Назначение УЗО

Опасное электричество

Последствия поражения человека электрическим током

Как УЗО работает

Выбор УЗО

Варианты исполнения

Основные ошибки при подключении УЗО

Назначение УЗО

Дифференциальное устройство защитного отключения (УЗО) признано во всем мире эффективным способом защиты людей от опасности поражения электрическим током в результате прямого или непрямого контакта. Кроме того, УЗО обеспечивают контроль состояния изоляции кабелей и электроприборов, поэтому они часто используются для сигнализации об ухудшении изоляции или для уменьшения разрушающего действия возникшего вследствие этого тока повреждения.

Опасное электричество

Чем же опасно для нас электричество? Опасными последствиями использования людьми электричества в быту могут стать поражение человека электрическим током и пожар. Последствия эти преследуют людей с начала использования ими электричества.  Это хорошо иллюстрируют плакаты начала прошлого века. 

Последствия поражения человека электрическим током

Более наглядно представить возможные последствия поможет следующий график:

Поражение человека электрическим током в результате электрического удара может быть различным по тяжести, т. к. на степень поражения влияет ряд факторов: величина тока, продолжительность его прохождения через тело, частота, путь, проходимый током в теле человека, а также индивидуальные свойства пострадавшего (состояние здоровья, возраст и др. ). Основным фактором, влияющим на исход поражения, является величина тока, которая, согласно закону Ома, зависит от величины приложенного напряжения и сопротивления тела человека. Большую роль играет величина напряжения, т. к. при напряжениях около 100 В и выше наступает пробой верхнего рогового слоя кожи, вследствие чего и электрическое сопротивление человека резко уменьшается, а ток возрастает.

Обычно человек начинает ощущать раздражающее действие переменного тока промышленной частоты при величине тока 1—1,5 мА и постоянного тока 5—7 мА. Эти токи называются пороговыми ощутимыми токами. Они не представляют серьезной опасности, и при таком токе человек может самостоятельно освободиться от воздействия. При переменных токах 5—10 мА раздражающее действие тока становится более сильным, появляется боль в мышцах, сопровождаемая судорожным их сокращением. При токах 10—15 мА боль становится трудно переносимой, а судороги мышц рук или ног становятся такими сильными, что человек не в состоянии самостоятельно освободиться от действия тока. Переменные токи 10—15 мА и выше и постоянные токи 50—80 мА и выше называются неотпускающими токами, а наименьшая их величина 10—15 мА при напряжении промышленной частоты 50 Гц и 50—80 мА при постоянном напряжении источника называется пороговым неотпускающим током.

Переменный ток промышленной частоты величиной 25 мА и выше воздействует не только на мышцы рук и ног, но также и на мышцы грудной клетки, что может привести к параличу дыхания и вызвать смерть. Ток 50 мА при частоте 50 Гц вызывает быстрое нарушение работы органов дыхания, а ток около 100 мА и более при 50 Гц и 300 мА при постоянном напряжении за короткое время (1—2 с) поражает мышцу сердца и вызывает его фибрилляцию. Эти токи называются фибрилляционными. При фибрилляции сердца прекращается его работа как насоса по перекачиванию крови. Поэтому вследствие недостатка в организме кислорода происходит остановка дыхания, т. е. наступает клиническая (мнимая) смерть. Токи более 5 А вызывают паралич сердца и дыхания, минуя стадию фибрилляции сердца. Чем больше время протекания тока через тело человека, тем тяжелее его результаты и больше вероятность летального исхода.

Как УЗО работает

Современные качественные УЗО имеют режим питания «собственным током». Их принцип работы мы и рассмотрим.

Их работа основана на принципе магнитной защелки. Достаточно очень малой электрической мощности, чтобы подавить силу блокировки и с помощью механического усилителя разомкнуть контакты. Этот тип устройств широко распространен — они являются безотказными.

На рисунке ниже показана схема такого узо:

Принцип работы его следующий. Когда мы включаем электроприбор, цепь замыкается и по проводникам течет ток Ia и Ir. Пока все нормально, токи Ia и Ir равны по величине и обратны по направлению, что значит, что в третьей обмотке суммирующего трансформатора ЭДС не возникает.

Когда появляется нарушение изоляции и фазный ток перетекает на корпус прибора, в обмотке суммирующего трансформатора появляется ЭДС, наводящая ток утечки Iу. Этот ток подает энергию на электромагнит, подвижная часть которого удерживается «притянутой» постоянным магнитом. По достижении порога срабатывания электромагнит снимает притяжение постоянного магнита, и тогда подвижная часть под действием пружины размыкает магнитопровод и механически отключает выключатель.

А еще у УЗО есть тестирующий блок, предназначенный для проверки работоспособности устройства.  На корпусе любого УЗО есть кнопка, на которой или возле которой есть буква «Т». Если нажать на эту кнопку, когда тумблер УЗО включен, то электронный блок возбуждает в обмотке расчетный ток утечки, при этом должен сработать выключатель и цепь разомкнется. На рисунках тестирующий блок не показан. Рекомендуется проверять работоспособность УЗО раз в месяц.

Подбор УЗО

Подбирать УЗО нужно по следующим характеристикам: время отключения, характеристика срабатывания, дифференциальный ток срабатывания, номинальный ток и напряжение, исполнение.

Время отключения

Номинальное время отключения УЗО обозначается Tn. Стандартами установлено предельно допустимое время отключения УЗО — 0,3 с. В действительности современные качественные УЗО имеют быстродействие порядка 20-30 мс (0,02-0,03 с). Это означает, что УЗО «быстрый» выключатель, поэтому на практике возможны ситуации, когда УЗО срабатывает раньше аппарата защиты и отключает как токи нагрузки, так и сверхтоки.

Характеристика УЗО

УЗО типа АС — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий. Не реагирует на пульсирующий постоянный ток утечки — например такой может возникать в схемах, где используются полупроводниковые источники (блоки) питания. Самый обычный вариант. На таком УЗО есть значек

УЗО типа А — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие.  Можно брать практически во всех обычных случаях. Значительно дороже варианта AC. На таком УЗО есть значек

УЗО типа В — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи. На таком УЗО есть значек

УЗО типа S — устройство защитного отключения, селективное (с выдержкой времени отключения). Задержка на срабатывание УЗО типа S — 200-300 мс (0,2-0,3 с) Используются в случаях каскадного включения устройств, чтобы головное УЗО срабатывало в последнюю очередь или в сельской местности в районах с высокой грозовой активностью — намного ниже вероятность ложных срабатывний.

УЗО типа G — то же, что и типа S, но с меньшей выдержкой времени.Тип G — 60-80 мс (0,06-0,08с). Нужны в случаях последовательного каскадного включения устройств вместе с УЗО S, чтобы головное УЗО (типа S) срабатывало в последнюю очередь,

Выбор УЗО в зависимости от напряжения, номинального тока нагрузки и тока дифференциальной защиты

Номинальное напряжение Un = 380 В для четырехполюсных и Un = 220 В для двухполюсных УЗО. Допустимо применение четырехполюсных УЗО в режиме двухполюсных, т.е. в однофазной сети, при условии, что изготовитель обеспечивает нормальное функционирование тестовой цепи при этом напряжении. Нормами установлен также диапазон напряжений, в котором УЗО должно сохранять работоспособность. Это имеет принципиальное значение для «электронных» УЗО, функционально зависимых от напряжения питания.

На корпусе УЗО обычно указывается максимальная сила тока, который данное УЗО может пропускать продолжительное время. подбирать УЗО нужно с таким расчетом, чтобы максимальное значение силы тока на корпусе УЗО было больше максимальной пропускной способности автоматического выключателя или пробкового выключателя. Например, если на входе стоит автоматический выключатель на 25 А, то УЗО нужно ставить на 32 А или больше, а если на входе стоит автомат на 50 А, то УЗО нужно ставить на 63 А или больше и так далее.

IΔn = 10 мА. Такие УЗО рекомендуется устанавливать для розеток в ванной комнате, на кухне, в детских помещениях, если на них выделена отдельная линия. а также для розеток, к которым будет подключаться электрооборудование, установленное или работающее на земле.

IΔn = 30 мА. Для всех остальных розеток дома, подвала, встроенного или пристроенного гаража. в случаях использования одной линии для влажных и не влажных помещений допускается использовать УЗО с уставкой 30 мА. Также можно использовать такие УЗО на вводе электричества в квартиру или дом и для освещения.

IΔn = 100 мА и 300 мА. Только на вводе электричества в квартиру или дом для повышения пожарной безопасности.

Для помощи выбора необходимого для Вас УЗО воспользуйтесь таблицей ниже:

ПОМНИТЕ: УЗО с уставкой свыше 30 мА людей не защищает!

Исполнение

По исполнению бывают: УЗО на DIN-рейку, Диффавтоматы, розетки-УЗО, переходники-УЗО, Вилки-УЗО.

УЗО на DIN-рейку

УЗО на DIN-рейку это молульное устройство, которое устанавливается в электрический щит. Установка УЗО в щит наиболее желательна. Стоимость такого УЗО относительно невысока (1000-3000 руб). Однако помните: УЗО не заменяет автомат защиты! Перед ним всегда должен стоять  автомат защиты от сверхтоков.

Дифференциальные автоматы

Существуют такие виды УЗО в которые встроен автомат защиты. Называются они дифференциальными автоматами. Дифференциальные автоматы совмещают функции автоматических выключателей и УЗО, а размер у них как у обычного УЗО, таким образом, экономится место на DIN-рейке. Дополнительной характеристикой такого устройства является номинальный ток автоматического выключателя и его характеристика срабатывания (как правило «С»). Стоимость дифференциального автомата, как правило, выше на 30-50% соответствующего УЗО и автомата по отдельности, количество моделей очень ограничено. В диффавтомате хорошего качества всегда есть окошко, которое окрашивается определенным цветом при срабатывании и Вы можете понять почему он сработал: от сверхтоков короткого замыкания или от токов утечки.

Розетки-УЗО

Их устанавливают, если электропроводка старая и «фонит», или нет желания или возможности ставить УЗО на всю квартиру. Стоят они на порядок дороже соответствующего УЗО на DIN-рейку (10000-20000 руб). При установке требуют глубокой монтажной коробки (60 мм или глубже).

Переходник-УЗО

Их используют, когда не хотят себя утруждать подключением или вызывать мастера для подключения УЗО. Так же это удобно при эксплуатации переносных приборов.

Основные ошибки при монтаже УЗО

Так же возможны следующие ошибки:

• подключение нагрузок к нулевому проводнику до УЗО,
• подключение нагрузок к нулевому рабочему проводнику другого УЗО,
• перемычка между нулевыми рабочими проводниками различных УЗО,
• соединение на стороне нагрузки проводников РЕ и N в розетке.

Помните: УЗО не заменяет заземления!

 По схеме приведенной ниже следует подключать УЗО:

Ключевые слова: принцип работы УЗО, УЗО, водонагреватели

обозначение, расшифровка маркировки, назначение и принцип работы

В современном мире сложно прожить без электричества. Но для подобных видов энергии требуется максимальная защита. Поэтому всегда создаются качественные установки, способные это реализовать. Современные разработки в этой отрасли создают все условия для взаимного контакта. УЗО – это устройство, без которого сложно обойтись.

Не каждый человек понимает, что это такое. Для ясности стоит узнать обозначение, назначение, принцип работы. Информация об этом будет изложена в данной статье.

О защите

Без электричества сложно представить жизнь человека, но требуется и создавать условия для защиты от поражения. Самое элементарное — это изоляция проводки, но полностью все обернуть не получится. Потому что схема должна иметь технические разрывы и контактные группы. Но никто не исключает вероятность:

• Износа изоляции.
• Порыва проводки.
• Нарушения техники безопасности.
• Неправильной эксплуатации и т. д.

Поэтому создать изоляцию и заземление — это самое лучшее решение. Но не всегда этого хватало. Поэтому много лет назад в Германии появилось первое УЗО. Обозначение его – на схеме, что представлена ниже.

Как устроена эта система? Она предполагает наличие:

• Датчика утечки минимального размера.
• Поляризованного магнитного реле. Его чувствительность не более 99 миллиампер.

Создать что-то уникальное и более скоростное в прошлые века не получалось из-за отсутствия соответствующих материалов. Но уже в двадцатом веке появились усовершенствованные разработки. Главное, что была создана защита от ложного срабатывания в период непогоды. Помимо этого, от большого размера пришли к более компактному, способному расположиться на небольших подставках.

Сегодня разработчики не останавливаются на достигнутом, и в скором будущем будут сделаны системы защиты от поражения электрическим током с искусственным интеллектом. Благодаря разработкам устройство будет выполнять максимум функций и при необходимости оповещать пользователей.

Что за устройство и как функционирует?

Каждый желает знать обозначение УЗО. Как мы уже отметили, это устройство защитного отключения. От чего защищает УЗО? Аппарат имеет функцию защиты человека от удара током, а также от вероятности возгорания проводов и прочих установок.

УЗО — что это такое в электрике? В основе действия идут законы, которые основываются на входящей и выходящей электроэнергии в замкнутых цепях с максимальными нагрузками.

Это говорит о том, что ток должен иметь одно значение, независимо от фазы прохождения. Дальше все просто. Когда происходит касание оголенного провода человека или разрыв, то показатель в электропроводке меняет свое значение и перескакивает. Для УЗО это сигнал к тому, чтобы выключиться. Именно такая система берется за основу и реализуется в установках.

Весь процесс продуман до мелочей, поэтому даже незначительные утечки электроэнергии фиксируются. Чтобы понять принцип действия, это происходит так:

• Когда нет нарушения – I_{вх =} I_вых.
• Если в процессе работы происходит изменение тока в сети, УЗО срабатывает и сеть отключается – I_{вх >} I_вых.

В этом условном обозначении каждое имеет свое значение — входной ток и выходной. УЗО обозначения имеет свои. Они применяются в электрических схемах, и люди с опытом о них знают.

Принцип работы

Назначение УЗО мы уже знаем – это защита от замыканий. Защита осуществляется в следующих направлениях:

• Замыкание. Когда фазный провод дает сбой, это есть на многих бытовых приборах – машинках-автоматах, водонагревателях, посудомоечных машинах и т. д. Поломка часто происходит в момент нагрева основного элемента.
• Нарушение монтажных правил при прокладке электропроводки. Если ее убрали под штукатурку, то УЗО будет срабатывать, пока не выполнится ремонт.
• Нарушение соединения в электрическом щите. Если создаются условия, при которых происходит незначительная потеря тока, то эффективность работы всей установки в целом под вопросом. По этой причине идет срабатывание защиты.

Если посмотреть на схему, то увидеть нарушение не получается, а УЗО срабатывает. Это говорит о его точности и мельчайших фиксациях. Бывает и так, что неопытный человек не может найти, в чем причина отключения. Только тщательный анализ приведет к результату.

Исключения

Хотя бывают исключения из правил. Есть ситуации, в которых при попадании животного или человека в электроустановку реакции не происходит (из-за попадания на фазу и ноль). По этой причине иногда требуется вспомогательная защита.

Где встречается?

Важно понять назначение УЗО и принцип работы. Устройство получило расширенное применение в быту, на многих установках. Иногда схема разрабатывается на входе, но не исключается и на каждом приборе. Дело в том, что УЗО для мощных устройств небольшого размера дешевле. Но в местах группового пребывания людей будет целесообразно применять его обширно. При этом разделение происходит по группам — вся проводка не отключается, что удобно.

Чаще всего применяют УЗО селективного типа. В его основе лежит та же система работы, но период срабатывания медленнее. Принцип в том, чтобы не выключать всю сеть, а вести работы по секциям (где прошла потеря, там система и обесточилась). К примеру, если в ресторане играет музыка, там происходит замыкание и различный заряд энергии, то выключится лишь аппаратура, а остальной свет останется работать.

В установках с переменным током должна быть повторная защита с применяемым УЗО для розеток. Это относится к разной бытовой технике. Большое значение при выборе имеет разрядность. Знать, как все функционирует, может не каждый, но понимать правила безопасности нужно обязательно. Система УЗО встречается не так часто, поэтому некоторые ее сами монтируют.

Самый простой прибор к пониманию – это водонагревательный агрегат. Какой тип УЗО и его применение здесь? Есть несколько вариантов:

• По возникновению напряжения.
• По утечке тока.
• По времени срабатывания.

Когда человек находится в душе или просто моет руки теплой водой, будет утечка электроэнергии. Его уже ток не ударит, так как происходит срабатывание УЗО. Специалисты считают, чтобы эта установка функционировала в доме, важно грамотно распределить проводку. Иногда на старой не получается это сделать из-за неверного ввода от столбов.

Работа устройства

При нажатии кнопки «Пуск» начинается работа УЗО. Происходит измерение напряжения двух точек. Одна – это поток энергии, а вторая – требуемая защита. На втором участке не должно присутствовать напряжение. При появлении напряжения на участке под защитой достижения его заданной величины УЗО отключает ввод. Это защита по напряжению.

Защита по силе тока

Через встроенные трансформаторы происходит измерение входного и выходного тока. В нормальном режиме разница этих показателей должна равняться нулю. При создании аварийной ситуации, когда происходит утечка тока и величина несет опасность для человека или животного, УЗО отключает ввод.

Дифференциальное УЗО

Буквенно-цифровое обозначение УЗО в данном случае — QFD1. Оно характеризует себя с точки зрения быстрого действия. Чем больше показатель утечки тока, тем быстрее скорость отключения. Другие виды УЗО срабатывают по заданным временным отрезкам. Всегда при любых показателях время отключения стандартное. Преимущества дифференциального УЗО в том, что происходит измерение тока и напряжения.

Часто при подключении жилого строения проверяющие по предписанию заставляют сделать УЗО на счетчике. Это прописано в техприсоединении, проводка выполняется с учетом требований. В распредщите ставится УЗО и автомат. Как правило, занимаются этим люди без опыта, и когда это видит мастер, то выявляется много ошибок. По этой причине не происходит срабатывание. Перед установкой стоит понимать работу УЗО. Что это такое в электрике, мы уже рассмотрели.

Подключение без ошибок

Важно произвести грамотное подключение не только к источнику энергии, но и друг к другу. Есть два основных варианта:

1. Самый распространенный и часто применяемый — основной автомат – счетчик учета – УЗО.
2. Что будет работать эффективнее: основной автомат – счетчик учета – УЗО селективного типа – групповой автомат – групповое УЗО.

Условное обозначение УЗО на электрической схеме имеет свой символ — D. Специалисты по ним прочитывают и понимают, как функционирует вся система. Есть правила, которые не стоит нарушать:

• После выхода из устройства защитного отключения провод с нулевым показателем не должен соединяться клеммой заземления. Потому что это дает вероятность утечки тока и ложных отключений.
• Важно подключить УЗО полностью. Когда провод от запитки идет мимо, появляется ток в нулевом проводе. Это воспринимается системой как нарушение, и идет срабатывание защиты.
• Есть нулевые провода розеток, которые проверяются УЗО. Они не должны быть зафиксированы с заземлением. Потому что будет происходить отключение сети при маленьких колебаниях.
• Когда создаются групповые защитные установки, то нельзя перехлестывать нулевые провода на входящих клеммах. Это приведет к защитной реакции всей установки.

Именно по этой причине всегда выполняется предварительная схема. Иначе можно запутаться даже специалисту. Не всегда процесс сложный, есть такие устройства, работа которых настраивается просто. Важно учесть все ошибки, способные происходить в сети. Когда в схему все внесено грамотно, работа УЗО приносит эффект. Сегодня имеются и аналоги такой системы защиты. Но перед выбором стоит понять, как они работают.

Обратите внимание

Теперь мы знаем расшифровку маркировки УЗО. В любом случае при работе с электроприборами и установками нужно не забывать о технике безопасности. Стоит периодически делать визуальный осмотр всех проводов. В случае их повреждения не нужно медлить с ремонтом. В противном случае подача энергии прекратится, так как в помещении сработает защитное устройство.

Назначение и принцип работы УЗО

Основное назначение УЗО является защита людей от поражения электрическим током при неисправности электрооборудования(оказавшиеся под напряжением в результате повреждения изоляции) в результате случайного или неосознанного контакта человека с токоведущими частями. Также предотвращение пожаров вызванных возгоранием электропроводки при протекании токов утечки.

Принцип работы УЗО

Принцип работы УЗО ? — этим вопросом задаются многие.

Как известно из курса электротехники, электрический ток течет из сети по фазному проводу через нагрузку и возвращается обратно в сеть по нейтральному проводу. Это закономерность легла в основу работы УЗО.

Принцип работы устройства защитного отключения основан на сравнивании величины тока на входе и выходе защищаемого объекта.

При равенстве этих токов I_вх = I_вых УЗО не реагирует. Если I_вх > I_вых  УЗО чувствует утечку и срабатывает.

То есть, токи протекающие по фазному и нейтральному проводу, должны быть равны (это касается однофазной двухпроводной сети, для трехфазной четырехпроводной сети ток в нейтрали равен сумме токов которые протекают в фазах). Если токи не равны – значит имеется утечка, на которую и реагирует УЗО.

Рассмотрим принцип работы УЗО более детально.

Основным элементом конструкции устройства защитного отключения является дифференциальный трансформатор тока. Это тороидальный сердечник на который намотаны обмотки.

При нормальной работе сети, электрический ток протекающий в фазном и нулевом проводе создает в этих обмотках переменные магнитные потоки, которые равны по величине, но противоположны по направлению. Результирующий магнитный поток в тороидальном сердечнике будет равен:

Ф_∑ = Ф_L — Ф_N = 0

Как видно из формулы магнитный поток в тороидальном сердечнике УЗО будет равен нулю, следовательно ЭДС в контрольной обмотке наводится не будет, ток в ней, соответственно тоже. Устройство защитного отключения в этом случае не работает и находится в спящем режиме.

Теперь представим что человек коснулся электроприбора который в результате повреждения изоляции оказался под фазным напряжением. Теперь через УЗО кроме тока нагрузки будет протекает дополнительный ток — ток утечки.

В этом случае, токи в фазном и нулевом проводе не будут равны. Результирующий магнитный поток также не будет равен нулю:

Ф_∑ ≠ 0

Под воздействием результирующего магнитного потока в контрольной обмотке возбуждается ЭДС, под действием ЭДС в ней возникает ток. Ток возникший в контрольной обмотке приводит в действие магнитоэлектрическое реле которое отключает силовые контакты.

Максимальный ток в контрольной обмотке появится тогда когда в одной из силовых обмоток тока не будет. То есть, это ситуация когда человек коснется фазного провода, например в розетке в этом случае ток в нулевом проводе протекать не будет.

Несмотря на то, что ток утечки весьма невелик, УЗО оснащают магнитоэлектрические реле с высокой чувствительностью, пороговый элемент которого способен среагировать на ток утечки 10 мА.

Ток утечки это один из основных параметров по которому выбирают УЗО. Существует шкала номинальных дифференциальных токов отключения 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА.

Следует понимать, что устройство защитного отключения реагирует только на токи утечки и не работает при перегрузках и коротких замыканиях. Не сработает УЗО и в том случае, если человек одновременно возьмется за фазный и нулевой провод. Это происходит по тому, что человеческое тело в этом случае можно представить как нагрузку, через которую проходит электрический ток.

Из-за этого вместо УЗО устанавливают дифференциальные автоматы, которые по своей конструкции объединяют одновременно УЗО и автоматический выключатель.

Проверка работоспособности УЗО

Для того чтобы осуществлять контроль исправности (работоспособности) УЗО, на его корпусе предусмотренакнопка «Тест», при нажатии на которую искусственно создается ток утечки (дифференциальный ток). Если устройство защитного отключения исправно, то при нажатии на кнопку «Тест» оно отключится.

Специалисты рекомендуют производить такой контроль примерно один раз в месяц.

Назначение УЗО

Назначение УЗО

            Основное назначение УЗО является защита людей от поражения электрическим током при неисправности электрооборудования (оказавшиеся под напряжением в результате повреждения изоляции) в результате случайного или неосознанного контакта человека с токоведущими частями. Также предотвращение пожаров вызванных возгоранием электропроводки при протекании токов утечки.

            Как известно из курса электротехники, электрический ток течет из сети по фазному проводу через нагрузку и возвращается обратно в сеть по нейтральному проводу. Это закономерность легла в основу работы УЗО.

Примечание:Принцип работы устройства защитного отключения, основан на сравнении величины тока на входе и выходе защитного объекта.

При равенстве этих токов I_вх = I_вых УЗО не реагирует.

Если I_вх > I_вых  УЗО чувствует утечку и срабатывает.

            То есть, токи протекающие по фазному и нейтральному проводу, должны быть равны (это касается однофазной двухпроводной сети, для трехфазной четырехпроводной сети ток в нейтрали равен сумме токов которые протекают в фазах).

Внимание! Если токи не равны – значит имеется утечка, на которую и реагирует УЗО.

            Основным элементом конструкции устройства защитного отключения является дифференциальный трансформатор тока. Это тороидальный сердечник на который намотаны обмотки.

            При нормальной работе сети, электрический ток протекающий в фазном и нулевом проводе создает в этих обмотках переменные магнитные потоки, которые равны по величине, но противоположны по направлению.

Результирующий магнитный поток в тороидальном сердечнике будет равен:

Ф_∑ = Ф_L — Ф_N = 0

            Как видно из формулы магнитный поток в тороидальном сердечнике УЗО будет равен нулю, следовательно ЭДС в контрольной обмотке наводится не будет, ток в ней, соответственно тоже. Устройство защитного отключения в этом случае не работает и находится в спящем режиме.

            Теперь представим, что человек коснулся электроприбора который в результате повреждения изоляции оказался под фазным напряжением. Теперь через УЗО кроме тока нагрузки, будет протекает дополнительный ток — ток утечки.

            В этом случае, токи в фазном и нулевом проводе не будут равны.

 Результирующий магнитный поток также не будет равен нулю:

Ф_∑ ≠ 0

            Под воздействием результирующего магнитного потока в контрольной обмотке возбуждается ЭДС, под действием ЭДС в ней возникает ток. Ток возникший в контрольной обмотке приводит в действие магнитоэлектрическое реле которое отключает силовые контакты.

            Максимальный ток в контрольной обмотке появится тогда, когда в одной из силовых обмоток тока не будет. То есть, это ситуация когда человек коснется фазного провода, например в розетке в этом случае ток в нулевом проводе протекать не будет.

Несмотря на то, что ток утечки весьма невелик, УЗО оснащают магнитоэлектрические реле с высокой чувствительностью, пороговый элемент которого способен среагировать на ток утечки 10 мА.

            Ток утечки это один из основных параметров по которому выбирают УЗО. Существует шкала номинальных дифференциальных токов отключения 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА.

Примечание: Устройство защитного отключения реагирует только на токи утечки и не работает при перегрузках и коротких замыканиях. Не сработает УЗО и в том случае, если человек одновременно возьмется за фазный и нулевой провод. Это происходит по тому, что человеческое тело в этом случае можно представить как нагрузку, через которую проходит электрический ток.

            Из-за этого вместо УЗО устанавливают дифференциальные автоматы, которые по своей конструкции объединяют одновременно УЗО и автоматический выключатель.

            Для того чтобы осуществлять контроль исправности (работоспособности) УЗО, на его корпусе предусмотрена кнопка «Тест», при нажатии на которую искусственно создается ток утечки (дифференциальный ток). Если устройство защитного отключения исправно, то при нажатии на кнопку «Тест» оно отключится.

Внимание! Рекомендуется производить такой контроль примерно один раз в месяц.

На главную

Принцип действия устройства защитного отключения

Принцип действия УЗО (Устройства Защитного Отключения)

(PDF) Визуализация распространения света с помощью мультифокальных интраокулярных линз с использованием эффекта Узо

BioMed Research International 

Sociedad Espa˜

nola de Oalmolog´

ıa (английское издание), том, №.

, стр. - – , .

[] А. Антон, D. B¨

Охрингер, М. Бах, Т. Рейнхард и Ф. Бирнбаум,

«Контрастная чувствительность бифокальных интраокулярных линз уменьшается вдвое, по сравнению с

, измеренным с помощью Freiburg. зрение (FrACT), но пациенты

довольны », — Архив клинических и экспериментальных офтальмологов Грефе —

mology, vol., no., стр.-, .

[] MC Puell, MJ P´

erez-Carrasco, FJ Hurtado-Ce˜

na, and L.

´

Alvarez-Rementer´

ıa, «Размер ореола диска, измеренный у людей.

с монофокальными и мультифокальными интраокулярными линзами »,

Journal of Cataract & Refractive Surgery, vol. , нет. , стр. –

, .

[] П.Дж. Бакхерст, С.А. Нару, Л.Н. Дэвис, С.Шах, Т.Дрю и

Дж.S. Wolsohn, «Оценка дисфотопсии у

субъектов с псевдофакией с мультифокальными интраокулярными линзами», BMJ Open Ophthal-

mology, vol. , нет. , стр. е, .

[] FJ Goes, «Визуальные результаты после имплантации рефракционной мультифокальной ИОЛ

в один глаз и дифракционной мультифокальной ИОЛ в

контралатеральном глазу», Journal of Refractive Surgery, vol., no .

, стр.  – , .

[] Х. Каймак, М. Фале, Г.Отт и У. Местер, «Внутрииндивидуальное сравнение

эффекта тренировки на зрительную производительность

с дифракционными мультифокальными ИОЛ ReSTOR и tecnis», Journal of

Refractive Surgery, vol., no. , стр. – ,.

[] К. Камия, К. Хаяси, К. Симидзу, К. Негиси, М. Сато и

Х. Биссен-Миядзима, «Мультифокальная эксплантация интраокулярных линз:

глаза», американский Журнал офтальмологии, вып.

, № , стр..e – .e, .

[] О. Кермани и Г. Гертен, «Эксплантация мультифокальных интраулярных линз

— частота, причины и курс», Клинише

Monatsbl¨

atter f¨

ur Augenheilkunde, vol. , №, стр. – ,

.

[] T. Terwee, H. Weeber, M. van der Mooren и P. Piers,

«Визуализация изображения сетчатки в модели глаза с помощью

сферических и асферических, дифракционных и преломляющих. мультифокальные интраокулярные линзы

, Journal of Refractive Surgery, vol., №,

с.  – , .

[-] S. Reiß, J. Forbrig, RF Gutho et al., «Оптимизация метода визуализации

для оптических путей через интраокулярные линзы

для характеристики мультифокальных свойств визуализации френеля-

зонные пластины, Klinische Monatsbl¨

atter f¨

ur Augenheilkunde, vol.

, №, стр. – , .

[] Х. Сон, Т. Йилдирим, П. Мерц и др., «Визуализация оптического пути

и оценка оптического качества трифокальных интраокулярных линз EDOF и

», Ophthalmologe, vol., приложение

, п. S, .

[] С.А. Витале и Дж. Л. Кац, «Дисперсии жидких капель, образованные путем гомогенного зародышеобразования жидкость-жидкость:« эффект узо »,

, Ленгмюр, т., №, стр. . – , .

[] И. Грилло, «Исследование малоуглового рассеяния нейтронов широко известной во всем мире эмульсии: Le Pastis», Коллоиды и поверхности A:

Physicochemical and Engineering Aspects, vol., no .-, стр.

 – , .

[] Н.Л. Ситникова, Р. Сприк, Г. Вегдам и Э. Эйзер, «Спонтанно образованные эмульсии транс-анетол / вода / спирт: анизм образования и стабильность Mech-

», Ленгмюр , vol., no., pp.

 – -, .

[] «ISO--:  Офтальмологические имплантаты — Интраокулярные линзы —

Часть : Оптические свойства и методы испытаний» .

[] dukus, «digiCamControl: Бесплатное решение для съемки с привязкой к Windows

для цифровых зеркальных фотокамер Nikon и Canon», , https: // sourceforge

.сеть / проекты / digicamcontrol /.

[] DW De Wit, J. Diaz, TCB Moore, S. Moutari, and JE Moore,

«Влияние положения приближения в асимметричной рефракционной мультифокальной интраокулярной линзе

на качество зрения. ”Журнал

Катаракта и рефракционная хирургия, том, №, стр. – ,.

[] С. Пие, Б. Лакнер, Г. Хансельмайер и др., «Размер ореола на расстоянии

и в ближних условиях в преломляющих мультифокальных интраокулярных линзах

», British Journal of Ophthalmology, vol., no., pp.–

, .

[] А.К. Рубли, Визуализация светового поля моно-, би- и трифокальных интраокулярных линз

[диссертация на степень магистра], Hochschulef

¨

ur Technik

und Wirtscha des Saarlandes, University of Applied Sciences,

.

[–] ermo Fisher Scientic Inc., «Fluorescence SpectraViewer»,

, https: //www.thermosher.com/de/de/home/life-science/

клеточный анализ / маркировка-химия / флуоресцентный спектроскоп.

HTML.

[] T. Eppig, K. Rubly, S. Schr

oder, A. Rawer и A. Langenbucher,

«Визуализация светового поля мультифокальных интраокулярных линз

с использованием двойной длины волны. подход », Acta Ophthalmologica, vol.

, нет.S,.

[] С. Пие, П. Марван, Б. Лакнер и др., «Количественные характеристики

бифокальных и мультифокальных интраокулярных линз в модельном глазу:

функция рассеяния точки в мультифокальных интраокулярных линзах», JAMA

Офтальмология, т., №, стр. – , .

[ ] R. Рэвер, У. Сторк, К. W. S p a u l, a n d C. Лингенфельдер, «Я имею в виду качество интраокулярных линз

», Journal of Cataract & Refractive

Surgery, vol., no., pp. – , .

[] JMArtigas, JLMenezo, C.Peris, A.Felipe, andM.D

´

ıaz-

Llopis, «Качество изображения с мультифокальными интраокулярными линзами и

эффект зрачка. размер: сравнение рефракционных и гибридных

рефракционно-дифракционных дизайнов », Journal of Cataract & Refractive

Surgery, vol., №, стр. – , .

[] Т. Эппиг, К. Шольц и А. Лангенбухер, «Оценка оптических

калибровочных характеристик мультифокальных (дифракционных) интраокулярных линз»,

Ophthalmic and Physiological Optics, vol. , №, стр. – ,

.

[] Д. Карсон, ВЕХилл, Х. Хонг и М. Каракелле, «Стендовые характеристики оптических

AcrySofIQ ReSTOR, ATLISAtri,

и интраокулярных линз FineVision», Клиническая офтальмология,

об. , стр. – , .

[] F. Vega, F. Alba-Bueno, M. S. Mill´

an, C.Var

´

on, M.A.Gil, and J.

А. Билль, «Характеристики ореола и сквозной фокусировки четырех дифокальных мультифокальных интраокулярных линз», Investigative Opthalmolog y &

Visual Science, vol. , нет. , стр.  –,.

[] S.Lee, M.Choi, Z.Xu, Z.Zhao, E.Alexander, andY.Liu,

«Характеристики оптического стенда новой трифокальной интраокулярной линзы

по сравнению с мультифокальной интраокулярной линзой. , ”Клиническая

Офтальмология, т., стр. – , .

[] HS Son, T. Tandogan, S. Liebing et al., «Оптическое качество in vitro

измерений трех моделей интраокулярных линз, имеющих идентичную платформу

», BMC Ophthalmology, vol., no. , стр., .

[-] Д. Эйзенманн, К. Якоби и Дж. Райнер, «Оценка изображения

качество би- и мультифокальных интраокулярных линз с новой оптической системой

», Klinische Monatsbl¨

atter f¨

Augenhe т., нет. , стр.  – , -.

[] R. Kusel и B. Rassow, «Предоперационная оценка зрения с коррекцией интраокулярных линз

», Klinische Monatsbl¨

atter f¨

ur Augen-

heilkunde, vol. , стр.  – ,—.

[] Дж. Пуйоль, М. Алдаба, А. Гинер и др., «Оценка зрительных характеристик

новой конструкции мультифокальных интраокулярных линз перед операцией

», Исследовательская офтальмология и визуальная наука, том  ,

с., .

Визуализация распространения света с помощью мультифокальных интраокулярных линз с использованием эффекта Узо

Количество корректирующих пресбиопию интраокулярных линз (ИОЛ) увеличивается, и постоянно появляются новые технологии, направленные на коррекцию потери аккомодации после операции по удалению катаракты. Были предложены различные оптические конструкции для реализации мультифокальности или увеличенной глубины резкости (EDOF). В зависимости от оптического принципа имплантированной линзы визуальные характеристики часто ухудшаются из-за наложения отдельных плоскостей изображения и ореолов различной интенсивности.Это экспериментальное исследование представляет концепцию визуализации световых полей и особенно ореолов моно- и мультифокальных ИОЛ с использованием хорошо известного алкогольного напитка «узо» с целью получения качественных данных о характеристиках изображения. Мы пришли к выводу, что узо является полезной, рентабельной и экологически чистой средой для визуализации луча и альтернативой флуоресцеину или молоку, которая может найти применение в образовательных целях.

1. Введение

Помимо монофокальных интраокулярных линз (ИОЛ), которые генерируют один фокус на определенном расстоянии, существуют различные способы создания двух или более фокусов с помощью различных оптических принципов.Мультифокальные линзы статически создают два или более очага на разных расстояниях одновременно, чтобы обеспечить пациенту независимость от очков для зрения вдаль и вблизи [1]. Комбинации дифракционной оптики в виде зонных пластинок Френеля и преломляющих свойств оптического материала представляют собой наиболее распространенный тип мультифокальных ИОЛ. Также были представлены чисто рефракционные мультифокальные линзы; примерами здесь являются ИОЛ ReZoom ™ (American Medical Optics, Санта-Ана, США) и недавно представленный Lentis® MPlus (Oculentis GmbH, Берлин, Германия) или сегментированные бифокальные линзы SBL-2 и SBL-3 (Lenstec, Inc., Санкт-Петербург, Флорида, США). Конструкция ИОЛ ReZoom ™ была основана на концентрических кольцевых зонах с переменной преломляющей силой, тогда как Lentis® MPlus имеет неротационно-симметричную сегментированную конструкцию [2]. Совершенно новая концепция реализована в ИОЛ Tecnis® Symfony® (Johnson & Johnson Vision, Санта-Ана, США), которая, по сути, представляет собой дифракционную мультифокальную ИОЛ, предназначенную для обеспечения увеличенной глубины резкости (EDOF) [3–5]. Также были предложены другие концепции, такие как преломляющие линзы EDOF [6], линзы светового меча [7], имплантаты с малой апертурой [8] и аккомодационные ИОЛ [9].Определенное количество света «теряется» из-за (неиспользованных) высших порядков дифракции при использовании зонных пластин Френеля. Эти более высокие дифракционные порядки не способствуют формированию изображения, но свет достигает плоскости сетчатки. Наложение отдельных изображений и неиспользованный свет от более высоких порядков дифракции вызывает образование ореолов и ухудшение контраста изображения (иногда называемое «восковым зрением») [10–12]. Об этих ореолах часто сообщают пациенты [10, 13], но, тем не менее, многие пациенты удовлетворены визуальными характеристиками мультифокальных ИОЛ.Хорошо известно, что зрительные характеристики с мультифокальными линзами улучшаются в течение первых месяцев после операции за счет нейронной адаптации к измененному зрительному ощущению [14, 15]. Kaymak et al. показали, что тренировка может ускорить эту фазу адаптации [15]. Однако некоторые пациенты страдают стойкими нарушениями зрения, ограничивающими качество их жизни. В некоторых случаях из-за стойкого зрительного дискомфорта приходится эксплантировать мультифокальные ИОЛ и заменять их монофокальными ИОЛ [16, 17].

Несколько исследователей предоставили изображения, показывающие распространение света мультифокальных линз, чтобы улучшить понимание формирования изображения и неизбежного наложения изображений.Эти авторы в основном использовали сухое молоко [18] или флуоресцеин [19, 20] в качестве среды рассеяния / флуоресценции для визуализации света, выходящего из ИОЛ. Узо — это знаменитый греческий традиционный алкогольный напиток со вкусом аниса. Подобные алкогольные напитки распространены в Средиземном море, например, «Пастис» во Франции, «Самбукка» в Италии или «Раки» в Турции. Хорошо известно, что узо при растворении в воде создает так называемый «эффект узо» [21]: хотя и вода, и узо являются прозрачными жидкостями, смесь обоих выглядит молочно-белой.Этот эффект вызван диспергированием микрокапель масла в растворителе; размер капель обычно составляет от 0,3 мкм мкм до 1,5 мкм мкм в диаметре [22]. Такие эмульсии могут быть стабильными в течение длительного периода времени и используются в различных технических приложениях [23]. Поэтому мы предположили, что смесь узо и воды может быть полезной средой для световой визуализации.

Целью данного исследования было выполнение экспериментальной процедуры для характеристики ореолов моно- и мультифокальных ИОЛ и для получения качественной информации о характеристиках изображения.В этой работе описывается разработка такой установки и представлены первые результаты, а также их интерпретация.

2. Методы

Методы были заимствованы у Reiss et al. [19]. Установка состоит из монохроматического линейного источника света, модели глаза и системы получения изображения. Система получения изображений включает в себя цифровую однообъективную зеркальную камеру (DSLR) потребительского класса (D3300, Nikon Corp., Токио, Япония) и блок микроскопа щелевой офтальмологической лампы (SL30, Carl Zeiss Meditec AG, Оберкохен, Германия) ( Рисунок 1).В качестве источника света используется модуль твердотельного лазера с диодной накачкой и длиной волны 532 нм (CW532-30, Roithner Lasertechnik GmbH, Австрия) и диаметром луча 1,5 мм. Расширитель обращенного луча дополнительно уменьшает диаметр лазерного луча, а линза Пауэлла (генератор лазерных линий № 43-473, Edmund Optics GmbH, Карлсруэ, Германия) генерирует расходящуюся лазерную линию с однородным распределением интенсивности. Затем цилиндрическая линза (CL, f = 40 мм) коллимирует лазерный вентилятор в одном измерении (рис. 1 (а)). Щелевой упор (SS, 0.3 мм) используется для формирования прямоугольной лазерной линии. Компоненты модели глаза представляют собой ахроматический дублет (LAO0434, Melles Griot BV, Didam, Нидерланды), служащий моделью роговицы в соответствии с ISO 11979-2: 2014 [24], и исследуемую ИОЛ в кювете (700-000-20 -10, Hellma GmbH & Co. KG, Мюльхайм, Германия). Кювета наполнена сбалансированным физиологическим раствором (BSS, раствор Рингера, Baxter Deutschland GmbH, Unterschleißheim, Германия) и алкогольным напитком со вкусом аниса (Ouzo 12, 38 об.-% спирта, Kaloyiannis-Koutsikos Distillers S.A., Волос, Греция). Упор диафрагмы (AP = 4,5 мм) размещается непосредственно перед ИОЛ для имитации физиологического зрачка. Размещение образца в кювете осуществляется с помощью специального держателя ИОЛ (Rotlex (1994) Ltd., Омер, Израиль), а сама кювета помещается на специальный предметный столик, напечатанный на 3D-принтере из полиактида (PLA) с помощью 3D-печати потребительского уровня. принтер (Ultimaker 2Go, Ultimaker BV, Гелдермалсен, Нидерланды). Пользовательский столик с кюветой был помещен на линейный столик, позволяющий правильно центрировать ИОЛ относительно луча.Фотография экспериментальной установки представлена ​​на рисунке 2.