Эксклюзив. Схема электронного УЗО

26 June

Многие на Дзен-канале СамЭлектрик.ру знают, как функционирует электронное УЗО. Если что, вся теория про УЗО - здесь.

Об этом можно почитать у меня на канале или на блоге.

Но не многие знают, как устроена электрическая схема электронного УЗО. В интернете информации практически нет. Самих схем тоже нет (теперь будет). 

Вместо электрической схемы приводятся функциональные схемы, изображенные на корпусе УЗО, схемы подключения, или картинки, поясняющие принцип работы.

Например, для дифавтомата, про который рассказано в статье, схему приводят только такую:

Схема электронного УЗО с автоматом АД-67
Схема электронного УЗО с автоматом АД-67

В статье про устройство УЗО и дифференциального автомата я приводил фотографии внутренней электронной схемы, которая реагирует на дифференциальный ток. В комментариях читатели задали резонный вопрос – а почему нет принципиальной электрической схемы УЗО?

Статья не претендует на википедийность!
Если нужны академические знания, с ними можно ознакомиться в книгах и учебниках, которые выложены для свободного скачивания у меня на блоге, на странице Скачать.

Речь идет про УЗО, входящее в состав диф.автомата TexEnergo АД67-2. Перейдите по ссылке, чтобы понять о чем речь и посмотреть, как он устроен изнутри. Если переходить не хочется – фото АД67-2 приведено ниже.

АД67-2-дифавтомат TEXENERGO
АД67-2-дифавтомат TEXENERGO

Если у кого-то есть внутренние схемы УЗО или Диф.автоматов других производителей, присылайте, буду благодарен за дополнение к статье!

Пояснение по принципу действия АД

Пишу для тех, кто всё-таки не перешёл по ссылке выше. АД состоит из двух частей или половин. Первая (слева) – фактически двухполюсный автоматический выключатель с защитами от сверхтока. Вторая часть (справа) – электронное УЗО, которое не имеет силовых контактов.

При срабатывании УЗО оно ничего не размыкает, а лишь даёт понять левой части, что пора отключать нагрузку. Информация передается из правой части в левую посредством электромагнита с сердечником, который при срабатывании выдвигается, и через рычажок воздействует на спускной механизм автомата.

Для перезапуска этой системы, от человека нужно два действия: включить автомат, и нажать “Возврат” на УЗО.

Общий вид платы электронного УЗО

Рассмотрим поближе электрическую схему электронного УЗО. Вот вся электроника:

АД-67 Электроника, печатная плата
АД-67 Электроника, печатная плата

Я вытащил и разложил все (потрошки) внутренние элементы УЗО:

Все внутренности электронного УЗО
Все внутренности электронного УЗО

Вверху справа на фото – электромагнит с сердечником, который является единственным исполнительным механизмом в рассматриваемом устройстве.

Печатная плата УЗО, вид со стороны пайки
Печатная плата УЗО, вид со стороны пайки

Внутренняя электрическая схема электронного УЗО

Полная внутренняя схема электронного УЗО может быть полезна для понимания принципов действия, или если кто-то захочет отремонтировать или собрать такое устройство. Схема содержит:

  • маломощный диф.трансформатор,
  • тиристор MCR100-8,
  • диодный мост,
  • варистор на 470 В, включенный параллельно питанию (между фазой и нейтралью) для гашения помех,
  • конденсатор 0,22 нФ, диод и резистор в цепи управляющего электрода тиристора,
  • резистор 1 кОм, через который подается ток утечки при замыкании кнопки “Тест”.
СамЭлектрик.ру. Схема электронного УЗО на тиристоре изнутри
СамЭлектрик.ру. Схема электронного УЗО на тиристоре изнутри

На схеме синяя толстая линия – нейтральный провод, красная – фазный. “Силовая” цепь, по которой питается электромагнит (ЭМ), выделена толстой линией.

Для открытия тиристора и срабатывания УЗО нужен положительный потенциал на управляющем электроде (G) по отношению к катоду. Для понимания нужно знать классическую схему работы тиристора при переменном токе и с питанием нагрузки через диодный мост.

Схема с мостом работает очень просто.

Если тиристор, включенный в выход моста (между + и -), откроется, то диодный мост будет закорочен и переменный ток великолепно потечет через диоды моста. Причем потечет как в одну, так и в другую сторону.

Положительная полуволна (если считать вход моста справа, выход слева) потечет через ниж.правый и верх.левый диод на нагрузку.

Отрицательная - через верх.правый и ниж.левый диоды.

Кнопка “Тест” “добавляет дифференциальный ток” и имитирует режим, при котором УЗО должно сработать. Резистор дает ток 230 / 1 = 230 мА. Многовато (номинал – 100 мА), зато удачная проверка состоится 100%!

Если есть что сказать или спросить по этой схеме (а может и прислать свою схему) – прошу в комментарии!

Минусы и замечания по схеме

В подобных схемах я видел использование перед тиристором транзисторного каскада. Возможно, в этой схеме он не потребовался ввиду высокой чувствительности тиристора либо особенностей конструкции дифференциального трансформатора.

Не смотря на то, что УЗО (точнее, АД) заявлено типа “АС” (работающее от синусоиды), на самом деле данная схема работает только на одной полуволне. Это видно даже по тому, что входная цепь тиристора шунтирована диодом. Получается, что не смотря на то, что время срабатывания УЗО заявлено 40 мс,

Максимальное время срабатывания УЗО
Максимальное время срабатывания УЗО

к нему нужно добавить ещё по крайней мере пол периода (10 мс). Или это уже учтено в табличных данных?

Просьба

В статье приведено УЗО бюджетной категории - TexEnergo. Скорее всего, такая же схема - у IEK, Dekraft и TDM.

Понятно, что в УЗО другой категории производителей схемы могут быть другие. Коллеги, в связи с этим буду рад, если поделитесь схемами других электронных УЗО.

Всем хорошего дня! Жду в комментариях всех, кому интересна эта тема.

Источник статьи.

Автор канала даёт консультации и пишет на заказ статьи по вопросам промышленной и бытовой электрики и электроники. Подробности здесь.

Если интересны темы канала, заходите также на мой сайт - https://samelectric.ru/ и в группу ВК - https://vk.com/samelectric

Не забываем подписываться и ставить лайки, впереди много интересного!

Обращение к хейтерам: за оскорбление Автора и Читателей канала - отправляю в баню.

Если есть ссылки со схемами УЗО, кидайте в комментарии.