Что такое селективное узо: Селективное УЗО — что это такое?

Содержание

Селективное УЗО — что это такое?

Селективное УЗО

С устройством защитного отключения (УЗО) знакомы многие. Современная электрическая сеть не обходится без этого элемента защитной автоматики. Основная цель его монтажа – обезопасить человека от воздействия электричества и от возгораний, вызванных токовыми утечками. Такие аварийные ситуации могут возникнуть из-за изношенной старой изоляции проводников или некачественного соединения электропроводки. Чтобы подобные аварии вовремя обнаружить и не дать им перерасти в пожар или электротравму, устанавливают устройства защитного отключения. При монтаже двухуровневой защиты применяют селективное УЗО. Что это за устройство? Чем оно отличается от обыкновенного? Какие ещё бывают виды и типы УЗО? Ниже ответим на все эти вопросы.

Что такое селективность?

Основной целью селективности является избирательность, то есть защитная автоматика выбирает только повреждённый участок и отсекает его от рабочей сети. При этом должны быть исключены нежелательные обесточения других потребителей.

Пример относительной и абсолютной селективности

Чтобы вам было понятно, рассмотрим это на простом примере.

Для обеспечения селективности защитная автоматика в распределительном щитке подключается последовательно по такой схеме:

  • После вводного автомата установлено общее селективное УЗО на вводе.
  • Также несколько отдельных устройств защитного отключения смонтированы в качестве групповой защиты. Здесь схемы могут различаться. Есть вариант установить УЗО отдельно на каждую комнату. Можно разделить защиту для розеточной и осветительной групп. Чаще всего применяется схема, когда для каждого элемента мощной бытовой техники (водонагревателя, стиральной машинки, электрической печи, кондиционера) устанавливается отдельное устройство защитного отключения.

Вводное селективное УЗО должно иметь определённую выдержку времени (от 0,06 до 0,5 с).

Наглядно про селективность УЗО на видео:

Если в стиральной машине произошла аварийная ситуация, например, пробой изоляции, то на её корпусе появится некий потенциал. Когда в квартире трёхпроводная электрическая сеть, то есть имеется защитное заземление, то УЗО отреагирует сразу и путём отключения прекратит подачу питания из сети на стиральную машину. В случае двухпроводной сети (без защитного заземления) УЗО никак не реагирует на эту ситуацию до тех пор, пока к корпусу стиральной машинки не прикоснётся человек.

При пробое фазы на корпус УЗО обесточит сеть

В этот момент он начнёт играть роль проводника для прохождения токовой утечки на землю, и тогда устройство отключается.

Селективность в данной ситуации заключается в срабатывании УЗО, которое к месту повреждения располагается ближе, то есть группового, защищающего именно машинку. Устройство на вводе должно оставаться в рабочем положении. Это и есть принцип избирательности. Таким образом, селективность позволяет обойтись минимальными потерями, то есть обесточенной остаётся только стиральная машина, вся остальная техника в квартире продолжает работать. Также за счёт селективности облегчается поиск повреждённого участка – какое УЗО отключилось, в той группе и есть неисправность.

Обеспечение селективной работы

Для обеспечения селективности нескольких УЗО, подключенных последовательно, нужно правильно их выбрать по значениям тока и времени. Главную роль играют такие параметры УЗО, как временные и токовые уставки. Эти устройства отличаются от остальной автоматики тем, что их селективность может быть выставлена не только по значению времени, но и по току.

Пример схемы – несколько УЗО

Исходя из временного интервала селективное УЗО имеет две разновидности:

  • Тип «S» с выдержкой времени 0,15-0,5 с.
  • Тип «G» с выдержкой времени 0,06-0,08 с.

Обратите внимание на то, что обыкновенное УЗО без функции селективности срабатывает через 0,02-0,03 с после обнаружения утечки тока. Такое устройство устанавливают для отходящих групповых потребителей, а тип «S» или «G» подходит для монтажа на входе (вблизи с источником питания).

Способ обеспечения селективности УЗО на видео:

Запомните, что вышестоящее УЗО должно иметь в три раза большую выдержку по времени, чем у устройств, защищающих отходящие линии. Аналогичная разница нужна и в варианте, когда селективная работа выстраивается по номинальному дифференциальному току отключения. Эта величина у вводного устройства должна в три раза превосходить ток групповой защиты.

Если сказать проще, вводное УЗО при возникновении утечки фиксирует разницу в величинах входного и выходного тока, но не реагирует. Оно как бы даёт возможность отработать нижестоящим устройствам. И только в том случае, если по какой-то причине эти устройства не сработали (из-за поломки самого УЗО либо допущенных ошибок при коммутировании схемы), через определённое время отключится селективное УЗО на вводе. Оно является своего рода подстраховкой групповым устройствам.

Селективное УЗО на вводе и обычные дальше по схеме

Есть ещё один случай, когда отработает вводное устройство – если токовая утечка возникнет между ним и групповым УЗО, расположенным ниже. Чтобы было понятнее, объясним на примере. Предположим вводное устройство вместе со счётчиком электроэнергии и общим автоматом смонтированы в распределительном щите, расположенном на улице. А устройства для отходящих линий установлены в щите, который расположен внутри дома. Если на кабеле между этими двумя щитами возникнет токовая утечка, то среагирует и отключится селективное УЗО на вводе.

Селективность – хорошо это или плохо – на видео:

Классификация устройств по форме токовой утечки

Практически все характеристики отображаются на корпусах устройств защитного отключения. Там указываются номинальные параметры, схема подключения и некоторые буквенные символы. Мы уже рассмотрели выше, что значат английские буквы «S» и «G», а что характеризует обозначение «В», «А» и «АС»? Эта маркировка УЗО означает разные формы токовых утечек, на которые реагирует устройство:

  1. Тип «АС» – наиболее распространённый и доступный в финансовом плане. Эти УЗО отключаются при появлении в сетях мгновенных или плавно нарастающих переменных токовых утечек синусоидальной формы.

Типы УЗО – A, B, AC

  1. Тип «А». Эти устройства реагируют, так же как и «АС» на синусоидальные переменные токовые утечки, плюс ещё и на постоянные пульсирующие формы тока. Цена УЗО типа «А» выше за счёт того, что они контролируют не только переменные, но и постоянные утечки.
  2. Тип «В». Эти устройства в жилых квартирах и домах практически не применяются, чаще их устанавливают в производственных помещениях. Они осуществляют контроль сразу за тремя формами токовых утечек: постоянной пульсирующей, выпрямленной и переменной синусоидальной.

Все мы отлично знаем, что наша бытовая электрическая сеть имеет переменную синусоидальную форму. Казалось бы, что достаточно устанавливать УЗО «АС», зачем ещё нужны какие-то «А» и «В»? Но если вы внимательно прочитаете характеристики современной бытовой техники, то обнаружите, что в большинстве своём приборы оборудованы полупроводниковыми блоками питания. Когда синусоида доходит до этого элемента, то преобразуется в импульсный полупериод. Если повреждение произойдёт в этом месте, то устройство «АС» не обнаружит постоянную токовую утечку и не сработает.

Рекомендуем внимательно изучать паспорт на бытовую технику, перед тем как отправитесь покупать УЗО. Производитель зачастую указывает, через какой тип («А» или «АС») необходимо выполнить подключение.

Нужная информация есть в паспорте устройства

Разновидности УЗО по принципу действия

По принципу действия бывает УЗО электронное и электромеханическое.

Для работы электронного устройства недостаточно появления токовой утечки, обязательно необходима ещё питающая сеть. Его схема дополнена электронным встроенным усилителем, получающим питание от внешних источников электричества. И если по какой-то причине на этот усилитель не будет поступать напряжение, устройство не сработает. По этой причине электромеханическое УЗО считается более надёжным, чем электронное, и получило большее распространение.

Рассмотрим, как конструктивно устроено и по какому принципу работает электромеханическое УЗО. Оно состоит из четырёх основных узлов: расцепляющего механизма и электромагнитного реле (они работают в связке), самого трансформатора дифференциального тока и проверочного элемента.

К трансформатору подключены встречные обмотки фазы и ноля. При нормальном режиме сети эти провода способствуют наведению в трансформаторном сердечнике магнитных потоков, имеющих относительно друг друга встречное направление. За счёт противоположной направленности сумма этих потоков равна нулю.

Устройство УЗО

Электромагнитное реле подключено во вторичную трансформаторную обмотку и при нормальном режиме сети находится в покое. Как только появляется утечка, по проводам фазы и нуля начинают течь различные токовые величины. В итоге на трансформаторном сердечнике магнитные поля будут отличаться теперь не только по направлению, но и по величине. Сумма магнитных потоков больше не равна нолю. Ток, появившийся во вторичной трансформаторной обмотке, в определённый момент достигает значения, при котором работает электромагнитного реле. Соответственно сразу же среагирует расцепляющий механизм и УЗО отключается.

Всё-таки до сих пор механика преимущественнее электроники, поэтому при покупке выбирайте электромеханическое УЗО.

Полезные советы по выбору устройств

  • При выборе учтите, что есть ещё типы УЗО, различные по конструктивному исполнению. Устройства с двумя полюсами монтируют в однофазной сети, для трёхфазной следует выбирать УЗО с четырьмя полюсами.
  • Если позволяют финансовые возможности, то целесообразнее будет применение дифференциальных автоматов. Это устройство представляет собой два защитных элемента, скомбинированных в одном корпусе (УЗО и автоматический выключатель).

Дифавтомат и УЗО

Как уже неоднократно говорилось, устройство защитного отключения всегда следует ставить в схему последовательно с автоматом. Если устанавливать их для каждого отдельного потребителя, то распределительный щиток получится больших размеров, в нём неудобно будет производить компоновку такого количества элементов, а дифавтоматов понадобится в два раза меньше.

  • Описание практически всех характеристик устройства вы найдёте на корпусе. При выборе следует обратить внимание на параметры номинального рабочего тока – величины, которую УЗО пропускает через себя продолжительное время. Второй важной характеристикой является величина номинального отключающего дифференциального тока, при котором происходит срабатывание устройства.

Чтобы обеспечить защиту людей, выбирайте УЗО на 6, 10, 30, 100 мА. УЗО на 300 мА эффективно защитит от возгораний, его монтируют на вводе, а уже потом устанавливают устройства с большей чувствительностью. Защитить розеточные и осветительные группы можно с помощью УЗО на 30 мА, для оборудования ванных комнат и мощной бытовой техники (котлов, бойлеров) покупайте устройства с номинальным током отключения 10 мА.

На маркировке УЗО указаны все его характеристики

  • Если позволят финансы, старайтесь приобретать устройства известных европейских фирм («АВВ», «Legrand», «Schneider Electric», «Siemens» и «Моеllеr»). Разница в цене, конечно, ощутимая, но она гарантирует надёжность и качество. Среди российских производителей можно посоветовать продукцию «КЭАЗ», «ИЭК», «DEKraft». Не покупайте УЗО на рынке, чтобы избежать приобретения подделок, отправляйтесь только в специализированные магазины.

Подробнее про выбор УЗО на видео:

Прежде чем начать монтаж защитной автоматики в квартире, определитесь, с помощью каких устройств вы это сделаете – дифавтоматов или УЗО. Для надёжности применяйте двухуровневую защиту с установкой на вводе селективного устройства. Основные советы по выбору мы вам предоставили. Если что-то осталось непонятным, то лучше обратитесь за помощью к профессиональным электрикам, потому что даже продавцы в магазинах электротоваров не всегда могут дать необходимую консультацию в плане выбора УЗО.

устройство, принцип работы, виды, назначение и особенности подключения

Обычное устройство защитного отключения при возникновении тока утечки обесточивает всю квартиру или весь защищаемый объект. В некоторых ситуациях такая массовость нежелательна. При общем отключении могут нарушиться производственные процессы или банально не сохранится текстовый документ на компьютере. Чтобы исключить подобные казусы специалисты рекомендуют использовать селективное УЗО.

Что такое селективность

Селективные устройства защитного отключения выполняют те же задачи и работают по тому же принципу, что и простые. Приборы сравнивают значения тока в фазном и нулевом проводах и на основе измерений высчитывают ток утечки. Если он превышает уставку, электропитание квартиры отключается.

Принцип работы УЗОПринцип работы УЗО

Ток утечки возникает в 2 ситуациях:

  1. Повреждена изоляция проводки. Существует риск возгорания или поражения человека электрическим током.
  2. Вышеописанный риск оправдался. Человек коснулся либо попавшего под фазный потенциал корпуса электроприбора, либо непосредственно оголенного провода от розетки.

Важно! Устройство защитного отключения имеет один большой недостаток. Если человек одновременно коснется фазного и нулевого проводов, но при этом не будет достаточно хорошо контактировать с землей, УЗО не сработает. Защитное устройство реагирует на утечку тока на землю.

к содержанию ↑

Принцип действия селективного УЗО

Принцип действия селективной защиты основан на разнице во времени отключения. Для примера можно рассмотреть типичную квартиру. Имеется одно общее вводное УЗО. Оно установлено в электрощите. Настроено на отключение через 0,5 с после появления утечки тока. Фазные провода с этого защитного устройства распределяются по групповым УЗО. Они обладают временем отключения в 0,25 с. Через них запитываются розетки в ванной комнате, кухне, гостиной и других помещениях.

Если в ванне произошло замыкание фазного провода на корпус стиральной машины, сработает УЗО с уставкой на отключение равной 0,25 с. Отключится именно это помещение. Вводное УЗО с уставкой 0,5 с не сработает и оставит квартиру под напряжением, так как для отключения не прошло достаточно времени. То есть УЗО 0,25 с сработает быстрее чем 0,5. Отключится ванна, но не вся квартира.

Схема селективной защиты электросетиСхема селективной защиты электросетиСхема селективной защиты электросети к содержанию ↑

Особенности селективной защиты

У селективных устройств, в отличие от обычных, предусмотрена возможность подбора по току и времени срабатывания защиты. Соответствующие значения указаны на корпусе устройства. Комбинируя защитную систему по этим параметрам, возможно придать защите свойство селективности.

В результате при возникновении тока утечки в одной из комнат, отключится только аварийное помещение, а не вся электропроводка. Как следствие, время на поиск и устранение неисправности сокращается в разы.

Селективность автоматического выключателяСелективность автоматического выключателя

к содержанию ↑

Временные характеристики УЗО типа S

Приборы разных производителей обладают отличающимися свойствами. Различия кроются в токе утечки и времени выдержки, при котором происходит отключение.

Поэтому приборы данного типа принято подразделять на 2 группы:

  • обычные;
  • типа S.
Селективное УЗО от ABB: F202 A S, 63АСелективное УЗО от ABB: F202 A S, 63АСелективное УЗО от ABB: F202 A S, 63А

Сравнение их временных характеристик приведено ниже.

Тип УЗО Время отключения при токе утечки равном Idn 2*Idn 5*Idn
Обычное устройство 0,3 0,15 0,04
УЗО типа S 0,13-0,5 0,06-0,2 0,05-0,15
к содержанию ↑

Режимы работы

Устройство защитного отключения во время эксплуатации способно находиться в одном из двух рабочих режимов:

  • нормальный;
  • аварийный;

Под нормальным режимом работы подразумевается равенство проходящих по L и N проводам токов. В дифференциальном трансформаторе наводятся одинаковые по величине, но противоположные по вектору магнитные потоки. Они компенсируют друг друга. УЗО делает вывод, что утечка тока отсутствуют. Электропроводка продолжает работать в штатном режиме.

Ток утечки УЗОТок утечки УЗО

При аварийном режиме ток в одном из проводов меньше (больше) на величину утечки. Обычно она не превышает 100 мА. Но даже этого отклонения достаточно, чтобы нарушить равенство магнитных потоков в трансформаторе устройства и привести к срабатыванию УЗО. Электропроводка отключается.

к содержанию ↑

Разновидности селективных УЗО

Стандартно для бытовых нужд используется переменное напряжение величиной 220 В и частотой тока равной 50 Гц. Однако в мире электротехнике все не так однообразно. Некоторые потребители питаются от напряжений других величин. Потребляемый ток может быть и постоянным. Поэтому УЗО производятся самыми разнообразными:

  1. Категория AC. Используются в цепях переменного тока. Нечувствительны к утечкам постоянного тока. Пример — (АВВ Fh302)
  2. Кат. A. Универсальны. Используются в сетях с постоянным и переменным током (ИЭК ВД1-63)
  3. Кат. S. Используются для построения селективных защит с большими выдержками времени (АББ F204 A S-63/1).
  4. Кат. G. Применяются для селективных защит, но обладают большими временными характеристиками (Eaton Electric модель PFIM-G).
УЗО категории АСУЗО категории АСУЗО категории АС

Обратите внимание! Отдельно выделяется 4 полюсное УЗО. Его используют для питания трехфазных потребителей (частотного привода, двигателя). Защитное устройство данного типа требует подключения 3 фаз и нуля.

к содержанию ↑

Селективность по времени

Селективность (избирательность) защиты по времени основана на задержке срабатывания. Использовать необходимо минимум 2 устройства. Они должны в несколько раз отличаться по времени срабатывания. Для достижения свойства селективности важно соблюдать последовательность расположения УЗО. Чем ближе источник питания (электрический щит), тем больше время отключения защитного устройства.

УЗО, обладающее максимальной выдержкой времени, устанавливается на вводе в квартиру. Обычно это однофазное устройство S типа. Далее следуют обычные УЗО с меньшей выдержкой.

Графики времен отключенияГрафики времен отключения

Важно! К общему вводному защитному устройству предъявляются повышенные требования по надежности. Если оно выйдет из строя, то отключатся или останутся без защиты нижестоящие потребители. Поэтому желательно, чтобы вводное устройство было от качественного производителя. Например, ABB или Schneider.

к содержанию ↑

Селективность по току утечки

Селективность по току работает по схожему принципу. Но в качестве величины для избирательности используется не время, а ток утечки.

Также используется минимум 2 защитных устройства. То, что находится ближе к квартирному щитку, обладает большим значением тока срабатывания. Обычно для подобных задач применяют противопожарные УЗО с током отключения порядка 100 мА. Например, IEK 2п 63А 100мА ВД1-63 АС.

Схема установки по току утечкиСхема установки по току утечки

Далее по группам потребителей (отдельным комнатам) расставляются устройства с меньшим током утечки 5-30 мА. Если в одном из помещений развивается неисправность, то с большей вероятностью сработает только слаботочное реле на 30 мА. А противопожарное устройство на 300 мА, установленное на вводе, останется в работе. Таким образом, отключается только аварийное помещение.

к содержанию ↑

Задержка срабатывания

Задержка срабатывания УЗО — это один из важнейших аспектов его работы. Особенно если говорить о селективных защитных системах, работа которых невозможна без отличающихся временных характеристик.

Время отключения указывается на корпусе аппарата. Обычно оно составляет от 0,001 до 0,5 с, чего достаточно для построения большинства селективных защит. Сама же задержка обеспечивается с помощью компактной электронной платы в составе прибора.

Временные характеристики УЗО-ДВременные характеристики УЗО-Д

к содержанию ↑

Области применения селективной защиты

Основная задача селективных УЗО — построение избирательной защиты. Поэтому такие приборы используются в широком перечне электрических систем:

  1. Самое простое — применение в квартире. Селективное защитное устройство необходимо, чтобы отключать именно аварийную комнату или розетку.
  2. Построение сложных электрических схем с потребителями, сильно отличающимися по мощности. Используется при раздельном питании частного дома, гаража и освещения сада. Обычно в таких случаях применяется трехфазное УЗО.
  3. В системах релейной защиты и автоматики. Селективное устройство позволяет организовать выдержку времени и задержки на переключения между основным и аварийным источником питания.
Система релейной защиты автоматикиСистема релейной защиты автоматикиСистема релейной защиты автоматики к содержанию ↑

Подключение УЗО с селективной отсечкой

Селективное защитное устройство подключается по тем же правилам, что и обычное. Трудности возникают, если необходимо построить более сложную защиту с одновременным использованием приборов S-типа с другими устройствами автоматики.

При сборке схемы следует руководствоваться следующими принципами:

  1. Первоначально на ввод устанавливается автомат. Он защитит последующие цепи от коротких замыканий, позволит оперативно снять напряжение на время ремонта или обслуживания.
  2. После автомата подключается УЗО типа S. Иногда на его место устанавливается противопожарное устройство. Подойдет EKF ВД-100 2P на ток утечки 300 мА.
  3. Далее следуют потребители или другие УЗО с меньшим током и временем срабатывания. Если требуется именно селективная защита, то без дополнительных защитных устройств не обойтись.

Схема подключения с селективной отсечкойСхема подключения с селективной отсечкой

к содержанию ↑

Нюансы выбора и подключения УЗО типа S

Для подключения модулей типа S следует придерживаться стандартных электромонтажных правил:

  • соединения выполняются с учетом маркировки;
  • работы производятся со снятием напряжения;

Существуют правила, касающиеся только УЗО типа S:

  • защитное устройство подбирается с учетом уставки на время срабатывания;
  • последующие УЗО должны иметь в 3 раза меньший ток утечки;
  • после установки работу устройства необходимо проверить нажатием кнопки «test»;

Важно! Устройство защитного отключения получает электропитание от защищаемой сети. Если на входе в УЗО произошел обрыв нулевого провода, оно не сможет отключить фазный даже в случае замыкания на землю. В том числе, если под напряжение попал человек.

Главное отличие селективного УЗО от простого — это более широкие временные характеристики. Такое свойство позволяет выполнять избирательную защиту. В результате отключается только неисправный потребитель, а исправные остаются в работе.

Применение селективных устройств защиты имеет особенности. Работая с ними, необходимо учитывать задержку на срабатывание по времени и току. Также нужно хорошо разбираться в подключении приборов данного типа. Ведь их схемотехника и настройка несколько сложнее, чем у обычных защитных аппаратов.

Селективное УЗО: устройство, принцип работы, виды, назначение и особенности подключения

устройство, где и зачем применяют + схема монтажа

Среди разнообразия защитных аппаратов существует селективное УЗО, которое специалисты отмечают как практичный и оптимальный вариант организации защиты. Чем же выделяется этот вид устройств от других из родственной группы?

Какими свойствами обладает селективный прибор и насколько высока его чувствительность? Попробуем разобраться с помощью небольшого обзора в этом направлении.

Содержание статьи:

Назначение и принцип действия

Релейные устройства для электрических сетей, призванные обеспечить защиту от прямого прикосновения в опасных зонах, а также защиту оборудования, представлены разнообразным .

Особенности селективных аппаратов

Отличительной чертой селективного прибора является наличие в схеме функции выдержки времени отключения цепи, которой питается нагрузка.

Обычно этот параметр превышает значение 40 мс — это значит, что селективные аппараты не рассчитаны защищать от поражения при прямом прикосновении.

Селективное УЗОСелективное УЗО

Ассортимент устройств, применяемых для защиты при эксплуатации электрических сетей, обеспечивает обширный выбор. Практически все виды УЗО допустимо использовать в сетях однофазного действия или трехфазного

Также среди особенностей селективных аппаратов следует отметить их хорошую устойчивость по реакции на скачки тока и напряжения. Благодаря этому свойству практически полностью исключается риск ложных срабатываний и, соответственно, отключений цепи. О том, что такое селективность автоматических выключателей подробно рассказано в .

Как правило, на практике используются приборы, чей номинальный ток находится в пределах 25-100 А. При этом величина дифференциального тока утечки находится в диапазоне 0,1-0,3 А.

Изготавливаются двухполюсные и четырехполюсные варианты прибора. Каждый вид активно применяется в составе разветвленных каскадных схем.

Принцип действия и устройство УЗО типа S

Отличительные черты селективных приборов ограничиваются только теми, что указаны выше.

Во всем оставшемся конструктивном функционале особой разницы между селективными аппаратами и устройствами общего назначения фактически не наблюдается.

Принцип действия УЗОПринцип действия УЗО

Принцип действия модулей преследует единственную цель – предотвратить возможные утечки тока, что представляет потенциальную угрозу пользователям различной электрической техники. Также УЗО селективного типа действуют на предотвращение повреждения техники

Принцип действия, соответственно, остается стандартным – применимым ко всем приборам защитного назначения из группы УЗО:

  1. Есть в конструкции дифференциальный трансформатор.
  2. Благодаря трансформатору, выполняется сравнение контрольных токов.
  3. Разница передается на чувствительный элемент.
  4. Если разница превышает установленный контрольный параметр, происходит отсечка.

Вот и весь принцип работы в общих его чертах. Правда, следует еще отметить такую особенность, как зависимость приборов от питания.

На практике используются два конструктивных варианта УЗО селективного типа (и общих тоже). Один из вариантов предполагает внешнее питание, а другой его полностью исключает.

Селективное УЗО в схемеСелективное УЗО в схеме

Четырехполюсный модуль, встроенный в сеть однофазного напряжения. Включение выполнено на основе традиционного решения, когда используется вводной автомат, счетчик учета электрической энергии и следом селективное УЗО

Понятно, что конструкции защитного аппарата, где не используется внешняя питающая цепь, выглядят более надежными, чем те, что требуют источник энергии для эффективности работы.

Так как дифференциальный трансформатор, по сути, является главенствующим элементом конструкции, к этой детали схемы УЗО предъявляются особые требования.

Магнитный сердечник ДТ должен обладать строгой линейной характеристикой намагничивания.

Магнитный сердечник УЗОМагнитный сердечник УЗО

Примерно таким образом протекают процессы внутри магнитного сердечника УЗО селективного типа и течение токов по существующим рабочим обмоткам. За счет изменения токовых показателей каждой линии контролируется фактор утечки

Температурные свойства магнитного сердечника должны обеспечивать качественную работу в широком диапазоне температур. Поэтому для изготовления этого элемента применяется специальный материал — аморфное железо или подобный.

Другими частями конструкции селективного прибора УЗО являются чувствительные магнитоэлектрические реле — элементы прямого действия, именуемые часто пороговыми органами.

В некоторых конструкциях реле заменяются электроникой, но принцип остается тот же.

Нормальный и аварийный режимы

При работе УЗО типа S, до того времени пока не отмечается наличие тока утечки (дифференциального тока), проводники, образующие электрическую цепь в магнитном поле сердечника, пропускают равноценные номинальные токи нагрузки.

Схема УЗО селективноеСхема УЗО селективное

Схема, показывающая наглядно внутренние процессы модуля селективного типа при эксплуатации устройства в рабочем режиме. Необходимый уровень чувствительности обеспечивает его настройка по току отсечки

Этими токами, равными по величине, внутри сердечника наводятся магнитные поля разнонаправленного действия.

Их суммарный поток оказывается равным нулю, чем объясняется отсутствие тока на вторичной обмотке ДТ. Ее нулевой ток не оказывает влияния на чувствительный элемент отсечки. УЗО остается включенным.

В противном случае, когда описанная схема нарушается, также нарушается баланс токов. В результате на вторичной обмотке ДТ образуется ток определенной величины.

Как только эта величина превысит пороговое значение пускового элемента селективного защитного аппарата, он сработает. Что приведет в действие исполнительную систему блокировки — отсечки цепей питания нагрузки. УЗО отключится и отсечет цепь нагрузки.

Традиционные сферы применения прибора

Как отмечалось выше, эту модификацию защитных устройств не используют для защиты от прямого контакта.

Чаще всего устройства применяются в качестве блокираторов на случай возможного возгорания электропроводки или системных механизмов.

Защита бытовой техникиЗащита бытовой техники

Прямой контакт с техникой, тем более бытовой, явление обычное. Однако в случае токовой утечки такой контакт чреват тяжелыми последствиями. От прямого контакта в условиях утечки УЗО типа S не защитит, но для этого есть другие виды приборов

Эти же УЗО используются как защитные средства против короткого замыкания в цепях питания ценных дорогостоящих установок/приборов/техники или в цепях питания важных технологических систем.

Обычное дело – внедрение устройств селективного типа при построении сложных каскадных электрических схем, где на каждом ответвлении задействована нагрузка разного вида с разными токами.

Многоступенчатая разводка с УЗОМногоступенчатая разводка с УЗО

Каскадное схемное решение по разводке электрической сети с применением модулей защиты селективного типа. Один из распространенных вариантов, которые применяются при электрификации жилых зданий

При такой конфигурации системы разветвления электричества селективными приборами, обеспечивается надежная защита по отдельным участкам.

А также каждые отдельные УЗО в случае аварии обеспечивают возможность оперативного определения дефекта.

Схемы подключения УЗО селективной отсечки

Собственно, схемные решения в данном случае теоретически не имеют каких-то особенностей, которые отличали бы их от построения схем с другими типами приборов группы.

Другой вопрос, в какой последовательности включать, допустим, селективную отсечку и отсечку на прямое касание?

УЗО на прямое касаниеУЗО на прямое касание

Типичное исполнение прибора, которым обеспечивается блокировка электропитания на случай утечки тока и прямого касания. Настройка по току отсечки, как правило, составляет не менее 30 мА

Если же рассматривать аппарат селективного отключения в единичном варианте, то он в этом случае является элементом простейшей схемы и монтируется стандартно:

  1. Первым устанавливается автоматический выключатель.
  2. Далее следует УЗО типа S.
  3. Затем нагрузочная цепь.

Между тем защиту применяют в самых разных вариантах пользования электрическими сетями.

К примеру, необходимо обеспечить высокую надежность работы трехфазного электродвигателя. Как в этом случае организовать защиту через УЗО селективного типа?

Четырехполюсное УЗОЧетырехполюсное УЗО

Другой вариант исполнения – четырехполюсный аппарат – более удобное, с точки зрения возможностей конфигурации электрической разводки. При помощи этого модуля легче манипулировать с разводкой «земляной» шины

Здесь успешно подойдет четырехполюсный прибор, с помощью которого можно организовать схему защиты от КЗ (короткого замыкания) обмоток.

Подключение также осуществляется посредством промежуточной вставки УЗО. То есть прежде включается автомат, вторым номером идет селективная защита, третьим – электродвигатель.

Схема 4Схема 4

Вариант схемного решения с электрическим двигателем. Простое и довольно эффективное решение по защите мотора от возможных межфазных замыканий или коротких замыканий на корпус

Однофазную схему под стандартные нужды, такие как освещение и электропитание, можно довольно просто сконструировать, применив двухполюсный прибор и несколько автоматических выключателей.

Разводка однофазных каналов в каждую отдельную комнату выполняется через , которые запитываются фазой, исходящей от аппарата защиты.

Это, можно сказать, классическое схемное решение, которым пользуются в большинстве случаев владельцы муниципального жилья, собственники домов, коттеджей.

Схема 3Схема 3

Классический схемный вариант с одним прибором токовой защитной отсечки под разводку нескольких электрических цепей. Обычное решение в домах старых построек, где не предусматривалось использование земляной шины

Современные проекты жилья предполагают организацию схем с обязательным присутствием заземляющей шины. Поэтому для таких решений характерным является незначительное изменение/дополнение схемы разводки.

В частности, дополнительным элементом разводки становится заземляющий проводник (PE), который является такой же неотъемлемой частью, как и шина нуля.

Схема 2Схема 2

Альтернативное схемное решение с той же секторальной вариацией разводки и с применением тех же приборов. Только в этом варианте уже используется заземляющая шина. Подобный пример видится более эффективным в плане защиты

В квартирах, домах, коттеджах устройства селективной защиты выступают обязательным дополнением квартирного электрощита, когда жильцы пользуются бытовыми приборами:

  • стиральной машиной;
  • посудомоечным агрегатом;
  • мощной электрической плитой (печкой).

Причем этот тип аппаратов (селективных) выступает, как правило, второй защитной ступенью, тогда как на первой ступени действуют УЗО отсечки при непосредственном прямом контакте.

То есть имеет место групповое включение устройств и это действительно эффективный вариант в плане безопасности эксплуатации бытовых электрических сетей.

Нюансы подключения модулей типа S

Собственно, нюансы те же самые, какими сопровождается процесс подключения стандартных защитных аппаратов.

Клеммы каждого из приборов имеют определенное предназначение (фазная, нулевая) и обозначаются соответствующим образом.

Обозначение клемм УЗООбозначение клемм УЗО

Клеммники на приборе защиты и обозначения для подключения электрических линий. Также показано обозначение кнопки для выполнения тестовой операции на предмет корректного срабатывания УЗО

При монтаже недопустимо изменение позиций клемм относительно их назначения по отношению к цепям питания.

Если вместо фазы подключить нулевую шину – это как минимум перспектива выхода из строя самого устройства. Перепутать местами две точки крайне сложно, но на практике бывает и такое.

Еще один нюанс – настройка модуля под существующую электрическую цепь в плане граничной отсечки по току.

Если же конструкция не предполагает варианты настройки по току, следует правильно подобрать устройство по технико-эксплуатационным характеристикам.

Наконец, обязательным нюансом подключения является в режиме подачи электропитания в цепь нагрузки.

Эта функция простая и требует только лишь одного действия – активации специальной кнопки, которая так и обозначается на корпусе/в документации как «Тест».

Выводы и полезное видео по теме

Доступное и понятное видеопояснение селективности работы защитного аппарата:

Видео демонстрирует практику включения с цепь группы приборов и реальное действие устройств в аварийных ситуациях:

Часто можно встретить рассуждения относительно простоты включения УЗО в электросеть частного жилища. Вместе с рассуждениями нередко рекомендуют делать эту работу своими руками. Мотив известный – экономия. Однако экономить на собственной безопасности не самый лучший выбор. А потому, подобные действия по монтажу селективного аппарата защиты всегда следует выполнять руками профессионального электрика.

У вас есть опыт использования или подключения селективных УЗО и вы можете дополнить наш материал интересной информацией по теме статьи? Пожалуйста, пишите свои комментарии, задавайте вопросы в расположенном ниже блоке.

УЗО селективное: принцип действия и виды

УЗО (устройство защитного отключения) предназначено для предотвращения опасного воздействия на человека и животных электрического тока при прикосновении к токоведущим и другим частям приборов и электроустановок, находящихся под напряжением. Следующей важной функцией устройства является предупреждение возгораний при появлении токов утечки на землю. Защитное действие проявляется в отключении питающей сети при следующих ситуациях:

  • замыкание корпуса электроприбора, находящегося под напряжением, через тело на землю;
  • контакт токоведущих элементов с заземленными нетоковедущими частями электроустановок в результате повреждения изоляции;
  • перемена заземляющего (PE) и нулевого (N) проводников в электрической схеме.

УЗО также защищает сети от скачков напряжения. Для этого к нейтрали на входе прибора и фазе на выходе подключается нелинейное сопротивление. Дифференциальный ток протекает по нему при увеличении напряжения выше 270 В, после чего УЗО отключается.

Защитные устройства отличаются по типам и принципам работы. Одним из наиболее практичных является УЗО селективное, обеспечивающее целевое отключение групп нагрузок. Его особенностью является заниженная скоростная характеристика срабатывания (тип S или G). Он устанавливается ближе к источнику, имеет номинал дифференциального тока срабатывания 100 или 300 мА и гарантирует, что первым отключится следующее обычное УЗО, расположенное перед потребителем.

узо селективное

Таким образом, современная защита электросетей строится на выявлении неисправностей и отключения отдельных участков от работающих в нормальных режимах систем.

Как устроено УЗО?

УЗО также называют выключателем дифференциального тока. Назначение остается прежним: отключать цепь при появлении утечки тока. Основным элементом устройства является тороидальный трансформатор с несколькими витками нулевого и фазного проводов, включенных встречно. Результирующее магнитное поле при нормальной работе прибора остается равным нулю. Утечка в землю нарушает баланс, во вторичной обмотке возникает напряжение, при достижении которым определенной величины происходит отключение электрической цепи с помощью пускового и исполнительного механизмов.

Для УЗО нужна заземляющая шина РЕ. В противном случае, когда появляется потенциал на корпусе электроприбора из-за поврежденной изоляции, утечки тока нет, и при прикосновении к нему и заземленным металлическим частям (радиатор отопления, водопроводные трубы) можно получить ощутимый удар током. При этом защитное устройство сработает, но будет лучше, если это произойдет от утечки в землю.

Для надежной работы защитного устройства следует проложить заземление. При работе по такой схеме УЗО разорвет цепь еще до прикосновения к металлическому корпусу оборудования или бытовой техники.

Типы УЗО

УЗО классифицируются по выполняемым функциям:

  • АС — реагирование на внезапно появляющийся или нарастающий постепенно переменный ток утечки.
  • А — дополнительно срабатывает на постоянный пульсирующий дифференциальный ток, который может появляться неожиданно или нарастать постепенно.
  • В — реагирование на постоянный и переменный пульсирующие токи утечки.
  • S — селективное УЗО с дополнительной временной выдержкой на отключение.
  • G — аналогично S, но с меньшей задержкой.

Какое УЗО выбрать?

Пульсирующий ток в бытовых условиях появляется от стиральных машин, диммеров освещения, телевизоров, компьютеров, электроинструментов и др. приборов с импульсными блоками питания. Отсутствие разделительных трансформаторов в приборах с тиристорным управлением существенно увеличили вероятность утечки постоянного или переменного пульсирующего тока. Поэтому, если раньше достаточно было установить тип АС, то теперь необходим тип А или В.

Где устанавливать УЗО?

  1. Общедоступные места в зданиях, где отсутствует повышенная опасность поражения током.
  2. В электрических цепях с возможной опасностью поражения током (помещения с влажностью выше нормы, группы розеток, бытовая техника и т. д.).
  3. На главном вводе для защиты от пожарной опасности. Обычно здесь устанавливают УЗО селективное.
  4. В этажных распределительных щитах, в квартирных щитках, в индивидуальных домах.
  5. В радиальных системах электроснабжения: общее селективное УЗО и отдельные по отводящим линиям, с выбором параметров, гарантирующих избирательное срабатывание.
  6. На ближних ступенях защиты, например, 10 и 30 мА, 30 и 40 мА и т. п. маловероятна токовая избирательность действия УЗО из-за высокой скорости срабатывания. Для указанных значений она обеспечивается, если подобрать селективное УЗО 100мА, чтобы была еще выдержка по времени.
  7. По причине старения изоляции не всегда происходит постепенное увеличение токов утечки.
  8. При мгновенном нарастании тока утечки из-за пробоя изоляции может сработать любое обычное УЗО, последовательно расположенные в цепи. Это происходит в связи с быстрым и значительным превышением уставок сразу на нескольких ступенях защиты.

Необходимость использования селективных УЗО

УЗО селективное выполняет свою функцию противопожарной защиты, если применять модификации с временной задержкой — S или G. К ним предъявляются повышенные требования по устойчивости к коротким замыканиям, коммутационной способности, динамической и термической стойкости и т. д.

Обычно на главном вводе устанавливают селективное противопожарное УЗО на большой ток утечки.

селективное противопожарное узо

УЗО нельзя применять в цепях, которые недопустимо внезапно отключать, так как это может привести к аварийным ситуациям (пожарная или охранная сигнализация, опасность для персонала и т. п.).

Кроме УЗО, токовую селективность должны иметь автоматические выключатели. Первыми должны срабатывать расположенные ближе к участку перегрузки или короткого замыкания. При этом автоматические выключатели срабатывают раньше, чем ток КЗ достигает предельного значения. Это необходимо для предотвращения перегрузки последовательно подключенных участков, поскольку ток проходит через контакты их защитных устройств.

Типы селективных УЗО

Для селективного УЗО важно выдержать паузу, чтобы успело сработать устройство общего типа, расположенное ниже по схеме. При этом устройство с временной задержкой отключения пропускает через себя ток утечки и не срабатывает. Интервал задержки у моделей может отличаться. У изделий с маркировкой S он составляет 0,15-0,5 с, например, УЗО 63а 100мА селективное, с возможностью настройки запаздывания. Выбор будет лучшим, если их устанавливать на входе питающего кабеля квартиры. У некоторых иностранных моделей имеются выдержки времени еще выше. Они предназначены на отключение цепи при возникновении пожарной опасности. Чем дольше будет отключаться защита, тем больше вероятность воспламенения изоляции.

При маркировке G устройство срабатывает в пределах 0,06-0,08 с. Прибор является достаточно быстрым по реакции на неполадки в сети. Его следует устанавливать ниже УЗО типа S селективное. При двухступенчатой защите оно может устанавливаться на главном вводе, поскольку быстродействие УЗО, подключенных ниже все-таки выше.

узо типа s селективное

При наличии в сети нескольких групп нагрузок, перед каждой подключается отдельное защитное устройство, а на вход — селективное противопожарное УЗО. Тогда при неисправности одной из линий обесточится только она, а остальные останутся подключенными. При подобной схеме соединений проще обнаружить неисправность. Если обычное УЗО окажется неисправным или не реагирует на неполадки в схеме, тогда сработает селективное УЗО (300 мА или 100 мА) и отключит всю сеть.

Для обеспечения селективности нужна следующая настройка приборов:

  • выставить время срабатывания селективного УЗО, если в нем предусмотрена такая возможность;
  • установить требуемые параметры отключения в зависимости от величины тока утечки.

Характеристики отключения УЗО селективного действия должны по величине превышать остальные не менее чем в 3 раза. Только в этом случае устройство будет гарантированно срабатывать.

Параметры УЗО

Два временных параметра УЗО определяются российскими стандартами:

  • время отключения — промежуток от появления отключающего тока утечки ∆i до момента гашения дуги;
  • предельное время несрабатывания для устройства типа S — временной интервал между началом возникновения ∆i и размыканием контактов.

Последний параметр определяет селективность действия УЗО. Его предельная величина составляет 0,5 с. При этом следует учитывать, что для защиты людей размыкание должно происходить в течение 10-30 мс, для предотвращения возгорания изоляции — до 500 мс. УЗО типа S селективное широко применяется там, где нужно исключить ложные срабатывания от влияния помех или скачков напряжения.

По скорости отключения сети УЗО разделяются следующим образом:

  • общего применения — без задержки;
  • типа G — 10-40 мс;
  • типа S — 40-500 мс.

Токи утечки всегда имеют место в электрических цепях. В сумме они не должны быть выше 1/3 от номинального ∆i устройства. Считается, что на 1 А нагрузки приходится 0,4 мА тока утечки потребителя, а на 1 м длины фазного провода — 10 мкА. Защитный прибор настраивается по величине суммарного тока естественной утечки. Если этого не делать, могут происходить частые ложные срабатывания. При этом следует учитывать, что устройство с ∆i=100 мА уже не защитит человека от поражения током.

При проектировании электросетей можно не указывать тип УЗО, пока эксперты не требуют. Но обосновать свой выбор заранее нужно. Важно, чтобы номинальный ток прибора был выше тока предполагаемой нагрузки. Кроме того, УЗО устанавливается только в общей паре с автоматическим выключателем. Можно установить один дифференциальный автомат вместо двух приборов. Он обойдется дешевле, но при этом следует правильно подобрать параметры.

УЗО защищает в двухпроводных сетях, где отсутствует защитный проводник. Но срабатывает оно только после прикосновения к опасному месту.

Какое выбрать противопожарное УЗО?

Селективное УЗО 63А, 300мА обычно устанавливается на входе как противопожарное.

селективное узо 63а 300ма

Многие используют обычные модели общего типа, установив в доме приборы защиты на 30 мА. Здесь функция «частичной» селективности выполняется благодаря большой разности токов срабатывания. При этом экономятся средства на разнице цен. Кроме того, обычное УЗО обеспечивает безопасность лучше из-за более быстрого срабатывания при отлавливании токов утечки. Разница в поведении приборов заключается в том, что селективный прибор не отключится первым при дифференциальном токе, равным или большим 300 мА. Подобная ситуация уже является экстраординарной и вопрос не стоит о том, стоит ли идти до щита управления, который может находиться на уличном столбе. При таком большом токе наверняка сработает еще обычное УЗО, если произошла авария на линии. Здесь и так будет ясно, где искать неисправность.

Таким образом, противопожарное УЗО можно устанавливать как селективное, так и обычное.

Производители УЗО

Группа Legrand является известным в мире производителем электрических систем зданий. Лидирующие позиции обеспечивает высочайшая культура производства и крупные инвестиции в создание новых электротехнических изделий. Для России группа поставляет весь перечень электрооборудования, начиная с розеток и выключателей до сложнейших систем управления.

Селективное УЗО Legrand бывает электронного и электромеханического типа (обозначено на лицевой панели). В зависимости от исполнения оно устанавливается сбоку или снизу от автоматических выключателей. Регулируется выдержка времени (0-1,3 с) и чувствительность. В комплексе с автоматами применяются как высокочувствительные или основные защитные устройства.

селективное узо legrand

Цены на УЗО остаются высокими, как и у остальных брендов.

Фирмой АВВ наиболее полно УЗО представлены серией F 200 — от 16 А до 125 А. Для домашней сети достаточно УЗО 63A, 100мА селективное. По токам утечки для бытовой техники обычно применяется устройство на 30 мА. В качестве противопожарной защиты на вводе частного дома применяется селективное УЗО ABB (63А, 300мА) четырехполюсное для трехфазной сети, как одно из самых надежных. Ему не уступают по качеству изделия марки Legrand. Для квартиры с однофазным вводом будет двухполюсное устройство. На фото ниже изображено селективное УЗО ABB 63А, 300мА.

селективное узо abb 63а 300ма

Максимальный ток, который способен выдержать аппарат, составляет от 3 до 10 кА (указывается на лицевой панели). Он является кратковременным, а не рабочим током. УЗО способно выдержать паузу, пока автомат не отключит цепь.

Фирма является одной из ведущих, но цены очень высокие. Потребители часто отдают предпочтение моделям abb, поскольку безопасность стоит дороже всего. Выпускается дифференциальный блок ABB DDA200 AP-R типа А и АС. В нем предусмотрена задержка срабатывания на 10 мс, хотя это не селективное УЗО ABB. Кривая характеристики отключения у него расположена между селективным и обычным УЗО. Устройство обладает повышенной устойчивостью к ложному срабатыванию по сравнению с устройствами общего назначения.

Процент брака на селективное УЗО ABB, как и на остальные изделия, составляет всего 2 %, благодаря чему проблем в работе практически не бывает. Электромеханические устройства значительно надежней электронных и во всем имеют плюсы, за исключением цены. Уже начинают появляться УЗО с электронным исполнительным устройством, не уступающие по надежности механическому.

На рынке можно найти изделия вдвое дешевле, а по качеству не уступающие АВВ. Фирма выпускает также серию FH 200, которая имеет цену несколько ниже, но значительно проигрывает в качестве изделиям F 200. В частности, у нее не такие надежные контакты крепления проводников, которые быстро начинают болтаться, что отражается на качестве работы.

Если приобретать селективное УЗО ABB, то только в специализированных магазинах, а не в сомнительных местах. Подделка опасна тем, что она не способна защитить человека должным образом. На модульное оборудование, в перечень которого также попало УЗО, самопальщики обращают большое внимание из-за высокой стоимости.

Отечественная группа компаний IEK производит около 7 тыс. наименований изделий, отвечающих мировым стандартам и обеспечивающих надежную работу электросетей.

К УЗО предъявляются высокие требования. С одной стороны, они должны надежно срабатывать, защищая людей от удара током, а проводку — от опасности воспламенения. Но при этом устройства, установленные на разных ступенях электрических цепей, должны действовать избирательно, отключая отдельные участки. Этим условиям, а также ГОСТу 51326.1, соответствует селективное УЗО IEK типа ВД1 63S.

селективное узо iek

Группа изделий представлена значениями номинальных токов 25-80 А, а дифференциальные токи составляют 100 мА и 300 мА. Изделия дешевле, чем у именитых брендов и широко применяются в качестве вводных противопожарных аппаратов. При этом селективность защиты обеспечивается большими величинами токов отсечки и временными задержками на отключение цепей.

Выбор защитных устройств

Если потребление электроэнергии происходит по простой схеме, по цепи протекает синусоидальный ток. Утечка будет аналогичной формы и здесь можно применять приборы типа АС.

В современных бытовых приборах все чаще применяются схемы управления с отсечкой по фазе. Устройство типа АС на них реагировать не будет и здесь лучше применять УЗО типа А, которое реагирует также на синусоидальный ток. Устройства можно применять совместно, например, для освещения лампами накаливания подойдет тип АС, а для розеток, к которым могут быть подключены приборы с импульсным регулированием — тип А. Но если придется менять освещение на энергосберегающие лампы с управлением яркости путем отсечки по фазе, придется также заменить устройство типа АС на А. Иначе оно не будет работать.

С целью разделения срабатывания по уровням электрических цепей необходимо применять селективные приборы. На главном вводе устанавливается тип S, на втором уровне — G, а затем приборы мгновенного срабатывания.

УЗО выбирается на одну ступеньку выше по номинальному току, чем подключенный в паре с ним автоматический выключатель, который может длительное время работать при превышении нагрузки. Если на вводе стоит автомат на 50 А, к нему подойдет УЗО селективное 63А.

По требованиям стандартов, на лицевых панелях приборов указываются номинальные значения напряжения, а также продолжительного и отключающего тока ∆i. Если есть обозначение синусоиды — это тип АС. Наличие под ней двух положительных полупериодов означает тип А. Селективные УЗО обозначаются буквами S и G. Номинальный ток КЗ указывается в рамке. Устройство должно выдержать его нарастание до максимума, пока автомат не отключится. Обычно ток не успевает достичь предельной величины. УЗО отключает цепь с дефектом заранее, пока еще не произошел нагрев проводника и не воспламенилась изоляция.

Заключение

В электрических бытовых сетях применяется токовая и временная селективность. Для этого защитные устройства устанавливают последовательно по древовидной схеме, где один выключатель является общим. Основой принципа действия является уменьшение времени протекания тока через тело при прямом или косвенном прикосновении к элементам электроустановок, находящихся под напряжением. УЗО селективное устанавливается на входе и выполняет противопожарную функцию.

УЗО селективность работы

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта http://elektrik-sam.info!

В этой статье мы подробно рассмотрим, как обеспечить селективность работы УЗО.

Эта тема продолжает серию статей по электрическим аппаратам защиты в рамках курса «Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы – подробное руководство».

Если Вам интересна эта тема, рекомендую подписаться на новостную рассылку, чтобы не пропустить выхода продолжения. Форма подписки внизу этой статьи.

Итак, вначале давайте разберемся, что же такое селективность?

Селективность устройств защитного отключения означает, что для устройств, включенных в цепь последовательно, при возникновении в защищаемой ими цепи тока утечки, должно сработать только то УЗО, которое ближе всех расположено к месту повреждения.

Т.е. селективность позволяет исключить нежелательные отключения последующих УЗО, что упрощает поиск и устранение неисправности, приведшей к срабатыванию, и обеспечивает работоспособность остальных участков цепи.

Давайте рассмотрим пример. В современной квартире в электрическом щите установлено общее вводное УЗО, а после него установлены несколько групповых УЗО, защищающих отдельные группы или отдельные потребители.

При возникновении утечки тока в бойлере, если обеспечена селективность, должно отключиться только УЗО бойлера. При этом вводное УЗО и все остальные потребители должны остаться включенными.

Как же обеспечить селективность работы УЗО?

Для того, чтобы обеспечить селективность работы УЗО, включенных в цепь последовательно по древовидной схеме, необходимо выполнить два условия (независимо от значений токов утечки, возникающих при повреждениях в электрической сети):

1. Селективность по времени. Время срабатывания УЗО, которое расположено ближе к источнику питания, должно быть не менее, чем в 3 раза больше, чем у УЗО, расположенного ближе к потребителю. Т.е. вышестоящее УЗО должно быть селективное (типа S).

2. Селективность по току. Значение уставки по току утечки (номинальному отключающему дифференциальному току IΔn1) для вышестоящего УЗО должно быть не менее, чем в 3 раза больше, чем уставка IΔn2 УЗО, расположенного ближе к потребителю. То есть:

IΔn1>=3 IΔn2.

Обычно в квартирах селективные УЗО не применяются, а используются УЗО общего типа. Давайте посмотрим, что произойдет, если используются вышестоящее и нижестоящие УЗО общего типа?

Для УЗО общего типа ГОСТ определяет только максимальное время отключения. И если у нас УЗО подключены по древовидной схеме, т.е. последовательно, то при возникновении в цепи тока утечки, сработает наиболее быстродействующее УЗО (поскольку УЗО – устройство аналоговое и существует разброс параметров при их изготовлении).

Причем, отключаться будут либо нижестоящее и вышестоящее УЗО одновременно, либо одно из них, причем, по статистике, в большинстве случаев отключается вышестоящий аппарат.

Это приведет к тому, что обесточится сразу весь дом. К тому же это затрудняет поиск и локализацию неисправности, приведшей к срабатыванию УЗО.

Эту проблему можно решить применением селективного вышестоящего УЗО. Для селективных УЗО по ГОСТу определяется минимальное время неотключения.

Селективное УЗО срабатывает с задержкой. При появлении тока утечки в одной из нижестоящих групп, вышестоящее селективное УЗО будет пропускать через себя ток утечки и выжидать, давая возможность сработать УЗО в этой группе, поскольку оно имеет меньшее время срабатывания.

При этом все остальные потребители в других группах останутся включенными.

Селективное же УЗО сработает, если выйдет из строя нижестоящее УЗО, либо если появится утечка тока в цепи между вышестоящим и нижестоящими УЗО.

Например, вводное селективное УЗО установлено в уличном электрощите вместе со счетчиком электроэнергии, а остальные УЗО общего типа установлены в электрощите внутри дома, либо в этажных электрощитах. В этом случае при появлении утечки в линиях между щитами, сработает вводное селективное УЗО.

Смотрите видео Селективность работы УЗО

 

 


 

 

Интересные материалы по теме:

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — руководство.

Конструкция (устройство) УЗО.

Устройство УЗО и принцип действия.

Принцип работы трехфазного УЗО.

Работа УЗО при обрыве нуля.

Как проверить тип УЗО?

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы.

Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?

Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?

Селективное УЗО — что это такое и как срабатывает

узо селективное Современные электрические сети просто невозможно представить без основных элементов защитной автоматики.

Селективное УЗО для защиты от поражений электрическим током в результате энерго утечек может различаться не только типовыми характеристиками, но и принципом функционирования.

Что такое селективность УЗО

Основная цель селективности защитного устройства представлена его избирательностью, поэтому таким типом автоматики выбираются исключительно поврежденные участки, которые отсекаются от рабочей электрической сети.

В этом случае исключается нежелательное обесточивание любых других, работоспособных потребителей.

Устройства селективного защитного отключения в обязательном порядке применяются при электрификации современных жилых зданий и офисных помещений, складских площадей и производственных сооружений, квартир и частных домовладений.

Таким образом, селективность является свойством автоматической защиты электрической сети – срабатывать строго поочередно.

Необходимость использования

селективность узоСелективность УЗО обозначает, что приборы, последовательно включенные в электрическую цепь, в условиях возникновения токовой утечки, характеризуются срабатыванием устройства, наиболее близкорасположенного к поврежденному участку.

Благодаря техническим характеристикам полностью исключается нежелательное обесточивания всех последующих устройств защитного отключения, в результате чего значительно упрощается выявление и устранение любых неисправностей, вызывающих срабатывание прибора, а также обеспечивается бесперебойное функционирование других участков электрической цепи.

Защитное действие, проявляющееся отключением питающей электрической сети, происходит в условиях применения селективного УЗО при наличии проблем, представленных:

  • замыканием «на землю» корпуса электрических приборов под напряжением;
  • контактом токоведущих частей с заземленными или нетоковедущими элементами любых электрических установок при повреждении изоляции;
  • переменой заземляющих (PE) и нулевых (N) токовых проводников внутри электрической схемы;
  • защитой электрической сети от перепадов в показателях напряжения.

С целью обеспечения беспроблемного функционирования к входной нейтрали и выходной фазе прибора необходимо подключить нелинейное сопротивление. В этом случае любое стандартное протекание дифференциального тока в условиях увеличения напряжения до 270 В или более, вызывает отключение сети устройством защитного типа.

Подразделяется абсолютная или относительная селективность защиты, которая зависит от того, какой тип участков подлежит отключению в случае срабатывания.

Типы селективных УЗО

Основные разновидности УЗО представлены классификацией приборов согласно их токовым показателям при которых происходит срабатывание устройства. В соответствии с основными параметрами, противопожарные устройства защитного типа могут реагировать на токовую силу, равную 100 и 300, а также 500 мА.

Классификация защитных селективных устройств также может осуществляться в соответствии с количеством полюсов. Стандартные приборы УЗО обладают парой полюсов и находят широкое применение в однофазных электрических сетях. Приборы, которые используются в трехфазных электрических сетях, имеют четыре стандартных полюса.

автомат узо

УЗО селективное

В зависимости от способа работы защитных селективных устройств, приборы данного типа подразделяются на определенные категории:

  • «АС» — монтируется в электрических сетях с переменными токовыми значениями, на которые и рассчитаны данные приборы;
  • «А» — может устанавливаться в электрических сетях с переменными и постоянными токовыми величинами;
  • «В» — характеризуется работоспособностью в условиях трех видов тока, поэтому может легко взаимодействовать с постоянными и переменными величинами, а также с выпрямленными дифференциальными токовыми показателями;
  • «S» — относится к селективным защитным устройствам, имеющим определенную задержку отключения;
  • «G» — селективные УЗО с минимальной задержкой по времени отключения.

В зависимости от типа и характеристик технического исполнения, все селективные виды УЗО представлены электронными и электромеханическими моделями.

Первый тип таких моделей нуждается в отдельном источнике питания, чем и обуславливается некоторая ограниченность распространения.

Второй вариант не нуждается в электрическом питании и способен реагировать на дифференциальные токовые величины.

узо автомат

Вариант УЗО

Подключение электронного защитного устройства выполняется как к внешним источникам, так и к защищаемой энергосети. Такие УЗО способны в автоматическом режиме осуществлять отключение сети в условиях выключения дополнительного источника питания.

Возобновление подачи электрического питания сопровождается автоматическим включением сети. Тем не менее нужно помнить, что для некоторых типов защитных устройств, такая функция недоступна.

Не все виды селективных устройств используются с целью защиты человека от поражения электрическим током, поэтому с такими целями рекомендуется устанавливать приборы, способные отключать напряжение при наличии показателей 10-30 мА.

Селективность по времени

Область применения устройств данного типа представлена радиальными сетями. Временной отсчет установленной изначально выдержки, стартует в условиях превышения токовых величин для срабатывания реле. Обязательное условие при использовании такой селективности по времени — согласование порогового значения срабатывания токового реле. В этом случае допускается пара схем избирательности, что напрямую зависит от типовых особенностей используемой временной выдержки.

Следует отметить, что применение простого селективного устройства при наличии резервирования срабатывания на каждом уровне, относится к преимуществам временной избирательности.

Селективность по току

Стандартные значения установки по току утечки или в соответствии с показателями номинального отключающего дифференциального тока IΔn1 в условиях выше установленного устройства защитного отключения, должны быть минимум в три раза больше установки IΔn2 УЗО, которая расположена ближе к электрическому потребителю: IΔn1>=3 IΔn2.

работа электромеханического УЗО

Принцип работы электромеханического УЗО

Токовая селективность аналогична временной, но основной параметр представлен максимальной токовой отсечкой, поэтому прибор выбирается в соответствии стороны уменьшения установки от источника электрического питания и до момента загрузки.

Срабатывание с задержкой

В случае появления утечки тока на одной из нижерасположенных групп, выше установленное селективное устройство защиты способно пропускать сквозь себя токовую утечку и выжидать, что дает возможность срабатывать групповому УЗО.

В таких условиях остальные потребители электрической энергии из других групп остаются во включенном состоянии.

Селективное УЗО срабатывает при выходе из строя нижестоящего устройства защиты или при появлении любой токовой утечки в электрической цепи на участке между выше и ниже установленными приборами.

Обзор селективных УЗО

На сегодняшний день выпускается несколько моделей селективного УЗО, которые отличаются техническими параметрами и основными характеристиками. При выборе необходимо учитывать номинальные значения напряжения, тока и токовой утечки.

Наиболее популярные варианты:

  • двухполюсная модель ABB для включения в сеть 40 А при максимальной токовой утечке в пределах 200 мА;
  • двухполюсная модель Legrand с номинальным токовым значением 63 А для утечки 300 мА устанавливается чаще всего в бытовых электрических щитках.
ABB

Дифференциальный автомат ABB

Особенно востребованы модели Schneider Electric, предназначенные для защиты от токового поражения в условиях прямого прикосновения и предотвращающие возгорание эксплуатируемой электроустановки. Приборы оснащены кнопкой тестирования и маркировкой цепей, имеют фиксацию посредством двойного пружинного зажима, изолированные клеммы и индикацию аварийного отключения.

УЗО селективного типа отличаются от традиционных устройств защиты значительным временем срабатывания, что позволяет в условиях перебоев внутри электрической сети последовательного подключения, осуществлять частичное отключение проводки.

Селективная защита в автоматическом режиме обеспечивается внутри распределительного щитка согласно схеме, при которой за вводным автоматом монтируется общее УЗО селективного типа. Часть отдельных защитных устройств устанавливается как групповая защита с различной схемой решения, включая розеточную и осветительную группы. Специалисты рекомендуют применять подобную схему для всех элементов бытовой мощной техники, включая бойлеры, стиральные машины, электрические печи и кондиционеры, с установкой отдельного вводного селективного устройства отключения.

Селективные УЗО — какие они бывают и чем они отличается от д — Мастер Электрик. — православная социальная сеть «Елицы»

Ну во первых селективное УЗО (Устройство Защитного Отключения) отличается от других наличием буквы S в маркировке или G. Чтоже кроется за этими непонятными буквами? Собственно S и обозначает селективность или ступенчатость, если хотите. G — обозначает средний уровень селективности. А так всё просто! Селективное УЗО S при появлении токов утечки или дифференциальных токов имеет время задержки, которое равняется 6 — 10 периодов тока и если за это короткое время проблема не устранена, то оно срабатывает! Селективное УЗО G при появлении токов утечки или дифференциальных токов имеет время задержки меньшее, чем у S, но большее чем у обычного УЗО. Таким образом можно выполнить 2-х или 3-х уровневые системы селективности, а прочие потребители не будут страдать. (См. фотографии).

Усилие срабатывания АстроУЗО менее 1 эрго, это усилие сопоставимо с услием опускания века глаза человека при моргании.

ЭТО ВАЖНО!!! Почему на вводе не надо ставить обычные УЗО с разными токами утечки — например на вводе поставить 300 мА (милиампер), а на групповой линии 30 мА. Всё просто — они будут срабатывать вместе и у Вас отключится весь дом или квартира!!! К сожалению в магазинах консультанты, по незнанию, рекомендуют на вводе поставить 300 мА (милиампер), а на групповой линии 30 мА. И именно так решить проблему селективности, даже не подозревая о существовании именно селективных УЗО.

Резюме: на вводе после счетчика нужно ставить селективное УЗО, а в групповых линиях обычные!

УЗО- Устройство Защитного Отключения скачать книга PDF yadi.sk/i/oGtn6SCnx3LoZ

Цена вопроса в 2-3 раз ниже импортных аналогов (срок поставки импортных аналогов до 8 недель и не факт, что привезут) АстроУЗО можно купить в день обращения. Если кому нужны координаты — приведены ниже (зелёные буклеты elitsy.ru/photos/view/802208/ ).
Если на УЗО в маркировке, в прямоугольнике написаны цифры меньше 6000 (максимальный ток перегрузки см. фотографию), то такое УЗО скорее всего подделка. Для автоматов эта цифра не должна быть менее 4500. Это цифры в Амперах.

АстроУЗО на свои УЗО даёт 10 лет гарантии!!! Впечатляет! Официальный сайт: www.uzo.ru/
АстроУЗО поставляет комплектующие для фирмы Bender. Для информации: АВВ является дочерней фирмой для Bender.

Ну вот, кажется всё! Если, чего-то не хватает спрашивайте, если смогу отвечу!

Так, на всякий случай! Не забудьте УЗО не устанавливается без защиты от сверх токов, т.е. без автоматических выключателей!!! УЗО срабатывает ТОЛЬКО на токи утечки на землю и от короткого замыкания не спасает!!!!!

узо — Викисловарь

См. Также: Узо

Содержание

  • 1 Английский
    • 1.1 Этимология
    • 1.2 Произношение
    • 1.3 существительное
      • 1.3.1 Переводы
    • 1.4 См. Также
  • 2 Голландский
    • 2.1 Этимология
    • 2.2 Произношение
    • 2.3 Существительное
  • 3 Французский
    • 3.1 Этимология
    • 3.2 Произношение
    • 3.3 Существительное
    • 3.4 Дополнительная литература

Английский [править]

Этимология [править]

Из греческого ούζο (узо), либо из турецкого üzüm («виноград»), либо из итальянского uso Massalia (для использования в Марселе), отпечатанного на избранных коконах тутового шелкопряда, экспортированных из Тирнавоса в 19 веке, что означает «высшее качество». Другое: от древнегреческого слова ὄζω (ózō, «нюхать») — ὀσμή (osm, «запах») из-за сильного запаха напитка.

Произношение [править]

  • IPA (ключ) : / ˈuːzəʊ /
  • Рифм: -uːzəʊ

Существительное [править]

узо ( счетных и бесчисленных , множественного числа узо )

  1. (бесчисленное множество) Аперитив со вкусом аниса, родом из Греции.
  2. (счетно) Порция этого напитка.
Переводы [править]

напиток

  • Белорусский: уза (uza)
  • Болгарский: узо (bg) n (uzo)
  • китайский:
    Китайский: пожалуйста, добавьте этот перевод, если можете
  • Голландский: узо (nl) m
  • Эсперанто: oŭzo
  • финский: узо (fi)
  • Французский: узо (фр) m
  • галисийский: узо (gl) m
  • Грузинский: უზო (узо)
  • Немецкий язык: Узо (де) м
  • Греческий: ούζο (el) n (oúzo)
  • Еврейский: אוזו (он) m (úzo)
  • Венгерский: úzó
  • Японский: ウ ー ゾ (ūzo)
  • Корейский: 우조 (удзё)
  • Македонский: узо n (узо)
  • мегрельский: უზო (узо)
  • Португальский: узо м , узо м
  • Русский: у́зо (ru) n (úzo)
  • Шведский: узо (sv) c
  • Турецкий: uzo (tr)
  • Украинский: узо n (узо)

стакан узо

  • китайский:
    Китайский: пожалуйста, добавьте этот перевод, если можете
  • финский: узо (fi)
  • Немецкий: Узо (де) м
  • Греческий: ούζο (el) n (oúzo)
  • Македонский: узо n (узо)
  • Русский: пожалуйста, добавьте этот перевод, если можете
  • Турецкий: uzo (tr)

См. Также [править]

  • раки
  • Wikipedia-logo-v2.svg узо в Википедии.Википедия

Этимология [править]

С греческого ούζο (узо),

Произношение [править]

  • Аудио (файл)

Существительное [править]

ouzo c ( множественное число ouzo , уменьшительное ouzootje n )

  1. узо

Этимология [править]

С греческого ούζο (узо)

Произношение [править]

  • IPA (ключ) : / u.zo /
  • Аудио (файл)

Существительное [править]

узо м ( множественное число узо )

  1. узо

Дополнительная литература [править]

  • «узо» в Trésor de la langue française informatisé ( Оцифрованное казначейство французского языка ).
.

Определение избирательного включения | LegalZoom

Выборочная регистрация походит на способ подачи учредительных документов для создания нового бизнеса. Но избирательная регистрация не имеет ничего общего с бизнес-корпорациями. Это концепция конституционного права, которая указывает на то, как отдельные положения Билля о правах США применялись к штатам посредством пункта о равной защите Четырнадцатой (14-й) поправки.

Билль о правах — это еще одно название первых десяти поправок к U.С. Конституция. Эти поправки устанавливают многие основные права, включая свободу религии, свободу печати, право на суд присяжных и право на ношение оружия. Билль о правах также защищает от необоснованного обыска и конфискации и устанавливает право не свидетельствовать против самого себя.

История Билля о правах

Когда была составлена ​​первоначальная Конституция, в ней описывалось, что может сделать новое американское правительство, но не гарантировалось, что правительство не будет ущемлять права граждан.Некоторые штаты, недавно получившие независимость от английского правления, отказались ратифицировать Конституцию, если она также не ограничивала власть федерального правительства.

Для решения проблемы в 1791 году был принят Билль о правах.

Поскольку Билль о правах был разработан для ограничения федеральных полномочий, первоначально он распространялся только на федеральное правительство. В 1833 году Верховный суд особо постановил, что Билль о правах применяется только к федеральному правительству, а не к правительствам штатов.

Это означало, что штаты могли принимать — и принимали — законы, нарушающие такие меры защиты, как свобода слова и свобода печати. Государства могут исповедовать религию, арестовывать и допрашивать подозреваемых в совершении уголовных преступлений и проводить судебные процессы любым способом по своему выбору. И федеральные суды не имели права вмешиваться.

14-я поправка, ратифицированная в 1868 году, запрещает штатам лишать кого-либо жизни, свободы или собственности без надлежащей правовой процедуры. Но прошло еще 57 лет, прежде чем положение о надлежащей правовой процедуре 14-й поправки было истолковано как распространяющее гарантии Билля о правах на штаты.

Выборочное включение Билля о правах в штатах

В деле Гитлоу против Нью-Йорка 1925 года Верховный суд впервые постановил, что штаты должны защищать свободу слова. С тех пор ряд судебных решений применил некоторые, но не все, индивидуальные меры защиты, предусмотренные Биллем о правах, к правительствам штатов.

Этот индивидуальный подход к решению, какие части Билля о правах применять к штатам, известен как выборочное включение.

Дебаты по поводу выборочной и полной инкорпорации

По мере того как в Верховный суд поступало больше дел, оспаривающих полномочия штатов принимать законы, нарушающие Билль о правах, между судьями возникли разногласия.

Некоторые судьи считали, что положение о надлежащей правовой процедуре 14-й поправки должно применяться ко всему Биллю о правах. Они выступали за полное включение Билля о правах, чтобы штатам было запрещено совершать те же действия, что и федеральному правительству.

Другие судьи выступали за выборочное включение только определенных частей Билля о правах. Они утверждали, что включение таких мер защиты, как право на суд присяжных по гражданским делам, на которые на сумму более 20 долларов, возложит чрезмерное бремя на государства. Другие положения было бы нелогично применять к штатам, например, гарантию 10-й поправки о том, что полномочия, не предоставленные федеральному правительству, сохраняются за штатами.

В конечном итоге Суд принял доктрину избирательной инкорпорации в деле 1937 года Palko v.Коннектикут. Это решение отклонило полное включение и установило определение выборочной регистрации и руководящие принципы его применения.

Права, примененные к государствам посредством выборочной регистрации

За прошедшие годы ряд судебных решений применили большинство, но не все, защиты Билля о правах к штатам. Среди них:

  • Свобода слова, печати и религии Первой поправки
  • Запрещение государственной религии Первой поправкой
  • Право на ношение оружия Второй поправки
  • Запрет Четвертой поправки на необоснованный обыск и выемку
  • Право Пятой поправки против самооговора
  • Право Шестой поправки на быстрое судебное разбирательство
  • Защита Восьмой поправки от жестокого и необычного наказания

Некоторые меры защиты Билля о правах не применялись к штатам, в том числе:

  • Право Шестой поправки на участие в составе жюри присяжных из числа жителей штата и района, где предположительно произошло преступление
  • Седьмая поправка, которая гарантирует суд присяжных по гражданским делам на сумму более 20 долларов.
  • Защита Восьмой поправки от чрезмерных штрафов

За последнее столетие доктрина избирательного включения расширила большую часть Билля о правах, чтобы защитить граждан от действий штатов, а также федерального правительства.Поэтому, за некоторыми исключениями, штатам не разрешается принимать законы, нарушающие основные меры защиты, содержащиеся в Билле о правах.

.

Выборочная регистрация — определение, примеры, случаи, процессы

Выборочная регистрация — это прописанная в Конституции доктрина, которая защищает американских граждан от принятия их штатами законов, которые могут нарушить их права. Выборочная регистрация — это не закон, а доктрина, которая неоднократно утверждалась и подтверждалась Верховным судом США. По сути, выборочное включение позволяет федеральному правительству ограничивать законодательную власть штатов.Чтобы изучить эту концепцию, рассмотрим следующее определение выборочного включения.

Определение избирательной регистрации

Существительное

  1. Процесс, используемый Верховным судом США для обеспечения того, чтобы права граждан не нарушались законами или процедурами, установленными на уровне штата.

Происхождение

1884 Обсуждалось судьей инакомыслие Джона Маршалла Харлана в деле Уртадо против Калифорнии

Что такое выборочная регистрация

Выборочная инкорпорация — это конституционная политика, которая на протяжении многих лет приводилась в исполнение несколькими постановлениями Верховного суда США.Цель этой политики — защитить американских граждан от законов и процедур, разработанных на уровне штатов, которые потенциально могут нарушить их права, как они определены в Билле о правах.

Выборочная регистрация сама по себе не является законом как таковой . Это скорее гарантия для американского народа, которая одновременно признает право федерального правительства ограничивать законодательные полномочия штатов. Селективное включение применяется ко всем делам, связанным со свободой слова и вероисповеданием, а также с правом на хранение и ношение оружия.Нарушение прав граждан в соответствии с Первой и Четырнадцатой поправками было передано в Верховный суд для принятия окончательного решения относительно того, преступили ли штаты свои границы своими действиями или постановлениями на уровне судов штата.

Доктрина выборочной регистрации

Доктрина выборочной инкорпорации восходит к истокам самих Соединенных Штатов. Пока разрабатывалась Конституция, возникли дебаты о том, какие права должны быть предоставлены правительствам штатов, а какие полномочия будут принадлежать федеральному правительству.Однако даже после подписания Конституции вопрос о том, какое влияние окажут федеральные законы на законы штатов, все еще оставался открытым.

Создание Четырнадцатой поправки

Первоначальная формулировка Конституции предусматривала меньше гарантий личных прав граждан, таких как надлежащая правовая процедура, право голоса и гражданство, со стороны законов, принятых отдельными штатами. После ратификации Конституции Конгресс немедленно приступил к разработке Билля о правах, который воплощен в первых 10 поправках к Конституции.Тем не менее, работа над Конституцией продолжалась.

Доктрина выборочной инкорпорации не применялась до тех пор, пока не была принята Четырнадцатая поправка, которая конкретно запрещает штатам нарушать конституционные права американских граждан. Четырнадцатая поправка была ратифицирована в 1868 году, после гражданской войны, как способ защиты прав только что освобожденных рабов. Со временем Четырнадцатая поправка стала авторитетом в таких вопросах, как свобода слова, образование и право на адвоката.

За прошедшие годы возник ряд дел, в которых штаты обвинялись в том, что они зашли слишком далеко — фактически злоупотребили своей властью — потенциально нарушили права американских граждан. Чем больше дел принимал Верховный суд, полагаясь на доктрину выборочного включения, тем более твердой становилась доктрина. При решении вопросов, связанных с законодательством штата, а также о том, есть ли в штатах ac

.

Где выборочное осаждение?

В течение многих лет промышленность работала над передовой технологией, называемой селективным осаждением по площади, для производства микросхем на 5 нм и выше.

Селективное осаждение по площади, усовершенствованная техника самовыравнивающегося рисунка, все еще находится в стадии НИОКР, несмотря на множество проблем, связанных с этой технологией. Но более продвинутые формы технологий начинают делать некоторый прогресс, возможно, постепенно приближаясь от лаборатории к фабрике.

Концепция технологии не нова.На протяжении десятилетий производители микросхем использовали осаждение — процесс, при котором на поверхность наносится слой материала. Однако при осаждении с выбором площади идея состоит в том, чтобы использовать осаждение атомных слоев (ALD) для нанесения материалов в определенных местах. Используя подход «снизу вверх», избирательное осаждение по площади, иногда называемое ALD с выборкой по площади, используется для создания рисунка и самовыравнивания крошечных элементов на устройствах. Потенциально это может уменьшить количество этапов литографии и травления в производственном процессе.


Фиг.1. Обычное формирование паттернов и селективное ALD. Источник: Адри Мацкус, Технологический университет Эйндховена,

.

В течение многих лет промышленность использовала различные формы селективного осаждения на фабриках для нанесения металлических материалов на металлические поверхности в устройствах. Но для более продвинутых форм осаждения с избирательной площадью, инструмент должен наносить различные комбинации наборов материалов в чипы, такие как металлы на диэлектрики, диэлектрики на металлах и диэлектрики на диэлектрики.

Это большой камень преткновения в исследованиях и разработках.Для этих приложений инструменты или процессы отсутствуют, по крайней мере, в производственной среде. Однако существуют проблемы, связанные с тем, чтобы эти наборы материалов работали с высокой селективностью и хорошими выходами. Как правило, механизмы, лежащие в основе технологии, сложны и недостаточно изучены, и в течение некоторого времени прогресс был медленным. Не помогает то, что спрос на технологию снизился, поскольку производители микросхем находят способы расширить существующие технологии. Есть скептики, которые считают, что технология слишком далека от совершенства или никогда не будет работать.

Однако настроение начинает меняться в области осаждения по площади. «У всех это есть на экранах радаров, — сказал Эфраин Альтамирано-Санчес, главный технический сотрудник Imec. «Это определенно движется вперед. Прогресс медленный, но стабильный. Мы начинаем понимать некоторые части механизмов осаждения по площади. Для меня это один из ключевых элементов. Как только мы поймем механизмы, все довольно быстро наладится.”

Очевидно, что промышленность работает над технологиями для 5 нм и выше. TSMC, например, недавно объявила о прорыве на арене. Кроме того, Applied Materials, Lam Research, TEL и другие разрабатывают инструменты селективного осаждения в исследованиях и разработках. Пока неясно, когда появится эта технология, так как отрасль старается делать все возможное.

Задачи формирования рисунка
В течение многих лет промышленность могла относительно легко масштабировать традиционный планарный транзистор.Затем производители микросхем столкнулись с проблемами на нескольких фронтах при 22/20 нм.

Литография, ключевая производственная технология, позволяющая печатать элементы на устройствах, достигла критической точки. Литография в крайнем ультрафиолете (EUV), технология формирования рисунка нового поколения, была еще не готова. Кроме того, новейший сканер для литографии, основанный на технологии с длиной волны 193 нм, достиг своего физического предела при шаге 80 нм или полутона 40 нм.

Промышленность решила эти проблемы. При 22/20 нм промышленность объединила сегодняшнюю 193-нм литографию с множественным узором.Идея создания нескольких паттернов заключается в использовании последовательности этапов процесса для масштабирования размеров элементов микросхемы. Самыми известными примерами являются самовыравнивающийся двойной узор и самовыравнивающийся четверной узор.

Множественное формирование паттернов расширяет масштабирование IC, но также увеличивает количество шагов в процессе. На каждом узле производитель микросхем должен также обработать больше слоев, используя серию шагов маскирования в потоке.

28-нм устройство имеет от 40 до 50 слоев маски. Для сравнения, устройство с длиной волны 14/10 нм имеет 60 слоев, и ожидается, что это число возрастет до 80-85 при 7 нм.

Затем характеристики устройства становятся меньше на каждом узле. Кроме того, функции должны быть точными и располагаться в точных местах на каждом слое устройства.

Таким образом, становится сложнее выровнять различные элементы и слои. Проще говоря, элемент или элементы могут оказаться в неправильном месте в шаблоне, что приведет к так называемой ошибке размещения кромки (EPE). EPE измеряется как разница между предполагаемыми и напечатанными элементами макета. EPE может повлиять на производительность чипа.

Фактически, еще в 2015 году Ян Бородовский, бывший директор по передовой литографии в Intel, предупреждал, что EPE станет ограничителем закона Мура. (Бородовский сейчас на пенсии из Intel.)

В то время Бородовский сказал, что существующие литографические решения не решат всех проблем EPE в проектах. Чтобы решить эту проблему, он призвал отрасль разработать новую технологию, называемую осаждением по площади.

Итак, промышленность начала работать над селективным осаждением, но эта технология оказалась большой проблемой.«Селективное осаждение очень сложно. Это все равно что пытаться контролировать, куда должна приземлиться каждая снежинка во время метели. Как сделать так, чтобы снег покрыл только крышу, а не улицу? Возможность использования материаловедения для определения различных характеристик имеет решающее значение », — сказала Элли Йие, вице-президент и генеральный менеджер по развитию передовых технологий в Applied Materials.

Тем временем промышленность продолжает использовать существующие методы формирования паттернов, такие как SADP / SAQP.Но традиционные подходы сталкиваются с некоторыми проблемами EPE при 10/7 нм.

В результате область селективного осаждения нагревается по мере продвижения к 10/7 нм и выше. «Мы стали уделять все больше внимания селективному нанесению. Причины вполне понятны. Для многих проблем масштабирования выборочное осаждение может обеспечить масштабирование в будущем. Это касается не только серверной части, но и клиентской части », — сказал Ларри Чжао, технический директор Lam Research, на недавней Международной конференции по технологиям межсоединений IEEE (IITC).

Выборочное напыление не заменит существующие или будущие решения по нанесению рисунка. Если это сработает, это даст производителям микросхем еще одну технологию в наборе инструментов для создания паттернов.

Как было обещано ранее, это может помочь решить некоторые проблемы EPE в будущих разработках. Например, существующие и будущие типы транзисторов становятся более трехмерными по своей природе. В микросхемах контакты и переходные отверстия движутся в одном направлении.

«Большинство тенденций в архитектуре указывают на 3D.Это верно как для логики, так и для памяти », — сказал Кандабара Тапили, исследователь из TEL, в презентации в IITC. «Мы стремимся все больше и больше двигаться в вертикальном направлении и переходить на кремниевые нанопроволоки / нанолисты или CFET. Чтобы добиться этого, расширенное формирование паттернов станет ключом к продолжению масштабирования ».

Нанолисты, нанопроволоки и дополнительные полевые транзисторы (CFET) относятся к типам транзисторов следующего поколения. Чтобы моделировать эти типы устройств, производителям микросхем потребуются различные литографические техники.

Но во многих частях устройств производители микросхем будут больше полагаться на осаждение и травление. Но для продвинутых узлов потребуются новые технологии. «Мы считаем, что выборочное осаждение и избирательное травление будут иметь фундаментальное значение для будущих узлов», — добавил Тапили.

Селективное травление включает травление атомарного слоя (ALE). Предлагаемый несколькими поставщиками, ALE выборочно удаляет целевые материалы, не повреждая другие части конструкции.

ALE работает с другими инструментами как для логики, так и для памяти.В будущем ALE также будет работать с осаждением по площади, если когда-нибудь появится новомодная технология.

Что такое селекционное осаждение?
Селективное осаждение — не новость. В течение многих лет производители микросхем использовали эпитаксиальные реакторы для нанесения пленок на поверхности. Эпи — это форма выборочного осаждения.

Есть и другие формы. Например, поверх транзистора производители микросхем создают крошечные схемы проводки или межсоединения в устройствах. Используя химическое осаждение или другие методы, на структуру выборочно наносят защитный слой для предотвращения электромиграции.

В IITC компания Lam Research представила доклад, в котором расширяется использование химического осаждения, формы селективного осаждения. Лам описал процесс предварительной заливки для использования при нанесении кобальта в переходные отверстия.

Для этого и других приложений в отрасли освоена возможность выборочного нанесения металлических материалов на металлические поверхности в виде стружки.

Промышленность также хочет наносить металлы на диэлектрики и диэлектрики на металлы в устройствах. Вот тут и появляется выборочное осаждение по площади.Сочетание ALD со специализированными химическими веществами или прекурсорами, селективное осаждение по площади обещает осаждение этих и других наборов материалов в устройствах.

Это большая проблема. Как правило, для этих приложений выборочное осаждение по площади или любые другие существующие производственные инструменты еще не работают стабильно как в лаборатории, так и на производстве.

«Некоторые варианты, такие как металл на диэлектрике в присутствии металла или диэлектрик на металле в присутствии диэлектрика, являются чрезвычайно сложными», — говорят Эрвин Кесселс и Адри Маккус, профессора в Эйндхове

. .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *