Устройство защитного отключения
Устройство защитного отключения (УЗО) используется с целью защиты человека от поражения электричеством и отключения подачи электроэнергии в случае случайного контакта человека с открытыми участками электропроводки или токопроводящими частями электрооборудования, а также при различных неисправностях электрооборудования. При замыканиях на землю или на корпус УЗО также предохранит от возгорания электрической проводки. Помимо УЗО для обеспечения защиты часто используются дифференциальные автоматы, объединяющие в себе УЗО и автоматический выключатель. Это, конечно, экономит место в силовых и распределительных щитах при электромонтаже, но стоят такие агрегаты несколько дороже.
С точки зрения схемотехники УЗО принципиально представляет собой быстродействующий выключатель. Его принцип работы заключается на срабатывании датчика тока, реагирующего на скачки дифференциального тока в проводниках, по которым подается электроэнергия к потребителю, для которого организована защита. Датчиком в УЗО является намотанный на тороидальном сердечнике дифференциальный трансформатор тока. Пороговый элемент, определяющий ток при котором произойдет срабатывание УЗО, изготавливается, как правило, на основе высокочувствительного магнитоэлектрического реле. Релейные устройства на протяжении многих лет хорошо зарекомендовали себя и являются достаточно надежными. Но также существуют и более современные модели УЗО, в которых пороговым элементом выступает специальная электронная схема. При срабатывании реле в действие приводится исполнительный механизм, соответственно разрывающий электрическую цепь. Данный механизм состоит из двух элементов — контактной группы, рассчитанной на максимально указанный ток в паспорте на УЗО, вторым элементом является пружинный привод, который разрывает цепь при возникновении внештатной ситуации. Для того чтобы провести испытание на исправность УЗО в его составе обычно присутствует специальная сеть, искусственно создающая утечку тока, в случае исправного состояния устройство срабатывает. Таким нехитрым способом можно периодически выполнять контроль исправности УЗО.
УЗО работает следующим образом. Если система электроснабжения работает в штатном режиме и в ней отсутствуют утечки, электрический ток, протекающий по встречно включенным первичным обмоткам трансформатора (соединенных с обратными и прямыми проводниками, ведущими к нагрузке), наводит встречно направленные магнитные и одинаковые по величине потоки, при взаимодействии которых ток вторичной обмотки фактически равен нулю, таким образом, пороговый элемент не срабатывает.
Как только возникает внештатная ситуация (появляется утечка тока или человек прикоснулся к во время утечки тока к токоведущим частям) нарушается баланс токов в первичных обмотках трансформатора, из-за этого ток появится во вторичной обмотке. Таким образом, ток, наведенный во вторичной обмотке, станет причиной срабатывания порогового элемента, который приведет в действие исполнительный механизм, который обесточит контролируемую цепь.
Основным характеристика УЗО являются рабочий ток, рассчитанный на УЗО и максимальный ток утечки или другими словами ток, утекающий из электропроводки не по назначению.
При вскрытии практически любого УЗО можно увидеть, что корпус устройства изготавливается из пластмассы устойчивой к возгоранию. Датчик дифференциального тока представляет собой трансформатор, с которого поступает сигнал на электромагнитное реле, управляющее расцепителем тока. Для того чтобы снизить вероятность образования электроразрядной дуги в УЗО устанавливаются дугогасительные камеры. Обычно на корпусе смонтированы замки для установки щитка на DIN рейку. Для электромонтажа предусмотрены качественные зажимы из посеребренной стали и меди.
