ПЗВ

У цій статті ми розглянемо наступні питання:

1. Що таке УЗО
2. Пристрій і принцип роботи УЗО.
3. Схема підключення УЗО.
4. Помилки в схемах підключення, через які УЗО вибивається.
5. Як вибрати УЗО? Види і характеристики УЗО.

1. Що таке УЗО

УЗО (ПЗВ ) – комутаційний пристрій, призначений для захисту електричного кола від витоку струмів, тобто струмів, що протікають через небажані, при нормальних умовах експлуатації, провідні шляхи, що в свою чергу забезпечує захист від пожеж (займання електропроводки) і від ураження людини електричним струмом.

Визначення поняття «комутація» означає, що даний апарат може включати і вимикати електричні ланцюги, іншими словами, перемикати їх.

RcD також має інші варіанти назв, наприклад: диференціальний перемикач, перемикач диференціального струму, (скорочено diff-перемикач струму) і т.д.

2. Пристрій і принцип роботи УЗО

І так, для наочності уявімо найпростішу схему підключення через УЗО лампочки:

З діаграми видно, що при нормальному режимі роботи УЗО при замиканні його рухомих контактів струм I₁ зоряної величини, наприклад, 5 Ампер від фазного проводу проходить через магнітне сердечник УЗО, потім через колбу, і повертається в мережу через нульовий провідник, також через магнітне сердечник УЗО, при цьому значення струму I₂ дорівнює значенню струму I₁ і становить 5 Ампер.

Відповідно до закону електромагнітної індукції, струм I₁ , проходячи через магнітне ядро УЗО, створює в ньому магнітний потік F₁ з умовним значенням, рівним 5 одиницям, в свою чергу, струм I₂ також створює магнітний потік F₂ такої ж величини, рівний 5 одиницям в магнітному сердечнику, але так як напрямок струму I₂ протилежно напрямку струму I₁, тоді створюваний ним магнітний потік F₂ також є протилежністю магнітного потоку F₁, тобто магнітні потоки F₁ і F₂ спрямовані лічильником один до одного і, відповідно, при рівних значеннях вхідних і вихідних струмів врівноважують один одного, в результаті чого сумарний магнітний потік в магнітному сердечнику дорівнює нулю:

F_суми = F₁ + F₂ =5+ (-5) = 0

 Так як в магнітному сердечнику відсутній тотальний магнітний потік (рівний нулю), в вторинній обмотці струм не індукується. Рухомі контакти замкнуті, електричний ланцюг включена і знаходиться в нормальному режимі роботи.

А тепер уявіть, що один з проводів електричного кола був зачеплений людиною. У цьому випадку частина електричного струму починає протікати через тіло людини, створюючи пряма загроза його життю і здоров’ю:

У такій ситуації частина струму електричного кола, що йде від фазного проводу, не повернеться в мережу, а проходячи через тіло людини піде в землю, отже, струм I₂ , який повернеться в мережу через магнітний сердечник УЗО по нульовому дроту, буде менше струму I₁ , що надходить в мережу, відповідно, і значення магнітного потоку F₁ стане більше значення магнітного потоку F₂ , в результаті чого сумарний магнітний потік в магнітному сердечнику УЗО перестане дорівнювати нулю.

Наприклад, струм I₁ = 6А, струм I₂ = 5,5А, тобто 0,5 Ампера тече через тіло людини в землю (тобто 0,5 Ампера – струм витоку), потім магнітний потік F₁ буде дорівнює 6 умовним одиницям, а магнітний потік F₂ – 5,5 умовних одиниць, тоді загальний магнітний потік буде дорівнює:

F_суми = F₁ + F₂ = 6 + (-5,5) = 0,5 usl.

Отриманий сумарний магнітний потік індукує у вторинній обмотці електричний струм, який, проходячи через магнітоелектричне реле, приводить його в роботу, а той, в свою чергу, розмикає рухомі контакти, роз’єднуючи електричний ланцюг.

Перевірка працездатності УЗО здійснюється натисканням кнопки «ТЕСТ». Натискання цієї кнопки штучно створює витік струму в УЗО, що повинно привести до відключення УЗО.

3. Схема підключення УЗО.

ВАЖЛИВО! Так як в УЗО немає захисту від переструмів, в будь-якій схемі його підключення також повинна бути передбачена установка автоматичного вимикача для захисту УЗО від струмів перевантаження і коротких замикань.

Підключення УЗО здійснюється за однією з наступних схем, в залежності від типу мережі:

Підключення УЗО без заземлення:

Така схема використовується, як правило, в будівлях зі старою електропроводкою (двопровідної), в яких відсутній заземлюючий провід.

Підключення УЗО із заземленням:

Схема підключення УЗО в електромережі системи Т-С-С (коли нульовий провідник ділиться на нульовий робочий і нульовий захисний):

Про те, як правильно виконувати заземлення, читайте тут.

Схема підключення УЗО в електромережі системи ТН-С (при поділі нульового робочого і нульового захисних провідників):

ВАЖЛИВО! У зоні експлуатації УЗО не можна поєднувати нульовий захисний (заземлювальний провід) і нуль робочих провідників! Іншими словами, не можна в ланцюзі, після встановленого УЗО, з’єднати робочий нуль (синій провід на схемі) і провід заземлення (зелений провід на діаграма).

4. Помилки в схемах підключення, через які УЗО вибивається.

Як вже говорилося вище, УЗО спрацьовує струмами витоку, тобто якщо Спрацювало УЗО, це означає, що людина перебувала під напругою або з яких-небудь причин була пошкоджена ізоляція електропроводки або електрообладнання.

Але що робити, якщо УЗО мимовільно працює і пошкоджень ніде немає, а підключене електрообладнання справне? Мабуть, вся справа в одній з наступних помилок в мережевій схемі захищеного УЗО.

Однією з найпоширеніших помилок є поєднання нульового захисного і нульового робочого провідника в зоні дії УЗО:

В цьому випадку кількість струму, що виходить з мережі через УЗО по фазному проводу, буде більше, ніж кількість струму, що повертається в мережу через нульовий провідник, тому що частина струму буде протікати повз УЗО по наземному провіднику, що призведе до активації УЗО.

Також нерідкі випадки використання в якості нульового робочого провідника наземного провідника або сторонньої струмопровідної заземленої частини (наприклад, будівельної арматури, системи опалення, водопровідної труби). Таке, з’єднання зазвичай відбувається при пошкодженні нульового робочого провідника:

Обидва ці випадки призводять до того, що УЗО вибивається, адже струм, що йде з мережі через фазний провід через УЗО, не повертається назад в мережу.

5. Як вибрати УЗО? Види і характеристики УЗО.

Щоб правильно вибрати УЗО і виключити можливість помилки, скористайтеся нашим онлайн-калькулятором розрахунку УЗО по потужності.

УЗО підбирається відповідно до його основними характеристиками. До них відносяться:

1. Номінальний струм – це максимальний струм, при якому УЗО здатне працювати тривалий час, не втрачаючи своїх показників;
2. Диференціальний струм – це мінімальний струм витоку, при якому УЗО буде роз’єднувати електричний ланцюг;
3. Номінальна напруга – напруга, при якому УЗО здатне працювати тривалий час, не втрачаючи своїх експлуатаційних характеристик
4. Тип струму –  dc (позначається «-») або змінний (позначається «~»);
5. Струм умовного короткого замикання – це струм, який може витримати УКД протягом короткого часу, поки не спрацює захисне обладнання (запобіжник або автоматичний вимикач).

Вибір УЗО грунтується на наступних критеріях:

 – За номінальною напругою і типу мережі: Номінальна напруга УЗО має бути більше або дорівнює номінальній напрузі ланцюга, захищеного ним:

У_{ном. УЗО}⩾ У_ном.

З однофазною мережею потрібно двополюсне УЗО, з трифазною мережею – чотириполюсну.

– Номінальний струм: згідно з пунктом 7.1.76. Використання УЗО в групових лініях, які не мають захисту від надструмів без додаткового апарату, що забезпечує цей захист, не допускається, при цьому необхідна розрахункова перевірка УЗО в режимах надструмів з урахуванням захисних характеристик вищого апарату, що забезпечує захист від надструмів.

З усього вищесказаного випливає, що перед УЗО повинен стояти апарат захисту (автоматичний вимикач або диференційний вимикач), вибирати номінальний струм УЗО за струмом цього апарату підвищеного захисту необхідно виходячи з умови, що номінальний струм УЗО повинен бути більше або дорівнює номінальному струму встановленого перед ним апарату захисту:

I_{ном. УЗО}⩾ I_ном.

При цьому рекомендується, щоб номінальний струм УЗО був на щабель вище номінального струму апарату більш високого захисту (наприклад, якщо перед УЗО встановлено автоматичне УЗО на 25 Ампер, рекомендується ставити його з номінальним струмом в 32 Ампера)

Для довідки — нормативні значення номінальних струмів УКД: 4А, 5А, 6А, 8А, 10А, 13А, 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А та ін.,  

 – За диференційним струмом:

Диференціальний струм – одна з основних характеристик УЗО, яка показує, при якому значенні струму витоку УЗО відключить ланцюг.

Відповідно до пункту 7.1.83. Електроустановки: Сумарний струм витоку мережі з урахуванням підключених стаціонарних і переносних електроприймачів в нормальному режимі роботи не повинен перевищувати 1/3 номінального струму УЗО. При відсутності даних слід брати струм витоку електроприймачів з розрахунку 0, 4 мА на 1 А струм навантаження, а струм витоку в мережі – з розрахунку 10 мкА на 1 м довжини фазного провідника. Тобто диференціальний струм мережі можна розрахувати за такою формулою:

ΔI_network=(0,4*I_мережа)+(0,01*L_дроти))*3, milliAmpere

де: I_мережі – струм мережі (розраховується за формулою вище), в Амперах; L_{проводів – це загальна} довжина проводки захищеної електричної мережі в лічильниках.

Розрахувавши ΔI_мережі , візьмемо найближче більш велике нормативне значення диференціального струму УЗО ΔI_УЗО:

Δ I_УЗО⩾ ΔI_мережа

Нормативними значеннями диференціального струму УЗО є: 6, 10, 30, 100, 300, 500мА

Диференціальні струми: 100, 300 і 500мА використовуються для захисту від пожеж, а струми: 6, 10, 30мА – для захисту від пошкоджень людини електричний струм. При цьому струми 6 і 10 мА використовуються, як правило, для захисту окремих споживачів і приміщень з підвищеною небезпекою, а диференціальний струм в 30 мА підходить для загального захисту електромережі.

Якщо УЗО необхідно для захисту від ураження електричним струмом, а за розрахунком струм витоку становив понад 30 мА, необхідно передбачити установку декількох УЗО на різних групах ліній, наприклад, одного УЗО для захисту розеток в приміщеннях, а другого для захисту розеток на кухні, тим самим зменшуючи потужність, що проходить через кожне УЗО і, як наслідок, зменшуючи струм витоку мережі, тобто в цьому випадку розрахунок потрібно буде провести для двох і більше УЗО, які будуть встановлені на різних лініях.

 – За типом УЗО:

УЗО бувають двох видів: електромеханічні та електронні. Принцип роботи електромеханічного УЗО ми розглянули вище, його основним робочим органом є диференціальний трансформатор (магнітний сердечник з обмоткою), який порівнює значення струму, що надходить в мережу, і струму, що повертається з мережі, а в електронному цю функцію виконує електронна плата, для роботи якої потрібно напруга.

Уявімо ситуацію: нуль чомусь «зник» (наприклад, згорів нульовий провідник), в той час як якщо в мережі встановлено електронне УЗО, його електронна плата буде знеструмлена і якщо людина, що торкається фазного проводу, потрапить під напругу, це УЗО не спрацює, електромеханічне УЗО збереже свою працездатність навіть при відсутності напруги і роз’єднає електричний ланцюг, тому краще використовувати електромеханічне УЗО.

---

Ви вважаєте цю статтю корисною? А може, у вас залишилися питання? Пишіть в коментарях!

Не знайшли на сайті ніяких статей на цікаву для вас тему електрики? Напишіть нам тут. Ми обов’язково вам відповімо.

↑ На початок сторінки