УЗО. Устройство, принцип действия, схемы включения и характеристики 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.

Работа УЗО на электронных компонентах зависит от наличия напряжения в сети. Для отключения 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;

или без нее.

При этом их наделяют способностью:

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

запрета АПВ.

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;

2. без настроек.

Корректировку приборов первой группы можно проводить:

дискретно;

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.

УЗО (Устройство Защитного Отключения) — это коммутационный аппарат предназначенный для защиты электрической цепи от токов утечки, то есть токов протекающих по нежелательным, в нормальных условиях эксплуатации, проводящим путям, что в свою очередь обеспечивает защиту от пожаров (возгорания электропроводки) и от поражения человека электрическим током.

Определение «коммутационный» означает, что данный аппарат может включать и отключать электрические цепи, другими словами производить их коммутацию.

УЗО так же имеет другие варианты названий, например: дифференциальный выключатель, выключатель дифференциального тока, (сокращенно выключатель диф тока) и т.п.

Устройство и принцип работы УЗО

И так для наглядности представим простейшую схему подключения через УЗО лампочки:

Из схемы видно, что при нормальном режиме работы УЗО, когда его подвижные контакты замкнуты, ток I 1 величиной, к примеру, 5 Ампер от фазного провода проходит через магнитопровод УЗО, затем через лампочку, и возвращается в сеть по нулевому проводнику, так же через магнитопровод УЗО, при этом величина тока I 2 равна величине тока I 1 и составляет 5 Ампер.

В такой ситуации часть тока электрической цепи поступающая от фазного провода не будет возвращаться в сеть, а проходя через тело человека будет уходить в землю следовательно ток I 2 который будет возвращаться в сеть через магнитопровод УЗО по нулевому проводу будет меньше тока I 1 поступающего в сеть, соответственно и величина магнитного потока Ф 1 станет больше величины магнитного потока Ф 2 , в результате чего в магнитопроводе УЗО суммарный магнитный поток уже не будет равен нулю.

К примеру ток I 1 =6А, ток I 2 =5,5А, т.е. 0,5 Ампера протекает через тело человека в землю (т.е. 0,5 Ампера — ток утечки), тогда магнитный поток Ф 1 будет равен 6 условных единиц, а магнитный поток Ф 2 — 5,5 условных единиц тогда суммарный магнитный поток будет равен:

Ф сумм = Ф 1 + Ф 2 =6+(-5,5)=0,5 усл. ед.

Возникший суммарный магнитный магнитный поток индуктирует электрический ток во вторичной обмотке который проходя через магнитоэлектрическое реле приводит его в работу, а оно, в свою очередь, размыкает подвижные контакты отключая электрическую цепь.

Проверка работоспособности УЗО осуществляется нажатием кнопки «ТЕСТ». Нажатие данной кнопки искусственно создает в УЗО утечку тока, что должно привести к отключению УЗО.

Схема подключения УЗО.

ВАЖНО! Так как в УЗО отсутствует защита от сверхтоков, при любой схеме его подключения должна быть предусмотрена так же установка , для защиты УЗО от токов перегрузки и короткого замыкания.

Подключение УЗО осуществляется по одной из следующих схем, в зависимости от типа сети:

Подключение УЗО без заземления:

Такая схема применяется, как правило, в зданиях со старой электропроводкой (двухпроводной), в который отсутствует заземляющий провод.

Подключение УЗО с заземлением:

N- C- S (когда нулевой проводник разделяется на нулевой рабочий и нулевой защитный):

Схема подключения УЗО в электросети (когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены):

ВАЖНО! В зоне действия УЗО нельзя объединять нулевой защитный (провод заземления) и нулевой рабочий проводники! Другими словами нельзя в схеме, после установленного УЗО, соединять между собой рабочий ноль (синий провод на схеме) и провод заземления (зеленый провод на схеме).

Ошибки в схемах подключения из-за которых выбивает УЗО.

Как было сказано выше УЗО срабатывает на токи утечки, т.е. если сработало УЗО — это значит, что произошло попадание человека под напряжение или по какой либо причине оказалась повреждена изоляция электропроводки или электрооборудования.

Но что если УЗО самопроизвольно срабатывает и при этом повреждений нигде нет, а подключенное электрооборудование исправно? Возможно все дело в одной из следующих ошибок в схеме сети защищаемой УЗО.

Одной из самых распространенных ошибок является объединение нулевого защитного и нулевого рабочего проводника в зоне действия УЗО:

В этом случае величина тока выходящего из сети через УЗО по фазному проводу будет больше чем величина тока возвращающегося в сеть по нулевому проводнику т.к. часть тока будет протекать мимо УЗО по проводнику заземления, что приведет к срабатыванию УЗО.

Так же, часто встречаются случаи использования в качестве нулевого рабочего проводника проводник заземления или стороннюю проводящую заземленную часть (например арматуру здания, систему отопления, водопроводную трубу). Такое, подключение как правило происходит при повреждении нулевого рабочего проводника:

Оба этих случая приводят к тому, что УЗО выбивает, т.к. ток выходящий из сети по фазному проводу ток через УЗО не возвращается обратно в сеть.

Как выбрать УЗО? Типы и характеристики УЗО.

Что бы правильно подобрать УЗО и исключить возможность ошибки воспользуйтесь нашим .

УЗО выбирается по его основным характеристикам. К ним относятся:

Номинальный ток — максимальный ток при котором УЗО способно длительно работать не теряя свою работоспособность;
Дифференциальный ток — минимальный ток утечки при котором УЗО произведет отключение электрической цепи;
Номинальное напряжение — напряжение при котором УЗО способно длительно работать не теряя свою работоспособность
Тип тока —постоянный (обозначается «-«) или переменный (обозначается «~»);
Условный ток короткого замыкания — ток который кратковременно может выдержать УЗО до момента пока не сработает защитная аппаратура (предохранитель или автоматический выключатель).

Выбор УЗО основывается на следующих критериях:

— По номинальному напряжению и типу сети: Номинальное напряжение УЗО должно быть больше либо равно номинальному напряжению защищаемой им цепи:

U ном. УЗО ⩾ U ном. сети

При однофазной сети требуется двухполюсное УЗО , при трехфазной сети — четырехполюсное .

— По номинальному току: Номинальный ток УЗО должен быть больше либо равен расчетному току защищаемой им цепи, т.е. тому току на который рассчитана данная электрическая сеть:

I ном. УЗО ⩾ I расч. сети

Расчет тока сети можно произвести с помощью нашего , либо его можно определить самостоятельно по формуле

I сети = P сети *К п, Ампер

где: P сети — мощность сети, в килоВаттах; К п — коэффициент перевода равный: 1,52 -для сети 380 Вольт или 4,55 - для сети 220 Вольт:

После расчета тока электросети принимаем ближайшее большее стандартное значение номинального тока УЗО: 4А, 5А, 6А, 8А, 10А, 13А, 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А и т.д., при этом рекомендуется принять УЗО с номинальным током на ступень выше рассчитанного, например, если в результате расчета ток сети составил 22 Ампера, то ближайшим стандартным значением номинального тока УЗО будет 25 Ампер, однако выбрать УЗО следует с номинальным током на ступень выше, т.е. 32 Ампера.

Мощность сети определяется путем суммирования мощностей всех электроприемников подключаемых в сеть защищаемую рассчитываемым УЗО:

P сети =(P 1 + P 2 …+ P n)*К с , кВт

где: P 1 , P 2 , P n — мощности отдельных электроприемников в килоВаттах; К с — коэффициент спроса (К с =от 0,65 до 0,8) в случае если в сеть подключается всего 1 электроприемник или группа электроприемников которые включаются в сеть одновременно К с =1.

В качестве мощности сети так же можно принять максимальную разрешенную к использованию мощность, например из технических условий, проекта или договора электроснабжения при их наличии.

Т.к. УЗО не имеет защиты от токов короткого замыкания, оно должно быть защищено установленным в цепи предохранителем или автоматическим выключателем. Номинальный ток УЗО так же можно выбрать исходя из номинального тока предохранителя или автоматического выключателя , при этом рекомендуется что бы номинальный ток УЗО был на ступень выше номинального тока аппарата защиты.

Например: Вы определили расчетный ток сети который составил 22А (Ампера), из линейки стандартных номиналов: 4А, 5А, 6А, 8А, 10А, 13А, 16А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А, вы выбрали ближайшее значение номинального тока автоматического выключателя — 25А, тогда УЗО вам рекомендуется взять с номинальным током 32А.

— По дифференциальному току:

Дифференциальный ток — это одна из главных характеристик УЗО которая показывает при какой величине тока утечки УЗО отключит цепь.

В соответствии с пунктом 7.1.83. ПУЭ: Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока УЗО. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети - из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Т.е. дифференциальный ток сети можно рассчитать по следующей формуле:

Δ I сети =((0.4*I сети)+(0.01*L провода))*3, миллиАмпер

где: I сети — ток сети (рассчитанный по формуле выше), в Амперах; L провода — общая длина проводки защищаемой электросети в метрах.

Рассчитав Δ I сети принимаем ближайшее большее стандартное значение дифференциального тока УЗО Δ I УЗО :

Δ I УЗО ⩾ Δ I сети

Стандартными величинами дифференциального тока УЗО являются : 6, 10, 30, 100, 300, 500мА

Дифференциальные токи: 100, 300 и 500мА применяются для защиты от пожаров, а токи: 6, 10, 30мА — для защиты от поражения человека электрическим током. При этом токи 6 и 10мА применяются, как правило, для защиты отдельных потребителей и , а дифференциальный ток 30мА подходит для общей защиты электросети.

В случае если УЗО необходимо для защиты от поражения электрическим током, а по произведенному расчету ток утечки составил более 30мА необходимо предусмотреть установку нескольких УЗО на разные группы линий, например одно УЗО для защиты розеток в комнатах, а второе для защиты розеток в кухне, снизив тем самым мощность проходящую через каждое УЗО и как следствие снизив ток утечки сети, т.е. в таком случае расчет необходимо будет производить для двух или более УЗО которые будут установлены на разные линии.

— По типу УЗО:

УЗО бывают двух типов: электромеханическое и электронное . Принцип работы электромеханического УЗО мы рассматривали выше, его основным рабочим органом является дифференциальный трансформатор (магнитопровод с обмоткой) который сравнивает величины уходящего в сеть тока и тока возвращающегося из сети, а в электронном эту функцию выполняет электронная плата для работы которой необходимо напряжение.

Представим ситуацию: по какой-то причине «пропал» ноль (например отгорел нулевой проводник), при этом если в сети установлено электронное УЗО его электронная плата обесточится и в случае, если человек коснувшись фазного провода попадет под напряжение данное УЗО не сработает, электромеханическое же УЗО сохранит свою работоспособность даже в случае отсутствия напряжения и отключит электрическую цепь, поэтому предпочтительнее использовать именно 10

Применяя электричество в производственных и бытовых нуждах, необходимо предусмотреть меры, обеспечивающие безопасность и работоспособность проводки и всех приборов. Очевидно, что самой действенной мерой, является установка различных защитных приспособлений. Одним из них является устройство защитного отключения или, сокращенно, УЗО. Знание характеристик этого прибора позволит сделать полезное и правильное приобретение.

Зачем ставить

УЗО призваны обесточивать электрические цепи, если возникает токовая утечка. Иными словами, если ток течет не туда, куда надо. При этом выполняются две задачи:

защита людей и животных от удара электричеством при появлении пробоя фазы на корпус электрического прибора;
предупреждение пожаров или возгораний вследствие нарушения изоляции.

Существует перечень правил устройства электроустановок (ПУЭ), согласно которому требуется обязательное применение устройств защитного отключения во влажных помещениях. Необходимо устанавливать УЗО в помещениях для содержания животных, если не смонтировано приспособление выравнивания потенциалов. Характеристики защиты также регламентированы.

Внешний вид

Выглядит УЗО примерно так же, как и автоматический выключатель, но имеет немного большие размеры. Оно может быть двухполюсным для однофазной сети, и четырехполюсным – для трехфазной. Принадлежность к типу сети – одна из основных характеристик.

Информацию об этой и других характеристиках обязательно содержит маркировка УЗО. Значение рабочего напряжения обычно нанесено на корпус чуть выше или чуть ниже токовых характеристик. Особо выделяется кнопка «Тест» для тестирования устройства. Имеется рычаг взвода и клеммы, присутствует индикатор включения.

Как работает отсечка

Главенствующие параметры УЗО – его тип, фазность, номинальный и дифференциальный ток отключения.

В рабочем, включенном состоянии, УЗО как бы сравнивает токи на фазном и нейтральном проводе. При наличии разницы, свидетельствующей о том, что в цепи произошла утечка, УЗО отключается.

Разница эта называется дифференциальным током отключения или утечки. Также встречается название «отсечки». Это важная характеристика, которая обязательно наносится на корпус, измеряется в мА (mA, миллиамперы). Выпускают приборы номиналом от 10 мА до 500 мА.

Дифференциальный ток отключения – это как раз та характеристика, которая и отвечает за правильную работу УЗО в цепи. При его достижении УЗО отключается. Он зависит от чувствительности электромагнитного реле.

Для реализации принципа отсекания в УЗО имеется дифференциальный трансформатор из катушек, намотанных на сердечнике в форме тора. Вот краткое описание процесса.

По катушкам во время работы электрической системы протекают фазный и «нулевой» токи. В нормальном состоянии они равны по значению. Соответственно, в катушках они создают магнитные поля, закрученные в противоположном направлении, но равные по абсолютному значению. В результате суммарное магнитное поле в сердечнике будет нулевое.

Если появляется токовая утечка, например, при замыкании проводника на корпус, которого коснулся человек, стоящий на земле, то магнитный поток в нулевой катушке уменьшается. Суммарный магнитный поток в сердечнике становится положительным. Он создает в контрольной обмотке ток, который приводит в действие электромагнитное реле, отключающее УЗО путем разъединения силовых контактов.

Таким образом, такая характеристика, как чувствительность УЗО, будет напрямую зависеть от чувствительности электромагнитного реле.

Так же будет происходить отключение при изношенной изоляции проводов или при отсыревших контактах, когда происходит утечка. Это поможет предотвратить возгорание проводов и кабелей.

Из видно, что оно будет защищать человека от поражения, даже если неисправное электрооборудование не заземлено.

Действие при замыкании

Очевидно, что при возникновении короткого замыкания, оно будет распознано, как нагрузка. В этом случае устройство защитного отключения не сработает, так как наличие тока утечки не будет диагностировано.

При подключении нагрузки, имеющей большую мощность, чем допустимо проектом электросети, УЗО может просто сгореть, и не выполнить при этом свою функцию.

Для защиты цепей от закорачивания, после УЗО монтируют автоматический выключатель, отключающий питание в случае возникновения тока, превышающего номинал УЗО, или в случае короткого замыкания.

В последнее время производятся дифференциальные выключатели-автоматы, объединяющие в своей конструкции УЗО и выключатель. Соответствующие изменения произошли и в характеристиках.

Три основных типа

Разными производителями выпускается великое множество моделей, но все они разделены на три типа:

АС для синусоидального переменного тока;
А для пульсирующего постоянного (а также для синусоидального переменного);
В для постоянного (а также для пульсирующего постоянного и для синусоидального переменного).

Самым простым и недорогим является устройство АС. Оно срабатывает только при возникновении утечек на участках цепей с переменным током.

Для жилых помещений, где установлены приборы, использующие в работе постоянный ток (телевизоры, компьютеры, некоторые осветительные приборы), необходимо применять тип А. Модели эти дороже, но они обеспечат отключение при любой утечке, если ее параметры соответствуют параметрам выбранного УЗО.

Устройства типа В обладают повышенной надежностью, они дороги и используются на промышленных объектах.

Иногда, при последовательном включении нескольких устройств, применяют УЗО селективного действия (S), которые отключаются с минимальной задержкой, позволяющей сработать устройствам, установленным ближе к нагрузке.

Поскольку тип относится к важным характеристикам, его изображают на корпусе в виде прямоугольника. Синусоида внутри прямоугольника – показатель переменного тока (АС). Прямая и пунктирная линии указывают на тип В, в свою очередь А обозначается специальным значком для импульсного тока.

Нагрузка

Следующая характеристика – номинальный ток УЗО, который измеряется в амперах (A). Он обозначает величину тока в цепи, при которой устройство способно выполнять свои функции.

Не следует путать эту характеристику с аналогичным параметром выключателя-автомата. Выключатель при достижении током номинальной величины должен отключаться, а УЗО даже при превышении номинальной нагрузки останется включенным, пока не сгорят обмотки трансформатора, если не будет диагностирован ток утечки.

Выпускают УЗО по номиналу тока нагрузки от 16 до 100 А. Для обычной квартиры подойдет устройство на 32 А. Чем больше нагрузка на сеть, тем больший выбирают параметр.

Время срабатывания

При правильном подборе характеристик УЗО, оно будет надежно защищать от поражения электричеством и пожара. Насколько успешной будет защита, зависит от чувствительности и времени срабатывания УЗО.

Время отключения УЗО регламентирует пункт 5.3.12 ГОСТа Р под номером 51326.1 http://docs.cntd.ru/document/1200026544

Таблица 1 показывает время отключения для устройств типов АС и S, в зависимости от величины дифференциального тока. Из таблицы следует, что максимальное возможное время отключения – 0,3 с.

Маркировка

На все изделия наносится маркировка. Она позволяет определить технические характеристики устройства защитного отключения, заявленные предприятием-изготовителем. Умение читать маркировку необходимо для правильного выбора прибора, который в будущем должен обеспечивать безопасность эксплуатации электрических систем.

На корпусе устройства указывают:

торговую марку (название или логотип фирмы);
номинальный ток, при котором может эксплуатироваться устройство;
напряжение и его частоту;
величину тока утечки;
условный ток короткого замыкания (еще один параметр, не рассмотренный выше, показывающий ток, который способен выдержать защитный прибор в течение времени отключения);
тип прибора (может отображаться знаком, регламентированным ГОСТ);
схема подключения;
температурный диапазон эксплуатации УЗО;
знак (S), если устройство относится к типу селективных.

Для уверенности в правильной работе устройства защитного отключения необходимо не реже одного раза в месяц проверять на срабатывание отключения, нажатием кнопки ТЕСТ.

Здравствуй Уважаемый читатель сайта сайт. Сегодня поговорим про УЗО защиты человека от токов утечки (устройство защитного отключения). Устанавливается УЗО защиты в электрические сети для защиты человека от токов утечки и предотвращения возгораний.

Назначение

УЗО это электротехническое устройство специально сконструированное для отключения питания электрических приборов при токах утечки. Возникают токи утечки при незначительных нарушениях изоляции токоведущих фазных проводников. При нарушении изоляции ток начинает «утекать» по металлическим корпусам электроприборов или токопроводящим конструкциям квартиры или дома. Ток утечки также называют дифференциальным током.

Так как ток утечки невелик по величине, автоматы защиты , установленные в электросети на него не срабатывают и не отключают электропитание. Автоматы защиты отключают электрическую сеть при коротком замыкании в сети (касание фазного и нулевого провода или двух фазных проводов) или перегрузки. На малые токи утечки автоматы защиты не реагируют.

Ток утечки это опасная неисправность электросети для человека. Например, если прикоснуться к проводнику, по которому течет ток 0,3 миллиампера вы почувствуете муравьиный укус, при токе 15 миллиампер от проводника будет трудно оторваться, но это еще безопасно. Это нельзя сказать о токе в 40 миллиампер. При «прикосновении» к такому току утечки вам гарантированы судороги тела и диафрагмы, что, несомненно, очень опасно для жизни. Именно для защиты человека от токов утечки предназначены УЗО. Такие устройство должны иметь ток отсечки не более 30 мА.

Для защиты помещения от возгорания, пожара ставится общее УЗО защиты человека от токов утечки, с током отсечки 100 мА или 300 мА.

Нормативы для установки

По Российским нормативам для жилых помещений устанавливается УЗО с током отключения не более 30 мА. Время срабатывания УЗО, то есть время от появления токов утечки до отключения электрицепи, должно быть в диапазоне 0,1-0,3 секунды этого времени отключения достаточно, чтобы защитить человека от гибели. Но не надо думать, что при установленном УЗО вы совсем не почувствуете удар тока. Удар тока будет, но устройство должно вовремя ток отключить и спасти вам жизнь.

Отмечу, что такие же нормативы действуют и в Европе. В америке,по их стандарту National Elektrical Code, УЗО устанавливаемы в жилых помещениях должны иметь ток срабатывания 5 мА

Примечание: Исправность устройства нужно проверять до установки УЗО, после установки УЗО и каждые пол года используя для этого кнопку «Тест» на корпусе. Если при нажатии на кнопку «Тест» УЗО сработает, тоесть отключит сеть, значит оно полностью исправно. Если не сработает его нужно заменить.

Где нужна установка УЗО в электрике квартиры и дома

Согласно нашим нормативным документам УЗО является дополнительным устройством защиты. (ПУЭ изд.7 ,п.1.7.50;п.1.7.156).

Дополнительное это не значит необязательное.

Установка УЗО осуществляется во всех группах электрической цепи , в которых установлены штепсельные розетки. Номинальный ток отключения устройства должен быть не более 30 миллиампер. Как минимум одно общее Устройство Защитного Отключения на всю квартиру(дом) нужно установить обязательно.

class="eliadunit">

Если у вас электрическая сеть, где много групп электропитания, установка УЗО на каждую группу вместе с общим УЗО, только улучшит безопасность жилого помещения. Допускается установка одного УЗО на несколько отдельных групп электропитания при условии установки отдельных автоматов защиты на каждую группу.

Выбор УЗО защиты человека от токов утечки

УЗО имеет две основные характеристики.

Номинальный ток нагрузки (в амперах)
Номинальный ток отсечки, он же дифференциальный ток (в миллиамперах).

Номинальный ток нагрузки УЗО

УЗО устанавливается в электрическую цепь обязательно вместе с автоматами защиты от сверхтоков, после автомата защиты. Номинальный рабочий ток нагрузки устройства должен выбираться на один пункт выше номинала автомата защиты.

Например: Вводной автомат защиты на квартиру 50 Ампер. Значит на всю квартиру, нужно установить УЗО с номинальным током нагрузки 63 Ампера.

Номинальный ток отсечки

для жилых помещений номинальный ток отсечки выбирается:

Для защиты человека от токов утечки ставятся УЗО с током отсечки 30 мА;
Для мокрых зон (ванных комнат) и детских комнат питающихся от отдельной линии, ставится УЗО с током отсечки 10 мА;
Для защиты дома от пожара ток отсечки должен быть 100мА или 300 мА;
Выбор устройства производится на основе СП 31-110-2003.

Номинальное время отсечки УЗО

Номинальное время отсечки не должно превышать 0,2 миллисекунды для напряжения питания 230-400 Вольт.
В квартирах и домах лучше устанавливать УЗО типа "АС" или "А". Тип "АС" реагируют только на синусоидальные, переменные, токи утечки. Тип "А" реагирует на синусоидальные и пульсирующие токи утечки. Пульсирующие токи возникают от работы магнитофонов, телевизоров, стиральных машин, регуляторов освещения.

Установка УЗО

Устанавливается устройство после автоматов защиты от сверхтоков.
Рекомендовано такая установка устройства при которой отключаются одновременно фазный и нулевой рабочий проводники. При этом установка автомата защиты от сверхтоков на нулевом проводе не обязательно.
На ниже показаны правильные и неправильные подключения устройства в квартире и доме.
На верхней схеме устройство установлено сразу после электросчетчика, без автомата защиты. Это недопустимо (ПУЭ 7.1.76).

Нельзя устанавливать защиты человека от токов утечки в групповых цепях, где нет защиты от сверх токов. Со стороны источника, перед ним нужно установить автомат защиты от сверх токов (ПУЭ).

Нормативные документы

В этих нормативных документах вы найдете информацию про УЗО защиты человека от токов утечки.

ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) изд.7
СП 31-110-2003, Проектирование и монтаж электроустановок
ГОСТ Р 50571.8-94, ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ЗДАНИЙ,Часть 4
ГОСТ Р 50571.11-96, Электроустановки зданий, Часть 7, Требования к специальным электроустановкам.

Примеры по характеристикам (параметрам) различных типов УЗО:

Особенности конструкции устройства защитного отключения типа ВД1-63 тип А и АС (ИЭК):

Дифференциальный выключатель ВД 1-63 тип А (компаний IEK):

В отличие от большинства представленных российскими компаниями на рынке похожих образцов продукции ВД 1-63 тип А одновременно обладает всеми преимуществами электромеханического УЗО (срабатывает во всех случаях, даже при обрыве нулевого проводника) и УЗО типа А (обеспечивает более полную, чем УЗО типа АС, защиту человека от поражения током).

ВД 1-63 относится к классу УЗО типа А и способно реагировать не только на синусоидальный переменный дифференциальный ток, но и на пульсирующий постоянный. ВД 1-63 полностью соответствует требованиям ГОСТ 50326 и ГОСТ 50807 как дифференциальный выключатель, «функционально не зависящий от источника питания».

Среди крупнейших российских электротехнических компаний ГК IEK стала первой компанией, выпустившей аппарат такого уровня защиты (см. рис. 1):

Рис. 1 Трехфазное и однофазное электромеханическое УЗО типа А

До настоящего времени УЗО типа А поставлялись на рынок преимущественно иностранными компаниями. Выводя на рынок ВД 1-63, ГК IEK предоставляет потребителю надежное помехоустойчивое электромеханическое УЗО, способное обеспечить более полную, чем УЗО типа АС, защиту от поражения током при случайном непреднамеренном прикосновении к проводнику и защиту от токов утечек.

ВД 1-63 рассчитано для использования в электросетях, к которым могут быть подключены современные бытовые приборы (телевизоры, стиральные машины, компьютерная техника и т.п.), а также при энергообеспечении промышленных объектов, на которых используется электронное оборудование.

Эксплуатация УЗО типа А рекомендована ПУЭ (7-е издание) и Временными указаниями по применению УЗО в электроустановках жилых зданий. «В жилых зданиях, как правило, должны применяться УЗО типа А, реагирующие не только на переменные, но и на пульсирующие токи повреждений. Использование УЗО типа АС, реагирующих только на переменные токи утечки, допускается в обоснованных случаях».

Основными преимуществами ВД 1-63 тип А являются:

Уникальность:
большинство крупнейших российских производителей электротехники не имеют аналогов этого оборудования.
Надежность:
электромеханическое УЗО способно функционировать без вспомогательных источников питания, при этом обладает характеристикой А срабатывания по дифференциальному току.
Высокая механическая износостойкость:
не менее 10 000 включений.
Серебросодержащие напайки на контактах.
Широкий ассортимент в соответствии с требованиями стандарта:
от 10 до 100 мА.
Цена:
в 2 раза ниже, чем у иностранных производителей (по крайне мере, чем у АВВ, прим. автора).

Особенности конструкции

Электромеханическая схема без электронных компонентов.
Сохраняет работоспособность при обрыве нулевого проводника.
Не требует вспомогательных источников питания.
Сохраняет работоспособность при любом напряжении.
Широкий диапазон рабочих напряжений устройства эксплуатационного контроля (от 115 до 265 В в 2-контактном исполнении и от 200 до 400 В в 4-контактном исполнении).
Широкий диапазон рабочих температур: от -25 до + 40 °С.
Повышенное быстродействие за счет применения специальной конструкции механизма расцепления.
Инвариантность подключения (подключение сети с любой стороны), удобство при монтаже.
Подключение проводников сечением до 50 мм 2.
Индикатор положения контактов.

Технические характеристики:

Соответствуют стандартам	ГОСТ Р 51326.1, ГОСТ Р 51326.2.1, ТУ 3422-033-18461115-2010

Номинальный ток In, А	16, 25, 32, 40, 50, 63
Номинальный отключающий дифференциальный ток IDn,мА
Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания IDс, А
Рабочая характеристика в случае дифференциального тока с составляющей постоянного тока, тип
Время отключения при номинальном дифференциальном токе, мс	не более 40
Число полюсов
Условия эксплуатации
Степень защиты выключателя
Электрическая износостойкость, циклов В-О, не менее
Механическая износостойкость, циклов В-О, не менее
Максимальное сечение присоединяемых проводов, мм2

Масса (2/4-полюсные), кг

Дифференциальный выключатель ВД 1-63 тип АС (компаний IEK):

Устройство защитного отключения ВД1-63 тип АС представляет собой надежное помехоустойчивое электромеханическое УЗО, способное обеспечить защиту от поражения током при случайном непреднамеренном прикосновении к проводнику и защиту от токов утечек.
Дифференциальный выключатель ВД1-63 тип АС относится к классу УЗО типа АС и реагирует на дифференциальный ток, без встроенной защиты от сверхтоков. Предназначен для защиты человека от поражения электрическим током при случайном непреднамеренном прикосновении к токоведущим частям электроустановок и предотвращает возникновение пожаров вследствие протекания токов утечки на землю. Не имеет собственного потребления электроэнергии и обладает высокой механической износостойкостью. ВД 1-63 тип АС полностью соответствует требованиям ГОСТ 50326 и ГОСТ 50807 как дифференциальный выключатель, «функционально не зависящий от источника питания».
Устройство защитного отключения ВД1-63 рассчитано для использования в электросетях, к которым могут быть подключены современные бытовые приборы (телевизоры, стиральные машины, компьютерная техника и т.п.), а также при энергообеспечении промышленных объектов, на которых используется электронное оборудование.

электромеханическое УЗО, способное функционировать без вспомогательных источников питания
электромеханическая схема без электронных компонентов
высокая механическая износостойкость. Не менее 10000 включений
номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания 4500 А
серебросодержащие напайки на контактах
широкий ассортимент в соответствии с требованиями стандарта от 10 до 100 мА
наиболее надёжная защита человека при прямом прикосновении к токоведущим частям
независимый индикатор положения контактов
широкий диапазон рабочих температур от -25 °С до +50 °С
не имеет собственного потребления электроэнергии и сохраняет работоспособность при обрыве нулевого проводника
наличие кнопки ТЕСТ

Рис. 2 Трехфазное УЗО типа АС

Рис. 3 Однофазное УЗО типа АС

электромеханическая схема без электронных компонентов. Не имеет собственного потребления электроэнергии и сохраняет работоспособность при обрыве нулевого проводника
широкий диапазон рабочих температур от –25 °С до +50 °С позволяет использовать УЗО в различных климатических поясах
увеличенный размер головки винта с универсальным шлицом облегчает монтаж и предотвращает выпадение винтов при установке
дугогасительные решетки в каждом полюсе. Повышенное быстродействие за счет применения специальной конструкции механизма расцепления
номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания 4500 А. Индикатор состояния главной цепи предоставляет точную информацию о состоянии контактов независимо от положения рукоятки
насечки на контактных зажимах снижают тепловые потери и увеличивают механическую устойчивость соединения
кнопка ТЕСТ для проверки работоспособности устройства и правильности подключения
Свыше 50 типоисполнений на 10 номинальных токов.
Соответствует ГОСТ Р 51326.1-99 и изготавливается по ТУ 3421-033-18461115-02.
Технические характеристики:

Номинальное напряжение частотой 50 Гц, В
Номинальный ток Iн, А	16, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100
Номинальный отключающий дифференциальный ток I Dn ,мА	10, 30, 100, 300
Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания I Dс, А
Рабочая характеристика при наличии дифференциального тока
Время отключения при номинальном дифференциальном токе, мс
Число полюсов
Условия эксплуатации
Степень защиты выключателя
Электрическая износостойкость, циклов В-О, не менее
Механическая износостойкость, циклов В-О, не менее
Диапазон рабочих температур, °С
Наличие драгоценных металлов (серебро), г/полюс
Масса (2/4-полюсные), кг
Максимальное сечение присоединяемых проводов, мм 2

Вернутся на страницу ⇒