Устройство защитного отключения узо. Что такое УЗО и как оно работает? Устройств защитного отключения узо

УЗО – устройство защитного отключения. В настоящее время, УЗО применяется практически везде, а в новостройках оно обязательно.

УЗО мы устанавливаем в квартирных щитках, в электрощитах частных домов. И это, конечно, правильно, только УЗО спасает человека от удара током . Также УЗО защищает нашу квартиру или частный дом от пожаров, которые возникают из-за неисправностей в электропроводке (плохой контакт, разрушение изоляции проводов). На мой взгляд, на такой вопрос, как ставить УЗО или не ставить, ответ может быть только один — УЗО нужно устанавливать в электрощит ОБЯЗАТЕЛЬНО.

Согласно ГОСТ 51326.1-99 «Выключатели автоматические управляемые дифференциальным током бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков» автоматы управляемые диф. током (УЗО) имеют сокращение ВДТ (выключатели дифференциального тока). Такое название УЗО вы можете встретить в технической литературе, в наименовании товаров интернет магазинов. Во Франции УЗО обозначают ID (Шнайдер), в Англии — RCCD’s.

Принцип действия УЗО

Принцип действия УЗО основан на сравнении токов , которые протекают через УЗО, т.е. если своими словами – какая величина тока прошла через УЗО к потребителям, такая же величина тока должна и выйти обратно из УЗО через нулевой проводник. На картинке I 1 – ток в УЗО к электроприемнику, I 2 – ток в УЗО от электроприемника. I 1 = I 2 – это условие выполняется при качественно выполненной электропроводки или нет какого-либо вмешательства в работу электропроводки.

Предположим человек, коснулся какого-то проводника (фаза или ноль), в этом случае человек «забирает» на себя часть тока I∆n, и равенства между I 1 и I 2 уже не будет, т.к. I 1 > I 2 — I∆n. УЗО это почувствует и отключится, тем самым УЗО спасет человека от вероятной смерти из-за поражения током. УЗО обязано срабатывать за 25-40 мсек, чтобы ток, который будет протекать через организм, не увеличился до смертельно-опасного.

УЗО по количеству фаз

УЗО бывают однофазные и трехфазные . Здесь думаю всё понятно, если однофазная сеть, то УЗО однофазное – занимает 2 модуля (фаза и ноль). Если трехфазная сеть, то УЗО трехфазное – занимает 4 модуля (три фазы и ноль).

Отмечу, что в частных домах, где в последнее время подключают по три фазы мощностью 15 кВт, неправильно для защиты человека от поражения электрическим током или пожарной безопасности, устанавливать общее трехфазное УЗО, т.к. при утечке тока на одной из фаз, трехфазное УЗО отключит все три фазы. Трехфазное УЗО устанавливается на отдельных трехфазных потребителей, варочные панели (электроплиты), котлы в частных домах.

Выбор УЗО по номинальному току

Такие известные производители, как ABB и Шнайдер Электрик, выпускают модульные УЗО , которые устанавливаются на дин-рейку, с номинальными токами на 16, 25, 40, 63 А . Номинальный ток УЗО показывает величину тока, которую УЗО может пропускать сколько угодно долго. Вот исходя из этой линейки номинальных токов, и следует выбирать УЗО для электрощита в квартиру или частный дом.

Важно знать, что УЗО не имеет защиты от сверхтоков (токи короткого замыкания, перегруз) и поэтому его следует всегда защищать , номинальный ток которого меньше или равен номинальному току УЗО — это по правилам. Но я подбираю УЗО по-другому, строго на ступень выше автомата .

Объясню почему, автомат, как известно пропускает ток до 1,13 от I ном. бесконечно долго, а в интервале от 1,13-1,45 I ном. в тчение 1 часа. Предположим выбрали мы автомат на 25А и УЗО тоже на 25А. В итоге, в течение целого часа УЗО, которое рассчитано на 25А будет пропускать ток величиной 25*1,45=36А, что будет с УЗО в этом случае я не знаю, но думается, что УЗО на 25А с высокой вероятностью сгорит.

Номинальный ток УЗО указан на его лицевой части.

Встречаются УЗО на номинальные токи и 32А, и 50А, но это китайские УЗО, серьезные бренды, такие как ABB, Шнайдер Электрик или Легранд, УЗО такого номинала не выпускают.

Примеры, как правильно выбрать УЗО по номинальному току:

При этом запомните, что если «сверху» УЗО уже защищено автоматом , номинал которого меньше номинала УЗО, то после этого УЗО можно подключать автоматы, суммой номиналов хоть на 1000 А .

Номинальный отключающий ток УЗО

Номинальный отключающий ток УЗО I∆n (уставка) — это ток при котором УЗО срабатывает (отключается). Величина уставок УЗО — 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА. Следует отметить, что ток неотпускания , когда человек уже не может самостоятельно разжать руки и отбросить провод, составляет 30 мА и выше . Поэтому для защиты человека от поражения тока, выбирают УЗО с отключающим током 10 мА или 30 мА.

Номинальный отключающий ток УЗО I∆n или ток утечки также указывается на лицевой панели УЗО.

УЗО 10 мА используют для защиты электроприемников во влажных помещениях или мокрых потребителей, т.е. стиральные и посудомоечные машинки, розетки которые находятся внутри ванны или туалета, свет в ванной, теплый пол в ванной или туалете, свет или розетки на балконах и лоджиях.

СП31-110-2003 п.А.4.15 Для сантехкабин, ванных и душевых рекомендуется устанавливать УЗО с номинальным дифференциальным отключающим током до 10 мА , если на них выделена отдельная линия, в остальных случаях, например при использовании одной линии для сантехкабины, кухни и коридора, следует использовать УЗО с номинальным дифференциальным током до 30 мА.

Т.е. УЗО с уставкой 10 мА устанавливают на отдельный кабель, к которому подключается только стиральная машинка. Но если от кабельной линии еще запитаны другие потребители, например, розетки коридора, кухни, то в этом случае устанавливают УЗО с током срабатывания (уставкой) в 30 мА.

УЗО с током утечки 10 мА у АВВ выпускают только на 16А. У Шнейдер Электрик и Хагер, есть в линейке продукции УЗО на 25/10 мА и 16/10 мА.

УЗО 30 мА устанавливают на стандартные линии, т.е. обычные бытовые розетки, свет в комнатах и т.д.

ПУЭ п.7.1.79. В групповых сетях, питающих штепсельные розетки, следует применять УЗО с номинальным током срабатывания не более 30 мА. Допускается присоединение к одному УЗО нескольких групповых линий через отдельные автоматические выключатели (предохранители).

УЗО 100, 300, 500 мА называют противопожарными, такие УЗО не спасут вас от смертельного удара током, но уберегут квартиру или частный дом от возникновения пожара из-за неисправностей в электропроводке. Такое УЗО на 100-500 мА устанавливаются в вводных щитках, т.е. в начале линии.

В США используют УЗО с номинальным отключающим током 6 мА, в Европе до 30 мА.

Следует отметить, что УЗО отключается в пределах уставки 50-100% , т.е. если у нас УЗО на 30 мА, то отключаться оно должно в пределах 15-30 мА.

Есть проектировщики, которые продвигают двойные диф. защиты «мокрых» потребителей. Это когда, например стиральная машинка, подключена к УЗО 16/10 мА, которое в свою очередь подключено к групповому УЗО 40/30 мА.

В итоге, что мы получим? При малейшем «чихе» стиральной машинки, мы отключаем всю группу автоматов (свет кухни, бойлер и свет комнаты), т.к. в большинстве случаев неизвестно, какое сработает УЗО 25/30 мА или 16/10 мА, либо сработают оба.

Согласно свода правил по проектированию электроустановок жилых и общественных зданий :

СП31-110-2003 п.А.4.2

Но справедливости ради, следует отметить, что если электропродка смонтирована качественно, то УЗО не срабатывают годами. Поэтому в данном случае — последнее слово за заказчиком.

Типы УЗО по принципу срабатывания

По принципу срабатывания УЗО подразделяют на электронные и электромеханические . Электронные УЗО на порядок дешевле, чем электромеханические УЗО. Это объясняется его меньшей надежностью и дешевизной производства. Электронное УЗО «питается» от сети, и работа электронного УЗО зависит от параметров и качества этой самой электросети.

Приведу такой пример, у нас отгорел ноль в этажном щитке, соответственно пропадет питание электронного УЗО и оно не будет работать. И если в этом время произойдет замыкание фазы на корпус прибора, а человек его коснется, то электронное УЗО не сработает, т.к. оно просто напросто не работает, нет питания электроники из-за обрыва нуля. Или если по-простому электроника – это электроника, а китайская электроника – это вдвойне «электроника», которая может отказать в любой момент. Поэтому электромеханическое УЗО, которое не зависит от состояния сети, намного надежнее, чем электронное УЗО.

В основе принципа действия лежит сравнение входящего и выходящего тока УЗО обычного дифференциального трансформатора тока, и если ток не равен и больше уставки (номинальный отключающий ток УЗО в мА), как уже указывалось выше, то УЗО отключается.

По этим схемам можно определить, электронное УЗО или электромеханическое, схемы наносят на корпуса УЗО.

Известные производители, такие как ABB, Шнайдер Электрик, Хагер или Легранд не производят электронных УЗО, только электромеханические УЗО. Я ставлю в свои электрощиты электромеханические УЗО.

Для сравнения электронного и электромеханического УЗО предлагаю фото с их «внутренностями». Я бы выложил электронное УЗО, какого-либо известного бренда, а не китайского, но, как писал выше, АББ, Шнайдер Электрик, Легранд и другие серьезные производители, не выпускают электронных УЗО.

Типы УЗО АС, А, В

В зависимости от типа, УЗО обязано отключаться от разного вида утечек тока, есть УЗО, которые отключают только переменный ток, есть УЗО которые переменный и пульсирующий ток:

Реагирует на мгновенный переменный дифференциальный ток утечки, т.е. это обычные потребители: освещение, теплые полы, холодильники, конвекторы и др. Тип УЗО АС обозначается на панели, это либо буквы АС, либо специальный символ (пиктограмма) или и то и другое вместе.

Реагирует, как на переменный, так и на пульсирующий ток утечки, который может медленно нарастать или возникать внезапно. Это приборы, в которых используются выпрямители и импульсные блоки питания: компьютеры, стиральные машинки, телевизоры, посудомойки, микроволновки, т.е. там, где всем управляет электроника. В некоторых инструкциях на современные электроприборы отдельно указывается, что необходима установка УЗО типа А. Пиктограмма для УЗО тип А выглядит следующим образом

УЗО тип А дороже, чем УЗО тип АС, т.к. «охватывает» бОльшую зону защиты. Но следует отметить, что уровень защиты с УЗО типа АС выше, чем если бы УЗО не было бы вообще.

ПУЭ 7.1.78. В зданиях могут применяться УЗО типа «А», реагирующие как на переменные, так и на пульсирующие токи повреждений, или «АС», реагирующие только на переменные токи утечки. Источником пульсирующего тока являются, например, стиральные машины с регуляторами скорости, регулируемые источники света, телевизоры, видеомагнитофоны, персональные компьютеры и др.

Часто у читателей возникает вопрос: «Какое УЗО поставить на холодильник, стиральную машинку, посудомойку, варочную панель и т.д.?». Самый правильный ответ, вы найдете в инструкциях на бытовую технику.

Но, например, в Европе разрешено устанавливать УЗО только тип А. УЗО тип АС запрещены.

УЗО тип В — редкость в России, их применяют в промышленности, где помимо прочих видов утечек, есть утечки выпрямленного тока, в быту УЗО тип В не применяют.

Задержка отключения (селективность) УЗО

По выдержке времени срабатывания УЗО разделяют на 3 типа:

УЗО без выдержки времени , применяют для защиты человека от поражения током и от возгораний вследствие неисправностей электропроводки. УЗО без выдержки времени устанавливают на линии электроприемников. И являются первой ступенью защиты.

УЗО тип S (селективное) , также его называют противопожарным. Данное УЗО тип S срабатывает с задержкой (0,2-0,5 сек), поэтому человека оно не защищает, а лишь защищает от возникновения пожаров. Противопожарное УЗО устанавливается в начале линии после вводного автомата и защищает вводной кабель и подключение автоматики в щитке, а также является второй ступенью диф. защиты всего дома от пожара.

Определить, что это УЗО селективное, можно по букве «S» на панели, которая и обозначает, что УЗО селективное с выдержкой времени на отключение.

Примеры однофазного селективного противопожарного УЗО ABB с током утечки на 100мА и трехфазного противопожарного УЗО на 300 мА от Шнейдер Электрик.

УЗО тип S выбирают с номинальным током утечки 100-300 мА . Протипожарное УЗО с уставкой 100-300 мА является второй ступенью защиты, а согласно правил, если в схеме установлены на одной линии несколько УЗО, то каждая последующая ступень должна быть с бОльшей выдержкой времени на срабатывание и уставкой по току.

СП31-110-2003 п.А.4.2 При установке УЗО последовательно должны выполняться требования селективности. При двух- и многоступенчатой схемах УЗО, расположенное ближе к источнику питания, должно иметь уставки тока срабатывания и время срабатывания не менее чем в три раза большие, чем у УЗО, расположенного ближе к потребителю.

Если б не было выдержки времени, а на линии у нас стоит два УЗО, одно на 30 мА, другое на 100 мА, то при утечках тока срабатывали бы оба УЗО и УЗО на 100 мА обесточило бы весь дом . Поэтому, чтобы не выбегать в труселях по морозу на улицу и включать противопожарное УЗО в уличном щитке, противопожарное УЗО выбирается с уставкой, достаточной для предотвращения пожара.

УЗО тип G , тоже самое, что и тип S, только с меньшей выдержкой времени 0,06-0,08 сек. УЗО редкие, и ждать их «приезда» приходилось по 2-3 месяца, что для меня очень неудобно,т.к. электрощитки зависают на долгий срок.

Схема подключения УЗО

Питание (электричество) можно подавать, как на нижние, так и на верхние контакты УЗО — это утверждение относится ко всем ведущим производителям электромеханических УЗО.

Пример из инструкции для УЗО ABB F200

Я разделяю схемы подключения УЗО на 2 вида:

Схема подключения трехфазного электродвигателя через УЗО

Часто в комментариях спрашивают о подключении трехфазного двигателя (насоса) через УЗО, вопрос возникает из-за отсутствия в трехфазных электродвигателях нейтрали.

Собственно ничего сложного в этом нет, для корректной работы трехфазного УЗО нулевой проводник мы подключаем на нулевую клемму УЗО со стороны питания, а со стороны двигателя она остается пустая.

УЗО следует проверять не реже, чем 1 раз в месяц. Делается это достаточно просто, достаточно нажать на кнопку «ТЕСТ» , которая есть на любом УЗО.

УЗО обязано отключиться, делать это следует при снятой нагрузке, когда выключены телевизоры, компьютеры, стиральная машинка и т.д., чтобы лишний раз не «дергать» чувствительное оборудование».

Мне нравятся УЗО АББ, у которых как и у выключателей АББ серии S200, есть индикация включенного (красный цвет) или отключенного (зеленый цвет) положения.

Также, как у выключателей ABB S200, есть по два контакта на каждом полюсе сверху и снизу.

Спасибо за внимание.

Вступление

Для защиты людей и животных разработаны специальные электротехнические устройства. Называются они устройство защитного отключения, сокращенно УЗО. УЗО защищает от поражения электрическим током, при касании оборудования оказавшегося под напряжением. Защита происходит как при прямом, так и при косвенном касании оборудования, находящегося под напряжением. Кроме этой задачи УЗО используется для контролирования состояния изоляции электропроводки. Это обеспечивает дополнительную защиту помещения от пажара. Разберем функции устройства защитного отключения (УЗО) подробнее.

Функции УЗО

УЗО защищает человека и животных от поражения током при прикосновении к корпусам электроприборов, оказавшихся под напряжением.

Токопроводящие корпуса и отдельные элементы оборудования и приборов могут оказаться под напряжением. Это безусловно аварийная ситуация и возникнуть она может в двух случаях.

1. Если на корпус прибора замкнулся фазный провод электропроводки, то при условии заземления корпуса, происходит так называемое короткое замыкание. Для отключения сети, при коротком замыкании, предназначены автоматы защиты. Но корпус может быть не заземлен или сопротивление цепи замыкания очень велико и автоматы защиты не сработают. Решит задачу защиты, в этом случае, установка УЗО в электроцепь.
2. Или касание фазного провода корпуса оборудования не полное. Тоесть изоляция на токоведущих проводах может лишь повредится, и тогда появятся, так называемые токи утечки. Ток утечки может не только неприятно «кусаться», но быть смертельно опасным, особенно во влажных помещениях. Защитит от токов утечки правильно подобранное и установленное УЗО.

Выводы

Основные функции УЗО две:

• Обнаруживать ток утечки и автоматически отключать электрическую цепь. Время отключения цепи УЗО 200 миллисекунд (1 миллисекунда =0,001 секунды).
• Защищать не только от косвенного, но и от прямого прикосновения. Прямое прикосновение это касание человеком или зверем к токоведущим частям приборов находящихся под напряжением.

Дополнительная функция УЗО

УЗО установленное на входе электропитания в дом, обеспечивает дополнительную пожаробезопасность помещения. В некоторых странах установка УЗО с чувствительностью в 500 mAобязательно. У нас (в РФ) установка УЗО на 300 mAна вводе в дом, для защиты от пожара носит рекомендательный характер.

Разберем, как УЗО контролирует токи утечки и как вообще оно срабатывает.

Принцип действия устройства защитного отключения (УЗО)

Рассмотрим принцип действия УЗО, на объяснении принципа действия реле тока повреждения (Схема 1,Схема 2)

В корпусе УЗО есть магнитная цепь, выполненная из кругового сердечника. Вокруг сердечника протекают ток ВХОДА потребителя (I1) и ток ВЫХОДА потребителя(I2).В нормальном режиме работы эти токи равны и система находится в равновесии.

Схема 1.

class="eliadunit">

При возникновении тока утечки со стороны потребителя(Id),равновесие токов нарушается и по измерительной обмотке сердечника УЗО начинает течь ток пропорциональный току утечки. Реле в УЗО срабатывает, потому что реле запитано от этой измерительной обмотки. «Реле срабатывает» это значит, что цепь размыкается, и ток на поврежденный потребитель не поступает и как следствие УЗО защищает человека от тока утечки.

Разность токов называется дифференциальным током, поэтому говорят, что УЗО реагирует на дифференциальные токи в цепи.

А автомат защиты, совмещенный с УЗО, называют дифференциальный автомат защиты. Тоесть он срабатывает и на ток короткого замыкания и на дифференциальный ток, возникающий при утечки тока.

Схема 2:Принцип работы устройства защитного отключения (УЗО) на схеме с системой питания TN-S.

Схема 2.

Условные обозначения:

• I 1 - ток на ВХОДЕ потребителя
• I2 - ток на ВЫХОДЕ потребителя
• Id - ток утечки
• Ic - ток через тело при касании корпуса находящегося под напряжением
• RA - сопротивление заземления

Читайте и смотрите наглядную схему работы УЗО в ситеме TN-S . Формат схемы 750×1120 точек.Статья с формулами и таблицами.

Устройство защитного отключения (УЗО) – это прибор, предназначенный для защиты человека от поражения электричеством. Он отключает ток в случае его утечки, которая может произойти из-за пробоя изоляции или контакта человека с элементами, проводящими ток. Действует УЗО путем сравнения токов, протекающих по проводу фазы и нейтрали. При отсутствии дефектов сети или неисправностей приборов токи будут равны. Если человек коснется оголенного провода, произойдет утечка тока. Заметив, что она выше номинальной, устройство защитного отключения разомкнет сеть. Это произойдет настолько быстро, что человек не успеет пострадать. То же самое будет в случае повреждения изоляции проводки или ее перегрева. При чем благодаря оперативной работе УЗО электричество отключится быстро, предотвратив тем самым возгорание.
Номинальный отключающий ток утечки – величина, от которой зависит работа устройства защитного отключения. Она определяет, какова сила тока при повреждении или контакте с человеком, при которой УЗО начинает действовать. Как правило, производители используют несколько значений: 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА.

Виды УЗО: основные преимущества и недостатки

Устройства защитного отключения бывают двух видов. Они различаются по типу тока, на который они способны реагировать.

• А – усовершенствованный тип УЗО, характеризующийся надежной защитой человека от возможных перебоев электрической сети. Благодаря быстрой реакции на переменный и постоянный дифференциальный ток устройство оптимально подходит для применения в бытовых условиях. Ведь в жилых домах или квартирах часто используются приборы, сочетающие в себе несколько видов тока. Например, аудио- и видеотехника, компьютеры. УЗО типа А характеризуется сравнительно высокой стоимостью.
• АС – тип УЗО, реагирующий только на переменный ток утечки. Это ограничивает возможности его защиты, но и значительно снижает цену. УЗО АС является устаревшей моделью. В ряде случаев его использование противоречит технике безопасности.

Где применяются устройства защитного отключения

Сфера применения УЗО разнообразна, ведь безопасность при работе с электроэнергией важна как в быту, так и на промышленных предприятиях. Тем более что различные виды устройств подходят под характеристики и особенности конкретных помещений и потребностей владельцев. Например, для квартир оптимально подойдут УЗО с возможностью защиты отдельных потребителей электрической энергии (стиральных машин, компьютеров и прочего). Удобство отдельного подключения – в том, что при возникновении опасной ситуации электричество отключается только в сегменте цепи, где произошла утечка. Электроснабжение во всей квартире при этом сохраняется. Безусловно, такой вариант является более современным и продуманным. Стоит только учесть, что цена его будет несколько превышать стоимость УЗО, устанавливаемого на все помещение.

Второй способ установки УЗО – комплектация щитков в квартирах, на заводах и в других помещениях. Это позволяет надежно и по приемлемой цене защитить людей и объект от возникновения пожара или других опасностей, связанных с током. Важно помнить, что такой вариант устройства срабатывает на отключение энергии во всем помещении. Поэтому при возникновении утечки тока будет сложно выяснить, на какой именно ветке она произошла, поскольку электричество отключится во всем помещении.
Независимо от типа установки, УЗО монтируются в электрический шкаф. Можно приобрести его специально под устройство или оставить уже имеющийся.

Как выбрать надежное УЗО

Выбор устройства защитного отключения во многом зависит от нагрузки на электрическую цепь в помещении, где оно будет устанавливаться. Как правило, они рассчитаны на работу в одно- или в трехфазной сети. Если, в квартире нагрузка на электрическую сеть невелика и достаточно будет номинальной мощности 32 А, оптимальным вариантом станет двухполюсный УЗО. Если же в помещении предполагается работа множества электроприборов, мощной техники, оборудования, то лучше будет установить щиток с четырехполюсные УЗО.

Также важно перед приобретением протестировать устройство защитного отключения. Каждый вариант предполагает кнопку «Тест». При ее нажатии имитируется ток утечки. Если УЗО отвечает всем заявленным характеристикам, оно сработает.

Аббревиатура УЗО создана от словосочетания «Устройство защитного отключения», которое определяет назначение прибора, заключающееся в снятии напряжения с подключенной к нему схемы при возникновении случайных пробоев изоляции и образовании через них токов утечек.

Принцип работы

Для работы УЗО используется принцип сравнения входящих в контролируемую часть схемы и выходящих из нее токов на основе дифференциального трансформатора, который переводит первичные величины каждого вектора в строго пропорциональные по углу и направлению вторичные для геометрического сложения.

Метод сравнения можно представить обыкновенными весами или балансиром.

Когда равновесие соблюдено, то все работает нормально, а при его нарушениях изменяется качественное состояние всей системы.

У однофазной цепи сравниваются подходящий к измерительному органу вектор тока фазы и выходящий из нее - нуля. При нормальном режиме работы с надежной целой изоляцией они равны, уравновешивают друг друга. Когда возникает неисправность в схеме и появляется ток утечки, то баланс между рассматриваемыми векторами нарушается на его величину, которая замеряется одной из обмоток трансформатора и передается блоку логики.

Сравнение токов в трехфазной цепи осуществляется по этому же принципу, только через дифференциальный трансформатор пропускаются токи всех трех фаз, а небаланс создается на основе их сравнения. В нормальном режиме работы токи трех фаз при геометрическом сложении сбалансированы, а при нарушениях изоляции любой фазы возникает ток утечки в ней. Его величина определяется суммированием векторов в трансформаторе.

Структурная схема

Упрощенно работу устройства защитного отключения можно по блокам представить структурной схемой.

Небаланс токов из измерительного органа направляется на логическую часть, которая работает по принципу реле:

1. электромеханического;

2. или электронного.

Важно понимать различие между ними. Электронные системы сейчас бурно развиваются и пользуются все большей популярностью по многим причинам. Они имеют широкий функционал, большие возможности, но требуют для работы логики и исполнительного органа электрическое питание, которое обеспечивает специальный блок, подключаемый к основной цепи. Если электричество отключится по различным причинам, то такое УЗО, как правило, не сработает. Исключение составляют редкие электронные модели, оснащенные этой функцией.

Электромеханические реле использует механическую энергию взведенной пружины, которая напоминает по принципу работы обыкновенную мышеловку. Чтобы реле сработало достаточно минимального механического усилия на очуствленный исполнительный элемент.

Как мышка дотрагивается до приманки подготовленной мышеловки, так и возникающий при небалансе в дифференциальном трансформаторе ток от утечки ведет к срабатыванию исполнительного элемента и отключению напряжения со схемы. Для этого в реле встроены силовые контакты в каждую фазу и контакт подготовки тестера.

Любой тип реле обладает определенными преимуществами и недостатками. Электромеханические конструкции надежно работают на протяжении многих десятилетий и хорошо себя зарекомендовали. Они не требует наличия внешнего питания, а электронные модели - зависят от него полностью.

В настоящее время считается общепризнанным, что наиболее эффективной мерой защиты от поражения электрическим током в электроустановках напряжением до 1000 В является устройство защитного отключения (УЗО) по току утечки.

Не возражая против важности этой меры защиты, большинство специалистов на протяжении многих лет ведут споры относительно значений основных параметров УЗО - тока установки, времени срабатывания и надежности. Объясняется это тем, что параметры УЗО тесно связаны с его стоимостью и условиями эксплуатации.

Действительно, чем ниже ток уставки и меньше время срабатывания, чем выше надежность УЗО, тем дороже его стоимость.

Кроме того, чем ниже ток уставки и меньше время срабатывания УЗО, тем жестче требования к изоляции защищаемого участка, поскольку даже незначительное ухудшение ее в условиях эксплуатации может приводить к частым, а в ряде случаев и длительным, ложным отключениям электроустановки, делая тем самым невозможной ее нормальную эксплуатацию.

С другой стороны, чем выше ток уставки УЗО и больше время его срабатывания, тем хуже его защитные свойства.

Конструкция УЗО

Компоновка однофазного УЗО представлена на картинке ниже.

В ней на входные клеммы подводится напряжение, а на выходные - подключается контролируемая схема.

Трехфазное устройство защитного отключения изготовлено так же, но в нем контролируются токи всех фаз.

На представленном рисунке показано четырехпроводное УЗО, хотя в продаже есть трехпроводные конструкции.

Как проверить УЗО

В любой модели конструкции встроена функция проверки работоспособности. Для этого используется блок «Тестер», представляющий собой разомкнутый контакт - кнопку с пружинным самовозвратом и токоограничивающий резистор R. Его величина подобрана для создания минимально достаточного тока, искусственно имитирующего утечку.

При нажатии кнопки «Тест» подключенное в работу УЗО должно отключиться. Если этого не произошло, то его следует браковать, искать поломку и ремонтировать или заменять исправным. Ежемесячное тестирование устройства защитного отключения повышает надежность его эксплуатации.

К слову, исправность электромеханических и отдельных электронных конструкций легко проверить в магазине до покупки. С этой целью достаточно при включенном реле кратковременно подать ток в цепь фазы или нуля от батарейки с любой полярностью подключения по варианту 1 и 2.

Исправное УЗО с электромеханическим реле сработает, а электронные изделия в подавляющем большинстве случаев так не проверить. Им для работы логики нужно питание.

Как подключить УЗО к нагрузке

Устройства защитного отключения разрабатываются для использования в схемах электроснабжения по системе TN-S либо TN-C-S с подключением в электропроводке защитной нулевой шины РЕ, к которой подключаются корпуса всех электрических приборов.

В этой ситуации при нарушении изоляции возникающий на корпусе потенциал сразу стекает через проводник РЕ на землю и орган сравнения вычисляет неисправность.

В нормальном режиме электроснабжения УЗО не отключает нагрузку, поэтому все электроприборы работают оптимально. От тока каждой фазы в магнитопроводе трансформатора наводится свой магнитный поток Ф. Поскольку они равны по величине, но противоположно направлены, то взаимно уничтожают друг друга. Суммарный магнитный поток отсутствует и не может навести в обмотке реле ЭДС.

При возникновении утечки опасный потенциал стекает на землю через защитную шину РЕ. В обмотке реле наводится ЭДС от возникшего небаланса магнитных потоков (токов в фазе и нуле).

Устройство защитного отключения мгновенно вычисляет таким способом неисправность и в доли секунды обесточивает схему силовыми контактами.

Особенности работы УЗО с электромеханическим реле

Использование механической энергии взведенной пружины в отдельных случаях может быть выгоднее, чем применение специального блока для электрического питания логической схемы. Рассмотрим это на примере, когда ноль питающей сети оборван, а фаза поступает.

В такой ситуации статические электронные реле не будут получать питание, а, следовательно, не смогут работать. В то же время в этой ситуации у трехфазной системы возникает перекос фаз и повышение напряжения.

Если произойдет в ослабленном месте пробой изоляции, то потенциал появится на корпусе и будет уходить через РЕ-проводник.

В УЗО с электромеханическим реле защиты отработают нормально от энергии взведенной пружины.

Как работает УЗО в двухпроводной схеме

Неоспоримые преимущества защит от токов утечек в электрооборудовании, выполненном по системе TN-S посредством использования УЗО, привели к их популярности и желанию отдельных владельцев квартир устанавливать УЗО в двухпроводке, не оборудованной РЕ-проводником.

В этой ситуации корпус электроприбора изолирован от земли, не сообщается с ней. Если возникает пробой изоляции, то потенциал фазы появляется на корпусе, не стекает с него. Человек, имеющий контакт с землей и случайно прикоснувшийся к прибору, попадает под действие тока утечки точно так же, как и в ситуации без УЗО.

Однако, в схеме без устройства защитного отключения ток может проходить через тело длительно. Когда же УЗО установлено, то оно почувствует неисправность и отключит напряжение за время уставки в течение долей секунды, чем снизит и степень получения электротравмы.

Таким образом, защита облегчает спасение человека при попадании под напряжение в зданиях, оборудованных по схеме TN-C.

Многие домашние мастера пытаются самостоятельно устанавливать УЗО в старых домах, ожидающих реконструкцию для перехода на систему TN-C-S. При этом в лучшем случае выполняют самодельный контур заземления или просто подключают корпуса электроприборов к водопроводной сети, батареям отопления, железным деталям фундамента.

Такие подключения могут создать критические ситуации при возникающих неисправностях и причинить серьезный ущерб. Работы по созданию контура заземления должны выполняться качественно и контролироваться электрическими замерами. Поэтому их выполняют подготовленные специалисты.

Виды крепления

Большинство УЗО выполняется в стационарном исполнении для крепления на распространенную Din-рейку в электрощитке. Однако, в продаже можно встретить переносные конструкции, которые подключаются в обычную электророзетку, а от них дальше запитывается защищаемый прибор. Они стоят чуть дороже.

Как работает УЗО:

Все УЗО относятся к категории электронной защитной аппаратуры. Тем не менее, по своему функциональному назначению, устройство защитного отключения значительно отличается от стандартных автоматических выключателей. В чем же их различие, и как работает УЗО в сравнении с автоматом?

Всем известно, что с течением времени, происходит старение изоляции проводов. Могут возникнуть ее повреждения, а контакты, соединяющие токоведущие части, постепенно ослабевают. Эти факторы, в конечном итоге, приводят к утечкам тока, из-за которых происходит искрение и дальнейшее возгорание. Нередко, таких аварийных фазных проводов, находящихся под напряжением, могут нечаянно коснуться люди. В этой ситуации, удар током представляет серьезную опасность.

Назначение УЗО

Устройства защитного отключения должны реагировать даже на незначительные кратковременные утечки тока. В этом и заключается их основное отличие от автоматических выключателей, срабатывающих только при перегрузках и коротких замыканиях. У автоматов очень высокая время-токовая характеристика срабатывания, тогда как УЗО срабатывает практически мгновенно, при наличии даже самого минимального тока утечки.

Основным предназначением УЗО является защита людей от возможных поражений электротоком, а также предотвращение опасных утечек тока.

Принципы работы УЗО

С технической точки зрения, любое УЗО является быстродействующим выключателем. В основе принципов работы устройства защитного отключения лежит реагирование датчика тока на изменяющийся , протекающий в проводниках. Именно по этим проводникам и происходит подача тока на электроустановку, которую защищает УЗО. На сердечник производится намотка дифференциального трансформатора, который и является датчиком тока.

Для определения порога срабатывания УЗО, имеющего определенное значение тока, применяется высокочувствительное магнитоэлектрическое реле. Надежность релейных конструкций считается достаточно высокой. Кроме релейных, в настоящее время стали появляться электронные конструкции устройств. Здесь пороговый элемент определяет специальная электронная схема.

Однако, обычные релейные устройства представляются более надежными. Приведение в действие исполнительного механизма как раз и осуществляется с помощью реле, в результате, происходит разрыв электрической цепи. Данный механизм состоит из двух основных элементов: контактной группы, рассчитанной на максимальный ток и пружинного привода, производящего разрыв цепи, при возникновении аварийной ситуации.

Чтобы проверить исправность устройства, внутри него существует специальная цепь, искусственно создающая утечку тока. Это приводит к срабатыванию прибора и дает возможность периодически проверять его исправность, не вызывая специалистов по проведению электроизмерений.

Непосредственная работа УЗО осуществляется по следующей схеме. Следует рассмотреть ситуацию, когда система электроснабжения работает нормально и токи утечки отсутствуют. Рабочий ток проходит через трансформатор и производит наведение магнитных потоков, направленных навстречу друг другу и одинаковых по величине. При их взаимодействии ток во вторичной обмотке трансформатора имеет нулевое значение, и срабатывания порогового элемента не происходит. Когда появляется утечка тока, то происходит нарушение баланса токов в первичной обмотке. Из-за этого, во вторичной обмотке появляется ток. Благодаря этому току, срабатывает пороговый элемент, а исполнительный механизм приводится в действие и обесточивает контролируемую цепь.

С технической точки зрения устройство защитного отключения состоит из пластмассового корпуса, устойчивого к возгоранию. На его задней части имеются специальные замки под установку на в электрическом щитке. Кроме уже рассмотренных элементов, внутри корпуса установлена дугогасительная камера, нейтрализующая электроразрядную дугу. Для подключения проводов используются зажимы.

Параметры срабатывания УЗО

Для правильного выбора уставки срабатывания устройства, следует помнить об опасности переменного тока для человека. Под его действием наступает фибрилляция сердца, когда сокращения равны частоте тока, то есть, 50 раз в секунду. Такое состояние вызывает ток, начиная со 100 миллиампер.

Поэтому, уставки, при которых срабатывает УЗО, выбираются с запасом на уровне 10 и 30 миллиампер. Самые низкие значения используются в помещениях с повышенной опасностью, например, в ванных комната. Наиболее высокие уставки составляют 300 мА. УЗО с такими уставками применяются в зданиях, защищая их от возгораний из-за поврежденной .

При выборе УЗО учитывается номинальный ток, требуемая чувствительность и количество полюсов, в соответствии с фазами питающей сети. Необходимо проверять степень термической устойчивости прибора, а также способность к включению и отключению, исходя из расчетных сетевых параметров.

Значение номинального тока для УЗО должно быть выше, чем у автомата. Меньший токовый номинал автомата позволит уберечь УЗО от повреждений при коротком замыкании в цепи.

Как подключить УЗО

Все клеммы на корпусе УЗО промаркированы соответствующими буквами. Клемма N предназначена для нулевого провода, а L - для фазного провода. Поэтому, должны подключаться к своим зажимам.

Также, необходимо учитывать положение входа и выхода и ни в коем случае не менять их местами. Вход расположен в верхней части устройства. К нему подключаются питающие провода, идущие через вводный автомат. Выход располагается в нижней части УЗО и к нему подключается нагрузка. Если перепутать положение входа и выхода, то возможны ложные срабатывания устройства защитного отключения или его полный отказ от работы.

Монтаж УЗО производится в вместе с обычными автоматическими выключателями.Таким образом, приборы, установленные вместе, обеспечивают защиту не только от коротких замыканий и перегрузок, но и от токов утечки. Одновременно, находится под защитой и само УЗО, которое подключается за вводным автоматом.

Подключение устройства защитного отключения в квартире или частном доме имеет свои особенности. Для квартир, где используется однофазная сеть, схема подключения УЗО собирается следующим образом, соблюдая определенную последовательность: вводный автомат=>прибор учета электроэнергии=>само УЗО с током утечки 30 мА=>вся электрическая сеть. Для потребителей с большой мощностью рекомендуется использовать собственные кабельные линии с подключением отдельных устройств защитного отключения.

В больших частных домах, схема подключения защитных устройств отличается от квартир, в силу своей специфики. Здесь все приборы подключаются следующим образом: вводный автомат=>прибор учета электроэнергии=>вводное УЗО с селективным действием (100-300 мА)=>автоматические выключатели для отдельных потребителей=>УЗО на 10-30 мА на отдельные группы потребителей.

УЗО ошибки при подключении

Правильное подключение защитных устройств является залогом надежной работы всей электрической сети.