скачков напряжения. Как только произойдет скачок, он отключится.

Есть несколько других способов отличить эти два типа УЗО.

Самое сложное — посмотреть на схему внутри. Если это электромеханическое устройство, то на его схеме будет показан трансформатор дифференциального типа, у которого вторая обмотка подключена непосредственно к реле.

Реле схематично можно представить в виде квадрата, иногда прямоугольника. Связь с сетью, питающей узел, не следует показывать схематично.

Если рассматривать схематическое изображение УЗО электрического типа, то плата на нем будет изображена в виде треугольника.На схеме показаны линии от блока питания.

Можно использовать простую батарею, чтобы отличить одно устройство от другого. Включаем оборудование и двумя проводами подключаем к нему его столбы.

Таким образом, мы провоцируем скачок тока, в результате которого, если это УЗО электромеханическое, реле выключится. Соответственно, если отключение не произошло, то у нас электронная версия.

Если у вас нет под рукой аккумулятора, найдите постоянный магнит среднего размера и поднесите его к корпусу рассматриваемого оборудования.В этом случае обязательным условием является включенное состояние агрегата. Переместите магнит вдоль боковой и передней панели. Если реле не срабатывает, перед вами электронное оборудование, а если работает — электромеханическое.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что то упустил. Загляните, буду рад, если найдете на моем еще что-нибудь полезное.

Устройства дифференциального тока бывают двух типов по принципу внутреннего устройства. Это электромеханические и электронные.Это касается и дифавтоматов, поскольку УЗО являются их неотъемлемой частью. Различный принцип внутреннего устройства этих устройств не влияет на их рабочие параметры. Однако есть нюансы, при которых один вид УЗО исправно выполняет свои функции, а другой — не может, что может привести к плачевным последствиям. Поэтому еще перед покупкой нужно знать, как их отличить.

Отличить электромеханическое УЗО от электронного можно тремя способами.Это соответствует схеме подключения, которая изображена на корпусе устройства, с использованием обычной батареи и постоянного магнита. Давайте подробнее рассмотрим каждый метод ниже.

1. Используя схему подключения, которая изображена на корпусе устройства.

Я считаю, что это самый простой способ их различить, так как для этого не нужны никакие дополнительные элементы и инструменты. Здесь главное запомнить отличия схем и все.

Если вы возьмете в руки какое-либо УЗО или дифавтомат, то на его корпусе вы обязательно найдете схему их внутреннего устройства. На самом деле существует два типа схем. Это один тип для электромеханического типа и второй тип для электронного типа. Хотя у каждого типа схемы есть небольшие отличия, они не столь значительны.

В двух словах: электромеханическое УЗО или дифавтомат состоит из дифференциального трансформатора и поляризованного реле. Если в контролируемой цепи возникает ток утечки, он генерирует ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора.Этот дифференциальный ток вызывает срабатывание реле, которое воздействует на триггер, вызывая срабатывание устройства.

Итак, на схеме нам нужно найти дифференциальный трансформатор и поляризованное реле. Первый обозначается овалом вокруг фазного и нейтрального проводников, а реле обозначается квадратом или прямоугольником. Реле с трансформатором соединены посредством вторичной обмотки, которая показана сплошной линией. Пунктирной линией обозначена механическая связь со спусковым крючком.Также на схеме часто изображается кнопка «Тест», но ее нет на представленном на фото дифавтомате.

На фото ниже я подписал необходимые элементы на схеме.

Электронные УЗО и дифавтоматы

имеют немного другую схему подключения на корпусе. Из названия можно понять, что работой таких устройств управляет электронная плата.

В двух словах: Если в управляемой цепи возникает ток утечки, то он поражает ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора.Этот дифференциальный ток улавливается электронной платой, усиливает его и создает импульс, от которого срабатывает реле. Реле уже воздействует на курок, тем самым выводя из строя устройство.

Электронные элементы намного компактнее, поэтому такие УЗО и дифавтоматы зачастую меньше по размеру. На рынке представлены электронные одномодульные защитные устройства размером с однополюсный автоматический выключатель.

Здесь, на схеме, нам нужно помимо дифференциального трансформатора и реле найти плату электронного усилителя.Обозначается треугольником. Также ни одна плата не работает без питания, поэтому на схеме есть дополнительные линии для ее питания. На фото ниже я подписала все необходимые элементы.

В результате получаем:

Если на схеме изображен овал над нейтральным и фазным проводниками (дифференциальный трансформатор) и квадрат (реле), соединенные сплошной линией, то перед вами УЗО электромеханическое или дифавтомат.
Если на схеме изображен овал над нейтральным и фазным проводниками (дифференциальный трансформатор) и квадрат (реле), соединенный сплошной линией через треугольник (плата усилителя), к которому подключены две силовые линии, то перед вами электронное УЗО. или дифавтомат.

2. Второй способ отличить электромеханическое УЗО от электронного — использовать аккумулятор.

Хотя этот вариант и надежен, мне он кажется более сложным, так как с собой нужно иметь заряженный аккумулятор, два провода и отвертку. Также в магазине, думаю, вам в руки не дадут девайс, чтобы можно было к нему что-то подключить и поэкспериментировать. Еще много защитных устройств продаются в запечатанной упаковке (коробке), вскрыть которую в магазине тоже не разрешат.

Однако этот способ имеет право на жизнь и я вам об этом расскажу. Например, на фото я использую RCBO от Schneider Electric.

Здесь все просто. Надо сверху к единице, например к нулевому полюсу прикрутить один провод. Второй провод прикрутите к нижнему нулевому полюсу. Затем взвести ручку управления, т.е. включить УЗО или дифавтомат. Теперь нужно замкнуть другие концы проводов на любую заряженную батарею. Если устройство отключается, значит, оно электромеханическое.Если не выключается, то переверните аккумулятор (поменяйте полярность) и попробуйте снова замкнуть провода. Если устройство отключается, то однозначно электромеханическое.

Почему электромеханические УЗО и дифавтоматы работают от аккумуляторов? Потому что аккумулятор начинает разряжаться через замкнутый полюс, т.е. на одном полюсе появляется ток, который, в свою очередь, влияет на дифференциальный ток во вторичной обмотке трансформатора. Достаточно сработать поляризованное реле.

Если прибор не выключается, значит он электронный.Почему не выключается УЗО этого типа? Потому что для работы платы усилителя нужна мощность, которой нет. Следовательно, усилитель не подает импульс на реле, которое не влияет на триггер.

Такую операцию можно проводить на любом полюсе, нуле и фазе. Электромеханическое защитное устройство сработает в любом случае.

3. Третий способ отличить электромеханическое УЗО от электронного — с помощью постоянного магнита.

Здесь тоже нет ничего сложного. Просто нужно где-то найти постоянный магнит средних размеров (1 / 4-1 / 3 УЗО).

Последовательность действий следующая:

подбираем УЗО или дифавтомат;
взведение рычага, т.е. включение;
вращаем магнит вокруг передней и боковой части устройства круговыми движениями.

Если при таких движениях прибор отключается, то он электромеханический, а если нет, то электронный.Этот способ не стопроцентный, так как силы вашего магнита может не хватить для появления дифференциального тока.

Итак, мы проанализировали все три доступных способа определения типов УЗО и дифавтоматов.

Вы когда-нибудь использовали такие варианты, чтобы отличить электромеханическое УЗО от электронного?

Давайте улыбнемся:

«Да будет свет!» — сказал электрик и полез за спичками.

Универсальные нанокапли разветвляются от ограничения эффекта Узо

Значение

Явление спонтанного образования нанокапель, называемое «эффектом Узо», является основой многих процессов, от приготовления фармацевтических продуктов до приготовления косметических средств и инсектицидов, до жидкости-жидкости. микроэкстракция. В этой работе делается попытка отделить эффекты градиентов концентрации от внешней динамики перемешивания путем пространственно-временного отслеживания образования нанокапель из-за эффекта Узо, заключенного в квазидвумерную геометрию.Мы наблюдаем поразительные универсальные разветвленные структуры зарождающихся капель под действием внешнего диффузионного поля, аналогичные разветвлению потоковых сетей в крупном масштабе, и повышенную локальную подвижность коллоидных частиц, обусловленную градиентом концентрации, возникающим в результате развития структур ветвлений. Мы также демонстрируем, что эти нанокапли могут быть использованы для одноэтапной наноэкстракции и обнаружения.

Abstract

Мы сообщаем о самоорганизации универсальных паттернов ветвления масляных нанокапелек под действием Узо [Vitale S, Katz J (2003) Langmuir 19: 4105–4110] — явление, при котором спонтанное образование капель происходит при разбавление органического раствора масла водой.Смешивание органической и водной фаз ограничено квазидвумерной геометрией. Аналогично разветвлению сетей наземных потоков [Devauchelle O, Petroff AP, Seybold HF, Rothman DH (2012) Proc Natl Acad Sci USA 109: 20832–20836 и Cohen Y, et al. (2015) Proc Natl Acad Sci USA 112: 14132–14137], но в масштабе на 10 порядков меньше, углы между ветвями капель демонстрируют удивительную универсальность со значением около 74 ° ± 2 °, независимо различных управляющих параметров процесса.Численное моделирование показывает, что эти схемы ветвления нанокапель регулируются взаимодействием между локальным градиентом концентрации, диффузией и коллективными взаимодействиями. Мы также демонстрируем способность локального градиента концентрации управлять автономным движением коллоидных частиц в сильно ограниченном пространстве и возможность использования зародышевых нанокапель для наноэкстракции гидрофобных растворенных веществ. Понимание, полученное в результате этой работы, обеспечивает основу для количественного понимания сложных динамических аспектов, связанных с эффектом Узо.Мы ожидаем, что это будет способствовать улучшению контроля образования нанокапель для многих приложений, начиная от приготовления фармацевтических полимерных носителей и заканчивая составом косметических средств и инсектицидов, изготовлением наноструктурированных материалов, концентрацией и разделением следовых количеств аналитов в жидкости — жидкая микроэкстракция.

Эффект Узо возникает в тройной смеси, обычно состоящей из воды, масла и этанола, когда масло, растворенное в спирте, выпадает в осадок с образованием крошечных капель при добавлении воды (1).Этот эффект также можно увидеть, например, когда дезинфицирующие средства из эвкалипта и репелленты от комаров разбавляются водой, когда масла смешиваются со спиртом, но не смешиваются с водой. Это спонтанное образование капель не требует механического перемешивания для диспергирования жидкости или добавления поверхностно-активных веществ или других стабилизаторов. Как таковой, он составляет основу для образования стабильных капель эмульсии в широком диапазоне применений, таких как приготовление напитков, духов и инсектицидов (2–4), а также изготовление полых наноматериалов (5, 6).При жидкостно-жидкостной микроэкстракции капли масла, полученные в результате эффекта Узо, используются для концентрирования и отделения следов гидрофобных аналитов от их водных проб перед судебно-медицинским анализом, биомедицинской диагностикой или мониторингом окружающей среды / безопасности (7–9). Небольшие гидрофобные органические молекулы, липиды или полимеры, растворенные в полярном органическом растворителе, проявляют эффекты, аналогичные эффектам масляной фазы, образуя субмикронные частицы с узким распределением по размерам при разбавлении водой. В процессе, называемом нанопреципитацией, замещением растворителя или сменой растворителя (10⇓ – 12), нерастворимые в воде лекарственные средства могут быть включены в биополимерные наноносители с возможностью адаптации их распределения по размерам при доставке с контролируемым высвобождением.

Несмотря на долгую историю эффекта Узо и его актуальность для широкого круга приложений, количественное понимание его основного механизма и способность предсказывать рост и стабильность нанокапелек остается неуловимым. Более конкретно, эффект имеет место, когда составы воды, растворенного вещества и органического растворителя лежат в метастабильной области между спинодальной и бинодальной кривыми на тройной фазовой диаграмме. Гомогенное зародышеобразование капель, которое представляет собой быстрый процесс в ответ на внезапное увеличение перенасыщения в результате добавления водной фазы, требует чрезвычайно быстрого перемешивания между двумя фазами, например, за счет совместного движения потоков в микрофлюидном устройстве, что мешает струи или непрерывное турбулентное перемешивание (13⇓ – 15).Размер и распределение капель определяется не только физико-химическими свойствами и концентрациями растворителей, но также временными и пространственными характеристиками, связанными с динамикой перемешивания (12, 16–20). Сложные физические явления, такие как быстрая диффузия растворителя, межфазная нестабильность и перенос массы, обусловленный локальным градиентом концентрации, были предложены для объяснения таких динамических аспектов на ранних стадиях образования капель. Тем не менее, лежащий в основе механизм, ответственный за эффект Узо, может быть выяснен только в значительной степени через понимание более поздних или заключительных стадий эволюции тройной системы из-за чрезвычайно короткого порядка шкалы времени микросигналов и малых размеров зарождающихся нанокапель.Таким образом, поиск оптимального рабочего окна для достижения желаемого размера капель на сегодняшний день по-прежнему зависит от метода проб и ошибок, что требует скрининга большой библиотеки комбинаций растворителей и условий впрыска растворителя. Лучшее понимание фундаментальных физико-химических механизмов, лежащих в основе эффекта Узо, поэтому будет чрезвычайно полезно для руководства рациональным дизайном соответствующих решений и условий смешивания для образования капель.

В этой работе мы различаем связанные эффекты между градиентом концентрации и внешней динамикой перемешивания в объеме жидкости, ограничивая эффект Узо в пределах квазидвумерной геометрии жидкости, так что в процессе преобладает диффузия.Учитывая, что водная фаза теперь приводится в контакт с органической фазой исключительно за счет диффузии, можно, таким образом, пространственно и во времени проследить динамику образования нанокапель. Мы наблюдаем формирование универсальных паттернов ветвлений нанокапель, которые удивительно напоминают разветвление потоков подземных вод, хотя и в гораздо меньших масштабах. Наше моделирование подтверждает, что ветви нанокапель являются результатом взаимодействия между локальным градиентом концентрации, диффузией и коллективными взаимодействиями.Ярко выраженный локальный градиент концентрации, выходящий из ветвей капель, четко проявляется в усилении транспорта коллоидных частиц по ветвям в этом сильно ограниченном пространстве. Помимо демонстрации того, что эти ветви капель предлагают возможность в качестве одноступенчатой техники наноэкстракции, мы также ожидаем, что понимание динамических аспектов эффекта Узо будет полезно для лучшего понимания способов управления образованием капель в других приложениях.

Результаты и обсуждение

Ограниченный эффект Узо в квазидвумерной геометрии.

Ограниченный эффект Узо в наших экспериментах был реализован в горизонтальном прямоугольном канале потока, как показано на рис. 1 A . Изначально весь канал был заполнен первым раствором, который представляет собой масло, растворенное в водном растворе этанола (т.е. раствор Узо). Слабый растворитель, вода, впрыскивался из одного конца канала, протекая внутри более глубоких боковых каналов 1,7 мм к другому концу.В направлении, перпендикулярном первичному потоку, вода диффундирует в сторону квазидвумерного основного канала, высота которого составляет 20 мкм, от внутреннего края бокового канала.

Рис. 1.

( A ) Трехмерная схематическая иллюстрация устройства канала жидкости, используемого для формирования ответвлений нанокапли. Горизонтальная проточная ячейка состояла из подложки и стеклянного окна, основной проточный канал которого примыкал к двум узким боковым каналам, как показано оранжевыми зонами на рисунке. Длина была 7.65 см для основного и бокового каналов, тогда как ширина составляла 6 мм и 250 мкм, а глубина составляла 20 мкм и 1,7 мм для основного и бокового каналов соответственно. Течение было в направлении, указанном черной стрелкой. В этой экспериментальной геометрии боковые каналы были достаточно глубокими, чтобы вода текла почти исключительно по ним, поскольку очень тонкая (похожая на Хеле-Шоу) щель (главный канал), заполненная узо между двумя глубоководными каналами, обеспечивала высокое гидродинамическое сопротивление. Ветви (зеленые) переходили в основной канал.( B — D ) Оптические изображения и ( E ) АСМ-изображение репрезентативных структур ветвей; крупным планом ( C и D ) показаны отдельные капли вдоль ветвей. Врезка в D показывает определение полного угла и местного угла вблизи точки слияния. Морфологические особенности ветвей будут характеризоваться этими двумя углами.

По мере того, как вода смешивается с раствором Узо, мы наблюдаем появление ярких разветвлений внутри основного канала.Оптические изображения с высоким разрешением на рис. 1 C и D показывают, что эти ветви состоят из дискретных нанокапелек, что дополнительно подтверждается изображениями полимеризованных капель с помощью атомно-силовой микроскопии на рис. 1 E . Отдельные капли обычно вырастают до 3–6 мкм в поперечном диаметре и от 100 нм до 1 мкм в высоту (и поэтому их просто называют нанокаплями). Ветви состоят, самое большее, из нескольких отдельных капель по ширине (рис. 1 C — E ), которая незначительна по сравнению с ее размером в миллиметры.

Верхние части ветвей капли начинаются от внутреннего края бокового канала или из нескольких точек в основном канале. Для данного канала концы ответвлений всегда начинаются с одних и тех же мест на ободе бокового канала, в местах, содержащих структурные дефекты размером в несколько микрон (видеоролики S1 и S2). Чтобы проверить роль этих дефектов в формировании ответвлений, мы намеренно сделали отступы на равномерно распределенных микроструктурах вдоль края бокового канала, после чего наблюдали, что положение концов ветвей также равномерно распределено по краю (Movie S3).Таким образом, результаты ясно показывают, что начало ветвления капли определяется локальными геометрическими структурами. В квази-двумерном основном канале соседние ветви наклоняются друг к другу и сливаются в местах, более удаленных от бокового канала. Морфология всей ветвящейся структуры является дендритной, аналогичной дереву с вершиной на краю бокового канала и с корнем, простирающимся во внутреннюю область главного 2D-канала.

Универсальность в угле слияния.

Чтобы изучить универсальность образования ответвлений от ограниченного эффекта Узо, мы варьировали скорость потока воды в боковом канале, состав раствора Узо и гидрофобность стенки основного канала. Как показано на фиг. 2 A — C , общая морфология сформированных ветвей была очень похожей в широком диапазоне исследованных условий.

Рис. 2.

Формирование ветвей нанокапли до 400 с после начала роста ветвей. Цвет в любом месте указывает время, когда ветвь достигла данного места.( A — C ) Оптические изображения ветвей, сформированные в восьми различных условиях. ( A ) Скорость потока воды в боковом канале составляла 100 мкл / мин, 200 мкл / мин и 400 мкл / мин. Состав раствора Узо был одинаковым для всех трех скоростей потока (вода: этанол: масло = 50: 50: 2). ( B ) Соотношение воды, этанола и масла в растворе Узо составляло 40: 60: 2, 40: 60: 4 и 40: 60: 6 при скорости потока воды 100 мкл / мин. ( C ) Подложки были гидрофильными или гидрофобными, а край бокового канала был либо шероховатым, либо гладким.Расход воды составлял 100 мкл / мин, а состав раствора Узо составлял 50: 50: 2. ( D и E ) Соответствующие PDF углов между двумя объединенными ветвями ( D ) во всем их диапазоне и ( E ) от сегментов около точки слияния. Гидрофобный и грубый канал использовался во всех случаях в A и B ; 100 мкл / мин в A представлен на графиках как «гидрофобный, грубый».

Чтобы количественно определить общие черты разветвленной структуры, мы измерили и проанализировали в общей сложности 660 углов между сливающимися ветвями.Для сравнения мы определяли полный угол точно так же, как это было сделано в работе по разветвлению грунтового потока (21, 22). Во всех восьми случаях, показанных на рис. 2, соответствующие функции распределения вероятностей (PDF) угла слияния нанесены на график на рис. 2 D , при этом между ними не наблюдается значительных различий. Средний угол ветвления для всех 660 углов составил 74 ± 2 ° (95% доверительный интервал).

Хотя процесс образования ветвей в целом универсален в отношении морфологии, углового распределения и значения наиболее вероятного угла, более внимательное рассмотрение восьми случаев, проанализированных на рис.2 показывает некоторые подробные изменения: по мере увеличения концентрации масла количество ветвей увеличивается, и основные ветви становятся более «волосатыми» с крошечными выступами, возникающими с обеих сторон. Кроме того, более высокий расход воды в боковом канале вызывает более выраженный наклон всей конструкции ответвлений в сторону потока.

Динамика роста с преобладанием диффузии.

Чтобы выявить механизм развития ветвей капель, мы проследили рост капли с помощью визуализации в светлом поле и перенос окрашенной воды в 2D-канале отдельно с помощью флуоресцентной визуализации.Фильмы S1 и S2 показывают, что ветви проходили одновременно с движущимся фронтом воды в основной квази-2D канал. С другой стороны, возникающие ветви на движущемся фронте во внутренней области росли по направлению к ближайшей родительской ветви. В любом случае было замечено, что все дерево ветвей простирается к «корню дерева» в направлении внутреннего основного канала.

Для количественной оценки скорости роста мы измерили длину ветви ℓ от вершины ветви до фронта воды в различные моменты времени t, построив график зависимости данных от t1 / 2 на рис.3 С . Видно, что после короткого начального переходного процесса длина ответвления увеличивается примерно как t1 / 2, независимо от расхода воды, состава раствора или свойств подложки. Такое поведение t1 / 2 в расширении ветви, очевидно, предполагает, что в формировании ветви преобладает диффузия; то есть смешивание двух растворов происходит за счет поперечной диффузии воды. Подгоняя данные (исключая переходные процессы для t <50 с) с одномерным диффузионным соотношением ℓ = (2Dt) 1/2, мы получили эффективные константы диффузии D в диапазоне 2 × 10−9m2⋅s − 1 для наименьшей нефти. концентрация раствора Узо, которая сравнима с коэффициентом диффузии воды в этаноле.Мы отмечаем, что для более высоких концентраций масла в растворе Узо скорости роста и, следовательно, подобранные эффективные константы диффузии D ветвей в 10 раз больше, предположительно из-за некоторого конвективного вклада, что приводит к несколько более крутому увеличению, чем t1 / 2.

Рис. 3.

Рост ветвей капли. ( A ) Светлопольное и ( B ) флуоресцентное изображение растущих ветвей. Вода была окрашена в зеленый цвет, а темные линии на изображениях — это ветви нанокапли.( C ) Графики зависимости расстояния ℓ от начала ветви до ее растущего фронта от t1 / 2. Почти линейная зависимость между ℓ и t1 / 2 после начального переходного процесса обнаруживает близкое к диффузионному поведению, которое лежит в основе роста ветви. Отметим, однако, что диффузиофорез также вызовет некоторые конвективные эффекты, как мы увидим из рис. 5. Оптические изображения сформированных ветвей показаны на рис. 2 A — C .

Механизм и моделирование образования ветвей.

Теперь мы предлагаем механизм ограниченного эффекта Узо и универсальные углы слияния двух ветвей капель. Во-первых, вода, диффундирующая из бокового канала в квази-2D основной канал, заполненный раствором Узо, приводит к локальному снижению концентрации этанола, так что масло становится перенасыщенным — эффект Узо. Неровности, такие как микроструктуры на краю бокового канала по направлению к квазидвумерному основному каналу, затем способствуют зарождению капель из перенасыщенного маслом раствора, тем самым инициируя разветвление.В квазидвумерной геометрии градиент концентрации наиболее резкий на движущемся фронте воды в богатый нефтью раствор в основном канале. Хотя фронт воды [обеспечивающий импульс локального перенасыщения нефтью в растворе Узо (18)] перемещается по всему поперечному сечению основного канала, новые капли только выборочно зарождаются позади старых, показывая, что равномерная и невозмущенная диффузия воды в раствора Узо недостаточно для инициирования зародышеобразования капель, но необходимы локальные искажения.Они возникают из-за старых капель или, в некоторых случаях, из-за неровностей в основном канале, из которых выходят новые ветви. Расширение старой ветви может вызвать асимметрию градиента концентрации, которая направляет рост новых боковых ветвей к ней, что в конечном итоге приводит к слиянию двух ветвей.

Процесс роста и слияния ветвей напоминает разветвление сетей ручьев, прорезанных подземными водами, где характерный угол разветвления составляет около 72∘ (21, 22), что близко к найденному здесь значению 74∘ ± 2∘ .Аналогичным образом рост одномерных потоков в сети контролируется двумерной диффузией. Такие процессы доступны для аналитической обработки гармонического поля, подчиняющегося двумерному уравнению Лапласа, с помощью преобразования Лёвнера (23, 24), что очень элегантно показано для образования и разветвления сетей водотоков в пористом эстуарии (21). . Основываясь на этом подходе, Лёвнер и другие смогли аналитически рассчитать угол бифуркации одномерных потоков в двумерном гармоническом поле, получив 72 °, что согласуется с их и нашими экспериментальными результатами.

Приведенное выше качественное описание процесса роста и слияния ветвей подтверждается численным моделированием двумерного уравнения диффузии, при этом растущие ветви реализуются методом погруженных границ; подробности см. в «Материалы и методы» . На рис. 4 A и B показаны моментальные снимки процесса роста ветвей и соответствующее поле концентрации воды, полученные в результате численного моделирования. Начальными точками ветвей на левой стенке являются небольшие возмущения (расчетной) области, которые мы помещаем в симметричную (рис.4 A ) или асимметричным (рис. 4 B ) способом. На вершине этих возмущений шероховатости градиент концентрации увеличивается до максимума, что заставляет ветвь расти оттуда. Как только ветвь растет, градиент концентрации максимизируется на кончике ветки, что приводит к дальнейшему росту ветки. Независимо от того, было ли начальное возмущение симметричным или асимметричным, концы ветвей всегда подчиняются диффузионному закону масштабирования l≈t1 / 2 (рис. 4 C ), подтверждая экспериментальное наблюдение.Усредняя бифуркационные углы, возникающие при численном моделировании, мы получили 76∘, что хорошо согласуется с теоретическими аргументами и экспериментальными наблюдениями. Это моделирование отражает основные особенности эволюции ветвей капли с точки зрения общей морфологии, скорости роста и, в частности, характерных углов слияния. Однако численная модель недостаточно сложна, чтобы можно было проводить однозначное сравнение с экспериментом. Такое количественное сравнение выходит за рамки данной статьи.

Рис. 4.

Результаты численного моделирования, в котором красные линии показывают траектории ветвей, а контуры отображают поле концентрации воды. На ветвях образуются капли масла, поэтому концентрация воды в районе ветвей наиболее высока. ( A ) Симметричный случай с четырьмя идентичными начальными возмущениями при x = 0. ( B ) Асимметричный случай с шестью различными начальными возмущениями при x = 0. ( C ) Независимо от того, являются ли ветви симметричными или нет, их концы следуют очень похожему поведению с преобладанием диффузии, как видно из линейного масштабирования t1 / 2, определяющего расстояние ℓ между кончиками и левой границей за пределами начального переходного процесса, аналогично тому, что наблюдается на рис.3 С .

Локальный конкурентный эффект растущих капель.

Детальный просмотр изображений на рис. 2 A — C , в частности, в локальной области вокруг бифуркаций, показывает, что две сливающиеся ветви слегка растут наружу, прежде чем они сливаются. На рис. 2 E показаны PDF-зависимости локальных углов, полученные путем подгонки двух сегментов ответвления около узла. Ширина PDF аналогична ширине определяемых глобально углов бифуркации, а средний угол теперь составляет 97∘ ± 2∘, что намного больше, чем угол 74∘ ± 2∘ от соответствия всей ветви.Эти большие углы отражают конкуренцию между соседними растущими каплями за растворенную нефть при перенасыщении. Аналогичный конкурентный эффект наблюдался в процессе самоорганизации этих растущих капель, удерживаемых на ободке микролинзы из перенасыщенного маслом раствора (25), который возник в результате избирательного роста капель в направлении большая концентрация, то есть направление, в котором другие капли не растут.

Повышенная подвижность коллоидных частиц за счет локального градиента концентрации.

Теперь мы обнаруживаем локальный градиент концентрации как важное следствие ветвлений капель, отслеживая движение коллоидных частиц в ограничении двумерного канала жидкости. В качестве контрольного эксперимента мы сначала исследовали, как вода поступает в основной канал, заполненный безмасляным раствором этанола. Окрашенная вода с флуоресцеином в концентрации 0,02%, как наблюдали, полностью заполняла боковой канал вдоль внутреннего канала, прежде чем диффундировать в основной канал. Когда в воду были добавлены микрочастицы индикатора диаметром 2 мкм, флуоресцентные изображения показали, что эти микрочастицы остались в боковом канале, что позволяет предположить, что вода диффундирует в раствор этанола, не вызывая достаточного градиента концентрации для переноса коллоидных частиц в основной канал. .Другими словами, градиент давления по водным каналам не привел к перетоку в раствор Узо. Однако, как только ветви капель образуются в результате двумерного ограниченного эффекта Узо, мы наблюдаем значительное усиление подвижности коллоидных частиц, как показано на рис. 5 и в видеороликах S4 – S6. Микрочастицы входили в основной канал движущимся фронтом, а затем притягивались к ветвям. Оказавшись там, частицы быстро перемещались в направлении, противоположном направлению фронта, хотя некоторые, казалось, рециркулировали вдоль боковых ветвей капель.Интересно отметить, что частицы обычно следуют по одному и тому же пути и рециркулируют в течение нескольких циклов по одной и той же боковой ветви. Количественный анализ их траекторий показал, что скорость микрочастиц вдали от ветвей составляла примерно 25 мкм / с, уменьшаясь до примерно 10 мкм / с примерно через 100 с. Скорость в обратном направлении по ветвям была примерно в 10 раз выше, до 300 мкм / с на движущемся фронте.

Рис. 5.

Ветви капель для улучшенного транспорта коллоидных частиц и наноэкстракции в квази-2D-канале.( A ) Профиль скорости микрочастиц индикатора в основном канале. Взвешенные в воде микрочастицы попадали в основной канал слева при t = 0 с. Соотношение вода: этанол: масло в растворе Узо составляло 25: 25: 1. ( B ) Сравнение всех траекторий частиц до t = 250 с, наглядно демонстрирующее медленное движение частиц в канал между ветвями с последующим их быстрым возвращением по ветвям. ( C ) Изображения ветвей и ( D ) скорости частиц как функции времени.Цвета / символы соответствуют скоростям траекторий отдельных частиц, когда они проходят внутри прямоугольника с тем же цветом, выделенным в C в направлении соответствующих стрелок. ( E ) Флуоресцентные изображения, показывающие развитие ветвей капель, но с водой, допированной красным красителем при чрезвычайно низкой концентрации 10 нМ. Видно, что краситель извлекается из воды, накапливаясь и концентрируясь в зародышевых каплях масла.

Мы связываем значительно увеличенную подвижность коллоидных частиц с диффузиофорезом, движением коллоидных частиц под действием градиентов концентрации растворенного вещества (26).Здесь градиент концентрации создается во время образования ветвей капель масла, как показано на контурной карте на рис. 4. Таким образом, эти результаты предлагают подход к усилению переноса коллоидов в чрезвычайно ограниченном пространстве в тройной жидкой системе. Такая локально повышенная коллоидная подвижность дополняет диффузионнофорез, возникающий из-за градиентов концентрации электролита и неэлектролита в объемном растворе, потока растворенного вещества, испускаемого «маяком» или потоком Марангони в присутствии градиентов поверхностного натяжения (27⇓⇓⇓⇓– 32).Более того, коллоидная подвижность здесь также может иметь отношение к целому ряду интригующих явлений, таких как решение лабиринта или самодвижущиеся капли, усиленный перенос частиц в тупике каналов или автономное движение микронасосов с автономным питанием в наноразмерных и микромасштабных системах. (3, 27).

На пути к управляемой квази-2D наноэкстракции.

Теперь мы кратко продемонстрируем, что формирование ответвлений нанокапель может потенциально применяться для наноэкстракции для концентрирования, разделения и анализа гидрофобных растворенных веществ в водных растворах.В этой демонстрации принципа действия вода, легированная красным красителем в концентрации 10 нМ, проходит через боковой канал, вызывая ограниченный эффект Узо, как показано на рис. 5 B . Красный краситель в воде экстрагируется и концентрируется в каплях масла на ветвях, что отражается в постепенно увеличивающейся интенсивности красного окрашивания капель с течением времени.

Этот метод наноэкстракции применим к широкому спектру гидрофобных соединений в воде, аналогично дисперсионной жидкостно-жидкостной микроэкстракции (7⇓ – 9).Небольшой объем и большая площадь поверхности капель позволяют быстро концентрировать и разделять. Однако мы предполагаем еще больший потенциал для процесса наноэкстракции: обогащение растворенными веществами поверхностных нанокапелек происходит непосредственно из воды, без необходимости использования дисперсных органических растворителей, обычно требуемых при микроэкстракции. Таким образом, для многих гидрофобных соединений ожидаются более высокие коэффициенты концентрирования. Кроме того, концентрация и анализ гидрофобного растворенного вещества объединены в один этап.Таким образом, весь процесс предлагаемого нами подхода позволяет анализировать растворенное вещество, не требуя дополнительной стадии отделения концентрированного растворенного вещества от смеси масляной фазы, обогащенной аналитом, в дисперсии.

Выводы

В этой работе мы сообщаем об образовании нанокапель, когда эффект Узо ограничен квазидвумерным каналом. Такое ограничение дает нам уникальную возможность отслеживать во времени и пространстве процесс образования капель и отделить свертку множества физико-химических процессов от динамики перемешивания.Мы наблюдали дендритные паттерны ветвления нанокапель масла, показывающие универсальные углы ветвления со значением 74 ± 2, количественный анализ которых позволяет предположить, что образование этих ветвей определяется внешним диффузионным полем. Эта работа также демонстрирует, что локальный градиент концентрации масла, создаваемый ветвями капель, может приводить в движение быстрое автономное движение коллоидных частиц, явление, которое потенциально может быть применено для значительного увеличения локального переноса коллоидов в сильно ограниченном 2D пространстве.Мы также использовали эти ответвления нанокапель для наноэкстракции гидрофобного растворенного вещества в воде, чтобы значительно упростить концентрацию растворенного вещества и анализ in situ в один этап. Понимание, полученное в результате этой работы, дает ценные рекомендации по разработке растворителя и условий смешивания для контроля образования нанокапель, возникающих из-за эффекта Узо, который полезен для широкого спектра применений в аналитических технологиях, напитках, фармацевтике, косметике и современных материалах.

Материалы и методы

Химические вещества и растворы.

Исходный раствор полимеризуемого масла получали смешиванием 1,6-гександиолдиакрилата (HDODA; Sigma-Aldrich) и фотоинициатора 2-гидрокси-2-метилпропиофенона (Sigma-Aldrich) при объемном соотношении 10: 1. Первый раствор (т.е. раствор Узо) готовили путем добавления указанной выше смеси к водному раствору этанола. Объемное соотношение воды и этанола в растворе составляло 50:50 или 40:60. Аналогичные результаты были получены, когда мы попробовали неполимеризуемые масла, такие как витамин А в жидкой форме, олеиновая кислота и додекан.Второй раствор содержал насыщенную маслом воду или просто воду в случае масел с чрезвычайно низкой растворимостью. Кремниевые подложки, покрытые октадецилтрихлорсиланом (OTS-Si), были подготовлены и очищены с использованием ранее задокументированной процедуры (33).

Экспериментальная установка и характеристика роста ветви.

Канал для потока, схематически изображенный на рис. 1, был построен путем сборки подложки OTS-Si между двумя верхними стеклянными пластинами, герметизированными уплотнительным кольцом. Расстояние от верхней пластины до поверхности подложки составляет примерно 20 мкм.Канал заполнялся раствором Узо через входной патрубок с последующей закачкой воды в канал при постоянном потоке 200 мкл / мин с помощью шприцевого насоса. Затем вода вытеснила раствор узо в глубоких боковых каналах, прежде чем диффундировать в поперечном направлении в гораздо более узкий внутренний канал, что привело к образованию ветвей капель. После их образования подложку освещали УФ-лампой (20 Вт, 365 нм) через верхнюю стеклянную пластину, что позволяло проводить полимеризацию капель с использованием установленных протоколов (34).Затем полимеризованные капли были охарактеризованы с помощью оптического микроскопа с режимом отражения или атомно-силового микроскопа.

Для визуализации процесса смешивания воду добавляли флуоресцеином (0,02%) и использовали флуоресцентный микроскоп для наблюдения за формированием структур ветвей в основном канале. Структуры ветвей анализировали путем измерения длины ветвей (основной структуры) в разное время как под светлопольной, так и под флуоресцентной микроскопией. Кроме того, флуоресцентные микрошарики в окрашенной воде отслеживали с помощью флуоресцентной микроскопии.Видео снимались со скоростью 60 кадров в секунду.

Статистический анализ углов ответвлений слияния.

В наших угловых измерениях структура ветвей была преобразована в двоичную форму и скелетонизирована, чтобы найти точки ветвления. Чтобы облегчить сравнение между наблюдаемыми здесь ветвями и ветвями в разветвленных потоках, мы определили «полный» угол точно так же, как указано в ссылках. 21 и 22, аппроксимируя ветви как линейные сегменты с использованием уменьшенной большой оси. Отметим, что теоретическое предсказание в этих статьях фактически рассматривало угол в пределе, близком к точкам ветвления.С другой стороны, мы охарактеризовали угол около точек ветвления, приняв уменьшенную большую ось сегментов ветвления в непосредственной близости от точек слияния. После фильтрации коротких волосатых веточек, которые невозможно отличить от выступающих капель, было получено от 47 до 160 углов в каждом случае, всего 660 углов. Мы получили средний угол 74∘ ± 2∘ (95% доверительный интервал) для всех полных углов и средний угол 97∘ ± 2∘ для всех ближних углов.

Численное моделирование.

Учитывая, что процесс образования ветвей определяется исключительно диффузией, мы решили уравнение диффузии ∂c∂t = D∇2c + s [1] с помощью метода погруженной границы, чтобы учесть движущуюся границу. Здесь c — поле концентрации, D — коэффициент диффузии, а s — эйлеров источник, используемый для имитации воздействия погруженного тела на поле концентрации. Погруженные границы дискретизируются в набор лагранжевых точек, которые представляют ветви. Источники Эйлера и Лагранжа связаны друг с другом через регуляризованную дельта-функцию, задаваемую формулой s (𝐱, t) = ∫S (𝐗 (s, t)) δ (𝐱 − 𝐗 (s, t)) ds, [2 ], где 𝐱 и 𝐗 — позиционные векторы эйлеровой и лагранжевой точек соответственно, а S — лагранжев истоковый член.

Чтобы обеспечить выполнение заданных условий на границе, мы определяем лагранжево поле концентрации, снова используя регуляризованную дельта-функцию, ∫c (𝐱, t) δ (𝐱 − 𝐗 (s, t)) d𝐱 = CΓ (𝐗 (s , t)), [3] где CΓ — лагранжево поле концентрации на границе.

В вычислениях сначала рассчитывается поле предварительной концентрации c * с эйлеровыми источниками из предыдущего временного шага. Затем c * интерполируется на границу с помощью уравнения. 3 , чтобы получить обновленную лагранжевую концентрацию C *, из которой мы вычисляем новый лагранжиан исходный член, используя S = CΓ − C ∗ Δt, [4] где Δt — временной шаг.Впоследствии мы заполняем S в эйлеровом поле, используя уравнение. 2 . Наконец, уравнение диффузии пересчитывается, чтобы завершить обновление этого временного шага. Для дискретизации используется неявный метод конечных разностей второго порядка.

Используемая регуляризованная дельта-функция определяется как δh (𝐱 − 𝐗) = 1h4ϕ (x − Xh) ϕ (y − Yh) ϕ (z − Zh). [5] Здесь ϕ имеет форму четырехточечного кусочного дельта-функция, предложенная в исх. 35, ϕ (r) = {18 (3−2 | r | + 1 + 4 | r | −4r2) для | r | ≤1,18 (5−2 | r | −−7 + 12 | r | — 4r2), для 1≤ | r | ≤2,0, для 2≤ | r |.[6]

Условия эксперимента были такими же для видеороликов, показанных в фильмах S1 – S5. Состав раствора Узо был 25: 25: 1 для воды: этанола: масла. Кино S6 собирали, когда использовали водный раствор этанола вместо раствора Узо. Объемное соотношение вода: этанол составляло 2: 3. Для всех видеороликов скорость потока воды составляла 100 мкл / мин, а субстрат был гидрофобным. Все масштабные линейки имеют размер 100 мкм.

Благодарности

X.H.Z. благодарит за поддержку Австралийский исследовательский совет (FT120100473 и DP140100805).Мы также благодарим Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek за финансовую поддержку и Нидерландский центр многомасштабного каталитического преобразования энергии.

Сноски

Автор: X.H.Z. разработал проект; З.Я.Л. разработала экспериментальную установку; З.Я.Л. и M.H.K. провели эксперименты; М.Х.К. провели анализ данных и подготовили рисунки; X.J.Z. провели численное моделирование; L.Y.Y., D.L. и X.H.Z. интерпретировал результаты; и Д.L. и X.H.Z. написал газету.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Эта статья представляет собой прямое представление PNAS. M.P.B. Приглашенный редактор по приглашению редакционной коллегии.
Эта статья содержит вспомогательную информацию на сайте www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1704727114/-/DCSupplemental.

Обозначение узо на чертеже. Текущие буквенные и графические обозначения на электрических схемах

1.Введение и сфера применения. 3

2. Устройство и принцип работы УЗО. четыре

2.1 Нормальная работа УЗО. четыре

2.2 Отключение УЗО. четыре

2.3 Электронное УЗО. 5

2.4 Параметры УЗО. 5

2.5 Обозначение УЗО на электрических цепях. 6

3. Проверить УЗО. 6

3.1 Проверка постоянного тока. 6

3.2 Тест переменного тока. 7

4. Назначение УЗО. 7

4.1 Электробезопасность.8

4.1.1 Защита от контакта с токоведущими частями. 8

4.1.2 Быстрое отключение при замыкании на корпус. 8

4.2 Пожарная безопасность. 9

5. Установка УЗО в схему. 9

5.1 Разделение комбинированного нейтрального (PEN) проводника. 9

5.1.1 Для распределительных щитов с металлическим (токопроводящим) корпусом. 10

5.1.2 Типичные ошибки разделения PEN-проводника в платах с металлическим кожухом. одиннадцать

5.1.3 Для устройств с непроводящим корпусом. 13

5.2 Нулевые защитные и нулевые рабочие проводники. четырнадцать

5.3 Выбор размера болтового соединения для нулевой сети по току нагрузки. пятнадцать

6. Искать причины срабатывания УЗО. пятнадцать

6.1 Неправильное подключение потребителей электроэнергии. 16

6.1.1 Ошибки установки. 16

6.1.2 Ошибки проектирования. восемнадцать

6.2 Неисправность сети или приемников энергии.21

6.3 Алгоритм поиска причин срабатывания УЗО. 23

7. Приложение 1. Универсальный тестер УЗО. 24

7.1 Назначение прибора. 24

7.2 Принцип работы. 24

7.3 Инструкция по эксплуатации. 25

7.3.1 Проверка УЗО под напряжением. 25

7.3.2 Проверка снятого УЗО. 25

7.3.3 «Прядение» цепей. 26

7.3.4 Меры безопасности при использовании устройства. 26

8.Приложение 2. Контрольные лампы. 27

8.1 Проверить работу УЗО. 27

8.2 Проверка типа УЗО. 28

Введение и сфера применения.

Прежде всего, следует отметить, что существует несколько типов устройств защитного отключения, причем они реагируют на различные параметры электросети и защищают от различных повреждающих факторов. В этой методике будут рассматриваться только электромеханические УЗО, которые реагируют на дифференциальный ток (автоматические выключатели дифференциального тока), в последующем тексте только они обозначаются аббревиатурой «УЗО».

Весь материал методики относится к электрическим сетям стандарта TN-C и TN-C-S.

Устройство и принцип работы УЗО.

Устройство УЗО показано на Рисунке 1.

Рисунок 1. 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-, трехфазное), так как любой ток, пропущенный слева направо по схеме, будет возвращаться и обратно — на магнитной цепи ничего не индуцируется (магнитный ток течет «туда»). »И« назад »взаимно уничтожаются, ток I 2 равен нулю).

Отключение УЗО.

Возникает, если появляется ток утечки (I UT)
, то есть возникает электрическое соединение между защищенной цепью УЗО и любой другой цепью .В результате такого подключения некоторая часть тока, проходящего через УЗО, вернется к источнику тока (на рисунке — «трансформаторная подстанция») в дополнение к УЗО. В этом случае на магнитной цепи 1 формируется магнитный поток, который пропорционален току утечки, который, в свою очередь, индуцирует ток I 2 , который срабатывает электромагнитную защелку 2, которая с помощью расцепителя механизм 3 отключит защищаемый участок сети (который на рисунке справа) от источника тока («трансформаторная подстанция»).

Ток утечки (I UT) также называется дифференциал
(дифференциал, I D
или I ∆
) ток.

Электронное УЗО.

Самой дорогой частью УЗО является магнитопровод 1, так как для работы электромагнитной защелки 2 магнитопровод должен иметь очень хорошее качество (или большие габариты). Уменьшить стоимость магнитопровода стало возможным, если на электромагнитную защелку подавался ток не I 2 , а непосредственно от сети, а от I 2 запитать только электронный ключ, управляющий защелкой.Таким образом, электронные УЗО имеют существенный конструктивный недостаток — при ухудшении качества питающей сети (нулевые потери, падение напряжения) они не отключаются даже при возникновении тока утечки.

Параметры УЗО.

УЗО

делятся по следующим основным параметрам:

· Количество полюсов — два для однофазной (трехпроводной) сети, четыре — для трехфазной (пятипроводной) сети;

· Номинальный ток нагрузки — 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 Ампер;

· Номинальный отключающий дифференциальный ток — 10, 30, 100, 300 мА

· В зависимости от типа дифференциального тока — AC (переменный синусоидальный ток, возникающий внезапно или медленно нарастающий), A (то же, что и переменный ток, плюс выпрямленный пульсирующий ток), B (переменный и постоянный), S (время задержки срабатывания для обеспечения селективности ), G (то же, что и S, но время задержки меньше).

Следует отметить, что ток нагрузки УЗО не может быть ограничен и необходимо защитить его (УЗО) от токовых перегрузок и токов короткого замыкания (токов короткого замыкания) с помощью устройств защиты (автоматических выключателей, обеспечивающих как защиту от перегрузки по току, так и от короткого замыкания). -схемные токи, например серии ВА-47-29, ВА-101 и др.). Ток нагрузки УЗО следует выбирать так, чтобы он был на одну ступень (диапазон номинального тока) больше номинального тока автоматического выключателя защищаемой линии.То есть, если есть нагрузка, защищенная автоматическим выключателем на ток 16 Ампер, то УЗО следует выбирать на ток нагрузки 25 Ампер.

Обозначение УЗО на электрических цепях.

Рисунок 2. Обозначение УЗО на принципиальных схемах. Слева однофазное УЗО с током отключения 30 мА, справа трехфазное УЗО на 100 мА. Увеличенное изображение вверху, однострочное изображение внизу. Количество полюсов в однолинейном представлении может быть представлено как числом (вверху), так и количеством тире.

Проверка УЗО.

Это срочно необходимо, так как их высокая стоимость вдохновляет злоумышленников выпускать и продавать различные имитации УЗО. Особенно актуальной стала проверка после введения новых ПУЭ, требующих в некоторых случаях обязательной установки УЗО, что расширяет рынок подделок.

Установка УЗО

значительно повышает уровень безопасности при работе с электроустановками. Если УЗО имеет высокую чувствительность (30 мА), то предусмотрена защита от прямого прикосновения (касания).

Однако установка УЗО не означает, что при работе с электрическими установками принимаются обычные меры предосторожности.

Кнопку тестирования необходимо нажимать регулярно, по крайней мере, один раз в 6 месяцев. Если проверка не дала результата, то нужно подумать о замене УЗО, так как уровень электробезопасности снизился.

Установите УЗО в панель или корпус. Подключите оборудование точно так, как показано. Включите все нагрузки, подключенные к защищаемой сети.

УЗО срабатывает.

При срабатывании УЗО выясняем, какое устройство вызывает отключение, последовательно отключая нагрузку (по очереди выключаем электрооборудование и смотрим результат). Если такое устройство обнаружено, его необходимо отключить от сети и проверить. Если электрическая линия очень длинная, обычные токи утечки могут быть довольно большими. В этом случае есть вероятность ложных срабатываний. Чтобы этого не произошло, необходимо разделить систему как минимум на две цепи, каждая из которых будет защищена собственным УЗО.Вы можете рассчитать длину ЛЭП.

Если невозможно документально подтвердить сумму токов утечки электропроводки и нагрузок, можно воспользоваться приблизительным расчетом (согласно СП 31-110-2003), приняв ток утечки нагрузки равным 0,4 мА на 1А потребляемой мощности нагрузки и ток утечки сети равный 10 мкА на метр длины фазного провода разводки.

Пример расчета УЗО.

Для примера рассчитаем УЗО для электроплиты мощностью 5 кВт, установленной на кухне малогабаритной квартиры.

Примерное расстояние от панели до кухни может составлять 11 метров, соответственно расчетная утечка проводки 0,11 мА. Электрическая плита на полной мощности потребляет (приблизительно) 22,7 А и имеет расчетный ток утечки 9,1 мА. Таким образом, сумма токов утечки этой электроустановки составляет 9,21 мА. Для защиты от токов утечки можно использовать УЗО с номинальным током утечки 27,63 мА, который округляется до ближайшего большего значения из существующих значений дифференциала.ток, а именно УЗО 30мА.

Следующим шагом является определение рабочего тока УЗО. При указанном выше максимальном токе, потребляемом электроплитой, можно использовать номинал (с небольшим запасом) УЗО 25А, либо с большим запасом — УЗО 32А.

Таким образом, мы рассчитали значение УЗО, которое можно использовать для защиты электроплиты: УЗО 25А 30мА или УЗО 32А 30мА. (мы не должны забывать защищать УЗО автоматическим выключателем 25А для первого номинала УЗО и 25А или 32А для второго номинала).

Обозначение УЗО.

На схеме УЗО обозначено следующим образом рис. 1 однофазное УЗО, рис. 2-х трехфазное УЗО.

Рассмотрим схему подключения УЗО на примере. На картинке. 1 показан фрагмент шкафа управления.

Фото. 1 Схема подключения трехфазного УЗО с автоматическим выключателем (на фото №1 — УЗО, 2 — автоматический выключатель) и однофазным УЗО (3).

УЗО не защищает от токов короткого замыкания, поэтому устанавливается совместно с автоматическим выключателем.Что ставить перед УЗО или автоматом защиты в этом случае не важно. Номинал УЗО должен быть равен или немного больше номинала автоматического выключателя. Например, автоматический выключатель на 16 А, это означает, что УЗО установлено на 16 или 25 А.

Как видно на фото. 1 для трехфазного УЗО (рисунок 1) подходят трехфазный и нейтральный проводник, а после УЗО подключается автоматический выключатель (рисунок 2). Потребитель подключит: фазные провода (красные стрелки) с автоматом защиты; нулевой провод (синяя стрелка) — с УЗО.

Под цифрой 3 на фото изображены дифференциальные машины, соединенные шиной, принцип работы дифференциала. автомат аналогичен УЗО, но дополнительно защищает от токов короткого замыкания и не требует дополнительной защиты от короткого замыкания.

И соединение — это соединение УЗО, соединение дифференциала. автоматы такие же.

Подключаем к клемме L фазу к нулю N (обозначения напечатаны на корпусе УЗО).Потребители тоже подключаются.

Ниже представлена схема использования УЗО в квартире, для дополнительной защиты от поражения электрическим током.

Рис. 1 Схема УЗО в квартире.

В этом случае УЗО подключается к счетчику, ко всей группе автоматических выключателей, что обеспечивает дополнительную защиту от поражения электрическим током и возгорания.

Чтение схем невозможно без знания условных графических и буквенных обозначений элементов.Большинство из них стандартизированы и описаны в нормативных документах. Большинство из них были опубликованы еще в прошлом веке, а в 2011 году был принят только один новый стандарт (ГОСТ 2-702-2011 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем), поэтому иногда новую элементную базу обозначают на основу «как кто придумал». И в этом сложность чтения схем новых устройств. Но, в основном, символы в электрических схемах описаны и многим хорошо известны.

На схемах часто используются два типа обозначений: графические и буквенные, а также часто наносятся номиналы.По этим данным многие сразу могут сказать, как работает схема. Этот навык развивался за годы практики, но сначала вам нужно понять и запомнить условные обозначения в электрических цепях. Затем, зная работу каждого элемента, можно представить конечный результат работы устройства.

Для составления и чтения различных диаграмм обычно требуются различные элементы. Типов цепей много, но в электротехнике обычно используются:

Есть много других типов электрических цепей, но они не используются в бытовой практике.Исключение — кабельная трасса по участку, подача электричества в дом. Этот тип документа обязательно понадобится и будет полезен, но это скорее план, чем схема.

Основные изображения и функциональные возможности

Коммутационные аппараты (переключатели, контакторы и др.) Построены на контактах различной механики. Есть замыкающие, размыкающие, переключающие контакты. Нормально замкнутый контакт открыт; при вводе в эксплуатацию цепь замыкается. Нормально разомкнутый контакт замкнут и при определенных условиях срабатывает, размыкая цепь.

Переключающий контакт двух- и трехпозиционный. В первом случае работает одна схема, потом другая. Вторая — нейтральная позиция.

Кроме того, контакты могут выполнять разные функции: контактор, разъединитель, автоматический выключатель и т. Д. Все они также имеют символ и наносятся на соответствующие контакты. Есть функции, которые выполняют только мобильные контакты. Они показаны на фото ниже.

Основные функции могут выполняться только фиксированными контактами.

Обозначения однолинейных схем

Как уже было сказано, на однолинейных схемах указывается только силовой агрегат: УЗО, автоматы, дифлаттоматы, розетки, рубильники, выключатели и т. Д. И соединения между ними. Обозначения этих условных элементов могут использоваться в электрических распределительных щитах.

Главной особенностью графических обозначений в электрических схемах является то, что устройства, близкие по принципу действия, отличаются некоторыми небольшими деталями.Например, автомат (автоматический выключатель) и автоматический выключатель различаются всего двумя небольшими деталями — наличием / отсутствием прямоугольника на контакте и формой значка на неподвижном контакте, отображающего функции этих контактов. Контактор из обозначения выключателя отличается только формой значка на неподвижном контакте. Разница небольшая, но устройство и его функции разные. Все эти мелочи нужно смотреть и запоминать.

Также есть небольшая разница между обозначениями УЗО и дифференциального автомата. Это тоже только в функциях подвижных и неподвижных контактов.

Примерно такая же ситуация с катушками реле и контакторами. Они выглядят как прямоугольник с небольшими графическими дополнениями.

В этом случае запоминание проще, так как есть довольно серьезные отличия во внешнем виде дополнительных иконок. С фотоэлементом все просто — лучи солнца ассоциируются со стрелками.Импульсное реле также довольно легко отличить по характерной форме знака.

Немного проще с лампами и подключениями. У них разные «картинки». Разъемное соединение (например, розетка / вилка или розетка / вилка) выглядит как две скобки, а разборное (например, клеммная колодка) выглядит как круги. Причем количество пар галочек или кружков указывает на количество проводов.

Изображение шин и проводов

В любой цепи связь уместна и по большей части осуществляется по проводам.Некоторые соединения представляют собой автобусы — более мощные токопроводящие элементы, от которых могут выходить изгибы. Провода обозначены тонкой линией, а точки ответвлений / соединений обозначены точками. Если точек нет, это не соединение, а перекресток (без электрического соединения).

Есть отдельные изображения для шин, но они используются, если вам нужно графически отделить их от линий связи, проводов и кабелей.

На схемах подключения часто необходимо указывать не только то, как проходит кабель или провод, но и его характеристики или способ монтажа.Все это тоже отображается графически. Для чтения чертежей это тоже необходимая информация.

Как изображено выключателями, выключателями, розетками

Для некоторых типов этого оборудования нет изображений, утвержденных стандартами. Итак, без обозначения остались диммеры (диммеры) и кнопочные переключатели.

Но все остальные типы переключателей имеют свои символы в электрических схемах. Они бывают открытой и скрытой установки, соответственно группы иконок тоже две.Разница заключается в положении штриха на ключевом изображении. Чтобы точно понимать, о каком именно виде автоматического выключателя идет речь, необходимо помнить о нем.

Есть отдельные обозначения для двухклавишных и трехклавишных переключателей. В документации они называются «двойными» и «встроенными» соответственно. Есть отличия для корпусов с разной степенью защиты. В помещениях с нормальными условиями эксплуатации ставят переключатели с IP20, может быть, до IP23. Во влажных помещениях (ванная, бассейн) или на открытом воздухе степень защиты не должна быть ниже IP44.Их изображения отличаются тем, что кружки закрашены. Так что их легко отличить.

Есть отдельные изображения для переключателей. Это переключатели, позволяющие управлять включением / выключением света с двух точек (их тоже три, но без стандартных изображений).

Такая же тенденция наблюдается в обозначении розеток и групп розеток: розетки одиночные, розетки сдвоенные, есть группы по несколько штук. Изделия для помещений с нормальными условиями эксплуатации (IP от 20 до 23) имеют неокрашенную середину, для влажных — с корпусом повышенной защиты (IP44 и выше) середину тонированную в темный цвет.

Обозначения в электрических цепях: розетки различного типа установки (открытые, скрытые)

Разобравшись с логикой обозначения и запомнив некоторые исходные данные (чем, например, отличается условное изображение розетки для открытой и скрытой установки), через некоторое время можно уверенно ориентироваться в чертежах и схемах.

Светильники по схемам

В этом разделе описаны условные обозначения в электрических цепях различных ламп и светильников.Здесь лучше обстоят дела с обозначениями новой элементной базы: есть даже вывески для светодиодных ламп и ламп, компактных люминесцентных ламп (домработниц). Еще хорошо, что изображения ламп разных типов существенно различаются — сложно перепутать. Например, лампы с лампами накаливания изображаются в виде круга, с длинными линейными люминесцентными — длинным узким прямоугольником. Разница в изображении линейной лампы люминесцентного типа и светодиода не очень большая — только штрихи на концах — но тут можно вспомнить.

В стандарте есть даже условности в электрических схемах для потолочных и подвесных светильников (патронов). Также они имеют довольно необычную форму — кружочки небольшого диаметра со штрихами. В целом в этом разделе легче ориентироваться, чем в других.

Элементы принципиальных схем

Принципиальные схемы устройств содержат другую элементную базу. Также показаны линии связи, клеммы, разъемы, лампочки, но помимо этого присутствует большое количество радиоэлементов: резисторы, конденсаторы, предохранители, диоды, тиристоры, светодиоды.Большинство условных обозначений в электрических схемах этой элементной базы показано на рисунках ниже.

Более редкие придется искать отдельно. Но большинство схем содержат эти элементы.

Буквенные обозначения в электрических цепях

Помимо графических изображений подписываются элементы на схемах. Это также помогает читать диаграммы. Рядом с буквенным обозначением элемента часто стоит его порядковый номер. Это сделано для того, чтобы потом можно было легко найти тип и параметры в спецификации.

В приведенной выше таблице показаны международные обозначения. Есть еще отечественный стандарт — ГОСТ 7624-55. Выдержки оттуда с таблицей ниже.

Защита электропроводки от скачков напряжения требует использования определенных устройств. Дифференциальная машина является примером того, как могут быть совмещены функции управления и защиты от перенапряжения и утечки тока.

Что это такое

Дифференциальная трехфазная или однофазная машина — это устройство, предназначенное для защиты проводки от «потери» превышения максимально допустимой производительности сети.В зависимости от необходимости может работать в режиме УЗО (защищает от поражения электрическим током) или как обычный автоматический выключатель (в данном случае отключает сетевое напряжение).

Устройство состоит из двух конструктивных частей: контрольной и защитной. Управляющая или рабочая часть — это простой выключатель напряжения. В зависимости от типа устройства он может быть двухполюсным или четырехполюсным. В некоторых моделях используется однополюсный переключатель.

Блок управления работает от системы УЗО. В случае утечки, чтобы обезопасить бытовую и другую технику и рабочего при устранении неисправности, необходимо полностью отключить питание.Этот модуль работает совместно с воркером. Происходит последовательное отключение рабочей и управляющей частей дифференциальной машины.

Разница между дифференциальной машиной и УЗО заключается в том, что защитное устройство не предназначено для защиты оборудования от перенапряжения или других сетевых проблем. В то же время 1-, 2- или 4-полюсная версия помогает защитить не только рабочих от дифференциального тока, но и оборудование от коротких замыканий.

Принцип действия

Для того, чтобы электрический дифференциальный защитный автоматический выключатель мог контролировать и распознавать ток, в него встроен специальный мини-трансформатор.Эта часть срабатывает, если входящий и исходящий ток по питающим проводам имеют разные показатели. Если показатели равны, то с проводниками проблем нет.

Фото — принцип работы

В сердечнике трансформатора эти токи образуют направленные магнитные потоки. Вторичный ток зависит соответственно от их направления. Если проводники «пропускают» электричество, то ток в этой катушке не будет нулевым, и магнитоэлектрический переключатель сработает.

Принцип работы дифференциального автомата основан на постоянном сравнении входящих и исходящих направленных потоков, поэтому его очень легко проверить. Если прикоснуться к фазовому проводу, баланс магнитного поля будет нарушен, и сразу сработает защелка на отключение напряжения.

Видео: устройство защитного отключения

Как подключить автомат

Очень удобно, что схема подключения дифференциальной машины очень похожа на установку защитного устройства.Более того, многие электрики рекомендуют устанавливать УЗО и в сети, но только после дифференциала, чтобы обеспечить максимальную безопасность.

Фото — пример подключения

Перед подключением дифференциального автоматического выключателя необходимо знать самое важное правило: к устройству подключаются фаза и нейтраль только той электрической цепи, которую необходимо защитить. В противном случае работа устройства будет некорректной. Это очень важно, потому что ноль после не может быть объединен с другими нейтральными кабелями.

Пошаговые инструкции по установке и подключению дифференциальной машины Schneider Electric, IEK и др .:

Установка немного выше линии электропроводки. В большинстве случаев для этого используется DIN-рейка;
Провода подключаются последовательно, при этом будьте осторожны, чтобы не соединить кабели разных цепей. В противном случае работа селективной схемы будет невозможна;
Все металлические выводы должны быть заземлены;
После завершения установки выполняется контрольная проверка.

Чем отличается селективная схема от неселективной? Для селективного дифференциального автомата (скажем, Schneider Electric, Legrand, IEK или ABB) обозначение на схеме обозначается буквой S (C). Это говорит о том, что если проблема возникает в одной управляемой цепи, она только отключает ее.

В то же время неизбирательный автоматический выключатель (DPN N Vigi, EKF и некоторые модели Dekraft) отключит все цепи, независимо от утечки.

Как выбрать прибор

Перед тем, как купить дифференциальный автомат, необходимо обязательно сделать выбор модели, подходящей по всем параметрам вашей сети.В первую очередь нужно рассчитать количество ампер. Для этого нужно посчитать общую мощность всех устройств в одной конкретной цепи, а затем полученное число разделить на сетевое напряжение. Например, если у вас есть устройства мощностью 5 кВт, включенные в схему, уравнение будет выглядеть так:

5 кВт = 5000 Вт / 220 В = 22, 7 А.

Далее нужно выбрать прибор, ближайший к большей стороне по номиналу. В нашем случае это 25 А.Аналогично рассчитывается дифференциальная машина на 16А (скажем, Elcds C 16 или DS-16), 12 (AD12), 28 (AD-30) и т. Д. Желательно всегда брать чуть более высокие расчеты, прибор — это обеспечит дополнительная защита.

Маркировка автомата тоже очень важна, она помогает отличить дифференциальное устройство от УЗО, определить его назначение и спектр действия. Обозначение может отличаться в зависимости от производителя, но основные данные должны быть указаны на устройстве.Это номинальное напряжение, ток и максимальный ток короткого замыкания для отключения электричества. К таким же характеристикам обязательно относятся паспорт и сертификат качества.

Чаще всего условное обозначение дифференциального автомата выглядит так (на примере модели ABB):

AC-C 6P 60A / 40mA тип 6M:

AC-C — автоматическая селективная;
6П — выключатель трехфазный четырехполюсный;
Максимальный ток 40 Ампер;
Может обнаруживать ток утечки до 40 ампер;
6М — размер устройства.Этот элемент позволяет установить устройство на DIN-рейку.

Следует отметить, что маркировка на российских машинах немного отличается. Сразу указывается максимально допустимый ток без шифрования. Допустим, СВДТ-60 — это значит, что разрешено максимум 60 ампер.

Цена на дифференциальные машины зависит от марки и номинальных характеристик. Чем выше показатели — тем дороже будет стоить устройство. Сейчас популярными моделями являются Hager ACA (Германия), Siemens, Moeller и Legrand.Из отечественных аналогов это АВДТ и СВДТ. Стоимость устройств варьируется от нескольких сотен до тысячи, на нее влияет номинальная производительность.

В данной статье вы найдете 15 схем установки УЗО (устройств защитного отключения). При проектировании электропроводки УЗО располагаются в зонах защиты электрических цепей потребителей, с наибольшей вероятностью поражения токами малых замыканий. В этих условиях вся бытовая техника, контактирующая с водой, размещается во влажных и влажных помещениях, а также в детских комнатах для повышения безопасности.

При проектировании (установке) УЗО ранжирование опасности учитывается в различных схемах, количество УЗО, равное планируемому помещению, может быть разным. От наиболее опасных, в смысле поражения электрическим током, бытовая техника защищена УЗО отдельно.

В какие цепи помещается УЗО?

По своему основному назначению УЗО защищает человека от малых токов, закорачивая фазные провода на токопроводящие кожухи приборов. Второе назначение УЗО — косвенный контроль состояния проводки и плотности проводов.Это позволяет использовать его как средство защиты от пожаров.

15 Схемы установки УЗО, выключатели дифференциального тока

Для начала разберемся, как обозначаются УЗО в принципиальных электрических схемах. Под УЗО и дифференциальные автоматические выключатели обозначаются следующим образом.

Буквенно-цифровое обозначение УЗО, согласно, выглядит так.

УЗО и групповые цепи

Согласно нормам УЗО размещаются в групповых цепях (функциональных группах) розеток, осветительного, силового оборудования, а также в электрических цепях одиночных установок (устройств).

Схема 3, подключение УЗО 380 В, 11 кВт

По этой схеме УЗО подключаются к электрической сети, напряжением 380 вольт, с номинальной нагрузкой до 11 кВт. Это может быть частный дом или квартира. По схеме УЗО общей противопожарной защиты (25 А / 100 мА) ставится вместе со счетчиком в УЭРМ (многоэтажное распределительное устройство — современный напольный щит). Электросеть помещения разделена на 5 групп, три из которых защищены УЗО 16 А / 30 мА, а цепь ванны — УЗО 25 А / 10 мА.

Схема 4, 8 групповых цепей

По схеме 4 УЗО подключаются в электрическую сеть напряжением 380 вольт, с номинальной нагрузкой до 11 кВт. В этой схеме предусмотрено 8 групповых цепей, 6 из которых защищены УЗО. (4 узо 16 А / 30 мА и 1 узо 25 А / 10 мА)

Примечание. По нормам УЗО размещают в распределительных, квартирных щитах и других электрошкафах. Открытая установка УЗО запрещена.

Схема 5, подключение УЗО в частном доме

Установка УЗО в частном доме с.Напряжение питания 220 вольт.

Противопожарный УЗО (32А / 100мА) размещается на вводе силового кабеля в ЩКВ (встроенный квартирный щит со стеклом) вместе со счетчиком. Щит ЩКВС может быть полностью заменен щитом ЩКН (навесным квартирным щитом) или Щитом ЩВУ (вводно-учетным щитом).

Схема подключения большой квартиры или дома. Вводное защитное устройство доставляется к прилавку, вопрос — зачем? Если речь идет об установке УЗО как такового, то такая установка УЗО до счетчика некорректна. Можно установить защитное устройство до счетчика, если это дифференциальный выключатель, но выключатель уже есть.

Примечание. Номинальное значение УЗО автоматического выключателя, установленного после автоматического выключателя, должно быть на одну ступень выше номинального значения автоматического выключателя.

Схема 7, УЗО в сети ТН-с

Выключатель дифференциального тока в квартире без противопожарной защиты в сети ТН-с.

Примечание: Сеть TN-S предполагает разделение нулевого рабочего (N) и защитного проводника (PE).

Если рассматривать данную схему как схему только квартиры, то вполне допустимо, чтобы провод PEN был разделен на проводники PE и N в плате пола, а сама сеть была типа: tn-c-s.

Схемы 9 и 10, правильное и неправильное подключение ouzo

Это простые концепции для правильного и неправильного подключения УЗО. Стоит обратить внимание на неправильное подключение УЗО.

Примечание: К сожалению, на принципиальных схемах не показаны особенности подключения нескольких узлов для разных групповых схем.Здесь важно, что для каждой группы, на которой стоит УЗО, нужно установить свою, независимую шину заземления и розетки этой группы должны подключаться только к этой шине.

Рисунок 10

(1) это соединение дифференциального автомата,
(2) и (3) это соединение УЗО с автоматическими выключателями.

Схема 11 и схема 12, узко на принципиальных схемах

Простые понятия, 220 вольт. Прекрасно и правильно показывают подключение УЗО в сборке: вводный автоматический счетчик-метр-УЗО противопожарный.

Схема 13, Схема подключения коммунальной квартиры

Схема подключения коммунальной квартиры. Пожарное УЗО (50А / 100мА) в плате пола и полное УЗО в квартирной панели (40А / 30мА). Название говорит само за себя, схема экономичная.

Схема 14, Минимальная схема подключения квартиры

Схема подключения УЗО без заземления: инструкция

УЗО — это средство защиты людей от поражения электрическим током. Кроме того, он предназначен для защиты квартиры или дома от пожара, который может возникнуть при возгорании электропроводки.Схема подключения УЗО без заземления должна быть правильно составлена, иначе это принесет только вред.

Факторы, влияющие на правильное подключение УЗО

Понимание принципа работы. От этого зависит способ подключения для определенных условий работы.
Для конкретной сети необходимо выбрать правильное УЗО.
УЗО отключает сеть в аварийной ситуации, когда ток утечки достигает установленного предельного значения.

Подключение УЗО и выключателя: цепь без заземления

Для домашней электросети, некоторые защитные устройства и способы их подключения. Схема подключения УЗО без заземления предполагает установку устройств на отдельных линиях или общей на всей проводке, после главного автоматического выключателя и счетчика. Предпочтительно, чтобы устройство располагалось как можно ближе к источнику питания.

Обычно УЗО с большим номиналом (не менее 100 мА).Он используется в основном как противопожарный. После этого УЗО необходимо установить на отдельные линии с током отсечки не более 30 мА. Они обеспечивают защиту человека. Когда они срабатывают, легко обнаружить, где произошла утечка. Остальные разделы будут работать в обычном режиме. Несмотря на дорогостоящий способ подключения, все положительные факторы очевидны.

Для простой разводки с небольшим количеством разветвлений на входе можно установить УЗО на 30 мА, выполняющее функции защиты человека и в качестве противопожарного устройства.

Защитные устройства подключаются в основном в местах наибольшей опасности. Их устанавливают для кухни, где больше всего электроприборов, а также для ванной и других помещений с повышенной влажностью.

Важно! Схема подключения УЗО без заземления требует установки автоматического выключателя вместе с каждым устройством, так как устройства не защищают от короткого замыкания и увеличивают ток сверх нормы. Выключатель приобретается отдельно, но можно купить дифференциальный автомат, совмещающий функции обоих устройств.

Не подключайте провода к неправильным клеммам устройства. Если произойдет ошибка, она может выйти из строя.

Схема подключения однофазного УЗО без заземления допускает установку вместо него трехфазного устройства, но в этом случае используется только одна фаза.

Как работает УЗО при отсутствии заземления

При повреждении изоляции проводов или ослаблении крепления токоведущих контактов устройств происходит утечка тока, приводящая к нагреву проводки или искрообразованию, что приводит к опасность пожара.Если человек случайно коснется оголенного фазового провода, он может получить удар электрическим током, прохождение которого через тело в землю создает опасность для жизни.

Схема подключения УЗО без заземления в квартире или в доме обеспечивает непрерывное измерение тока на входах и выходах защитных устройств. Когда разница между ними превышает заданный предел, электрическая цепь разрывается. Обычно на охраняемом объекте делают заземление. Но может и не быть.

В старых домах советской постройки УЗО в цепях, где отсутствует защитный провод PE (заземление). От основной трехфазной сети дома к разводке квартиры подключается фазный провод и нулевой, который совмещен с защитным проводом и обозначается PEN. В трехфазной квартирной сети 3 фазы и PEN-провод.

Система, объединяющая функции рабочего N и защитного заземляющего проводника, называется TN-C. От городской воздушной магистрали в дом вводится 4-х жильный кабель (3 фазы и нейтраль).Каждая квартира получает однофазное питание от межэтажной панели. Нейтральный провод совмещает в себе функции защитного и рабочего проводника.

Схема подключения УЗО в однофазной сети без заземления характеризуется тем, что при пробое и пропадании фазы на корпусе защита не сработает. Из-за отсутствия заземления ток отключения не будет течь, но потенциально опасный для жизни потенциал появится на устройстве.

Когда вы касаетесь электропроводящих частей корпуса электрического прибора для прохождения тока, в земле через тело создается электрическая цепь.
Если ток утечки ниже порогового значения, устройство тока будет безопасным для жизни. При превышении лимита УЗО быстро отключает линию от контакта с корпусом. Если он заземлен, цепь может быть отключена до того, как человек коснется корпуса, как только произойдет пробой изоляции.

Особенности подключения дифференциальной защиты в трехфазных сетях

В соответствии с ПУЭ установка УЗО в трехфазных сетях TN-C запрещена. Если необходимо защитить электроприемник, заземляющий провод PE следует подключить к PEN-проводу перед УЗО. Затем система TN-C преобразуется в систему TN-C-S.

В любом случае УЗО необходимо подключать для повышения электробезопасности, но делать это нужно по правилам.

Выбор УЗО

Дифференциальный автомат выбирается с мощностью на одну ступень выше, чем выключатель, подключенный к нему в одну линию. Последний рассчитан на работу с перегрузкой в считанные секунды или минуты. УЗО такой же мощности на такие нагрузки не рассчитывается и может выйти из строя. Применяются маломощные устройства на ток не более 10 А, а мощные — более 40 А.

При напряжении в квартире 220 В выбирается двухполюсный прибор, при 380 В — четырехполюсный.

Важной характеристикой УЗО является ток утечки. В зависимости от его размера используйте устройство как противопожарное устройство или для защиты от поражения электрическим током.

Устройства имеют разную скорость работы. Если вам нужно высокоскоростное устройство, можно выбрать. Здесь 2 класса — S и G, где у последнего наибольшая скорость.

Устройство машины может быть электромеханическим или электронным. Для первого дополнительного питания не требуется.

По маркировке можно выделить вид тока утечки: AC — переменный, A — любой.

Ошибки при установке и эксплуатации УЗО

Не допускается подключение выходного нулевого провода УЗО к открытой зоне электроустановки или распределительного щита.
Нулевой и фазный проводники должны быть подключены через защитное устройство. Если нейтраль проходит через УЗО, оно будет работать, но могут произойти ложные срабатывания.
Если вы подключите ноль и землю к единственной клемме в розетке, УЗО будет работать непрерывно при подключении нагрузки.
Не допускается установка перемычки между нулевыми проводами нескольких групп потребителей, если к ним подключены отдельные защитные устройства.
Фазы подключаются к клеммам с маркировкой «L», а ноль — к «N».
Не включайте устройство сразу после работы. Сначала вам нужно найти и устранить проблему, а затем установить соединение.

Подключение УЗО без заземления в квартире

Пробой изоляции при отсутствии заземления приводит к появлению на корпусе устройства потенциала, опасного для человека.Утечка здесь произойдет только после прикосновения. В этом случае весь ток утечки будет проходить через тело до тех пор, пока не достигнет порогового значения и защитное устройство не отключит цепь.

Подключение УЗО к розеткам

Если есть система TN-C, подключите к нулевому проводу. Схема подключения УЗО без заземления для розеток предусматривает подключение нейтрали к боковому выводу 3. Тогда при пробое провода через него будет идти ток от корпуса устройства.Подключение следует производить на входе в квартиру.

Это нарушение правил, так как увеличивается вероятность поражения электрическим током. Если напряжение подается на нейтраль во внешней сети, оно появится на заземленных таким образом корпусах электрооборудования. Еще один недостаток этого метода — частое срабатывание защитного устройства при подключении нагрузок.

Это подключение не может быть выполнено самостоятельно. Если все сделано по стандарту, необходимо заказать проект изменения системы электроснабжения в соответствии с требованиями ПУЭ.По сути, это должно быть изменение системы на TN-C-S следующим образом:

переход внутри квартиры от двухпроводной к трехпроводной сети;
переход с внутридомовой четырехпроводной сети на пятипроводную;
разделение PEN-проводника в электроустановке.

Жгут проводов для УЗО

При однофазном подключении УЗО без заземления проводка выполняется трехжильным кабелем, но третий провод к нулевым клеммам розеток и корпусов приборов не подключается до тех пор, пока система не будет обновлена до TN-CS или TN-S.При подключенном проводе РЕ все токоведущие корпуса устройств будут под напряжением, если на один из них выпадет фаза и нет заземления. Кроме того, емкостные и статические токи электроприборов суммируются, создавая опасность получения травм.

Не имея опыта электромонтажа и электрооборудования, проще всего приобрести адаптер с УЗО на 30 мА и использовать его при подключении к электрическим розеткам. Такой способ подключения значительно повышает электробезопасность.

Для электроприборов и розеток в ванной и других помещениях с повышенной влажностью необходимо установить УЗО на 10 мА.

Схема подключения УЗО в однофазной сети без заземления в частном доме

Домашняя сеть может быть такой же, как и в квартире, но здесь у хозяина больше возможностей.

Проще всего на основных линиях домашней сети на вводе установить одно общее или несколько УЗО. Для сложной сети подключаются несколько уровней защитных устройств.

Вводное УЗО 300 мА защищает всю проводку от возгорания. Кроме того, он может работать с полным током утечки по всем линиям, даже если утечка находится в пределах нормы.

Универсальные УЗО для работы от 30 мА устанавливаются за пожарной частью, и следующие линии должны быть ванной и детской комнатой с I _, = 10 мА.

Как подключить землю в частном доме

Можно сделать контур заземления и переоборудовать сеть в TN-C-S.Самостоятельно подключать заземление к нулевому проводу не рекомендуется. Если на нейтраль подать напряжение от внешней сети, это заземление может стать единственным для всех соседних домов. Если он некачественный, он может перегореть и стать причиной пожара. Желательно провести повторное заземление в месте отхода от ВЛ, что сводит к минимуму вероятность возникновения пожара в доме.

Подключение УЗО на даче

На даче схема подключения простая, а нагрузка — малая.Здесь подойдет схема подключения УЗО в однофазную сеть (фото ниже). УЗО выбрано на 30 мА (универсальное), с защитой от пожара и поражения электрическим током.

Схема подключения УЗО без заземления на даче требует установки основного ввода и пары автоматов для освещения и розеток. Если используется бойлер, его можно подключить через розетку или отдельный автомат.

Вывод

Схема подключения УЗО без заземления является распространенным способом защиты.Заземление также выполняет функцию защиты и должно быть правильно подключено. Важно обратить внимание на дополнительную защиту ванной и других помещений с повышенной влажностью. УЗО дорогое, но здесь важнее электробезопасность. В сложных схемах подключения целесообразно устанавливать несколько ступеней защиты с селективным срабатыванием УЗО низкого уровня.

Важно понимать, что УЗО — единственный тип устройств, предназначенный для защиты человека от электрического тока.

Комбинированный молекулярно-динамический (MD) и малоугловой анализ (SAS) анализ организации в нанометровом масштабе в тройных растворах растворителей, содержащих гидротроп

Реферат

Смеси трех растворителей, с двумя несмешивающимися жидкостями и третьим, смешивающимся с обоими — сольвотроп, может проявлять структурирование. Мы исследуем фазовую диаграмму n -октанол / этанол / вода, где этанол является гидротропом, меняя состав от стороны, богатой водой, до стороны, богатой n, -октанол, при постоянной доле этанола.Мы разрешаем структуры нанометрового размера экспериментально с помощью четырех контрастов : трех от малоуглового рассеяния нейтронов (МУРН) и одного от малоуглового рассеяния рентгеновских лучей (МУРР). На стороне, богатой водой, мы подтверждаем существование капель, связанных с критической точкой, стабилизированной избыточной адсорбцией гидротропа: домен сверхгибкой микроэмульсии (UFME). Сторона, богатая n -октанолом, лучше описывается как динамическая случайная сеть цепочечных ассоциаций гидроксильных групп.Непрерывная эволюция от масляных кластеров к динамической сети гидроксильных групп демонстрируется особенностями диаграмм рассеяния, успешно сравниваемых по всем контрастам с моделированием молекулярной динамики (МД), что позволяет проиллюстрировать моментальными снимками структурирование растворителей. Свободная энергия переноса гидротропа, полученного из МД, мала (∼1k _B T / молекула). Это исследование предполагает, что спонтанные эмульсии узо могут находиться в динамическом равновесии с предузо, подобно наноэмульсиям, кинетически стабилизируемым сосуществованием микроэмульсии.

Ключевые слова

Сверхгибкая микроэмульсия

Микроэмульсия без ПАВ

Микроэмульсия без детергентов

Малоугловое рассеяние

Молекулярная динамика

Pre-Ouzo

Тройные смеси

Угловые сокращения

SANS-9000 SANS2 -угловое рассеяние рентгеновских лучей

SLD

Длина рассеяния Плотность

UFME

сверхгибкая микроэмульсия

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Просмотреть аннотацию