Вітаю!
Буває так, що при включенні водонагрівача в мережу, вимикається УЗО, що стоїть на вводі в квартиру. Причина може бути в невеликому блоці, розташованому на кабелі живлення водонагрівача. Даний блок - не що інше, як пристрій захисного відключення (УЗО). Ось так воно виглядає:
Я сподіваюся, що все описане в даній статті допоможе кому-небудь відремонтувати несправність приладу захисту. Я також покажу як збирається це УЗО, якщо його розібрали і забули як що було встановлено.
Сучасні правила улаштування електроустановок дуже велику роль виділяють пристроїв захисту людей від ураження електричним струмом. Однією з вимог такого захисту є установка пристрою захисного відключення (УЗО). Такий пристрій вбереже людину від смертельно небезпечного струму, який може виникнути якщо, наприклад, зруйнується ізоляція тенів у водонагрівачі. Тоді фаза може законтачіть з корпусом бойлера і на корпусі з'явиться небезпечна напруга, яке буде сидіти і чекати, коли ж якась людина доторкнеться до корпусу водонагрівача. УЗО відключить мережу, якщо небезпечна напруга виявиться на корпусі.
Для прикладу візьмемо робоче УЗО і розберемо його. Схему таких УЗО я на просторах глобальної мережі не знайшов, тому спробую відновити схему по друкованій платі. Корпус УЗО скручений саморізами. Вони можуть бути відкриті, а можуть бути (як в моєму випадку) залиті якимось герметиком, але його можна просто виколупати.
Також для відкручування шурупів може знадобитися викрутка під спеціальний шліц. Відвертаємо саморізи, роз'єднуємо половини корпусу, але акуратно, щоб не втратити пружинку.
Знає людині відразу стає зрозумілий принцип дії даного УЗО. На двох проводах (фаза і нуль), що йдуть до навантаження, висить датчик струму (трансформатор струму). Напруга, що знімається з цього датчика надходить на підсилювач, навантаженням якого є котушка індуктивності на пластиковому каркасі.
Інформації про принцип роботи електронного УЗО в інтернеті предостатньо. Але, все ж, я коротко опишу як це працює. Якщо з навантаженням все в порядку (немає обривів і замикань), то струми проходять по фазного проводу до навантаження і по нейтрального проводу назад викликають в осерді трансформатора однакові за значенням і протилежні по напрямку магнітні потоки. Такі магнітні потоки компенсують один одного. Звичайно нічого ідеального не буває, і невеликі витоку все одно присутні. Тому у вторинній обмотці трансформатора присутній якийсь струм, але цього струму недостатньо для спрацьовування виконавчого пристрою. Загалом, цим струмом нехтуємо і вважаємо, що струму у вторинній обмотці немає.
При порушенні ізоляції з'являється струм витоку, і струми в фазному і нейтральному провідниках перестають бути рівними, відповідно магнітні потоки вже не компенсують один одного. У вторинній обмотці трансформатора з'являється струм. Цей струм посилюється і порівнюється із заданим значенням (наприклад, 10 або 30 мА). Вихід підсилювача (або компаратора) підключений на котушку індуктивності. Якщо значення струму у вторинній обмотці трансформатора досягає заданого, то в котушці індуктивності починає протікати струм. Котушка створює магнітне поле, яке втягує сердечник усередину котушки.
Сердечник з'єднаний з металевою скобою-виделкою, яка іншою стороною вставляється в паз червоного штовхача.
Пружні силові контакти замикають ланцюг, коли на них зверху натискає Т-подібна пластикова деталь.
Довго думав, як назвати цю деталь, і вирішив, що вона буде "виконавцем", тому що тільки він безпосередньо замикає силові контакти. Як це відбувається? Всередину виконавця вставлений червоний штовхач з пазом. Верхня частина цього штовхача зроблена циліндричної. На неї надівається пружина. Коли УЗО зібраний, пружина впирається в корпус і за рахунок цього тисне на штовхач. Металева вилка заходить в паз штовхача, тому опускається або піднімається разом з ним. Оскільки вилка проходить ще й через паз у виконавцi, вона тисне на останній, також опускаючи його вниз. А виконавець тисне вниз силові контакти, і вони замикаються з відповідними.
Є ще одна маленька, але важлива деталька, без якої нічого не буде працювати. Це ще одна пружинка. Вона вставлена всередину котушки індуктивності перед сердечником. З протилежного боку котушки індуктивності отвір зроблено не круглим, за рахунок чого створюється упор для пружини. Ця пружинка через сердечник тисне на вилку і утримує її в пазі червоного штовхача. Без цієї маленької важливу деталь вилки трималася б в пазі штовхача і не давила б на виконавця. Контакти не замкнулися б.
Коли відбувається витік і сердечник втягується всередину котушки, він тягне за собою металеву вилку. Вилка виходить з паза червоного штовхача і перестає тиснути на виконавця. Силові контакти за рахунок того, що зроблені пружними, піднімаються вгору і розмикають ланцюг. А штовхач залишається вільним і опускається вниз. Щоб повернути все в початковий стан (коли витік усунено), досить натиснути на червоний штовхач знизу, щоб він піднявся вгору і вилка знову потрапила в паз.
Тепер про схему УЗО і принцип роботи.
Схему змалював з друкованої плати.
В общем-то, все досить просто.
Вхідна напруга 220 В подається в схему через пружні контакти. Неонова лампа L1 служить індикатором роботи.
Про датчик струму я вже писав вище. Ланцюг R4, 2 витка, намотаних поверх датчика струму і кнопка SW1 служить для тестування УЗО, імітуючи струм витоку. Трансформатор струму не можна включати без навантаження, інакше при проходженні струму в первинній обмотці напруга на вторинній обмотці може досягти великих значень (до тисячі вольт), а це загрожує, наприклад, пробоєм ізоляції обмотки. Тому в схемі вторинна обмотка має постійну навантаження у вигляді резистора R7. Напруга, що знімається з цього резистора подається на підсилювач. Харчування на підсилювач (висновки 6 і 4) приходить з випрямного моста на діодах D2-D5 через обмежувальний резистор R3, діод D1 і згладжується конденсатором С4. З виходу підсилювача (висновок 5) сигнал подається на керуючий висновок симистора D5.
Обмотка котушки індуктивності включена послідовно з випрямним мостом D2-D5. У діагональ цього моста включений симистор. У нормальному стані (немає витоку струму в навантаженні) через обмотку котушки індуктивності протікає невеликий струм, який споживає схема. Як тільки з'являється витік з боку навантаження, датчик струму ловить це, подає сигнал підсилювача, а підсилювач включає симистор, подаючи сигнал на його керуючий електрод. Симистор відкривається, замикає ланцюг "фаза -> котушка індуктивності -> верхній за схемою діод випрямляча -> відкритий симистор -> нижній за схемою діод випрямляча -> нейтраль". Тобто через котушку починає протікати струм. З'являється магнітне поле, сердечник втягується в котушку, тягнучи за собою вилку. Остання перестає тиснути на виконавця і пружні контакти розмикають ланцюг.
Варистор R8 служить для захисту від імпульсних перенапруг вище 470 В. Снабберная ланцюжок R6, C6 служить для гасіння індуктивних викидів при відключенні котушки індуктивності.
На жаль, не вдалося знайти даташит або хоч якісь дані на підсилювач SC4145. Але за схемою включення схоже. що це звичайний операційний підсилювач, тільки з нераспространенной цоколевкой.
І наостанок, відео розбирання та збирання УЗО водонагрівача.
Залишити повідомлення:
Див. також:
Якщо Ви знайшли щось корисне, поділіться з друзями:
Як це відбувається?