Конструкция УЗО (устройство защитного отключения)

Среди электрозащитных устройств УЗО на сегодняшний день одно из главных элементов защиты человека от поражения электрическим током, которое должно входить в состав любого щита, как в новостройках, так во вторичном жилом фонде. Об этом все знают, но мало кто знает, из чего состоит конструкция УЗО.
Приветствую всех читателей сайта «Электрик в доме». В прошлой статье я рассказывал, как можно отличить электронное УЗО от электромеханическое. В сегодняшнем материале я хочу показать внутренности устройства защитного отключения и на примере разобрать несколько вариантов, так сказать посмотрим, из чего состоит УЗО изнутри.
Для наглядности разберем несколько вариантов и изучим, из каких основных компонентов состоит УЗО, для чего они предназначены и какую функцию выполняет каждый из них.
Разбираем устройство защитного отключения
В данной статье рассмотрим устройство и конструкцию защитных устройств двух вариантов: электромеханического и электронного.
Напомню, что отличаются они между собой тем, что электромеханическое срабатывает при возникновении тока утечки в защищаемой сети. А для срабатывания электронного необходим два условия ток утечки и напряжение сети. Если напряжения на входных клеммах не будет (например, отгорит один из проводов) то электронное устройство не сработает даже при наличии утечки.
Устройство УЗО электромеханического типа
В качестве примера рассмотрим устройство и конструкцию УЗО электромеханического типа фирмы Hager CD 241J 40А/30 мА. Я давно пользуюсь модульным оборудованием этого бренда и могу оставить только положительные отзывы.

Для того чтобы добраться до внутренностей необходимо снять верхнюю крышку. Крепится она на двух защелках. Аккуратно поддеваем их отверткой с мелким жалом и снимаем крышку. Крышка снимается вместе с кнопкой «Тест». Перед нами вся внутренняя конструкция УЗО Хагер.

Перед нами рычаг управления со спусковым механизмом, верхние и нижние контакты. С боковой части в синем корпусе находится поляризованное реле. Питание на реле поступает от сердца УЗО дифференциального трансформатора. Иногда еще его называют тороидальным.

Чтобы к нему добраться откручиваем болт и снимаем раму, на которой крепится спусковой механизм вместе с реле.
Дифференциальный трансформатор имеет первичную и вторичную обмотку. Первичная обмотка выполнена толстым медным проводом - по два витка на каждый полюс. Сам трансформатор вынуть не удалось, он впаян в корпус УЗО. Вторичная обмотка намотана тонким медным проводом. Ее выход подается на плату с диодным мостом, там сигнал преобразовывается и поступает на поляризованное реле.

Если присмотреться в нижней части поляризованного реле имеется шток. При поступлении сигнала с дифференциального трансформатора (а это происходит при возникновении утечки) якорь реле толкает этот шток и он в свою очередь воздействует на механизм отключения УЗО. После чего силовые контакты размыкаются и утечка устраняется.

Далее снимаем механизм с подвижными контактами и конструкция узо позволяет нам увидеть дугогасительную камеру.

Как видим никаких, электромагнитный и тепловых расцепителей в устройстве защитного отключения не предусмотрено. Именно поэтому УЗО всегда подключают в паре с автоматическим выключателем, который защищает его от сверхтоков.
Подвижные контакты закреплены на поворотном механизме и соединены с клеммами для подключения гибкой связью.

Друзья остались у меня вопросы по поводу кнопки «ТЕСТ». Я не понял, на что она воздействует и что при этом срабатывает. Давайте разбираться. Если приставить верхнюю крышку УЗО к корпусу то кнопка будет расположена как раз под пружиной. И воздействует кнопка именно на нее.
Под рамой спускового механизма имеется токоограничивающий резистор. Именно он задает необходимую величину тока утечки при проверке узо. Один контакт резистора связан с фазной клеммой, другой – как раз с указанной пружиной. Вопрос как работает эта система?

Чтобы понять работы этой системы я даже подключил провода на вход УЗО и методом научного «тыка» разобрался, что к чему. Оказывается «кнопка» проверки вовсе не кнопка, а лишь рычаг который закорачивает два полюса через токоограничивающий резистор.

При нажатии кнопки пружина касается пластинки, которая в свою очередь соединена с клеммой другого полюса УЗО. При контакте через резистор протекает ток и УЗО отключается.

С помощью мультиметра я измерил сопротивление данного резистора. Его сопротивление составляет порядка 6.29 кОм. При напряжении в сети 220 Вольт, имеет ток – 35 мА. Вот такие дела друзья. Это мы рассмотрели, из чего состоит УЗО электромеханического типа.
Конструкция электронного УЗО
Теперь давайте разберем электронное УЗО фирмы Schneider Electric серии Easy9 40А/30 мА. Конструкция с прежним устройством защитного отключения практически одинаковая. Для снятия верхней крышки нужно разблокировать две защелки по бокам.

С боковой стороны расположена электронная плата усилитель. В глубине корпуса можно увидеть подвижные контакты. Откручиваем болт и снимаем раму со спусковым механизмом.

Интересный факт, что в дугогасительной камеры, где расходятся контакты, не оказалось специальных решеток, которые помогают гасить дугу. При расхождении контактов возникшая дуга с помощью специальной решетки разбивается на более мелкие части. Это способствует ее быстрому гашению. По-моему, это немного неправильно, что решеток здесь не оказалось.

Первичная обмотка дифференциального трансформатора в виде продетых через его сердечник шлейфов. Зато вторичная обмотка, намотанная вокруг сердечника тороидального трансформатора тока, имеет очень много витков. Прям – катушка!

Внутреннее устройство УЗО, от которого все работает – плата. На фото видны провода, которые подают питание на электронную плату от нижних клемм.

Кнопкой «Тест» здесь замыкается цепь пружина на корпус металлической рамы. Пружина имеет связь с одним полюсом устройства защитного отключения, корпус через резистор - с другим.

Сопротивление токоограничивающего резистора составляет всего 3.6 кОм. Но если подключить щупы мультиметра и замкнуть кнопку, сопротивление плавает от нескольких сотен кОм до 1.5 МОм, как бы сильно я не прижимал пружину. Не знаю с чем это связано. Может материал пружин такой? Как вы считаете друзья – пишите свои идеи в комментах.

Из чего состоит УЗО IEK
Еще один пример рассмотрим устройство УЗО электромеханического типа фирмы iek ВД1-63. Для снятия верхней крышки нужно открутить два винта с лицевой стороны. Металла здесь не явно пожалели :))).

Поляризованное реле с легкостью можно вынуть из пазов. На нем также можно увидеть толкатель, который воздействует на механизм отключения при срабатывании устройства.

Трансформатор здесь также добротный, сердечник по размерам не маленький и витки намотаны толстым проводом.

Извлекать весь механизм из корпуса я не стал. Большие сомнения, что после этого я его соберу обратно. Выпадет какая-нибудь пружинка и пиши пропало.
На этом все друзья, надеюсь, данная статья про устройство УЗО была для вас интересной. Если да, тогда я не зря потратил время. Да скорых встреч, делайте репосты и подписывайтесь в соц. сетях. Всем пока.
Похожие материалы на сайте:

  • 1) Последовательность установки УЗО и автомата
  • 2) Характеристики срабатывания УЗО
  • Похожие записи

    Устройство автоматического отключения бойлера при повышении энергопотребления

    Представим себе ситуацию: обычная городская квартира. Пробки или главный автомат – на 16 А; больше не позволяет лимит потребляемой мощности. Имеется электробойлер. Хозяйка включает утюг и принимается за глажку; в этот момент автоматически включается на подогрев остывший бойлер. Ток потребления превышает норму, пробки или автомат выбивают, квартира обесточивается.

    Узо электронное или электромеханическое - что выбрать

    Для защиты от утечек тока применяются выключатели дифференциального тока, в народе их попросту называют УЗО. Сегодня таким устройством никого не удивишь. Многие их устанавливают в своих щитах и это правильно.

    Для чего нужно УЗО

    Рано или поздно человек начинает задумываться о безопасности своего жилья, своей жизни. Чтобы защитить себя и свое жилье необходимо основательно отнестись к решению этого вопроса. Особого внимания в доме требует электрическая проводка, к выбору, которой стоит подойти с особой тщательностью.

    Устройство автоматического выключателя серии ВА47-29

    Основное назначение автоматических выключателей – использование их в качестве защитных аппаратов от токов коротких замыканий и токов перегрузок. Преимущественным спросом пользуются модульные автоматические выключатели серии ВА. В данной статье рассмотрим устройство автоматического выключателя серии ВА47-29 фирмы iek.