Своими руками

Внутренняя схема электронного УЗО на тиристоре

7 июля 2020 г. в 11:44

Александр Ярошенко, практикующий электрик и электротехник, автор блога «СамЭлектрик.ру», — один из немногих специалистов, который внимательно следит не только за тем, что и как он пишет или делает, но ещё и обязательно прислушивается к просьбам своих читателей, активно комментирующих практически все его статьи. Очередная публикация «проспонсирована» популярным вопросом на страницах «СамЭлектрика», а именно: «Почему нигде нет принципиальной электрической схемы УЗО?». Вопрос, надо признать, пришёлся как нельзя кстати, потому что и в самом деле, каких-либо данных об устройстве УЗО в интернете не то чтобы совсем нет, но найти их самостоятельно — та ещё задача... И Александр, как настоящий мастер своего дела, решил исправить этот недостаток.

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?

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.

АД67-2
АД67-2-дифавтомат TexEnergo

Я решил изобразить схему в отдельной статье, тут же будет и её описание.

Замечу, что о том, как устроена электрическая схема электронного УЗО, в интернете информации практически нет. Самих схем тоже нет (теперь будет). Вместо этого приводятся функциональные схемы, изображенные на корпусе УЗО, схемы подключения или картинки, поясняющие принцип работы.

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
АД-67. Электроника, печатная плата

Я вытащил и разложил все внутренние элементы УЗО:

Составляющие детали
Все внутренности электронного УЗО

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

Печатная плата УЗО
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, самостоятельного ремонта/сборки подобного устройства.

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».
Схема
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.

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 %!

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.

Несмотря 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 время срабатывания УЗО заявлено 40 мс и к нему нужно добавить ещё по крайней мере пол периода (10 мс). Или это уже учтено в табличных данных?

Время срабатывания
Максимальное время срабатывания УЗО

Автор: Александр Ярошенко/«СамЭлектрик.ру».

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Ярошенко Александр Александрович
Все новости и публикации пользователя Ярошенко Александр в персональной ленте вашего личного кабинета на Elec.ru
Подписаться
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Электропривода ЭТРП, Формик, Кемрос, блоки к приводам и т. д.

Продам с хранения: 1. Электропривод ЭТРП 211-180L750УХЛ4, г/в 87, 380в 10кВт.-2шт. по 8000 руб. Есть также привода Формик, Кемрос, блоки к приводам и т. д. Запрос полного перечня — по электронке. ЦЕНЫ ДОГОВОРНЫЕ. Возможно фото. Имеются также в наличии остатки электродвигателей, электрики, сантехники, электронных компонентов, строительных материалов и приборов, пневматики и гидравлики, а также запчасти для электроинструмента, триммеров, бензиновых и электрических пил, для дизельных и бензиновых агрегатов. Полный перечень и фото могу выслать по запросу на Ваш электронный адрес. Возможна отправка некоторых позиций в другой регион за счёт покупателя.
Чехлатый Павел · 19 апреля · Россия · Хабаровский край

ПРОДАМ: АВТОМАТИКА, МОНТАЖНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ЭЛЕКТРИКА

ООО «Лайт Креатив» поставляет: -Электрику и автоматику: ABB, Legrand, Schneider Electric, Merten, Gira, Gewiss, Fede, Fontini, Bticino, Jung, Berker, T&J; , Moller, Wessen, AVE, LLinas,. — Монтажное оборудование: электрические шкафы, щиты, кабель-каналы, лотки (лестничные, перфорированные), напольные лючки, плинтус-каналы. Труба гофрированная, монтажные коробки, клеммники WAGO и др. Минимальные сроки поставки, хорошие цены. Техническая поддержка.
Кисель Ольга · Лайт Креатив · 17 апреля · Россия · г Москва
АВТОМАТИКА, МОНТАЖНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ЭЛЕКТРИКА

ПРОДАМ: Диоды лавинные в штыревом исполнении Протон-Электротекс

ПРОТОН-ЭЛЕКТРОТЕКС — это один из российских лидеров разработки и производства силовых полупроводниковых диодов, тиристоров, модулей, охладителей, IGBT (БТИЗов), а также силовых блоков для применения в различных преобразователях электрической энергии. Наша главная цель — обеспечить покупателей современной и надежной продукцией. Мы считаем, что для этого нужно работать по четырем направлениям: — Развитие персонала: мы делаем всё, чтобы привлечь талантливых разработчиков и помочь им себя проявить. Наши специалисты посещают крупнейшие мировые выставки в отрасли силовой электроники, проходят дополнительное обучение и размещают свои научные статьи в промышленных журналах; — Оптимизация организационной структуры: эффективное управление и планирование производства и отлаженное внутреннее взаимодействие позволяют нам быстро принимать и выполнять заказы; — Использование только высококачественных сырья и материалов: мы сотрудничаем с ведущими мировыми поставщиками компонентов полупроводниковых приборов; — Современное производственное и испытательное оборудование: автоматизированное производство и контроль качества — это отдельная гордость нашей компании.
Полостюк Михаил · Протон-Электротекс · 16 апреля · Россия · Орловская обл
Диоды лавинные в штыревом исполнении Протон-Электротекс

ПРОДАМ: Электрика Schneider Electric (автоматы, пускатели, реле, УЗИП, предохранители и клеммы) и прочее

Продам остатки электрики производства Schneider Electric, новые, без упаковки, с демонтажа новых электрических щитов, без паспортов, в работе не были: — Реле модульное Zelio logic на 26 входов/выходов =24В (Schneider Electric SR3 B261BD 88960161 на DIN-рейку), Франция — 3шт по 9000 руб. — Модульный блок питания на 24В 2,5А (Schneider Electric ABL7 RM24025 100-240VAC 1,1-0,6A 50/60Hz Output 24VDC, 2,5A 60W на DIN-рейку), Тайвань — 3шт по 9000 руб. — Автоматический выключатель Schneider Electric Compact NSX 100B трёхполюсный с расцепителем TM80D на 80А 25кА арт. LV429551, Франция — 1шт по 17000 руб. — Автоматический выключатель Schneider Electric Compact NSX 100B трёхполюсный с расцепителем TM32D на 32А (25 kA при 415 В пер. тока) 3P3t, арт. LV429555 с мотор-редуктором MT100/160, Compact NSX 100B, 220/240В пер. тока 50/60 Гц арт. LV429434, Францияпо — 2шт по 22000 руб. — Автоматический выключатель Schneider Electric Compact NSX 100B трёхполюсный с расцепителем TM50D на 50А (25 kA при 415 В пер. тока) 3P3t, арт. LV429553 с мотор-редуктором MT100/160, Compact NSX 100B, 220/240В пер. тока 50/60 Гц арт. LV429434, Франция — 2шт по 30000 руб. — Автоматический выключатель Schneider Electric Compact NSX 250B трёхполюсный с расцепителем TM250D на 250А (25 kA при 415 В пер. тока) 3P3t, арт. LV431110 с мотор-редуктором MT250, Compact NSX 250B, 220/240В пер. тока 50/60 Гц арт. LV431541 — 2шт по 68000 руб. — Многофункциональное 3-фазное реле контроля питания (Реле контроля фаз) Schneider Electric RM35TF30 0,1-10 сек, 5А, 2 CO, 220…480VAC на DIN-рейку, Индонезия — 3шт по 6500 руб. — Пускатель (контактор) Schneider Electric LC1D09 трёхполюсный 9А, 1НО + 1НЗ, катушка управления 220V 50Hz на DIN-рейку, Франция — 3шт по 3500 руб. — Стационарный ограничитель перенапряжения (УЗИП) (Разрядник) Merlin Gerin Schneider Electric PF20 4P С60 на 25А IP 20 230/400V 50/60Hz 20kA кат. № 15593, на DIN-рейку, Китай — 1шт по 8000 руб. — Разъединитель предохранителя Schneider Electric STI 1Р...
Чехлатый Павел · 19 апреля · Россия · Хабаровский край

КУПЛЮ: Закупим электрику, кип, рэк. Большой перечень паотребности. Закупаем в России, в Крыму, на Украине.

Купим с хранения электрику, кип, рэк. Закупим как в России, так и на Украине, в Крыму. Сигнализатор 2С-150 35шт 2ДВО-0.7.60-366-4 вентилятор 60шт БПМ21-046-55 18шт РБП реле 33шт ППКУ-1М устройство промежуточное 18шт БКС-3 блок контроля сопротивления 15шт 21.3702 реле 22шт 2107.3702 реле 11шт Д57-4 демпфер 60шт ПОС-80 преобразователь 5шт ПЛ-062-1500об/мин-220в 4шт ПЛ-072-220в-1500об 5шт ПЛ-072-220в-3000об 7шт ДПМ25-Н3-02 ДПМ25-Н3-02г СЛ121Г 11шт СЛ322 7шт РРС3-10В-7-1-В, РРС3-10А-1-В розетка 50шт РРС5-10-1-1В вилка 70шт Р36К6А розетка 100шт ШР36П15ЭГ6 розетка 50шт ЭК-18, ЭК-22, ЭК-24 заглушки кабельные по 75шт ЭП-14, ЭП-18, ЭП-27, ЭП-36 заглушки для снц приборные по 90шт Заглушка для 2РМ39 кабельная 450шт тво-2-39ом 540шт тво2вт-47ом 450шт тво-2вт-51ом 300шт пм-5 5а предохранитель 70шт азр-50 11шт азс-15 70шт мп1303 74шт мп1304 80шт кн-2 кнопка 500шт пгк5п2н (к) 450шт апнм-3 амортизатор 200шт К75-15 3кв 0,5мкф 200шт к50-29-450в-22мкф 300шт см28-0,05 3000шт см28-1,4 резьба 2400шт ц110-4 350шт ОП-11-40 70шт ТГИ1-1000/25 2шт ДРИШ-2500 60шт ДНЕСГ-500-1 100шт
Иванов Сергей · Вертекс · 15 апреля · Россия · Удмуртская Респ
Вертекс, ООО
Компания «ФАТО Электрик» является производителем и прямым поставщиком низковольтной электротехнической продукции торговой марки HLT. На сегодняшний день ассортимент продукции бренда HLT уже включает в себя более 4000 наименований продукции. Офис и склад общей площадью свыше 1000 м2 находятся в Москве для удобства развития региональной сети дистрибьюции бренда. Фато Электрик осуществляет поставки не только по всей территории Российской Федерации, но и тесно сотрудничает с Республикой Беларусь.