Процедурата и правилата за свързване на узо. Устройство за защита от ток на утечка Проста защита от ток на утечка

Защо се нуждаем от RCD и difavtomat? Какъв е общият принцип на тяхното действие? Каква е разликата?

В жилищен апартамент банята се счита за стая с висок риск. Кухнята често е включена в тези стаи. И двете могат да изпитват по-високи температури на въздуха, тесни пространства и висока относителна влажност. Изброените фактори водят до факта, че изолацията на проводниците и електрическото оборудване се износва по-бързо, а напрежението на допир се увеличава до смъртоносни нива.

За да се елиминира тази опасност, е инсталирана защита срещу токове на утечка, изпълнявана, като правило, на базата на диференциален прекъсвач. И двете устройства "сравняват" електрическия ток, протичащ през фазовия проводник, с тока в неутралния работен проводник. Ако възникне разлика, устройството прекъсва веригата.

Това означава, че както RCD, така и дифавтоматът не позволяват електрически ток да тече „настрани“, тоест в земята. Оказва се, че дори човек да попадне под напрежение чрез докосване на фазов проводник директно или през корпуса на електрически уред с нарушена изолация, устройствата за защита от ток на утечка могат да го спасят от сигурна смърт. В крайна сметка те се задействат от разлика в тока от 10 mA за време, изчислено в части от секундата.

Изборът на устройство за защита срещу токове на утечка трябва да се подхожда разумно. Ако инсталирате дифавтомат от 100 mA в електропровода на банята, тогава такава защита едва ли може да се счита за ефективна. Човек може да пострада много сериозно от токов удар, но за машината това ще бъде нормален режим, веригата няма да се отвори. Поради това е по-добре да осигурите 10-30 mA RCD или 10-30 mA RCD за банята или кухнята. Ако желаете, можете да инсталирате устройство на общия вход на апартамента, което се задейства при горепосочените 100 mA. Това ще осигури селективност на защитата, тоест ще се изключи точно линията, в която има повреда.

RCD и автоматичните устройства не са панацея или спасение от всички опасности, свързани с използването на електричество. Те няма да ви спасят, ако случайно докоснете фазовия и нулевия работещ проводник едновременно, тъй като устройството не може да различи дали токът протича през товара или през човешкото тяло. Винаги трябва да помните това, да предпазвате живите части, които обикновено са под напрежение от директен контакт, и не забравяйте да изключите линията от напрежението по време на ремонт.

И накрая, нека поговорим за Каква е разликата между RCD и difavtomat?. Всичко е сравнително просто: RCD осигурява защита само срещу токове на утечка. Той не осигурява защита от свръхток, следователно, ако например парче проводник се вкара в двата края в мрежов контакт, защитен само от RCD, злополучният RCD ще изгори заедно с окабеляването, но няма да изключи нищо . В крайна сметка в този случай няма да има разлика в тока във фазовите и нулевите проводници. И ако сте избрали RCD като защита срещу токове на утечка, тогава трябва да включите и обикновен прекъсвач с подходяща настройка във веригата.

И ако имате желание да спестите място в таблото на вашия апартамент, тогава е по-добре да дадете предпочитание диференциален прекъсвач, който сам по себе си осигурява защита от свръхток и защита срещу токове на утечка.

По-голямата част от домакинските електрически уреди нямат защитно заземяване. Международният стандарт изисква инсталирането на допълнителна заземителна клема в щепсели и контакти, но дори тяхното наличие не гарантира безопасност при използване на електрически уред.

Използването на нулевия проводник като заземителна линия е строго забранено, тъй като прекъсването на линията може да доведе до появата на мрежово напрежение върху нулевия проводник.
Електрическите предпазители и автоматичните защитни устройства може да не работят с малък ток на утечка, но достатъчен, за да нарани човек: например прекъсвачите в електрическите табла се задействат от ток над пет ампера, а увреждащият ток за човек е една десета от един ампер.

В битовите контакти няма разлика между фаза и нула.
Категорично се забранява експлоатацията на битови електроуреди без заземяване във влажни и токопроводими помещения, поради възможен токов удар.
Повреда на изолацията на захранващия проводник или вътрешно късо съединение на електрическата мрежа към корпуса на устройството може да доведе до късо съединение и пожар.
Автоматично устройство ще помогне да се избегнат електрически наранявания, което ще изключи дефектен електрически уред, преди да се задейства мрежовата защита, веднага щом на корпуса се появи напрежение на утечка.

Блоковата схема на устройството за защита от ток на утечка се състои от:
1. Транзисторен тригер
2. Тиристорно релейно устройство
3. Трансформатори за ток на утечка
4. Токоизправител за захранване на устройството
5. Светодиодна мрежова и сигнализация при включване
6. Стабилизатор на захранващото напрежение

Защитното устройство не е електрически свързано с товара и е проектирано като адаптер.
Работата на устройството се основава на наблюдение на тока в силовите вериги на товара.

Напрежението върху намотките на трансформатора T1, T2, създадено от протичащия ток на натоварване на електрическия уред, се сумира алгебрично и е равно на нула при същите нива. Излишният ток в една от веригите (изтичане) на захранването на товара създава разлика в магнитните полета и текущата разлика в напрежението се подава към спусъка на електронното устройство.

Кондензаторът C2 на входа на токоизправителния мост VD1 елиминира възможното задействане на веригата на устройството от смущения от захранващата мрежа на товара.
Ректифицираното напрежение от моста VD1 през подстригващия резистор R1 се подава към основата на транзистора VT1 на транзисторния тригер.
Напрежението на несъответствието, усилено от транзистора VT1 в режим на задействане, ще превключи транзистора VT1 в отворено състояние и транзистора VT2 в затворено състояние.
Резистор R3 ви позволява да зададете чувствителността на тригера на транзисторите VT1, VT2 в зависимост от техните характеристики на усилване.
Тиристорът VS1 ще се отвори и ще включи реле K1, което с контакти K1.1 ще отвори веригата за захранване на товара.

Използвайки режима на работа на тиристора в DC вериги, блокирането след подаване на управляващото напрежение оставя товара в изключено състояние. След установяване на повреда или теч по тялото на електрическото устройство, устройството се включва отново.

Стабилизираната захранваща верига на защитното устройство за ток на утечка се състои от силов трансформатор T3, с вторично напрежение 12 волта 0,1 ампера, токоизправителен мост VD3, изглаждащ кондензатор C3, C6 и аналогов стабилизатор на чипа DA1.
Устройството е включено индикирано от червения светодиод HL1.

Регулиране на веригатаустройство е да зададете чувствителността на транзисторния тригер.
С трансформатори T1, T2, изключени от веригата, поставете резистор R3 в позиция, която предопределя активирането на реле K1, т.е. така че да работи и върнете плъзгача на резистора в режим на изключване на спусъка.
Диаграмите на режима на превключване могат да се проследят чрез включване на светодиода HL2, светването му показва, че товарът е включен, а изгасването му показва, че товарът е изключен (аварийно състояние).

Краищата на намотките на трансформаторите T1, T2 са свързани последователно, така че когато е свързан товар (временно под формата на настолна лампа), променливото напрежение на кондензатор C2 е равно на нула. След като създадете изкуствено изтичане, прилагайки променливо напрежение от 1-5 волта през ограничителен резистор от 100 ома, от всеки мрежов трансформатор с напрежение 5-12 волта, проследете изключването на товара. Трансформаторите Т1, Т2 не трябва да се изключват.

Токовите трансформатори T1, T2 са феритни пръстени 2000NM - диаметър 18 mm, с навити намотки от 96 навивки PEL -2 с диаметър 0,1 mm, захранващите проводници на електрическото устройство преминават през вътрешния отвор на феритния пръстен.

За защита на консуматори с мощност над 200 вата, натоварването на електроуреда трябва да бъде свързано чрез стартер с нулева или първа стойност, бобината на стартера трябва да се захранва от мрежата през нормално затворените контакти на реле К1 (1-2 ).

Схемата на свързване на устройството за защита от ток на утечка е монтирана в пластмасова кутия BP-1 с гнездо за свързване на товара на електрически уред, светодиодите са поставени на външния панел на кутията, токовите трансформатори T1, T2 са закрепени със сенник.

В.КОНОВАЛОВ, лаборатория "Автоматика и комуникация", Иркутск.
По-голямата част от домакинските електрически уреди нямат защитно заземяване. Международният стандарт изисква допълнителен заземителен контакт в щепсели и контакти, но дори и това не гарантира пълна безопасност при използване на електрически уреди. Строго е забранено използването на неутралния проводник на мрежата като заземителна линия, тъй като прекъсването на линията може да доведе до появата на мрежово напрежение върху неутралния проводник!

В допълнение, мрежовите предпазители и автоматичните защитни устройства може да не работят, ако има малък ток на утечка, който възниква, когато човек докосне фазовия проводник на мрежата, но този ток е напълно достатъчен, за да нарани човек (например прекъсвачи в електрически панелите се задействат от ток над 5 A, а увреждащият ток за човек е 0,1 A).
Предлаганото автоматично устройство ще помогне да се избегнат електрически наранявания, които ще изключат дефектен електрически уред веднага щом на тялото му се появи напрежение на утечка, т.е. преди да се задейства мрежовата защита. Защитното устройство не е електрически свързано с товара и е проектирано като адаптер.


Блоковата схема на защитното устройство (фиг. 1) съдържа:
- транзисторен тригер;
- тиристорно релейно устройство;
- токови трансформатори;
- стабилизиран източник за захранване на устройството;
- LED аларма. Работата на устройството се основава на наблюдение на тока в силовите вериги на товара. Напреженията на намотките на токови трансформатори Т1 и Т2, пропорционални на протичащия ток на натоварване, се сумират алгебрично и тяхната сума при липса на утечка е нула.
Излишният ток в една от веригите за захранване на товара (изтичане) създава разлика в магнитните полета в трансформаторите, възниква разлика в напрежението, която се коригира от моста VD1, изглажда се от филтърния кондензатор C4 и се подава към транзисторния тригер VT1, VT2. Кондензатор C2 включен
входът на токоизправителния мост VD1 елиминира фалшивите аларми на устройството от смущения в мрежата.

В първоначалното състояние транзисторът VT1 е затворен, а VT2 е отворен, напрежението на управляващия електрод на тиристора VS1 е близо до напрежението на неговия катод (-Upit) и също е затворен. Релето K1 е изключено, следователно чрез неговите нормално затворени контакти K1.1 и K1.2 мрежовото напрежение се подава към товара (свързан електрически уред).
Когато нивото на напрежението в основата на VT1 надвиши прага, т.е. Токът на утечка става по-голям от посочения, транзисторът VT1 се отваря и VT2 се затваря. Напрежението на управляващия електрод на тиристора клони към нула (аноден потенциал), тиристорът се отваря и включва релето. Контактите на релето се отварят и изключват товара. Резисторът R3 ви позволява да зададете необходимата чувствителност на задействане в зависимост от характеристиките на транзисторите и трансформаторите.
Тъй като в DC верига тиристорът остава включен дори след отстраняване на напрежението на отваряне от управляващия електрод, устройството блокира и оставя товара в изключено състояние. За да включите товара след идентифициране на причината за изтичане и отстраняването му, трябва да изключите и отново да включите защитното устройство.
Захранващата верига на защитното устройство се състои от мрежов трансформатор TZ (напрежение на вторичната намотка - 12 V / 0,1 A), токоизправителен мост VD3, изглаждащи кондензатори SZ, C6 и интегриран стабилизатор на чипа DA1. Устройството е включено на светодиода HL1. Токовите трансформатори Т1 и Т2 са изработени върху феритни пръстени с диаметър 18 mm от 2000NM ферит. Те съдържат намотки, състоящи се от 96 навивки от проводник PEL-2 Ø0,1 mm. Проводниците за захранване на товара се прекарват през вътрешните отвори на феритните пръстени. Видовете използвани елементи и възможните им замени са посочени в таблицата.


Части от защитното устройство са разположени върху печатна платка от едностранно фолио
фибран.дебелина 1,5 мм и размери 100х50 мм. Чертежът на платката и местоположението на частите са показани на фиг. 2.

Готовото табло се монтира в пластмасова монтажна кутия BP-1 с гнездо за свързване на товара. Индикаторните светодиоди са поставени на външния панел на кутията, токовите трансформатори са монтирани на платката с "сенник".
Регулирането на устройството се състои в настройка на чувствителността на транзисторния тригер. Когато трансформаторите T1 и T2 са изключени от веригата, резисторът R3 се настройва на позицията, в която релето K1 е включено, а плъзгачът на резистора се връща плавно малко, така че спусъкът да се изключи. Управлението на превключването може да се следи от светодиод HL2: неговото светене показва, че товарът е включен, а изгасването му показва, че е изключен (аварийно състояние). Краищата на намотките на трансформатори T1, T2 са свързани последователно, така че когато е свързан товар (например настолна лампа), променливото напрежение на кондензатор C2 е нула. Чрез създаване на изкуствен теч, т.е. Чрез прилагане на променливо напрежение от 1 ... 5 V (от вторичната намотка на всеки мрежов трансформатор) през ограничителен резистор със съпротивление от 100 ома към токоизправителя VD1, товарът се изключва. Трансформаторите Т1, Т2 не трябва да се изключват.
Устройството е предназначено за защита на потребители с мощност не повече от 200 W. Електрическите уреди с по-висока мощност трябва да се свързват чрез електромагнитен стартер, чиято намотка се захранва от мрежата през нормално затворените контакти на реле К1 (К1.1 или К1.2).
РМ 1/2013 г

Разработено от автора преди много години и описано в статията „Текова защита“ („Дизайнер на модели“, 1981, № 10, стр. 29, 30), устройството за защитно превключване се задейства при напрежение над 24 V относително земя. Днес заземяването на корпусите на устройствата стана задължително и изглежда по-правилно да се контролира токът в заземяващия проводник. В случай на повреда на изолацията между корпуса и мрежата, допустимата стойност на този ток (4... 10 mA) ще бъде превишена, което ще служи като сигнал за изключване на повреденото устройство от мрежата.

Схемата на защитно устройство, работещо на този принцип, е показано на фиг. 1. Щепселът XP1 се включва в електрически контакт, оборудван със заземяващ контакт. Три-щифтовият захранващ щепсел на защитения електроуред се включва към гнездо XS1. Електронният блок на защитното устройство се захранва от мрежата чрез понижаващ трансформатор T2 и мостов токоизправител с помощта на диоди VD2-VD5. Захранващото напрежение на таймерния чип DA1 и усилвателя на транзистора VT1 се стабилизира с помощта на ценеров диод VD6.

Първичната намотка на токов трансформатор T1 е свързана към празнината в проводника, свързващ заземяващите контакти на щепсела XP1 и гнездото XS1 (PE верига). На резистор R1 се освобождава напрежение, пропорционално на протичащия през него ток и след коригиране от полувълнов токоизправител на диод VD1, през усилвател на постоянен ток на транзистор VT1, се подава към S входа на таймера DA1.

Ако няма ток на утечка, напрежението на колектора на транзистора и на входа на таймера е високо, а на изхода на таймера (пин 3) ниско логическо ниво. Когато токът на утечка се увеличи над допустимата стойност, високото ниво на напрежение на колектора VT1 ще се промени на ниско, което ще позволи на таймера DA1 да работи. На изхода му ще се появят импулси с положителна полярност, първият от които ще отвори тиристора VS1. Реле K1, отваряйки контактите си, ще изключи товара от мрежата. Мигащият светодиод HL1 ще покаже, че защитата е работила. Честотата на мигане (1 ... 5 Hz) зависи от стойностите на резисторите R7, R8 и кондензатора Sat.

След отстраняване на теча тиристорът VS1 ще остане отворен, а контактите на релето K1.1 ще останат отворени. За да се приложи мрежово напрежение към товара, защитното устройство трябва да се върне в първоначалното си състояние: изключете го за известно време с натискане на бутона SB1 и го включете отново, като го отпуснете.

Кондензаторите C1 и C4 елиминират фалшивите аларми от краткотрайни смущения в мрежата. Верига R6C5 предотвратява стартирането на таймера поради преходни процеси при включване. Веригата R9C8VD7 потиска пренапреженията на превключващото напрежение върху намотката на релето K1.

Печатната платка на защитното устройство и разположението на частите върху нея са показани на фиг. 2. Транзисторът KT3102A може да бъде заменен с друг от същата серия или серия KT312, KT315. Внесените аналози на таймера KR1006VI1 са NE555 и много други с номера 555 в обозначението. Тиристорът KU101B в разглежданото устройство може да бъде заменен с един от сериите KU201, KU202.

Реле K1 - RES47 версия RF4.500.407-01 (съпротивление на намотката - 160...180 Ohms). Когато мощността на товара е повече от 1 kW, тя трябва да се превключи с помощта на реле с по-мощни контакти, а релето K1, инсталирано на платката, трябва да се използва като междинно.

Токовият трансформатор Т1 е направен от съгласуващ трансформатор от излъчващия високоговорител. Магнитопроводът на трансформатора е стомана Ш8х10. Намотката с по-малък брой навивки се отстранява и на нейно място се навиват три навивки от изолиран проводник с диаметър около 2 mm - това е първичната намотка на токовия трансформатор. Предишната първична намотка на съгласуващия трансформатор сега става вторична намотка. Неговите клеми са свързани към резистор R1. Силов трансформатор T2 - всеки понижаващ с първична намотка 220 Vs, две вторични намотки, свързани последователно при 9 V, 100 mA, или с една вторична намотка при 15...18 V. Стойността на работния ток на защитата трябва да да бъде в диапазона 4...10 mA. Това се постига чрез избор на резистор R2 и, ако е необходимо, чрез промяна на броя на завъртанията на първичната намотка на токовия трансформатор Т1. Изтичане от 10 mA може да се симулира чрез свързване на първичната намотка на трансформатор T1 към мрежа от 220 V чрез резистор 22 kOhm с мощност най-малко 5 W.

Грешка е да се смята, че за да се предпазят хората от наранявания поради утечки на ток, на корпуса на домакинските уреди се монтират автоматични токови прекъсвачи. За тези цели щитовете са оборудвани със защитно устройство. След като разберете принципа на действие на узото, не е нужно да се страхувате за живота на вашите близки и деца.

Защитата предпазва от въздействието на тока върху тялото при допир до тялото на устройствата. Ако има изтичане на електричество, големината на тока, на която машината няма да реагира. Друга важна отбранителна задача е да предпазите дома си от пожар.

Функционални характеристики на защитното оборудване

Тялото на устройството е направено от проводящ материал, както и отделни части и дори тръбопроводи, понякога се оказват опасни за хората. На тях се пробива фаза поради различни повреди на окабеляването и други причини. Тази опасна ситуация обикновено възниква в 2 случая:

Основната задача е незабавно да се открие течът и да се спре захранването на тази група контакти. А също и да изключва, когато човек докосне оголен проводник и да предотвратява пожари в сградата.

важно. Защитата се задейства в случай на течове, но трябва да запомните, че корпусът на всеки домакински уред ще стане смъртоносен, ако по време на монтажа объркате фазовите и заземяващите проводници на входа на сградата.

Какво трябва да обърнете внимание при избора на RCD?

За правилната покупка и безопасността на вашия дом трябва да обърнете внимание на следните показатели:

важно. Независимо от марката и производителя на защитното устройство и различните маркировки, 2 основни характеристики показват стойността на работния ток и тока на утечка. Тези стойности са посочени независимо от вида на устройството и неговата цена.

Принцип на действие на защитното устройство

Принципът на действие на защитното устройство е реакцията на сензорите при промяна на входящата стойност на диференциалните токове. Като датчик за ток може да действа обикновен трансформатор. Съгласно конструктивните си характеристики той се произвежда като тороидално ядро. Магнитоелектрическото реле има доста значителна чувствителност към течове, на него задаваме определена стойност, за да работи устройството.

Устройствата, в които принципът на работа на узото се осъществява с инсталирането на реле за наблюдение, са най-надеждните и безпроблемни. Дори търговските електронни устройства, които контролират изтичането с помощта на електронна схема, в някои случаи са по-ниски от електромеханичните устройства.

Принципът на изключване на електричеството към потребителите в устройство с реле се основава на неговата работа и въздействие върху механизма за прекъсване на електрическата верига. Състои се от 2 части:

1. Според паспорта на устройството се избира контактна група за максималната стойност на тока в мрежата.
2. Ако възникне извънредна ситуация и ръката ви докосне гола зона, има пружина, която да активира устройството.

Работоспособността на защитата може да се провери с помощта на бутона „Тест“, разположен на тялото на устройството. С натискането му създаваме изкуствена повреда в електрическата мрежа поради изтичане на електрически ток. Стойността е зададена достатъчна, за да активира защитата.

По този прост начин можете самостоятелно да проверите и проверите работоспособността на RCD, без да се обаждате на техник или да плащате за неговото посещение. Тази проверка се извършва поне веднъж месечно.

Чрез измерване на стойностите на тока и времето за реакция на RCD, електротехник, използващ специално устройство, може да извърши по-точна проверка.

Правилна работа на защитата в различни режими

Как действа узото при нормални условия? Без течове, работното напрежение до 12 V тече към и паралелно, докато магнитни потоци със същата величина се индуцират върху вторичната намотка на трансформатора. Те са равни помежду си. Тази операция не задейства устройството за остатъчен ток, тъй като стойността на тока, влизащ във вторичната намотка, е нула.

Токът на утечка възниква, когато случайно докоснете оголена част от окабеляването или корпус на устройството с фаза, затворена към него. В този случай правилната посока и големина на токовете, преминаващи през трансформатора, се нарушават. На вторичната намотка има дисбаланс в стойностите на тока, от който се задейства релето. Той действа върху пружината и подаването на напрежение към мрежата спира.

Това е просто обяснение на работата на RCD, ако е необходимо, има достатъчно информация в Интернет, за да проучи този въпрос по-подробно.

Трябва да се помни, че предназначението на устройството за остатъчен ток е допълнителна мярка за безопасно използване на електрически уреди. Това устройство реагира на ток на утечка. Поради тази причина е необходимо да се инсталират RCD заедно с автоматични прекъсвачи за изключване на мрежата в случай на късо съединение.