Что такое УЗО в электрике: описание, разновидности и особенности выбора

Что такое УЗО в электрике: описание, разновидности и особенности выбора

Прежде чем идти в магазин за УЗО нужно понимать для каких целей и какого типа нам оно необходимо. Данные устройства выпускаются с разными параметрами, которые имеют свои особенности в эксплуатации. Для правильного выбора УЗО вам необходимо знать про них практически все. В данной статье мы подробно рассмотрим все типы УЗО…

Типы УЗО

УЗО можно разделить на следующие типы:

  1. По роду тока утечки.
  2. По величине номинального тока.
  3. По величине дифференциального тока утечки
  4. По выдержки времени на срабатывание.
  5. По роду электросети.
  6. По принципу срабатывания.

Типы УЗО по роду тока утечки

Этот параметр дает нам понять в сетях какого рода тока (постоянный или переменный) нужно использовать те или иные УЗО.

    «АС» – означает, что такое устройство срабатывает при возникновении утечки переменного тока. Это самый ходовой и недорогой тип УЗО, который используется в квартирах и домах. Оно обозначается на корпусе знаком «

».

  • «А» – означает, что такое устройство сработает при возникновении утечки переменного или постоянного пульсирующего тока. Оно немного дороже типа АС. Его стоит использовать если в паспортах на электрооборудование указано, что необходимо их подключать через УЗО типа «А». Оно обозначается на корпусе так:
  • «В» – означает, что такое устройство сработает при возникновении утечки переменного или выпрямленного тока. Этот вариант дорогой и используется на производстве. В вашей квартире ему делать нечего, хотя вы его и не найдете в обычном магазине.
  • Типы УЗО по величине номинального тока.

    Величина номинального тока показывает какую максимальную нагрузку могут выдержать внутренние механизмы и контакты устройства. Это: 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80 и 100А. Обозначение номинального тока на корпусе не означает, что устройство защищает электропроводку от короткого замыкания и от перегрузки. Для этих целей перед УЗО нужно устанавливать автоматический выключатель.

    Обычно подбирают УЗО и автомат на один номинал. Хотя стоит выбирать УЗО со значением номинального тока большим на одну ступень. Например, если автомат стоит на 25А, то УЗО ставим на 32А. Почему так? Если вы посмотрите время-токовые характеристики автоматических выключателей, то увидите, что автомату нужно какое-то время, чтобы в нем сработал тепловой расцепитель при возникновении перегрузки. Это означает, что через автомат от нескольких секунд до нескольких минут может протекать повышенный ток. Он же будет протекать и через УЗО. Соответственно, что все это время контакты и механизмы УЗО будут подвергаться воздействию тока, на который они не рассчитаны. Устройство начнет греться и со временем могут произойти плачевные последствия, хорошо, если просто сгорит УЗО и не более.

    Типы УЗО по величине дифференциального тока утечки

    Выпускают УЗО на следующие величины тока утечки: 10, 30,100, 300, и 500 мА. Эту величину можно увидеть на корпусе устройства. Ее также некоторые производители указывают в амперах. Тогда будет следующее обозначение: 0,01; 0,03; 0,1; 0,3 и 0,5 А. В схемах распределительных щитов для защиты человека от удара током применяют УЗО с током утечки безопасным для организма – это до 30мА. Устройство с током утечки от 100мА используют уже в противопожарных целях. Ток в 100мА может причинить серьезный вред человеку.

    Типы УЗО по выдержки времени на срабатывание

    Бывают два типа по задержки на отключение нагрузки. Это «S» и «G».

    Такие УЗО применяются, чтобы соблюсти селективность в сложных распределительных щитках. Обычные УЗО срабатывают при возникновении тока утечки через 0,02-0,03 секунды. Это хорошо, но что делать, если у нас еще стоит и общее входное УЗО и еще по отдельному на каждую линию. Для того чтобы исключить во время неисправности в какой-то линии одновременное срабатывание группового и общего устройств необходимо использовать селективное УЗО типа «G» с выдержкой времени на срабатывание 0,06-0,08 секунд или типа «S» с выдержкой времени на срабатывание уже 0,15-0,5 секунд. Эта задержка во времени позволяет входному общему УЗО оставаться в рабочем состоянии и исключает обесточивание всей квартиры.

    Типы УЗО по роду электросети

    Тут все просто. УЗО применяются как в однофазной сети, так и в трехфазной. В обычные квартиры приходит однофазная сеть и здесь нужно применять двухполюсные УЗО (2Р). Они занимают в щитке два модуля и имеют один контакт для подключения нулевого проводника и один контакт для подключения фазного проводника. Смотрите схему подключения УЗО. В частные дома часто приходит трехфазная сеть и здесь нужно использовать 4-х полюсные УЗО (4Р). Они занимают в щитке четыре модуля и имеют один контакт для подключения нулевого проводника и три контакта для подключения фазных проводников.

    Типы УЗО по принципу срабатывания

    1. Электромеханические. Их работа не зависит от присутствия в сети напряжения. Такие типы сегодня самые популярные и более доступные.
    2. Электронные. В таких УЗО присутствует электронная схема, для работы которой необходимо внешнее питание.

    Решили электрик, каменщик и плотник поспорить, чья профессия появилась раньше. Каменщик говорит:
    – Мы построили пирамиду.
    Плотник:
    – Мы еще раньше ковчег построили.
    А электрик говорит:
    – Это все ерунда. Бог сказал да будет свет, так вот, мы уже тогда кабель проложили.

    Как правильно выбрать УЗО по мощности: существующие виды УЗО + тонкости выбора

    Рост количества бытовой техники повышает риски получения электротравмы при ее эксплуатации. Поэтому в помещениях рекомендуется устанавливать защитные системы, предупреждающие утечки тока.

    Чтобы обеспечить стабильность работы и безопасность пользования приборами, необходимо грамотно подобрать и установить УЗО. Перед покупкой следует оценить эксплуатационные особенности помещения, тип электрической разводки и определиться со схемой подключения защитного устройства.

    Сомневаетесь, что справитесь с задачей? Мы подскажем вам, как выбрать УЗО, какие параметры важно учесть для обеспечения нормального функционирования техники, и каким производителям можно доверять.

    Принцип работы УЗО

    Для предупреждения случайного удара током при контакте с бытовыми и промышленными электроприборами было изобретено устройство защитного отключения.

    В его основе лежит трансформатор с тороидальным сердечником, который мониторит силу тока на «фазе» и «нуле». Если ее уровни расходятся, то происходит срабатывание реле и отключение силовых контактов.

    В норме любой электрический прибор имеет утечку тока. Но ее уровень настолько мал, что безопасен для человеческого организма.

    Поэтому УЗО запрограммированы на срабатывание при том значении тока, которое может нанести электротравму людям или привести к поломке техники.

    Например, при всовывании ребенком в розетку оголенного металлического штыря произойдет утечка электричества через тело, и УЗО отключит свет в квартире.

    Скорость срабатывания устройства такова, что организм вообще не испытает никаких негативных ощущений.

    В зависимости от мощности подключенной техники, наличия промежуточных защитных устройств и длины электропроводки применяют УЗО с различным предельным значением дифференциальных токов.

    Наиболее распространены в быту защитные аппараты с пороговым уровнем 10 мА, 30 мА и 100 мА. Этих приборов достаточно для защиты большинства жилых и офисных помещений.

    Следует помнить, что классический УЗО не предохраняет электропроводку от короткого замыкания и не отключает силовые контакты при перегрузке сети. Поэтому желательно использовать эти приборы в комплексе с другими механизмами электрозащиты, например, автоматическими выключателями.

    Классификация защитных устройств

    Несмотря на простоту внутреннего устройства, выбор моделей УЗО на рынке довольно велик. Каждый прибор имеет определенный набор технических параметров, которые невозможно настроить в процессе эксплуатации.

    Для облегчения выбора УЗО следует рассмотреть варианты классификации этих устройств.

    1. По скорости срабатывания механизма УЗО разделяются на обычные и селективные модели. Первые отключают силовые контакты практически мгновенно, а вторые – с задержкой. Селективные УЗО применяют в многоуровневых системах, где важна последовательность срабатывания.
    2. По виду реле УЗО разделяют на электромеханические, разрывающие контакт механическим способом, и электронные, предотвращающие подачу тока с помощью полупроводниковой схемы.
    3. По виду тока. УЗО типа AC отключается от утечки переменного тока, типа A – от переменного и постоянного.
    4. По дополнительным функциям: без защиты от перегрузок сети и с таковой. УЗО с механизмом срабатывания от короткого замыкания или высокого тока обычно называют дифавтоматами.
    5. По конструкционному исполнению. Существуют УЗО, прикрепляемые на DIN-рейку, на стену, а также приборы в виде розетки, переносного устройства, адаптера.
    6. По рабочему напряжению: для 220В, 380В, комбинированные.
    7. По энергозависимости. Есть модели УЗО, способные и неспособные отключать силовую нагрузку при отсутствии рабочего напряжения.
    8. По количеству подключенных полюсов: двухполюсные и четырехполюсные.

    Для правильного выбора УЗО мало знать его технические характеристики. Чтобы устройство эффективно выполняло свою защитную функцию, нужно учитывать при его покупке длину домашней электропроводки, мощность подключаемых приборов и некоторые другие параметры.

    Правила выбора защитных аппаратов

    Перед покупкой УЗО можно посетить форумы электриков для поиска совета о надежности того или иного производителя.

    Однако подбирать максимальный и пороговый ток, количество полюсов, схему крепления и другие технические параметры необходимо строго индивидуально, исходя из особенностей помещения и электрической разводки.

    Выбор прибора по мощности

    Устройство защитного отключения не контролирует энергопотребление подключенных приборов, но имеет ограничения по максимально пропускаемому току.

    Поэтому важно знать, как выбрать УЗО по мощности, чтобы при монтаже схемы разводки правильно учесть энергопотребление каждой группы помещений. Ведь при превышении номинальным током порогового для прибора значения он может перегореть.

    В квартирах и частных домах обычно используют одноуровневую или двухуровневую систему УЗО. Каждая из них имеет свои особенности.

    Одноуровневая схеме с единственным УЗО – расчет номинального тока производится исходя из суммарной мощности одновременно подключенных к сети приборов.

    Например, при энергопотреблении стиральной машинки 2,4 кВт, освещения 1,1 кВт и других приборов 2,8 кВт, УЗО должно пропускать (2400+1100+2800)/220=28 А.

    В этом случае, при номинальном токе устройства защитного отключения 30 А, оно не перегорит даже при одновременной работе всей бытовой техники и освещения.

    При установке единственного УЗО может возникнуть проблема с поиском места пробоя. В какой бы комнате ни произошла утечка тока, выбивать электроэнергию будет во всей квартире. Поэтому лучше не экономить и смонтировать разветвленную систему защиты.

    Разветвленная одноуровневая схема установки УЗО. В такой ситуации провода от счетчика с помощью специальной шины разветвляются на несколько групп, каждая из которых контролируется отдельным защитным аппаратом.

    Расчет номинального тока для каждого УЗО при разветвленной одноуровневой системе осуществляется отдельно. При этом учитывается максимальная мощность потенциально подключаемых к устройству приборов.

    Например, при подключении к УЗО исключительно стиральной машины с энергопотреблением 2,4 кВт, его номинальный ток должен будет составлять не менее 2400/220=10,9 А.

    Двухуровневая система УЗО считается оптимальной с точки зрения безопасности и ремонтопригодности.

    Первый ее уровень устанавливается на входе в квартиру и обеспечивает противопожарную безопасность. Номинальный ток этого защитного устройства обязан быть не ниже максимальных возможностей прибора учета электроэнергии.

    Второй уровень энергозащиты ставится на отдельные группы потребителей. Это могут быть комнаты, этажи, пристройки, уличное освещение, единичные розетки.

    Устройства второго уровня обычно стоят дешевле и имеют меньший номинальный ток. Сумма его значений у всех устанавливаемых приборов должна быть меньше, чем у базового УЗО на входе в помещение.

    Например, при защитных аппаратах второго уровня с номинальным током 10 А, 16 А и 16 А потребуется смонтировать на общем входе прибор с минимальной пропускной способностью 10+16+16=42 А.

    Преимуществом двухуровневой системы является возможность отключения отдельных групп электроприборов при наличии утечки тока. Это позволяет отремонтировать технику или найти проблемы с изоляцией в стене без обесточивания всей квартиры.

    Расчет необходимого дифференциального тока

    Каждая модель УЗО срабатывает при определенном уровне дифференциального тока, возникающего между двумя жилами электрокабеля. Поэтому важно знать, как подобрать для дома УЗО с безопасными характеристиками.

    При расчете порогового дифференциального тока УЗО учитывают сразу несколько параметров:

    • длину провода до потребляющего электроэнергию прибора;
    • естественную утечку тока в технике;
    • мощности приборов.

    Общая формула определения дифтока следующая:

    IΔ=(0,4Iрасч(A)+0,01Lпровода(м))/1000

    Для примера, возьмем вышеописанную схему электроприборов и их мощности. Пусть длина кабеля к каждой группе бытовых устройств будет равна 12 м.

    Расчет параметров УЗО для вышеприведенной схемы будет следующим:

    • IΔмаш=(0,4*2800/220)+0,01*12=5,21 мА;
    • IΔосв=(0,4*1100/220)+0,01*12=2,12 мА;
    • IΔроз=(0,4*2400/220)+0,01*12=4,48 мА.

    Согласно рекомендациям, пороговый ток аппарата должен быть в три раза больше рассчитанного дифференциального. Что связано с повышенной электронагрузкой в первую секунду включения бытовой техники.

    Если не соблюсти это правило, то возможны частые ложные срабатывания УЗО, что будет создавать проблемы для потребителей.

    Поэтому для каждой рассматриваемой группы электроприборов минимальное значение порогового дифференциального тока будет следующим:

    То есть для стиральной машины и группы розеток понадобится УЗО с дифтоком 30 мА, а для группы освещения будет достаточно устройства на 10 мА.

    Такие характеристики приборов обеспечат нормальное функционирование техники и обезопасят людей от электроудара. Не рекомендуется для этих целей устанавливать УЗО с параметром выше 30 мА.

    При двухуровневой схеме ток утечки основного защитного устройства, расположенного на входе в помещение, выбирается в пределах 100-300 мА.

    Эти УЗО срабатывают при пробое старой или поврежденной изоляции внутри стен. Таким образом, обеспечивается защита помещения от пожара при скрытых дефектах электропроводки.

    Время срабатывания УЗО

    В двухуровневой системе появление значительной утечки тока может привести к срабатыванию защитного аппарата на обоих уровнях.

    Чтобы исключить такую ситуацию, в качестве базового можно установить селективное защитное устройство. Его время срабатывания составляет 150-500 мс, что в разы больше, чем у стандартного УЗО (20-40 мс).

    При таком подборе аппаратов отключаться будет только электропитание на втором уровне, что не приведет к исчезновению электричества во всей квартире.

    Что касается обычных УЗО, то чем меньше время их реакции, тем они безопаснее. Этот факт необходимо учитывать при их покупке.

    Выбор надежного производителя

    Непосредственно защитная функция УЗО мало зависит от его производителя. Прибор любой фирмы, за исключением явно бракованных моделей, будет отключать электропитание при превышении дифференциальным током порогового значения.

    Минусы защитных устройств могут состоять в следующем:

    • ложные срабатывания;
    • повышенное гудение;
    • нагрев во время работы;
    • хлипкость корпуса, что может привести к его повреждению при монтаже;
    • малый гарантийный срок.

    Чем надежнее и авторитетнее производитель УЗО, тем меньше перечисленных недостатков будет иметь его оборудование.

    Читайте также:  Как поменять выключатель в квартире самому: одноклавишный и двухклавишный

    Однако с ростом качества будет расти и цена.

    Наиболее надежными производителями защитных устройств являются:

    При покупке УЗО следует помнить, что это устройство устанавливается не ради соблюдения строительных норм, а для сохранения здоровья и жизни близких людей.

    Поэтому не стоит покупать изделия сомнительных производителей. Они могут не только не сработать, но и сами привести к пожароопасной ситуации.

    Существуют и другие критерии выбора устройств защитного отключения, но они имеют гораздо меньшее значение для безопасности потребителей.

    Общие советы по выбору и монтажу

    Помимо критериев выбора УЗО, существуют общие полезные рекомендации при покупке и установке этого оборудования.

    Они помогут не ошибиться и сразу приобрести подходящую для конкретной квартиры или дома модель.

    Советы по выбору следующие:

    • рекомендуется брать УЗО, которые при срабатывании отключают не только фазу, но и «ноль»;
    • в рамках контролируемого аппаратом контура не должно быть заземленных электроприборов;
    • прибор должен срабатывать при краткосрочных падениях напряжения на 50% от номинального, которые могут произойти в первые мгновения короткого замыкания;
    • клеммы УЗО должны быть выполнены из слабо окисляемого материала и снабжены надежной системой фиксации проводов;
    • преимущество при покупке следует отдавать аппаратам с функцией защиты от короткого замыкания и перегрузки;
    • УЗО второго уровня можно не устанавливать на безопасные группы оборудования, например, на потолочные источники освещения;
    • на душевые кабинки и джакузи рекомендуется устанавливать приборы с пороговым дифтоком 10 мА;
    • следует обращать внимание на возможность подключения к аппарату алюминиевых проводов – некоторые устройства работают с ними некорректно.

    Установить правильно выбранное УЗО можно и самостоятельно. Этот процесс мало отличается от монтажа розетки или выключателя.

    Важно внимательно рассмотреть схему подключения проводов и сделать так, как на ней указано.

    Подробная информация о правилах и схемах подключения УЗО в квартире и доме представлена в этой статье.

    Выводы и полезное видео по теме

    Выбор УЗО с рассмотрением вариантов, а также пояснения особенностей различных схем их подключения:

    Правила выбора УЗО, часть 1:

    Правила выбора УЗО, часть 2:

    Выбор подходящего УЗО, особенно при монтаже двухуровневых систем, лучше доверить профессионалам.

    Проще один раз пригласить в дом опытного электрика и проконсультироваться у него, чем менять неподошедший товар в магазине. Ведь на кону стоит здоровье и жизни близких людей, которые будут пользоваться домашними электроприборами.

    Есть, что дополнить, или возникли вопросы по выбору защитного устройства? Можете оставлять комментарии к публикации, участвовать в обсуждениях и делиться собственным опытом подбора УЗО для дома или квартиры. Форма для связи находится в нижнем блоке.

    Виды и типы УЗО

    Устройства защитного отключения спасают человека от получения электрических травм за счет снятия напряжения с электропроводки при возникновении через нее токов утечек. Невидимые и неконтролируемые нарушения слоя изоляции способны причинить огромный вред нашей жизни и имуществу. Поэтому такие защиты постепенно набирают все большую популярность среди населения.

    Фирмы-производители выпускают эти приборы довольно большим ассортиментом и наделяют их различными электрическими характеристиками, которые позволяют оптимально подобрать устройства под конкретные условия эксплуатации каждой электропроводки.

    К функциям, осуществляемым УЗО, относятся:

    1. включение потребителей, запитанных от прибора, под напряжение;

    2. надежное пропускание расчетного тока нагрузки без ложных срабатываний;

    3. отключение потребителей под нагрузкой при нормальных условиях;

    4. обесточивание контролируемой схемы при достижении критической разности между входящими и исходящими из устройства токами.

    Показанная четвертым пунктом задача УЗО обеспечивает:

    защиту человека от попадания под воздействие электрического тока электроустановки;

    предотвращение причин возникновения пожаров из-за нарушений в электропроводке.

    УЗО не обладает возможностью отключения сверхнормативных токов, проходящих через него, и само может выйти из строя при их возникновении. По этой причине его используют в комплексе с автоматическим выключателем, наделенным этой функцией.

    Единый аппарат, сочетающий в себе функции УЗО и автоматического выключателя, называют дифференциальным автоматом.

    Для того чтобы обычный потребитель смог разобраться в многообразных моделях устройств защитного отключения создана система классификации, которая основана на таких характеристиках, как:

    максимально допустимая величина проходящего через прибор тока;

    уставка дифференциального органа и возможности ее регулирования;

    Способ действия

    Различают конструкции УЗО, которые имеют источник вспомогательного питания, обеспечивающий работу электронной схемы или те, что обходятся без него за счет электромеханической конструкции.

    Работа УЗО на электронных компонентах зависит от наличия напряжения в сети. Для отключения возникшего тока утечки необходимо питание логической схемы с встроенным усилителем. По этой причине такие устройства считаются менее надежными: они, как правило, не смогут выполнить свои защитные функции при обрыве нуля, когда образовался случай прохождения потенциала фазы через тело человека.

    Этот вариант показан на картинке: блок питания не получает напряжения сети, а фаза через пробой изоляции на корпус стиральной машины проходит через пострадавшего на землю. Защитная функция не может быть выполнена из-за конструктивных особенностей прибора.

    Электромеханические УЗО срабатывают непосредственно от тока утечки, используя не электрическую энергию питающей сети, а потенциал взведенной заранее механической пружины. Поэтому они, при возникновении аналогичной ситуации, выполняют свою защитную функцию.

    На картинке показан самый тяжелый случай для работы электромеханического УЗО, подключенного в двухпроводную схему.

    В начальный момент возникновения неисправности ток утечки станет проходить сквозь тело человека, но, через короткое время, необходимое для срабатывания электромеханического устройства, произойдет снятие потенциала фазы со схемы.

    Поскольку этот промежуток времени меньше, чем период наступления фибрилляции сердца, то можно считать, что защитная функция электромеханического УЗО в этом случае выполняется.

    Вполне естественно, что если в рассмотренных примерах корпус стиральной машины будет подключен к РЕ-проводнику, то:

    электронная схема, как правило, тоже не сработает;

    электромеханическое устройство отключит фазу в момент пробоя изоляции и этим полностью предотвратит прохождение тока через тело человека.

    УЗО-Д

    Обратите внимание на то, что при описании возможностей отключения токов утечек электронными УЗО сделано дополнение «как правило». Это объясняется тем, что сейчас производители учли недостатки предыдущих конструкций и наладили выпуск приборов с блоками питания, которые обеспечивают работу устройства при снятом с него напряжении.

    Такие УЗО маркируют буквой «Д» и обозначают «УЗО-Д». Они могут отключать напряжение при отсутствии питания:

    с установленной выдержкой времени;

    При этом их наделяют способностью:

    выполнения автоматического повторного включения (АПВ) схемы под нагрузку при возобновлении напряжения;

    УЗО-Д могут быть наделены условиями селективной работы, необходимыми для устройств, использующих автоматическое включение резерва (АВР) при исчезновении основной линии электропитания. Такие приборы маркируют буквами S и G.

    Они отличаются продолжительностью задержки на срабатывание. УЗО-Д типа S обладает большим временем, чем тип G.

    Таблица стандартных значений времен отключения и неотключения при работе УЗО из-за появления дифференциального тока по ГОСТ P 51326.1-99 представлена картинкой.

    Для сравнения этих величин можно использовать графики, созданные для УЗО общего типа с отключением дифференциального тока 30 мА и типа S — 100 мА.

    Устройства типа G работают со временем срабатывания порядка 0,06÷0,08 секунды.

    УЗО типа S и G позволяют обеспечивать принцип избирательности для формирования каскадных схем защиты с недопустимыми токами утечек и созданием алгоритма определенной очереди отключения потребителей.

    Вторым способом обеспечения селективной работы подобных устройств является подбор или регулировка уставки дифференциального органа.

    Ток нагрузки, проходящий через УЗО

    На корпусе каждого прибора и в технической документации указывается величина номинального рабочего тока устройства и защищаемых потребителей, по которой осуществляется выбор конструкции. Это численной выражение всегда соответствует ряду номинальных токов электрооборудования.

    Каждое УЗО выпускается для обработки тока определенной формы колебаний. С целью обозначения этой характеристики прямо на корпусе делаются буквенные надписи и/или графические изображения типа прибора.

    УЗО типов А и АС реагирует как на медленное нарастание дифференциального тока, так и на быстрое, скачкообразное его изменение. Причем, тип АС наиболее всего подходит для использования в обычных бытовых условиях потому, что он предназначен для защиты потребителей, питающихся переменными синусоидальными гармониками.

    Приборы типа А используют в тех схемах, где проводится регулировка нагрузки за счет обрезания части синусоиды, например, изменения скорости вращения электродвигателей тиристорными или симисторными преобразователями напряжения.

    Приборы типа В эффективно работают там, где используется электрооборудование, требующее применения токов разной формы. Чаще всего их устанавливают на промышленных производствах и внутри лабораторий.

    Следует отметить, что в последние годы резко возросло количество электроприборов с бестрансформаторным питанием. Практически все персональные компьютеры, телевизоры, видеомагнитофоны имеют импульсные блоки питания, все последние модели электроинструмента снабжены тиристорными регуляторами без разделительного трансформатора. Широко применяются различные светильники с тиристорными светорегуляторами.

    Это означает, что вероятность возникновения утечки пульсирующего постоянного тока, а, соответственно, и поражения человека значительно возросла, что и явилось основанием для внедрения в широкую практику УЗО типа А. В европейских странах, в соответствии с требованиями электротехнических норм, последние несколько лет ведется повсеместная замена УЗО типа АС на тип А.

    Устройство защитного отключения подключается в работу вместе с автоматическим выключателем для защиты от перегрузов по току. Подбирая их номиналы, следует учесть то, что автомат наделен функциями теплового расцепителя и электромагнита отключения.

    При токах, превышающих номинальные значения автоматического выключателя до 30%, работает только тепловой расцепитель, но с задержкой отключения порядка часа. Все это время УЗО будет подвергаться воздействию завышенной нагрузки и может сгореть. По этой причине его номинал желательно использовать на одну величину больше, чем у автомата.

    Маркетологи производителей в целях рекламы стали наделять УЗО функцией защиты подключенной электрической схемы от перегрузов и сверхтоков коротких замыканий. Однако, электрик должен понимать, что это уже другое устройство, называемое дифференциальным автоматом.

    Уставка дифференциального органа

    Выбор УЗО по току ограничения утечки важен потому, что он обеспечивает условия безопасности. Приборы, работающие во влажных комнатах, необходимо подключать к устройствам защитного отключения с уставкой 10 мА. Для среды жилых помещений достаточно выбирать номинал в 30 мА.

    Защита зданий от возгорания за счет нарушения изоляции электропроводки обеспечивается работой дифференциального органа, настроенного на 100 или 300 мА, в зависимости от конструкции и материалов строения.

    Все приборы УЗО можно разделить на 2 условные группы:

    1. обладающие возможностями регулировки уставки дифференциального органа;

    Корректировку приборов первой группы можно проводить:

    Однако, регулирование срабатывания дифференциального органа для домашних приборов не требуется. Его выполняют для решения задач специальных электротехнических установок.

    Количество полюсов

    Поскольку УЗО работает на сравнении токов, проходящих через дифференциальный орган, то число полюсов у прибора совпадает с количеством токоведущих проводников.

    В отдельных случаях можно использовать устройство защитного отключения с четырьмя полюсами для работы в двухпроводной или трехпроводной сети. При этом надо будет оставить в резерве свободные полюса фаз. Прибор будет выполнять свои функции, реализуя собственные возможности не полностью, а частично, что экономически невыгодно.

    Этот способ применяется для аварийной замены неисправного прибора либо при монтаже однофазной сети, которая в скором времени будет переведена на работу от трех фаз.

    Метод установки УЗО изготавливаются в разных корпусах для стационарного крепления в электропроводку или с возможностью использования в качестве переносного прибора, снабженного гибким проводом-удлинителем.

    Приборы с креплением на Din-рейку устанавливает в электрические щитки, расположенные в подъезде или квартире.

    Встроенная в стену УЗО-розетка обеспечивает безопасность человека при пользовании им любого подключенного к ней электроприбора.

    УЗО-вилка, соединенная проводом с одним проблемным прибором, защищает его при эксплуатации в местах с разными условиями окружающей среды.

    Номинальное напряжение

    Устройства защитного отключения, используемые в однофазной сети, выпускаются на рабочее напряжение 230 вольт, а в трехфазной — 400.

    Дополнительные функции

    Способность УЗО защищать человека от попадания под действие электрического тока постоянно совершенствуется производителями. Они наделяют эти приборы все большими возможностями, подключают к ним дополнительные элементы и аксессуары, создают корпуса с различными степенями защиты от воздействия окружающей среды.

    Например, известны устройства, обладающие стойкостью к импульсным перенапряжениям за счет работы встроенного варистора и те, которые отключают токи утечек в подобных ситуациях.

    Искусственный интеллект нашего сайта решил, что эти статьи вам будут особенно полезны:

    Что такое УЗО – назначение, принцип действия, маркировка и виды

    Если вы обратили внимание на данную статью, то наверняка не так давно задались вопросом – «Что такое УЗО и каково его предназначение?». Мы попытаемся максимально подробно ответить на данный вопрос. Ну а для начала скажем, что аббревиатура УЗО расшифровывается как устройство защитного отключения .

    Что такое УЗО в электрике

    Несмотря на то, что в наши дни электропроводка максимально защищена от контактов с людьми и печальных последствий, от утечек никуда не деться. Тут-то незаменимым помощником и станет УЗО. Прибор молниеносно среагирует на повышенное значение тока в месте утечки и перекроет подачу электроэнергии.

    УЗО – это один из основных «винтиков» в защитной автоматике нынешних электрических сетей. Прибор коммутирует электроцепи и защищает их от токов, которые протекают по нежелательным при стандартных условиях проводящим путям. Это повысит шансы на то, что ваше жилье или предприятие будет защищено от пожаров, и никто не пострадает от разряда тока.

    Отметим, что у данного аппарата есть функция включения или отключения электроцепей. Иными словами, он может производить их коммутацию. Соответственно, прибор является коммутационным.

    Для чего устанавливают УЗО

    Многие потребители слышали о существовании такого чудо-аппарата, как УЗО, но далеко не все знают, для чего оно нужно. Понять общие принципы функционирования агрегата можно даже без наличия глубоких познаний в электричестве. До недавних времен в жилых домах УЗО не использовали. Но в наши дни все изменилось, и теперь приборы всё чаще стали встречаться в квартирах, поэтому стоит узнать о них побольше.

    Как уже было сказано, УЗО устанавливают для того, чтобы предотвратить утечки тока, приводящие к возгоранияю проводки и пожарам. Кроме того, УЗО убережет вас от удара током, что может привести к существенным проблемам со здоровьем или, не дай Бог, летальному исходу при контакте с неизолированными проводами и токопроводящими секциями электрооборудования.

    ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! УЗО отличается от автоматов, защищающих проводку от перегрузок и коротких замыканий, его цель существенно повысить защищенность людей.

    Принцип действия УЗО

    Функционирование устройства построено на фиксации тока утечки на «землю» и отключении электросети в случае такого ЧП. Наличие утечки прибор фиксирует только по разнице между токами: теми, что вышли из прибора, и теми, что вернулись обратно.

    Читайте также:  Электропривод для ворот своими руками: особенности выбора и монтажа, элементы

    Если с электросетью все в порядке, то токи идентичны по величине, однако разнятся по направлению. Как только появляется утечка — к примеру, вы дотронулись до незаизолированного на 100% провода — часть тока уходит «на землю» по другому контуру (в данном случае – посредством тела человека). Как результат, ток, вернувшийся в УЗО через нейтраль, будет меньше вышедшего.

    То же самое происходит, если в одном из электрических приборов повредилась изоляция. Тогда под напряжением оказываются корпус или другая деталь. Задевая их, человек создает еще один контур «на землю». В этом случае часть тока будет двигаться по нему, то есть, баланс разрушится.

    Конечно, если изоляция повреждена, то контур ответвления может появиться и без участия человеческого тела. В данной ситуации прибор также отреагирует на 100% и убережет участок сети от печальных последствий вроде перегрева и пожара.

    Когда необходима установка УЗО?

    Устройство показано к установке, когда существует необходимость защитить групповые линии, обеспечивающие питание розеток штепсельного типа для переносных электроприборов. Обязательно следует устанавливать УЗО, если автовыключатель или предохранитель не предоставляет время автоотключения 0,4 секунды с учетом номинального напряжения 220 В из-за малых показателей токов короткого замыкания.

    ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Рекомендовано применение дифференциального автомата, который представляет из себя единый прибор УЗО с автовыключателем, надежно защищающим от сверхтока и утечек.

    Кроме того, рекомендуется устанавливать УЗО, если в вашей семье есть люди, «любящие» неосторожно обращаться с электропроводкой. Самый простой случай: человек сверлит стену, при этом опираясь босой ногой на батарею, и задевает фазный провод. Тот пролетает по цепочке «металлический корпус дрели — рука — грудная клетка — нога — батарея» и приводит к ужасным последствиям: параличу сердца или остановке дыхания (иногда – все вместе). Если у вас установлено УЗО, оно мгновенно «поймет», что часть тока не вернулась, и тут же отключит электричество. Да, удар током произойдет, но разряд будет минимальным.

    Когда УЗО не поможет?

    Впрочем, не стоит считать УЗО панацеей от любых бед с электричеством. Прибор не настолько умен, чтобы понять, что именно включено в электрическую цепь – лампочка или человек. Отключение произойдёт только при наличии утечки.

    УЗО не спасает от перенапряжения, в т.ч. от импульсного, а также от низкого напряжения, которое “убивает” электродвигатели — в холодильнике, стиральной машинке и так далее.

    Агрегат также не защищает от короткого замыкания. Эту задачу выполняет автоматический выключатель или дифференциальный автомат.

    Сколько УЗО нужно устанавливать?

    Чтобы определить точное количество УЗО, требуемое для конкретного помещения, понадобится специалист, который сможет провести соответствующие расчеты. Например, в 1-комнатной квартире, вероятнее всего, хватит одного такого прибора, рассчитанного на ток утечки в 30 мА. А вот в квартире с четырьмя комнатами при наличии 15 групп розеток понадобится не менее пяти УЗО, а также по одному устройству на всю группу освещения, электроплиту и водонагреватель.

    Исходят обычно из того, что одна группа электроприборов — одно устройство защитного отключения 30 мА плюс одно противопожарное УЗО 100 или 300 мА.

    ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Чтобы контролировать электропроводку в целом, на входе в частный дом рекомендуется устанавливать одно общее УЗО с номинальным отключающим током 300 мА в дополнение к расчетным.

    Когда установка УЗО нецелесообразна?

    Иногда устанавливать устройство просто нет смысла. Одной из таких ситуаций является наличие старой и дряхлой проводки. Умение УЗО обнаружить утечку может стать головной болью, если прибор начнет срабатывать непредсказуемо (а именно это и происходит при плохой проводке). В таком случае лучшим решением будет поставить УЗО не в цепь электроснабжения квартиры в целом, а в местах с повышенной опасностью для использования розеток.

    Нет смысла также покупать некачественное УЗО. На современном рынке можно обнаружить не только оригинальные устройства, но и широчайший ассортимент подделок неизвестного происхождения. Многие из таких приборов сделаны «на коленке за углом». Применение подобных устройств совершенно недопустимо и нецелесообразно. Перед покупкой внимательно изучите техническую документацию и сертификаты качества приобретаемого агрегата.

    Не имеет смысла установка прибора в линиях, которые дают напряжение на стационарное оборудование и светильники, а также в общих электросетях.

    Устройство

    Устройство УЗО предполагает наличие:

    • датчика утечки;
    • поляризованного магнитного реле.

    В основе действия прибора лежат законы, основывающиеся на входящей и выходящей электроэнергии в замкнутых цепях с предельно большими нагрузками. Это свидетельствует о том, что у тока должно быть только одно значение, вне зависимости от фазы прохождения.

    Внутри устройства находятся три магнитные катушки. Через первую проходит фаза, через вторую нуль. Ток создает магнитные поля на входе и на выходе катушек прибора.

    Если все работает, как должно, взаимные поля уничтожают друг друга. Если на одной из катушек происходит нарушение баланса, то есть образуется утечка тока, то это приведёт к действию третей катушки, имеющей реле для отключения питания.

    Основные технические характеристики

    Каждое УЗО обладает определенным набором технических параметров, которые следует изучить перед приобретением:

    • производитель;
    • наименование модели;
    • рабочий ток — предельная величина тока, которую прибор может коммутировать;
    • параметры электросети (напряжение и частота);
    • ток утечки — максимальная величина тока утечки, на которую реагирует прибор;
    • тип УЗО;
    • рабочий температурный диапазон;
    • номинальный условный ток короткого замыкания;
    • схема устройства УЗО.

    Расшифровка маркировки

    Маркировка наносится на корпус УЗО, что делает выбор нужной модели более удобным и легким. В первую очередь, указывается производитель, но там есть и другая важная информация:

    • «УЗО» или «ВД» — означает, что это устройство защитного отключения;
    • 16А – максимальный ток, на который рассчитаны контакты изделия и другие внутренние элементы;
    • In 30mA – ток утечки, при котором сработает УЗО;
    • 230В и 50Гц – напряжение и частота, при которых работает агрегат;
    • S — УЗО селективное;
    • знак «

    » — это означает, что устройство срабатывает на утечки переменного тока.

    Кроме того, имеются надписи около каждого контакта для правильного подключения УЗО:

    • N (сверху) – на этот контакт заводится приходящий нулевой проводник;
    • 1(сверху) – сюда подсоединяется приходящий фазный проводник;
    • 2 (снизу) – в это место подсоединяется фазный проводник, отходящий на нагрузку;
    • N (снизу) или отсутствие буквы – подключается нулевой проводник, отходящий на нагрузку.

    Чтобы выбрать УЗО, которое идеально подойдет именно для вашей электросети, необходимо детально разобраться в маркировке, пусть эта задача весьма кропотлива и утомительна.

    Виды и типы

    Современные производители предлагают самые разные виды и типы УЗО. Два самых популярных типа агрегатов по своему внутреннему исполнению на рынке электротоваров – это электромеханические (не зависят от силы тока) и электронные (зависят). Также выделяют селективные и противопожарные устройства.

    Электромеханическое

    Электромеханические УЗО широко популярны в использовании и применяются в электрических цепях переменного тока. Чем это вызвано? Тем, что при обнаружении утечки такое устройство сработает, предотвратив печальные последствия даже при самом мизерном напряжении.

    Такой тип УЗО во многих странах считается эталоном качества и тем, которое обязательно к повсеместному использованию. Немудрено, ведь такое УЗО будет работоспособным даже при отсутствии нуля в сети и может спасти чью-то жизнь.

    Электронное

    Такие УЗО легко найти на любом строительном рынке. Разница их от электромеханических в наличии внутри платы с усилителем, для работы которой необходимо питание.

    Однако у таких УЗО, как уже было сказано, есть огромный недостаток – не факт, что они сработают при утечке тока (все зависит от напряжения в сети). Если отгорел ноль, а фаза осталась, то риск поражения током никуда не девается.

    ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Мы ведем речь о преимуществах и недостатках УЗО в целом, а не конкретных моделей. Если сильно «повезет», вы можете стать обладателем некачественного УЗО как электромеханического, так и электронного.

    Селективное

    Главное отличие селективного УЗО от «собратьев» — наличие в схеме функции выдержки времени отключения цепи, которой питается нагрузка, т.е. селективности. Зачастую этот параметр не превышает 40 мс. Из этого мы делаем вывод, что селективные приборы не годятся для защиты от поражения при непосредственном прикосновении.

    Ещё одной особенностью селективных агрегатов является хорошая устойчивость по реакции на скачки тока и напряжения (вероятность ложных срабатываний почти нулевая).

    Противопожарное

    Как следует из названия, такие УЗО используются в системах электроснабжения квартир и домов для предотвращения возгораний. Однако защитить человека они не в состоянии так как ток утечки, на который они рассчитаны равен 100 или 300 мА.

    Обычно эти агрегаты устанавливаются в щитах учета или в этажных распределительных щитах. Их основная задача:

    • защита вводного кабеля;
    • защиты линий потребителей, в которых дифференциальная защита не установлена;
    • как дополнительная ступень защиты (если стоящий ниже него аппарат вдруг не сработал).

    Количество полюсов

    Так как УЗО работает на сравнении токов, которые проникают сквозь дифференциальный орган, то численность полюсов у агрегата совпадает с числом токоведущих проводников. В некоторых случаях УЗО дозволено использовать с 4-мя полюсами для работы в двух- или трехпроводной сети.

    При этом не забудьте оставить в запасе свободные полюса фаз. Агрегат будет благополучно делать свое дело не полностью, а частично, что, в общем-то, невыгодно с финансовой точки зрения, но возможно.

    Что такое УЗО в электрике? Устройство, характеристики, принцип работы

    В данной статье, мы подробно поговорим о том:

    • Что такое УЗО в электрике?
    • Разберем как работает УЗО и принцип его действия.
    • Поговорим о стандартах.
    • Рассмотрим классификацию УЗО.
    • Конструкцию.
    • Основные характеристики.
    • Применение в быту.

    Теперь, обо всем по порядку.

    Что такое УЗО в электрике?

    Аббревиатура УЗО расшифровывается как – устройство защитного отключения (более точно, устройство защиты управляемое дифференциальным током, сокращенно дифавтомат УЗО-Д).

    Устройство защитного отключения УЗО (дифавтомат УЗО-Д)

    Защита людей от поражения электрическим током остается одной из важнейших инженерных проблем с начала широкого применения электричества в промышленности и быту. Решить ее оказалось сложнее, чем защитить сами сети и электрооборудование от сверхтоков. Автоматические выключатели с тепловыми и электромагнитными расцепителями, успешно контролирующие ток нагрузки, не могут спасти человека, коснувшегося токоведущих частей, или деталей под напряжением. Также с их помощью не удается вовремя реагировать на токи утечек, связанные с нарушением изоляции и снизить опасность возникновения пожаров. Заметно улучшить ситуацию позволила разработка устройств защитного отключения, отслеживающих появление дифференциальных токов и разрывающих цепь при их определенной величине. Подобные защитный устройства получили название УЗО–Д, в СССР они были разработаны в начале 70-х в лаборатории электробезопасности ВИЭСХ и производились на Гомельском заводе электроаппаратов. Сегодня на российском рынке представлены УЗО-Д как отечественных, так и зарубежных производителей.

    Принцип работы УЗО (УЗО-Д)

    В основе работы УЗО-Д заложена фиксация тока утечки на «землю» и отключения сети при ее появлении. Факт утечки обнаруживается по разнице между токами: выходящим из УЗО и возвращающимся в него через нейтраль. Если сеть в порядке, то они равны по величине, но противоположны по направлению. При появлении утечки, например, человек коснулся провода, часть тока уйдет через его тело «на землю» по другому контуру, и в итоге ток возвращающийся в УЗО через нейтраль будет меньше выходящего. Такая же ситуация возникнет, если в каком-то электроприборе нагрузки нарушилась изоляция и под напряжением оказался корпус или другая деталь. Человек, задев за них создаст дополнительный контур «на землю», часть тока пойдет по нему и баланс нарушится (эта ситуация показана на рисунке). Разницу между выходящим и входящим токами засекает трансформатор с сердечником в виде кольца. Фазный провод и нейтраль N проходят внутри него и служат первичной обмоткой. Вторичная обмотка подключается к исполнительному механизму, размыкающему контакты. Разумеется, при повреждении изоляции контур ответвления может образоваться и без «участия» человека, но и в этом случае УЗО также сработает и защитит участок сети от опасных последствий (например, нагрева и пожара). Символом «Т» на рисунке обозначена кнопка, включающая схему тестирования устройства – УЗО -Д должно сработать при ее нажатии. Этот же принцип используется и для трехфазных устройств защиты, однако в них дифференциальный ток во вторичной обмотке появляется не только при утечках, но и при «перекосе фаз» (неравномерно распределенной между фазами нагрузке), поэтому разработаны дополнительные схемы, исключающие срабатывание из-за нарушения симметрии.

    Общая схема. Принцип работы УЗО (УЗО-Д)

    Как работает УЗО?

    Рассмотрим как работает устройство защитного отключения (УЗО-Д) на наглядном примере :

    Имеем двухпроводную электрическую цепь 220В (без заземления), конечным потребителем которой является стиральная машина. Для защиты от токов утечки в схему включено устройство защитного отключения. В нормальном режиме работы оно беспрепятственно пропускает через себя ток.

    Выходящий I1 ток и возвращающийся I2 равны.

    В результате возникшей неисправности электродвигателя, корпус стиральной машинки оказался под напряжением.

    Ничего неподозревающий человек касается корпуса машинки, в результате чего попадает под воздействие электричества.

    При возникновении тока утечки, часть тока ушло через тело человека на землю, возвращающийся ток становиться меньше выходящего. Устройство защитного отключения срабатывает.

    Человек в безопасности.

    Разобравшись как работает УЗО можно более плотно подойти к пониманию принципа его работы.

    В примерах, описанных выше и на рисунке показаны УЗО с электромеханическим исполнительным механизмом размыкания контактов. В то же время нет никаких препятствий для использования электронных узлов с полупроводниковыми «выключателями». Действительно, сегодня предлагается множество электронных приборов защиты, стоимость их в несколько раз ниже, чем электромеханических, главные недостатки – не срабатывают при падении напряжения питания и более низкая надежность.

    Стандарты

    В настоящий момент в России разработан и принят пакет стандартов, регулирующих применение, характеристики и методы проверки УЗО-Д. Их действие распространяется на устройства переменного тока с номинальным напряжением не выше 440 В и номинальным током не более 200 А, применяемых для защиты от поражения электрическим током людей и их имущества от последствий развития тока утечек. ГОСТ Р 50807-95 (2001) содержит определения, классификацию, характеристики и перечень стандартных методик проверки. Также в нем есть полные списки документов, на которые ссылается этот стандарт. Что касается правил применения, то все необходимое изложено в ГОСТ Р-30331.3 (Защита от поражения электрическим током). Эти стандарты согласованы с международными и содержат исчерпывающий объем информации по устройствам защиты, управляемым дифференциальными токами. Добавим, что стандарт ГОСТ Р 50807-95 (2001) относит к УЗО-Д не все виды защитных устройств, работающих по принципу контроля дифференциальных токов. Согласно определению УЗО-Д считаются только механические коммутационные аппараты или комплексы, размыкающие контакты при достижении дифференциальным током установленного значения. Устройство может быть реализовано в виде набора отдельных специализированных узлов, фиксирующих, измеряющих дифф. ток и узлов, разъединяющих контакты. Примером таких пространственно разделенных УЗО-Д могут служить системы защиты воздушных линий электропередачи. В то же время многочисленные электронные изделия с полупроводниковыми выключателями к стандартным УЗО-Д не относятся.

    Классификация УЗО (УЗО-Д)

    Ниже представлена классификация устройств защиты по нескольким важнейшим признакам, информация соответствует ГОСТ Р 50807-95, но представлена в более удобном и систематизированном виде.

    По способу действия:

    1. Без вспомогательного источника питания.
    2. Со вспомогательным источником питания:

    С авт. отключением при отказе источника с выдержкой времени без нее:

    • с авт. повторным вкл. при восстановлении работы источника;
    • без авт. повторного вкл. при восстановлении работы источника;

    Без авт. отключения при отказе источника:

    • с отключением в опасной ситуации после отказа источника;
    • без отключения в опасной ситуации после отказа источника;

    По способу установки:

    1. Стационарные:
    • монтаж стационарной электропроводкой
    1. Переносные:
    • монтаж гибкими проводами с удлинителями

    По числу полюсов:

    • однополюсные двухпроводные
    • двухполюсные;
    • двухполюсные трехпроводные;
    • трехполюсные;
    • трехполюсные четырехпроводные
    • четырехполюсные

    По виду защиты от сверхтоков и перегрузок по току полюсов:

    • без встроенной защиты от сверхтоков;
    • со встроенной защитой от сверхтоков;
    • со встроенной защитой от перегрузки;
    • со встроенной защитой от коротких замыканий.

    По возможности регулирования отключающего дифференциального тока:

    1. Регулируемые:
    • дискретная регулировка
    • плавная регулировка
    1. Нерегулируемые.

    По стойкости при импульсном напряжении:

    • с возможностью отключения при импульсном напряжении
    • стойкие при импульсном напряжении

    По характеристикам наличия постоянной составляющей дифференциального тока:

    1. тип АС:
    • отключение при появлении или медленном возрастании переменного синусоидального дифференциального тока.
    1. тип А:

    Отключение от дифференциальных токов:

    • синусоидальных переменных;
    • пульсирующих постоянных;
    • пульсирующих постоянных с модуляцией пульсацией до 0,006 А, с контролем угла контроля сдвига фазы, или без него независимо от полярности внезапных или медленно растущих дифференциальных токов.
    1. тип В:
    • отключение от дифференциальных токов:
    • синусоидальных переменных;
    • пульсирующих постоянных;
    • пульсирующих постоянных с модуляцией сглаженной пульсацией постоянного тока до 0,006 А;
    • постоянных от выпрямителей

    Каждый из классификационных признаков – способ действия, способ установки и др. используется не только для классификации, он также считается важнейшей характеристикой УЗО-Д. Кроме них имеется еще ряд характеристик общих для всех устройств защиты и отключения.

    Конструкция УЗО

    С технической точки зрения конструкция УЗО-Д не представляет собой ничего сложного или нового по сравнению с конструкциями автоматических выключателей. Более того, российские производители начали и освоили выпуск этих изделий как раз на базе автоматов ВА. Примером могут служить хорошо известные УЗО22 завода Сигнал, производимые на базе автоматических выключателей ВА66-29 и ВА88-29. У них механика свободного расцепителя, катушка, контакты, дугогасители – все такое же, как и у ВА. Более подробно вы можете ознакомиться с их конструкцией принципом работы и устройством в статье автоматический выключатель (бытовой). Отличие заключается только в модуле, управляемом дифференциальным током (МЗО), устройство и работа которого описаны выше. То же самое можно сказать и об УЗО, выпускаемых на основе зарубежных автоматов.

    Характеристики УЗО

    Стандарт ГОСТ Р 50807-95 (2001) дает рекомендуемые или предпочтительные значения характеристик УЗО-Д, и производители, желающие сертифицировать свою продукцию в системе ГОСТ Р должны придерживаться этих значений, но также они вправе выпускать продукцию и с другими показателями (в этом случае они не получат сертификата соответствия ГОСТ Р 50807-95). Полный перечень характеристик имеется в этом же ГОСТе, здесь будут показаны только некоторые основные. Для важнейших характеристик стандарт предлагает следующие величины.

    Номинальное напряжение Un

    100, 110, 120, 200, 220, 230, 240, 380, 400, 415, 440(В)

    Номинальный ток In

    6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200 (А)

    Номинальный отключающий дифф. ток In

    0,006; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5; 1; 3; 5; 10; 20 (А)

    номинальный неотключающий дифф. ток Inпредельный неотключающий ток при нарушении симметрии фаз

    Время отключения УЗО определяется его конструкцией и зависит от значений номинального тока и номинального отключающего дифф. тока. В ГОСТ Р 50807-95 имеются соответствующие таблицы, в качестве ориентира покажем время отключения устройства с номинальным отключающим дифф. током 0,030 А. При непосредственном прикосновении, вызвавшим дифф. ток номинального значения устройство сработает за 0,5 с, при двойном превышении номинала за 0,2 с, при дифф. токе 0, 25 А (восьмикратное превышение) УЗО-Д отключится за 0,04 с.

    Применение УЗО

    Устройство защитного отключения УЗО (УЗО-Д) применяются для защиты людей от поражения электрическим током в промышленности, сельском хозяйстве, быту и пр. Причем их нельзя рассматривать, как альтернативу другим мерам безопасности, более того стандарт ГОСТ Р-30331.3 относит их к вспомогательным устройствам и дополнительным способам защиты от прямого прикосновения. Для этих целей, а также для защиты от косвенных прикосновений в РФ применяются УЗО-Д с дифф. током отключения порядка 30мс. Устройства с большим дифф. током отключения используются для защиты электрооборудования от последствий токов утечек (пожаров, выхода из строя обор.).

    Электромеханические и электронные УЗО

    В последние десятилетия ассортимент защитных электрических аппаратов дополнился устройствами защитного отключения (УЗО), дифференциальными автоматическими выключателями (дифавтоматами), устройствами защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Перечисленные аппараты защиты позволяют повысить безопасность эксплуатации электрических сетей. Этот материал посвящен УЗО. Точнее одной из разновидностей устройств защитного отключения — электромеханическому УЗО.

    На заметку! Часто УЗО называют устройствами дифференциального тока (УДТ). Это название связано с принципом действия защитных аппаратов. Об устройстве и принципе действия УДТ будет рассказано ниже.

    Назначение УЗО

    Большинство аппаратов токовой защиты (предохранители, автоматические выключатели и другое) защищают электропроводку и подключенные к ней электроприемники от токов перегрузки и короткого замыкания. Устройства защитного отключения выполняют другие функции. В зависимости от тока срабатывания они обеспечивают защиту людей от поражения электрическим током или предотвращают возникновения пожара.

    Каждый электрик знает, что переменный ток промышленной частоты, протекающий через тело человека, становится опасным для здоровья, если его величина превышает 0.01 ампера. Токи свыше 0.1 А опасны смертельно. Поэтому пороговый ток срабатывания (уставка) УЗО защищающего человека от удара током обычно выбирается из номиналов 10 мА или 30 мА. Первая уставка используется для сырых помещений, детских комнат и так далее. Уставка 30 мА применяется для обычных условий.

    Для предотвращения пожаров устанавливают аппараты, настроенные на дифференциальные токи, превышающие 300 мА.

    Принцип действия электромеханического УЗО

    Устройства защитного отключения реагируют на токи утечки, возникающие при нарушении изоляции электропроводки или в момент прикосновения человека к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Главной особенностью токов утечки является то, что они нарушают баланс (равенство) токов протекающих через фазные провода и нулевой провод.

    Для обнаружения утечки применяется дифференциальный трансформатор. Конструктивно он состоит из:

    • ферритового кольца служащего магнитопроводом (сердечником);
    • первичных обмоток, которыми являются фазные проводники и нулевой провод, пропущенные через сердечник;
    • вторичной (измерительной) обмотки.

    При отсутствии токов утечки суммарный магнитный поток, создаваемый в сердечнике трансформатора первичными обмотками, равен нулю. При этом во вторичной обмотке ЭДС отсутствует. В случае возникновения утечки, баланс токов нарушается и во вторичной обмотке начинает наводиться ЭДС. На выводах измерительной обмотки возникает разность потенциалов. Разность потенциалов тем выше, чем больше ток утечки.

    На заметку! Электрические защиты, основанные на сравнении токов, называются дифференциальными токовыми защитами.

    Напряжение, снятое с вторичной обмотки дифференциального измерительного трансформатора подается на пороговый орган (устройство сравнения). Пороговый орган вырабатывает сигнал отключения при достижении током утечки установленного значения.

    В качестве порогового органа в электромеханических отключающих устройствах применяется поляризованное реле. В электронном УЗО устройством сравнения выступает усилитель постоянного тока, выполненный на микросхеме операционного усилителя.

    Устройство электромеханического УДТ

    Электромеханические УЗО состоят из следующих основных деталей:

    • корпуса;
    • контактной системы состоящей из клемм, к которым подключаются питающие провода, подвижных и неподвижных контактов, которыми осуществляется коммутация;
    • измерительного трансформатора и выпрямителя;
    • поляризованного реле;
    • системы механического отключения (расцепителя);
    • системы гашения электрической дуги;
    • тестовой кнопки и резистора.

    Назначение некоторых элементов

    Поляризованное реле

    Исполнительным органом в электромеханических устройствах дифференциального тока является поляризованное реле. Поляризованное реле относится к классу бистабильных реле постоянного тока. Оно может находиться как в отключенном, так и во включенном состоянии в отсутствие напряжения на его обмотке. В УЗО на обмотку поляризованного реле поступает выпрямленное напряжение от измерительного трансформатора. При достижении порогового значения происходит переключение реле, которое механически связано с расцепителем. В результате происходит отключение УДТ.

    Кнопка «ТЕСТ»

    В отличие от автоматических выключателей и других аппаратов защиты, в УЗО имеется возможность выполнения проверки работоспособности устройства. Проверка выполняется нажатием кнопки «Тест». Эта кнопка вместе со специально подобранным резистором образует цепочку, которая имитирует возникновение тока утечки. Концы цепочки соединяются с нулевым и фазным проводом. Проводники цепочки не проходят через кольцевой сердечник дифференциального трансформатора. Поэтому при проведении теста нарушается баланс магнитных потоков в измерительной системе. Номинал резистора выбирают таким образом, чтобы ток искусственной утечки был равен номинальному току срабатывания дифференциальной защиты.

    Отличие электронного УЗО от электромеханического УДТ

    Электронные и электромеханические устройства защиты отличаются только типом порогового устройства. Как уже отмечалось выше, в электронных аппаратах защиты в качестве порогового устройства используется электронный усилитель, который вырабатывает сигнал отключения. Этот сигнал подается на обычное реле, которое воздействует на механический расцепитель. Электронные компоненты, в отличие от электромеханических реле, обходятся дешевле и имеют меньший технологический разброс. Поэтому электронное УЗО, как правило, стоит меньше электромеханического аппарата защиты.

    Люди, не сталкивавшиеся ранее с устройствами защитного отключения, часто задают вопрос: как отличить электромеханическое УЗО от электронного? Отличить устройства можно по маркировке, нанесенной на лицевую часть корпуса аппарата. У всех УЗО на корпусе можно увидеть символическое изображение дифференциального трансформатора. Он изображается в виде эллипса, охватывающего силовые проводники. От трансформатора прочерчивается символическая линия связи, идущая к устройству сравнения. Устройство сравнения изображается в виде прямоугольника или треугольника. Если нарисован треугольник, то это электронное УЗО. Если прямоугольник — это электромеханическое устройство.

    Важно! Если на одном или всех изображениях фазных проводников, соединенном с подвижным контактам, есть изгибы в виде дуги или прямоугольного выступа, то вы имеете дело с автоматическим выключателем. Эти изгибы обозначают электромагнитный и тепловой расцепитель соответственно. Если к «изгибам» добавляется измерительный трансформатор и устройство сравнения, то это дифавтомат.

    На заметку! У всех УЗО всегда четное число полюсов. Устройства, применяемые в однофазной сети, имеют два полюса — фазу и ноль. Трехфазные УДТ соответственно имеют 4 полюса. Нулевые клеммы всегда маркируются латинской буквой «N».

    Вечный спор об УЗО

    На форумах электриков не затихают споры на тему: какое устройство защиты лучше использовать, УЗО электронное или электромеханическое?

    В принципе функциональных различий между аппаратами с разными пороговыми устройствами нет. Оба типа устройств дифференциального тока с успехом выполняют свои функции. Но дотошные исследователи подметили одну особенность, которой обладает электронное УЗО. Для работы операционного усилителя нужно питание. Оно берется с входных клемм аппарата защиты. Поэтому, в случае обрыва нуля или фазы питающей электронную схему, устройство теряет работоспособность. Электромеханическое УЗО лишено этого недостатка, так как исполнительный орган питается от вторичной обмотки трансформатора. Поэтому при обрыве нулевого провода «электромеханика» все равно сработает в случае возникновения утечки фазы.

    Как правильно выбрать УЗО

    Вопрос применения электронных и электромеханических аппаратов мы рассмотрели выше. О выборе уставки для разных типов помещений рассказывали тоже. Есть еще один параметр, который следовать учитывать при выборе УДТ. Этот параметр — номинальный рабочий ток. То есть ток, который УЗО выдерживает неограниченное количество времени. При выборе рабочего «номинала» можно следовать простому правилу. Рабочий ток должен быть не ниже рабочего тока автомата, который защищает питающую линию от короткого замыкания и перегрузки.

    Как правильно подключать устройства защитного отключения

    При подключении устройств защиты от токов утечки необходимо соблюдать несколько базовых правил.

    Первое и самое важное. УЗО и дифавтоматы должны эксплуатироваться в сетях с глухозаземленной нейтралью с отдельным заземляющим проводом (трехпроводная или пяти проводная система). При этом корпуса всех электроприемников защищаемых устройствами от токов утеки должны быть надежно заземлены. Заземление может осуществляться через контакты розеток или отдельным проводом «под болт».

    Опасно! Никогда не используйте нулевой провод в качестве заземления. Только отдельная земля!

    Второе. Необходимо следить за правильностью подключения проводов. Ноль должен подключаться к клеммам, помеченным буквой «N», а фазы к фазным клеммам. Это правило, на первый взгляд неочевидное, связано с подключением тестовой кнопки и электронной схемы защиты.

    Третье. Нельзя соединять между собой одноименные проводники защищаемые разными УЗО. Такую ошибку часто совершают неопытные электрики, используя общий ноль для нескольких блоков розеток. Такое соединение при подключении нагрузки моментально приводит к срабатыванию защиты.

    Как быстро проверить УЗО не подключая к сети

    У каждого аппарата защиты от токов утечки есть тестовая кнопка. С ее помощью легко выполнять периодическую проверку УДТ во время эксплуатации. Для проверки большой партии отключающих устройств, не подключенных к сети, можно воспользоваться обычной пальчиковой батарейкой 1.5 В.

    Если ее подключить к одноименным полюсам, (например к клеммам 1-2) исправное устройство сработает мгновенно, так как импульс тока при подключении не будет уравновешен обратным током. УЗО с номинальным током дифференциального расцепителя 10 или 30 мА срабатывают даже от севшей батарейки.

    Видео по теме

    Ссылка на основную публикацию