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.

Классификация УЗО-Д

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

2. 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

2. 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.

2. 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.

3. 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.

Таблица 1

НАИМЕНОВАНИЕ	ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ   ЗНАЧЕНИЯ
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 I∆n	0,5 In
предельный неотключающий ток при нарушении симметрии фаз	6 In.

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.).

что это такое, где и как применяется, виды ошибок при подключении УЗО

В домах, на заводах, предприятиях электрика всегда оборудуется проводкой, а также приборами и нагрузкой, и все это изолируется оболочкой. Наверное, многие люди знают о том, что есть в электрике такое устройство защитного отключения, как УЗО. Но как оно работает на самом деле и что из себя представляет, да и вообще, для чего оно нужно, знает небольшое количество человек.

Что такое УЗО

Данное устройство в электрике служит для безопасности живых существ, оно защищает от поражения электрическим током при небольших повреждениях изоляции приборов электричества. В случае если нарушена изоляция, то по элементам, способным проводить ток и металлическим приборам, ток «утекает». Когда превышается допустимое значение утечки тока, то УЗО моментально реагирует отключением фаз на участках, которые оказались повреждены, либо отключением всей контролируемой цепи.

Устройство защитного отключения должно зафиксировать утечку тока «на землю» и мгновенно отключить сеть при ее возникновении. Утечка тока фиксируется по разнице между выходящим током из устройства защитного отключения и током, возвращающимся в него через нейтраль. Если величина этих токов равна, и они противоположны по направлению, значит, с сетью все в порядке. Если же произошла утечка, то ток, пройдя, например, через человека или животного, коснувшегося провода, пройдет в землю и потом обратно через нейтраль вернется в УЗО, но уже величина будет меньше выходящего тока. Трансформатор с сердечником в виде кольца засекает эту разницу, которая образуется между выходящим и возвращающимся током.

Установка УЗО также предотвращает появление пожара в случае некачественных соединений проводов и изношенности изоляции. В таких случаях УЗО сразу блокирует электроснабжение всего здания, если зафиксирует существенную утечку тока в цепи, тем самым предотвращая короткое замыкание и образование пламени.

Устройство защиты от повреждения электрическим током также обезопасит от сверхтока. Нужно лишь установить для этого предохранитель, т. е. автоматический выключатель, перед устройством защитного отключения. А в случае если подключено несколько линий сразу, это следует сделать обязательно! Также важно знать, что отсутствие предохранителя в УЗО не исключает короткого замыкания тока.

Это устройство защиты следует устанавливать в цепях с возможной утечкой тока и там, где присутствует опасность поражения человека током. Кухня и ванная в жилых квартирах и домах являются такими места. В этих местах присутствует влажность, они оснащены большим количеством электрических приборов, небольшое пространство. В связи с этим все розетки и электрические приборы в доме должны быть защищены установкой УЗО.

Установка аппарата предусматривает, что вместе с ним будут установлены предохранители или автоматы, обеспечивающие ему защиту от перегрузок. Устройство защитного отключения может монтироваться в цепь разных электрощитов, на этажах в целях защиты отдельных устройств, и в квартирных щитках.

Исходя из следующих критериев, осуществляется выбор устройств:

• Для того чтобы избежать ложных на групповых цепях устанавливается УЗО на 30 мА;
• В помещениях с повышенной влажностью на электрические одиночные приборы рекомендуется устанавливать защитное устройство на 10 мА;
• Для саун, бань, душевых, ванных комнат, бассейнов, а также детских комнат и других влажных пространств, где электрика идет от отдельной линии следует установить УЗО на 10 мА;
• В целях безопасности человека в жилых помещениях и комнатах с нормальной влажностью целесообразно установить аппарат на 30 мА;
• Для защиты вводного кабеля, разводки щита, а также для защиты от возникновения пожара устанавливаются УЗО на 100, 300 или 500 мА. Данные устройства не служат защитой для человека, ведь уже от 50 мА ток для человека является опасным;
• Для таких приборов, как электроплита или стиральная машинка, подойдет УЗО на 10 мА.

Важно помнить, что устройство защитного отключения является лишь дополнительным средством защиты в электрике квартиры или производства аппарата. Его установка не исключает возможности поражения током при небольших замыканиях между нейтралью и фазами и возникновение пожара, но все-таки существенно повышает уровень безопасности приборов.

Классификация устройств

Видов устройств защитного отключения большое количество, так же, как и подвидов. Делятся по следующим критериям:

По способу действия:

• Нет дополнительного источника питания
• Есть дополнительный источник питания

По способу установки:

• Стационарные устройства
• Переносные устройства

По числу полюсов:

• однополюсные
• двухполюсные
• трехполюсные
• четырехполюсные

В зависимости от наличия защиты от перегрузок и сверхтоков:

• Есть защита
• Нет защиты

В зависимости от регулирования отключающего дифференциального тока:

• Есть регулирование
• Нет регулирования

В зависимости от стойкости:

• Нет стойкости при импульсном напряжении
• Есть стойкость при импульсном напряжении

По зависимости от сети делятся на:

• Электронные УЗО
• Электромеханические УЗО

Ошибки в подключении

Если вы не электрик и никогда не были связаны с этим делом, то у вас могут возникнуть часто встречающиеся при подключении данного устройства ошибки. К ним относят: подключение фазы сверху, а нуля снизу; параллельное включение со стороны защиты нейтрали от разных УЗО ; подключение в 1-фазную сеть четырехполосного УЗО ; подмена нулей; присоединение нагрузки у которой проводник связан с рабочим нулевым проводником или с токоведущими частями, которые открыты; подключение к нейтрали другого устройства или к нулевому поводу до УЗО нагрузки.

В некоторых случаях при подключении прибора к электричеству устройство защитного отключения сработает. В других может сработать и без нагрузки, при каких-то будет работать кнопка тест. Не исключено, чтоУЗО вообще перестанет работать.

Установка устройства защитного отключения

Наиболее распространенной схемой является подключение в однофазной сети двухполюсного УЗО . Конечно же, перед подключением следует отключить напряжение, убедится в работоспособности УЗО . Посмотреть схему подключения можно в его паспорте, а также на корпусе самого изделия. По этой схеме можно с легкостью определить, куда необходимо подключить нейтраль, а куда фазу. Сам по себе процесс сложности не вызывает, но подключение нейтрали необходимо четко контролировать, в этом поможет маркировка на клеммах. Устройство защитного отключения подключают после счетчика и автоматического выключателя.

Что такое УЗО в электрике, мы подробно разобрали. Также необходимо знать, что состояние устройства защитного отключения, то есть его работоспособность, следует проверять каждый месяц. А после установки УЗО его работоспособность обязательно должен проверить электрик.

Cхема подключения УЗО, как монтировать УЗО в электрическом щитке

Устройства защитного отключения (УЗО) — это электрические аппараты токовой защиты, реагирующие на токи утечки (дифференциальные токи). Под утечкой понимают аварийные токи, протекающие между сетевыми проводниками и «землей». В зависимости от величины дифференциального тока схема с УЗО может предотвращать поражение человека электричеством или предупреждать возникновение пожара из-за неисправностей в электропроводке.

Схемы подключения УЗО в однофазной сети

Промышленность выпускает устройства защитного отключения, предназначенные для работы в однофазной или трехфазной сети. Однофазные аппараты имеют 2 полюса, трехфазные — 4. В отличие от автоматических выключателей, к отключающим устройствам кроме фазных проводов обязательно подключаются нулевые проводники. Клеммы, к которым присоединяются нулевые жилы, обозначаются латинской буквой N.

Для защиты людей от поражения электрическим током чаще всего используют УЗО, реагирующие на токи утечки 30 мА. В сырых помещениях, подвалах, детских комнатах применяют аппараты, настроенные на 10 мА. Отключающие устройства, предназначенные для предотвращения пожаров, имеют порог срабатывания 100 мА и выше.

Кроме порога срабатывания защитное устройство характеризуется номинальной коммутационной способностью. Под этим термином подразумевают максимальный ток, который отключающий аппарат может выдерживать неограниченное количество времени.

Важным условием надежного функционирования защиты от токов утечки является заземление металлических корпусов электрических аппаратов. Заземление TN может выполняться отдельным проводом или через заземляющий контакт сетевой розетки.

На практике применяют два способа включения устройств защитного отключения в электрическую цепь:

• схема подключения УЗО с индивидуальной защитой;
• схема групповой защиты потребителей.

Первый способ включения чаще всего используют для защиты мощных потребителей электроэнергии. Его можно применить для электрических плит, стиральных машин, кондиционеров, электрических отопительных котлов или водонагревателей.

Индивидуальная защита предусматривает одновременное подключение УЗО и автомата, схема представляет собой последовательное соединение двух защитных аппаратов. Их можно разместить в отдельном боксе в непосредственной близости от электроприемника. Выбор отключающего устройства осуществляется по номинальному и дифференциальному току. Будет лучше, если номинальная отключающая способность защитного аппарата окажется на ступень больше номинала автоматического выключателя.

При групповой защите к УЗО подключают группу автоматов, питающих разные нагрузки. В этом случае выключатели подключают к выходу устройства защиты от токов утечки. Подключение УЗО по групповой схеме уменьшает затраты и экономит место в распределительных щитах.

В однофазной сети подключение одного УЗО для нескольких потребителей требует расчета номинального тока защитного аппарата. Его нагрузочная способность должна быть равна или превышать сумму номиналов подключенных автоматических выключателей. Выбор порога срабатывания дифференциальной защиты определяется ее назначением и категорией опасности помещений. Защитный аппарат может подключаться в щитке на лестничной клетке или в распределительном щитке внутри квартиры.

Схема подключения УЗО и автоматов в квартире, индивидуальная или групповая, должна соответствовать требованиям ПУЭ (Правил устройства электроустановок). Правила однозначно предписывают заземлять электроустановки, защищаемые УЗО. Несоблюдение этого условия является грубым нарушением и может привести к негативным последствиям.

Схемы подключения УЗО в трехфазной сети

Городское жилье, как правило, питается от трехпроводной однофазной сети. В предыдущем разделе было рассказано, как подключить УЗО в квартире.

Загородные дома и домовладения часто потребляют намного больше электроэнергии. Их часто подключают к трехфазной сети. В загородном доме могут применяться электрические отопительные котлы, мощные водонагреватели для горячего водоснабжения. В подсобных помещениях часто организуются мастерские, оборудованные станками различного назначения.

Многие мощные нагрузки рассчитаны на напряжение 380 В. Для их питания должна использоваться проводка, состоящая из пяти проводников — трех фазных, нулевого и провода защитного заземления. Во многих местах эксплуатируются устаревшие четырехпроводные сети, в которых отсутствует отдельный заземляющий проводник. В этом случае для применения трехфазного УЗО хозяевам приходится самим изготавливать заземляющий контур и прокладывать сеть заземления.

При наличии заземления установка УЗО в трехфазной сети ничем не отличается от подключения однофазных устройств защитного заземления. Схемы подключения и критерии выбора аппаратов защиты остаются прежними.

В случае если есть значение мощности трехфазной нагрузки, питающейся от сети 380 В, номинальный ток можно рассчитать по формуле:

I = P /1,73 U,

где I — номинальный ток; P — мощность трехфазной нагрузки; U — напряжение трехфазной сети.

Ошибки в подключении УЗО

Начинающие электрики и домашние мастера часто не знают, как правильно подключить УЗО и автоматы. При подключении защитных аппаратов дифференциального тока необходимо неукоснительно выполнять следующие правила:

• устройства защитного отключения должны включаться последовательно с автоматическими выключателями;
• защищаемое электрооборудование должно быть заземлено.

Несмотря на простоту правил, часто встречаются повторяющиеся ошибки. Многие мастера считают, что отключающие устройства должны срабатывать при прикосновении человека к частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением в результате нарушения изоляции. Это ошибочное мнение. Защита должна сработать не при прикосновении человека, а в момент нарушения изоляции. Поэтому совместно с УЗО применяется защитное заземление.

Вторая распространенная и опасная ошибка — это применение «зануления». В этом случае нулевой проводник присоединяют к корпусу защищаемого электрооборудования. Такая схема опасна тем, что при обрыве нулевого провода существует вероятность появления фазы на защищаемом оборудовании.

Еще одной частой ошибкой является соединение нулевых проводников, питающихся от разных защитных устройств. Такое соединение обязательно приводит к появлению токов утечки и срабатыванию аппаратов защиты.

Установка УЗО

Решение вопроса, как подключить УЗО или автомат, редко вызывает затруднения. Современные защитные аппараты выпускаются в стандартных модульных корпусах и устанавливаются на DIN-рейку. Для крепления на рейку их снабжают удобными защелками. Для подключения проводников в них применяют винтовые клеммы или пружинные зажимы, позволяющие производить безотверточный монтаж.

Производители предлагают распределительные щиты под DIN-рейку внутренней и наружной установки. Такие устройства имеют эстетичный внешний вид и позволяют быстро выполнить монтаж в городской квартире и в индивидуальном частном доме.

УЗО автомат. Работа и устройство. Подключение и особенности

Продолжаем обзор устройств защитного отключения или УЗО автомат. В этой части рассмотрим работу, устройство, параметры и особенности его подключения.

Устройство и работа

Устройство защитного отключения реагирует на малейшие утечки тока, происходящие за короткий промежуток времени. Это является их существенным отличием от автоматических выключателей, действующих только при коротких замыканиях и чрезмерных нагрузках, имеющих повышенную токовую характеристику работы. УЗО реагирует и срабатывает мгновенно при малейшей токовой утечке.

Любое УЗО автомат играет роль быстродействующего выключателя. Принцип действия УЗО заключается в реагировании датчика тока на изменение дифференциального тока, проходящего в проводниках, по которым подается электроэнергия к потребителю, который защищает это защитное устройство. Датчиком тока является дифференциальный трансформатор, намотанный на тороидальный сердечник.

Для выявления порога срабатывания защиты, имеющей некоторое значение тока, используется магнитоэлектрическое реле, обладающее высокой чувствительностью. Релейные конструкции считаются наиболее надежными. Сегодня становятся популярными электронные модели устройств защиты, в которых порог срабатывания определяет электронная схема.

Но простые релейные устройства являются наиболее надежными. Исполнительное устройство приводится в работу посредством реле. В итоге выполняется разрыв цепи питания.

Такой механизм включает в себя две основные части:

1. Группа контактов, рассчитанная на наибольший ток.
2. Пружинный привод, способный разорвать цепь питания в случае аварии.

Для проверки работоспособности защиты внутри имеется тестовая цепь, которая имитирует утечку тока. Это способствует срабатыванию защиты и позволяет время от времени контролировать ее работоспособность, не прибегая к помощи квалифицированных специалистов из измерительной лаборатории.

Устройство защитного отключения действует по определенной схеме. Рассмотрим работу системы снабжения электроэнергией при отсутствии утечки тока в нормальном режиме. Рабочий ток протекает по трансформатору и наводит магнитные потоки, которые имеют противоположное направление между собой, и одинаковых по размеру, поэтому защита не срабатывает.

При возникновении малейшей утечки баланс токов первичной обмотки нарушается, вследствие чего возникает ток во вторичной обмотке.

С помощью такого тока пороговый датчик срабатывает, а исполнительное устройство обесточивает контрольную цепь.

1 — Дифференциальный трансформатор
2 — Вторичная обмотка
3 — Блок отключения
4 — Электромагнит
5 — Нагрузка (потребитель)
I — Ток утечки

УЗО автомат изготавливают в пластиковом корпусе, обладающем повышенной устойчивостью к горению. На его задней стенке есть специальный паз и защелка для монтажа на DIN-рейку в распределительном щите. Кроме вышеперечисленных элементов, в корпусе имеется дугогасительная камера, которая способна нейтрализовать электрическую дугу. Для удобства подключения электропроводки применяются специальные крепежные зажимы.

Параметры работы УЗО автомат

Чтобы правильно настроить уставку на срабатывание защиты, необходимо знать об опасности, создаваемой переменным током для здоровья человека. Под действием электрического тока может возникнуть фибрилляция сердечной мышцы, в то время, как удары сердца совпадают с частотой напряжения 50 герц. Такой эффект способен вызвать ток величиной от 100 мА.

В связи с этим обстоятельством уставки срабатывания УЗО настраивают с запасом величиной от 10 до 30 мА. Наименьшие значения применяются в комнатах с высокой опасностью. Уставки с более высокими показателями от 300 миллиампер используются в помещениях для защиты от пожара вследствие неисправностей электрической проводки и кабелей питания.

Во время подбора и расчета параметров защиты необходимо учитывать номинальную величину тока, необходимую чувствительность и число полюсов, согласно фаз сети питания. Необходимо также убедиться в степени термоустойчивости устройства защиты, работоспособности отключения и включения, руководствуясь сетевыми расчетными параметрами.

Величина тока по номиналу для устройства защиты должно превышать величину номинального тока электрического автомата в виде автоматического выключателя. Это даст возможность предостеречь УЗО автомат от неисправностей при коротком замыкании в электрической цепи.

Правильное подключение 

Клеммы и контакты на корпусе устройства защиты обозначены соответствующими символами. Маркировка N служит для нулевого проводника, L служит для проводника фазы. Поэтому провода нужно подключать согласно маркировки.

Также, не следует забывать определенное положение выхода и входа. Замена их местами запрещается. Вход расположен вверху устройства защиты. К входу подключается кабель питания, приходящий от вводного автомата. В нижней части устройства защиты находится выход, к которому подключается кабель потребителя нагрузки. В случае ошибочного подключения и путаницы между входом и выходом, могут возникнуть ложные срабатывания УЗО, либо оно совсем не будет функционировать.

Установка УЗО автомат выполняется чаще всего в электрический щит совместно с автоматическими выключателями. В результате, устройства и приборы, подключенные совместно, обеспечат защиту от тока утечки, чрезмерной нагрузки и коротких замыканий. Непосредственно само устройство защитного отключения защищено вводным электрическим автоматом.

Существуют некоторые особенности подключения УЗО для частного дома или квартиры. В больших частных строениях схема подключения устройств защиты имеет свои отличия от квартирной схемы, и специфические особенности. В этом случае подключение приборов выполняется в следующем порядке: автомат ввода – счетчик электроэнергии – УЗО с селективным действием на 100-300 миллиампер – автоматы для отдельных видов нагрузки – УЗО на ток 10-30 миллиампер на отдельные группы нагрузки.

Для квартир с применением однофазной бытовой сети, порядок подключения УЗО имеет свою последовательность: автомат ввода – счетчик расхода электрической энергии – непосредственно устройство защиты с током утечки 30 миллиампер – общая электрическая питающая сеть. Для мощных потребителей нагрузки целесообразно применять отдельные линии кабелей с подключением собственных устройств защиты.

Какое необходимо количество

Разобраться самостоятельно, какое необходимо число устройств защитного отключения, довольно трудно. Если вы решили применить такое устройство в собственном жилом помещении, то лучше всего для такого дела вызвать квалифицированного специалиста.

Грубо можно посчитать следующим образом. Если в вашем владении небольшая однокомнатная квартира, то вполне должно хватить одного устройства защиты. А если ваша квартира большая, состоящая из трех или четырех комнат, то целесообразно будет подключить пять устройств защитного отключения.

Еще следует добавить по одному устройству на:

Плюс ко всему, необходимо добавить еще одно устройство защиты на общий вход в распределительном щите. Это входное устройство подключается с условием, что оно будет срабатывать на ток утечки величиной 300 миллиампер.

Перед подключением УЗО, необходимо все взвесить и проанализировать целесообразность его установки. Если в квартире или доме электропроводка старая, то УЗО автомат будет без всякой причины постоянно срабатывать и обесточивать сеть, так как качество старой изоляции низкое. Это будет особенно проявляться при большой нагруженности сети.

В таких случаях целесообразно применять специальные розетки, в которых уже встроены миниатюрные УЗО. Их устанавливают чаще всего в местах с предполагаемой утечкой тока.

Во время ремонтных работ в квартире, при замене электрической проводки с простой схемой целесообразно подключить только дифференциальный автомат. Если в вашем доме сложная разветвленная сеть, то рекомендуется использовать несколько отдельных УЗО с автоматами на отдельные группы потребителей. Если отдельная сеть малой мощности потребления, то можно обойтись без дифавтомата, установив только одно УЗО.

В современных квартирах все больше становится бытовых электрических устройств. Вследствие этого возрастает вероятность тока утечки, который часто становится причиной несчастных случаев поражения человека током. Непосредственно ток утечки имеет незначительную величину, и вряд ли сможет привести к смерти человека, однако он доставляет немало неприятностей для его здоровья. Поэтому нельзя пренебрегать установкой УЗО в своей квартире или доме.

Похожие темы: