Озу что это такое в электрике: что это такое в электрике, принцип работы, назначение, маркировка, характеристики, классификация

Содержание

Для чего нужно УЗО — принцип работы, отличия от автомата

Аббревиатура УЗО расшифровывается как — устройство защитного отключения. Данный механизм также как и автомат являются аппаратами защиты. Для чего же нам нужны еще и УЗО, если есть автоматические выключатели? Дело в том, что изоляция проводов от времени изнашивается. Кроме этого, даже новую проводку можно повредить случайным образом в результате механического воздействия.

Контакты на эл.оборудовании при отсутствии регулярной ревизии ослабляются. Все это приводит к утечкам тока. А из-за этого образуется искрение и пожар.

Не исключена ситуация, когда человек может дотронуться до оголенного фазного провода. Или маленькие дети проявляя любопытство могут засунуть что-нибудь постороннее в электрическую розетку. И тогда ток пойдет сквозь тело человека. Величина этого тока может быть чуть более 100мА.

Простые автоматы на ток такой малой величины не сработают, т.к. они рассчитаны для отключения токов перегрузки и токов КЗ, а это несколько десятков и даже сотен ампер. Тем временем даже небольшой ток в несколько десятков миллиампер способен оказать негативное воздействие на человека.

К примеру чтобы сработал автомат номиналом 16А, ток который через него пройдет должен превысить величину 18А. То есть ток минимум на 13% больше номинального тока самого автомата.

Более того, автомат отключится не сразу, а через время превышающее 1 час (согласно его токовых характеристик). Именно поэтому разработали и внедрили УЗО.

Еще один важный аспект при выборе использования УЗО — система заземления в доме. Если в вашем доме система TN-C (3 фазы и ноль), то вопрос зачем ставить в щиток УЗО даже не должен возникать. Фактически это является единственной действенной и экономичной мерой для обеспечения безопасности эксплуатации всей проводки и эл.приборов.

Параметры УЗО

По каким основным параметрам характеризуется УЗО? Два важнейших из них это:

⚡номинальный дифференциальный ток отключения (или ток утечки)
⚡номинальный ток нагрузки

В сетях 220-380В домашней эл.проводки, чтобы защитить человека от воздействия эл.тока, применяется УЗО с чувствительностью или дифф. током отключения 10мА и 30мА. Дабы защититься от пожара требуется выбрать УЗО с чувствительностью 100мА и более.

Если у вас дома всего одна или две группы эл.проводки, можно установить одно УЗО на ток 30мА.

Оно будет играть роль как противопожарного, так и будет способно защитить вас от поражения эл.током.

Принцип работы

Из чего же состоит УЗО? Сама конструкция УЗО выполнена из диэлектрика. Внутри смонтирован маленький трансформатор тока. Он имеет три обмотки.

⚡обмотку управления
⚡две первичные обмотки

Первичные обмотки подключены встречно друг другу. По первой течет ток к нагрузке, по второй (которая образуется нулевым проводником), ток течет в обратном направлении (от нагрузки).

Что же заставляет срабатывать УЗО? В нормальной ситуации, когда нет замыкания или повреждения изоляции, все токи протекающие в обмотках одинаковы по величине, однако текут в разных направлениях. При протекании они создают в сердечнике трансф. тока взаимно уравновешивающие магнитные потоки. Поэтому суммирующий магнитный поток будет нулевым и УЗО не сработает.

А что происходит, когда повреждается изоляция и образуется ток утечки? А происходит то, что ток в фазном проводнике будет не равен току в нулевом проводнике. То есть, к току который протекает по фазе, добавится еще ток утечки. Так как токи будут разные, то и магнитные потоки будут наводиться разные. И суммарный магнитный поток окажется не равным нулю. Следовательно будет наводиться электрический ток в обмотке управления.

В тот момент когда такой ток превысит величину 10-30-100-300мА (в зависимости от используемого УЗО), силовые контакты устройства под действием расцепителя отключатся и эл.оборудование с проводкой будут обесточены.

То же самое происходит если человек случайно дотрагивается до оголенных токоведущих частей или не изолированного корпуса оборудования с поврежденной изоляцией. Через наше тело в землю начинает течь ток. Появляется разность токов в проводниках, и как следствие наводится ток в обмотке управления. Затем срабатывает расцепитель и отключаются силовые контакты.

Чтобы проверить УЗО нужно воспользоваться кнопой ТЕСТ. Нажимаете ее и искусственно создаете ток утечки. Исправное устройство защитного отключения обязано отключиться сразу же при нажатии этой кнопки.

Статьи по теме

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:

Без вспомогательного источника питания.
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:

Стационарные:

монтаж стационарной электропроводкой

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:

Регулируемые:

дискретная регулировка
плавная регулировка

Нерегулируемые.

По стойкости при импульсном напряжении:

с возможностью отключения при импульсном напряжении
стойкие при импульсном напряжении

По характеристикам наличия постоянной составляющей дифференциального тока:

тип АС:

отключение при появлении или медленном возрастании переменного синусоидального дифференциального тока.

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.

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 U_n	100, 110, 120, 200, 220, 230, 240, 380, 400, 415, 440(В)
Номинальный ток I_n	6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200 (А)
Номинальный отключающий дифф. ток I_n	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 I_n
предельный неотключающий ток при нарушении симметрии фаз	6 I_n.

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 и особенности правильного подключения

Ссылка на статью успешно отправлена!

Отправим материал вам на e-mail

Увы, но одна особенность практически каждого человека — это экономия. Причём сэкономить мы любим на тех вещах, которые в быту никогда не пригодятся (так, по крайней мере, все думают). Вот как раз такого рода «безделушку», мы и разберём по косточкам в этой статье. Вы когда-нибудь слышали аббревиатуру УЗО? Что это такое узнаете прочитав обзор до конца. Вкратце хочется добавить, что это устройство способно уберечь жильё и всех его обитателей от ЧП, связанных с электричеством.

Безопасный дом

Содержание статьи

Принцип работы УЗО: что это такое?

Расшифровав УЗО, мы узнаем, что это устройство защитного отключения, которое на протяжении не одного десятка лет, инженеры пытались довести до совершенства и максимально заточить под бытовые нужды. Итак, всё началось в 1950 году. В это время вышло первое издание ПУЭ (правила устройства электроустановок). Конечно, в то время не было споров насчёт защиты от утечки тока, но вот ближе к 80-м годам всё изменилось. В правилах никогда не разрешалось устанавливать УЗО в бытовых сетях, потому что составные узлы прибора не позволяли улавливать перебои в электричестве малых токов (в отличие от больших предприятий). Но упорство разработчиков и новые технологии, дали официальный старт приборам такого рода, что отражено в седьмой главе ПУЭ.

Первые приборы

Суть работы УЗО

Ток, попадающий в квартиру от сети, течёт по проводу фазы, подвергаясь нагрузке от всех приборов. При достижении конечной точки, он возвращается по нейтральному кабелю обратно. Значения при входе в сеть помещения и при выходе должны быть одинаковыми. В случае если входящий показатель больше, чем выходящий, значит, где-то в проводке происходит утечка, что может привести к пожару. Во избежание таких случаев ставят УЗО. Его главное предназначение, улавливать любые изменения в электросети, и производить аварийное отключение при скачках напряжения.

Внешний вид УЗО

УЗО изнутри

Прибор состоит из простых элементов:

Дифференциальный трансформатор (или устройство с нулевой токовой последовательностью), который имеет три обмотки. Первая и вторая замыкаются на нуле и фазе. Третья подключена к подвижному органу запуска, который выполнен из реле либо электроники.

Трансформатор защиты

Пусковой механизм заключён в узле с силовым приводом и контактной группой.

Контактный узел

Тестовая кнопка. Служит для пробного отключения сети (с её помощью проверяют работоспособность защитного устройства).

Внешний вид тестовой кнопки

Пример работы автомата

УЗО установлено на входе сети в помещение, через него ток заходит, и выходит назад. В этом процессе участвуют первичная и вторичная обмотки, первая пропускает через себя входящий ток, а вторая выходящий. При нормальной работе сети, силы равны и магнитное поле внутри трансформатора равно нулю, потому что по обмоткам ток движется в разных направлениях. В таком режиме УЗО бездействует. Теперь представим, что где-то в проводке оголился провод, и происходит утечка тока в землю. Следовательно, выходящее напряжение изменяется и силы сопротивления двух обмоток не равны. Лишний ток уходит на третью катушку, которая приводит в действие силовой механизм, отключающий всю электроэнергию в квартире. Но это происходит не сразу, так как существует запас для мелких скачков напряжения, дабы не происходило ложное срабатывание.

Схема работы УЗО

Обратите внимание! Специалисты категорически не рекомендуют устанавливать защиту в квартирах со старой проводкой, аргументируя это тем, что провода изношены временем и могут создавать утечку. Прибор в таком случае будет нарушать работу сетей. Но всё как раз наоборот, ведь таким образом, вы и сможете выявить наличие пробоя в проводах.

Статья по теме:

Какой выбрать стабилизатор напряжения 220В для дома. Вам знакома проблема перебоев напряжения, что проявляется в мигании лампочек. В статье мы поговорим о том, как правильно выбрать стабилизатор напряжения 220в для дома, чтобы раз и навсегда забыть об этой проблеме?

УЗО или дифференциальный автомат: как отличить и что выбрать?

Оба прибора очень схожи друг с другом, но если копнуть глубже, то всё становится на свои места. Давайте разберёмся как работают УЗО и дифференциальные автоматы. Разница достаточно существенна.

Отличия дифавтомата от УЗО

Отличия в работе

УЗО — работает только на утечку тока во избежание пожара, и на защиту человека от удара электричеством. При коротком замыкании или избыточной нагрузке сети прибор не отреагирует.

Схема при срабатывании

Дифференциальный автомат — работает при любых неисправностях в проводке, короткое замыкание, большая нагрузка, утечка, перегрев проводов.

Схема при срабатывании ДИФ

Особенности подключения

Защитное устройство нужно подключать параллельно со стандартными автоматами. Необходимо, чтобы они всегда работали в паре, так как один, дополняет другой нужными свойствами.

Схема подключения УЗО и автомата

В дифференциале присутствует весь набор безопасности. Этот прибор соединил в себе УЗО и автомат.

Как подключать ДИФ

Что выбрать?

Первый вариант покупают, когда в щитке уже установленны автоматы просто параллельно к ним подключают УЗО.
Второй вариант приемлемо использовать в местах, где наново делают проводку и щиток электрооборудования.

Теперь вы знаете чем отличается УЗО от дифференциального автомата.

Обратите внимание! Стоимость устройства защиты гораздо ниже, чем монтаж множества дифференциальных автоматов. Но, второе стоит дешевле, чем УЗО + автомат. Выбор за вами.

Таблица 1. Средние цены на однофазные устройства

Варианты подключения УЗО к однофазной сети с заземлением и без

Стандартная схема однофазного подключения

На рисунке выше, указана стандартная схема подключения УЗО в квартире, которая заземлена стационарным контуром. Устройство врезается максимально близко к счётчику, но после главного автомата. Также схема показывает, что в системе TN-C (это старая разводка электросети) общее защитное устройство включать запрещено.

Если необходимо в старую систему поставить УЗО, то его место за второстепенными автоматами, которые идут на отдельные приборы. Максимальный ток таких приборов берут на пару ступеней выше, чем у автомата, за которым оно стоит.

А если заземления нет?

Когда отсутствует земля в квартире, то вариант подключения устройства следующий

Подключение УЗО к розетке

Провода нужно подключать только в той последовательности, которая указана на рисунке выше.

Использование фильтров в паре с УЗО

Помешать нормальной работе всей системы могут помехи, которые создают некоторые бытовые и цифровые приборы. В помощь приходят магнитные кольца-фильтра, которые разряжают созданные помехи, до попадания их в защитное устройство. Существует два варианта монтажа.

Впаиваемый фильтр

Фильтр впаивается непосредственно в корпусе отключающего устройства. Работа проводится только профессиональным электриком.

Готовый фильтр

Этот набор колец просто надевается на силовой кабель, сразу после выхода с коробки.

Распространённые ошибки в процессе подключения

Установка девайса, с использованием двухжильного кабеля, сечение которого менее 2.5. Приведёт к неправильному определению устройством потери в напряжении;
Соединение заземления и нейтрального провода после корпуса УЗО. Это приведёт к ложным срабатываниям;
Нельзя соединять ноль и фазу, которые прошли через прибор, со сторонними нулями и фазами. В противном случае будут постоянные отключения света;
Запрещено подключать нагрузочный провод до УЗО к рабочему проводнику. В таком случае нагрузка станет дифференциальной для устройства и оно сработает на отсечение электричества;
Иногда, при монтаже розеток, ошибочно соединяют ноль с защитным проводом. При такой схеме подключения беды не произойдёт, пока вы не вставите любой прибор в эту розетку;
Если спутать полярности при подключении УЗО, то есть фазу засунуть сверху, а ноль снизу, это приведёт одностороннему движению тока в катушках, что сделает прибор бесполезным.

Чтобы не допускать ошибок, нужно знать что это такое УЗО.

Трёхфазное устройство защиты от утечки тока

Такой девайс работает так же как и однофазное устройство. Разница в том, что у первого на обмотку идёт два провода, а у второго их четыре. Ниже прилагается схема подключения трёх фаз.

Схема подключения трёхфазного УЗО

Подробный принцип работы описан в следующем видео:

Давайте подведём итоги

Пренебрегать собственной безопасностью просто недопустимо, не жалеете себя, пожалейте своё имущество. Электробезопасность очень важна, особенно в наше время, когда количество бытовых приборов весьма велико. Нужно ставить УЗО не задумываясь, ведь скрытая угроза в ваших стенах в любой момент может нанести удар.

Видео: схема подключения УЗО

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

что это такое в электрике, для чего нужен и от чего защищает

УЗО – обозначение устройства защитного отключения. Это специальное приспособление, которое сравнивает ток в сети и находит утечку или перепады между входящим и выходящим током.

Одна из главных инженерных проблем во всем мире – защита при работе с электричеством. Этот вопрос возник сразу с началом массового использования электроэнергии, и с тех пор ничего не изменилось. Защитить здоровье и жизнь человека оказалось сложнее, чем защитить саму сеть и оборудование. Для этого нужна специальная автоматика, которая бы своевременно обнаруживала проблемы и мгновенно на них реагировала.

На территории СССР такие защитные устройства были разработаны в 70-х годах, и с тех пор укоренились в обиходе. Сейчас есть большой выбор моделей как отечественных, так и зарубежных брендов.

Принцип работы УЗО

Главный вопрос, касающийся УЗО – для чего предназначено это устройство. Если разница между входящим и выходящим током достигает опасного для жизни значения, защитное устройство отключает напряжение. Время срабатывания устройства минимально, поэтому при повреждении изоляции человек не успеет получить ущерб.

Прежде чем разбираться, как установить УЗО, нужно понять его принцип работы. В его основе – фиксация утечки и отключение сети при ее появлении.

Если сеть исправна, входящий и выходящий токи равны. Отличаются они только направлением. Если человек касается поврежденного провода, часть тока проходит через тело, и возвратное значение меньше исходящего. Такой же эффект возникает при нарушении изоляции электроприборов. Трансформатор засекает эту разницу и предотвращает опасные последствия.

Такая же система используется в трехфазных устройствах защиты, которые срабатывают не только при утечке, но и при перекосе фаз.

Конструктивно от обычного бытового автоматического выключателя УЗО отличается только модулем, который управляется дифференциальным током.

Устройство защитного отключения

УЗО и дифференциальные автоматы: разница и особенности

При сравнении УЗО и дифференциальных автоматов разница в комплектации.

УЗО срабатывает, когда токи в фазном и нулевом проводах не совпадают. Но человек все равно рискует и может получить удар током, коснувшись поврежденного оборудования. Защитное устройство не сработает, если умышленно создать перегрузку. При отсутствии других защитных систем, проводка может сгореть вместе с устройством.
Дифавтомат совмещает под одним корпусом устройство защитного выключения и автоматический выключатель. Дифференциальный автоматический выключатель, в отличие от УЗО, сможет защитить не только от утечки токов, но и от коротких замыканий или перегрузок.

Типы УЗО

Перед установкой УЗО в квартире, нужно правильно подобрать подходящее устройство.

Ток утечки может быть стандартным синусоидальным в 50 Гц, но может и пульсирующим или непрерывным постоянным. Вид тока зависит от того, где именно возникла неисправность.

УЗО АС. Срабатывает при утечке переменного тока, но бывает абсолютно неэффективным при возникновении пульсирующего или полного постоянного тока.
УЗО А. Работает с переменным и пульсирующим постоянным током. Эти УЗО чувствительнее, но и дороже.
УЗО В. Работает с переменным, пульсирующим постоянным и постоянным дифференциальным током утечки. Это самая сложная, всесторонняя и комплексная защита.

УЗО типа АС

Важно! Переменный ток утечки обычно возникает при нарушении изоляции проводов. Пульсирующий постоянный – при неисправности преобразователей напряжения, компьютеров, бытовой техники и электроники.

Чаще всего системы типа В используются в промышленности. В квартирах применяются УЗО типа А и АС, разница которых в чувствительности и эффективности. Устройства типа А дают более качественную комплексную защиту, ведь почти все приборы дома оснащены импульсными блоками питания. Устройства типа АС дешевле и доступнее.

Но качественные системы справляются с редкими пульсирующими токами. К тому же, вероятность возникновения такой утечки ниже, чем в случае с переменным током. Поэтому если нет возможности установить УЗО А, не стоит пренебрегать устройствами АС.

Электромеханические и электронные УЗО

Устройства защитного отключения бывают электромеханическими или полностью электронными.

Электромеханические состоят из:

Трансформатора, который отслеживает ток утечки;
Чувствительного магнитоэлектрического элемента, который используется как порог и самостоятельно не возвращается в исходное состояние при срабатывании;
Реле, которое обеспечивает расцепление при срабатывании порога.

Такие устройства требуют высокой точности при реализации, поэтому и цены на действительно качественные модели выше, чем на электронные. Их основной плюс в том, что они срабатывают при обнаружении утечки, независимо от уровня напряжения в сети. Реле работает со стопроцентной вероятностью, и точно отключает энергию потребителю. Показатель электронных устройств хотя и высок, но не достигает 100%. На определенном уровне напряжения работоспособность электронной схемы падает.

Электромеханические УЗО – своего рода эталон во многих странах.

Щит с УЗО

Электронные устройства более доступны. Их много, в их цена может быть ниже в 5-10 раз. Основное конструктивное отличие в том, что вместо чувствительного магнитоэлектрического элемента используется альтернативный сравнительный. Например, компаратор. Но нужно понимать, что момент срабатывания реле в такой системе из-за ее конфигурации зависит не только от утечки, но и от сетевого напряжения.

Хотя электронные УЗО не дают такой точности, в большинстве бытовых случаев их достаточно. Поэтому если нет возможности обзавестись дорогим электромеханическим устройством, стоит обратить внимание на вариант попроще.

Другая классификация устройств защитного отключения

УЗО отличаются конструкцией, принципом работы, типом тока, выдержкой времени и другими особенностями.

По принципу работу есть устройства защитного отключения со вспомогательным источником питания или без него;
По числу полюсов – одно- , двух- , трех- и четырехполюсные;
По способу монтажа УЗО и автоматов схемы, устройства бывают стационарными и мобильными, с гибкими проводами и удлинителями;
По типу защиты – со встроенной защитой от сверхтоков, перегрузки, коротких замыканий или без нее;
По возможности настройки значения отключающего тока – с регулируемым значением, с дискретной или плавной регулировкой, нерегулируемые.

Когда использовать устройство защитного отключения?

От чего защищает УЗО – уже понятно. Но в каких случаях оно действительно пригодится на практике?

При повреждении изоляции проводов электроприборов. Например, если поврежденный провод касается стиральной машины, УЗО сразу отключит электричество.
При неосторожном обращении с проводкой. Если случайно повредить провод во время строительных или ремонтных работ, УЗО мгновенно реагирует на скачок и отключает напряжение. Человек, попавший под удар, не успевает серьезно пострадать.

Важно! Нужно понимать, что правильное подключение УЗО – не панацея от всех бед. Это простое устройство с простым принципом работы, поэтому его чувствительность и анализ так же просты. В некоторых случаях система просто не распознает, куда уходит ток: в электроприбор или в тело человека. Но, тем не менее, в быту такой защиты достаточно, чтобы в разы сократить риски.

Установка УЗО

Внимание! Установка УЗО нецелесообразна в случае со старой и ветхой проводкой. От устройства будет больше проблем, чем пользы, если оно начнет неожиданно срабатывать. В этой ситуации лучше обойтись вовсе без защитного устройства или устанавливать устройство локально, только в местах повышенной опасности.

Выбор устройства защитного отключения

Главный критерий выбора устройства – номинальное значение отключающего дифференциального тока, при котором прибор сработает. Это обязательно отмечено на лицевой панели каждого УЗО.

Не менее важно и качество. Поэтому лучше отдать предпочтение известным брендам и их проверенным дистрибьюторам. Сомнительные устройства неустановленного происхождения могут оказаться подделкой, не рассчитанной на длительные и постоянные нагрузки. В комплекте должна быть вся сопроводительная документация, а особенно – сертификаты соответствия и пожарной безопасности.

Определить, сколько именно приборов нужно в дом, можно только на основе профессиональных расчетов. В однокомнатной квартире, например, обычно достаточно одного УЗО с током утечки в 30 мА. А вот в больших многокомнатных квартирах придется установить несколько общих устройств и несколько локальных – в местах повышенной опасности (водонагреватель, электроплита и т.п.).

Установка УЗО в квартире

Схема подключения УЗО и автоматов в квартире всегда разрабатывается индивидуально. Лучше, чтобы этим занимались опытные электрики. Но есть несколько общих нюансов, актуальных практически всегда.

Устройство защитного отключения устанавливается максимально близко от ввода, но после счетчика и главного автомата.
Номинальный ток вторичных УЗО рассчитывается на несколько ступеней выше, чем у «родного» автомата. Это касается новых домов с хорошей проводкой и оборудованием.
Нельзя ставить общее устройства защитного отключения в квартиры с проводкой TN-C.
На самые проблемные и опасные участки лучше ставить отдельные УЗО.
Защитные проводники розеточных групп для опасных потребителей кратчайшим путем заводятся на входную нулевую клемму.
Устройства можно подключать каскадом, если те их них, которые ближе к электроотводу, менее чувствительны, чем конечные.

Важно! При отсутствии должного опыта и знаний, как подключить УЗО в квартире, — поручите это специалистам-электрикам.

Сам себе электрик. Всё об электричестве.

Что делает УЗО?

Оно сравнивает ток, ушедший в квартиру, с током, который вернулся из квартиры. Если эти токи оказываются разными, УЗО отключает напряжение.

В каких случаях это свойство УЗО оказывается полезно?

В случаях повреждения изоляции проводов в электроприборах. Например, внутри стиральной машинки повреждена изоляция на фазном проводе, в результате чего он коснулся корпуса. УЗО тут-же отключит электричество, потому что ток, ушедший в квартиру по фазному проводу, не вернулся в УЗО (с корпуса машинки он по проводу «заземления» вернулся в щиток, минуя УЗО и следовательно, входящий и исходящий токи через УЗО оказались различны).

При неосторожном обращении с электропроводкой. Вот классический пример. Мужчина сверлит стену, опираясь голой ногой на батарею, и попадает в фазный провод. Ток, пройдя по цепи «металлический корпус дрели — рука — грудная клетка — нога — батарея» вызывает паралич сердца и/или остановку дыхания. Но если есть УЗО, то оно сразу «почувствует», что часть тока не вернулось (та часть, которая прошла через человека и ушла в батарею). Напряжение будет отключено столь быстро, что беды не случится. Конечно, человека током дернет, но не более того.

При неосторожном обращении с электроприборами. Вот классический пример. Мужчина сидит на краю ванной, а в ванной — его жена, застрахованная на приличную сумму. И он случайно роняет ей в воду радиоприемник, включенный в розетку… Думаю, принцип ясен — ток не вернулся в УЗО, а ушел по трубам в землю и т.д.

Отметим, что ситуация, когда часть тока не возвращается в УЗО, называется «утечка тока»

Когда УЗО не поможет

Увы, УЗО не так уж интеллектуально, чтобы различить, что именно включено в электрическую цепь — человек или лампочка. Если утечки тока нет — все в порядке.

Почему тогда считается, что УЗО значительно повышает безопасность?
Да потому, что подавляющее большинство случаев поражения электрическим током так или иначе связано с утечкой тока — ситуацией, которую распознает УЗО. Вероятность возникновения опасных для жизни ситуаций (т.е. когда ток проходит через грудь) без утечки значительно ниже.

Сколько штук УЗО нужно иметь?

Для обеспечения безопасности от поражения током вполне достаточно одного на всю квартиру.

Другое дело — вопрос удобства. Конечно, лучше, если в случае какой-либо проблемы с электропроводкой или электроприборами отключалась только соответствующая линия, а не обесточивалась вся квартира. Более чем одно УЗО, как правило, удается установить лишь в индивидуальный внутриквартирный щиток, специально для этого спроектированный. В «родном» щитке на лестничной площадке для этого обычно не хватает места.

Когда УЗО используется для какой-то одной линии, и с него ток поступает непосредственно к потребителю, оно должно иметь встроенный ограничитель максимального тока. Если поставить простое УЗО, то в случае короткого замыкания оно может выйти из строя. Или при долговременной перегрузке по току будет постоянно греться, и в конце концов также испортится (например, начнет отключаться без особой на то причины). Такое устройство, т.е. УЗО и «автомат» в одном корпусе, стоит раза в 2 больше, чем простое УЗО. Например, фирменные аппараты стоят соответственно порядка 50 и 100 долларов за штуку.

Таким образом, если Вы видите на простом УЗО надпись «40А», это не значит, что оно отключится при 60А, а значит, что при 60А оно через какое-то время перегорит.

В каких случаях установка УЗО нецелесообразна?

Например, в случае старой ветхой проводки. Свойство УЗО обнаруживать утечку тока может принести больше проблем, чем пользы, если оно начнет непредсказуемо срабатывать. А при старой электропроводке это может начаться в любой момент (даже при первом включении УЗО ;). Поэтому в этой ситуации лучшим выбором, возможно, будет не устанавливать УЗО в цепь электроснабжения всей квартиры, а в местах с повышенной опасностью использовать розетки с встроенным УЗО.

УЗО выпускаются на номинальные отключающие токи утечки 10, 30, 100, 300, 500 и 1000 мА. При этом УЗО на токи 100 мА (и более) используются, как правило, в необходимых случаях – для обеспечения селективности. УЗО на токи 300 мА применяют также для обеспечения защиты от возникновения пожара при замыкании на землю.
Время срабатывания УЗО различно, в зависимости от их назначения. Дело в том, что для обеспечения селективности срабатывания (при последовательном включении УЗО) эти устройства должны отличаться не только по номинальному отключающему току утечки, но и по времени срабатывания. Селективные устройства защитного отключения имеют выдержку времени (при срабатывании) и снабжаются маркировкой.
Следует также отметить, что в ряде случаев (при включении потребителей) возникают кратковременные переходные токи, которые могут вызвать отключение УЗО. Это имеет место, например, при включении линии с помехоподавляющим фильтром, где фазный провод соединен через конденсатор с защитным проводом РЕ. В таких случаях необходимо применять УЗО с небольшой выдержкой времени (обычно от 10 мс). Эти устройства маркируются знаком.

В связи с достаточно широким распространением (в быту и на производстве) различных электронных устройств дифференциальные токи утечки могут отличаться от синусоидальной формы и становиться пульсирующими (или даже принимать форму сглаженного постоянного тока). Это может происходить, например, в цепях с выпрямителями и преобразователями частоты.

Учитывая такие особенности, УЗО выпускаются в нескольких вариантах:

тип АС, обозначается символом, предназначен для цепей с синусоидальным током утечки;
тип А, обозначается символом, предназначен для цепей с синусоидальными и пульсирующими токами утечки;

тип В, обозначается символами, предназначен для цепей с синусоидальными, пульсирующими и сглаженными постоянными токами утечки.

Здесь следует отметить, что УЗО типа АС нельзя применять в тех случаях, когда при неисправности электроустановки может появиться сглаженный постоянный ток утечки. Он будет насыщать суммирующий трансформатор и препятствовать срабатыванию УЗО от синусоидального тока утечки. Поэтому оборудование, при нарушении изоляции которого возможно появление переменного или постоянного тока утечки, следует подключать к отдельной линии с использованием универсального УЗО типа В.
Конструктивно УЗО выпускают либо в виде самостоятельного аппарата, либо в виде единого аппарата с автоматическим выключателем, обеспечивающим защиту от аварийного тока. Ряд фирм, в том числе «Siemens”, выпускают УЗО в виде дополнительных блоков, которые (в необходимых случаях) легко сочленяются с некоторыми сериями автоматических выключателей.

Все выпускаемые УЗО снабжаются специальной кнопкой, позволяющей осуществлять контроль их функционирования путем искусственного создания соответствующего тока утечки.
В некоторых случаях применения УЗО (при повреждении электрической изоляции) возникает дифференциальный ток, равный току короткого замыкания. Поэтому при выборе УЗО без встроенной защиты от токов короткого замыкания следует учитывать их стойкость к этим токам.

Фирмы-изготовители обычно указывают стойкость при коротких замыканиях для комбинации УЗО с предвключенным плавким предохранителем на определенный ток. Например, большинство УЗО фирмы «Siemens” (в сочетании с соответствующим плавким предохранителем на стороне питания) обладают стойкостью к токам короткого замыкания до 10000 А.

При установке УЗО на вводе от воздушной линии необходимо учитывать возможность его срабатывания от атмосферных разрядов, проникающих из линии в форме бегущей волны. Во избежание нежелательных срабатываний защиты в этих случаях необходимо выбирать УЗО с повышенной импульсной устойчивостью. В частности, изделия фирмы «Siemens” устойчивы к импульсам тока до 1000 А (длительностью 20 мкс, с фронтом нарастания 8 мкс).
В рассматриваемых случаях целесообразно также использовать УЗО с ограничителем перенапряжений, которые выпускаются различными фирмами.
Для оснащения уже существующих сетей (или для дополнительной электрозащиты в детских комнатах, гаражах и т. п.) выпускаются специальные розетки со встроенным УЗО. Конструктивно такие розетки разрабатываются как для стационарной установки, так и в виде мобильного устройства с двухместной розеткой. Эти розетки рассчитаны на ток до 16 А и имеют закрывающиеся гнезда.

Все виды УЗО рассчитаны на количество срабатываний не менее 10000 раз.
В заключение отметим, что применение имеющейся номенклатуры УЗО позволяет проектировщикам обеспечивать современный уровень электробезопасности питающих, распределительных и групповых сетей.

Алгоритм поиска неисправностей, помогает быстро найти причину, при срабатывании УЗО.
Для надежной защиты, не забывайте ежемесячно проверять работоспособность УЗО при помощи кнопки «Тест«.
Нагрузка — приемники электрической энергии: светильники, электрочайник, стиральная машина, телевизор, холодильник, электроплита, теплый пол и т.п.
Питающие линии — электропроводка и распределительные коробки, выключатели и розетки.
Цепь питания нагрузки — рассматривается весь участок питания, включающий в себя, и нагрузку, и питающие линии.

Алгоритм поиска неисправностей при срабатывании УЗО

Примечание:
Если УЗО не включается при отключенных автоматах, это означает, что есть утечка в изоляции проводов щита или УЗО неисправно.
Если УЗО не включается при отключеннии всей нагрузки, это означает, что есть утечка в питающих линиях.
Если УЗО срабатывает при включении всех цепей питания нагрузки, это означает, что УЗО не правильно подобрано по току утечки.

Еще кое что об УЗО жмем…

в чем разница между «автоматом» и УЗО

Защитные устройства, применяемые в электрической сети дома, предназначены для защиты проводки от возможных неисправностей. А значит – и для предохранения человека от поражения электрическим током. Распространенных устройств два — УЗО и автомат . Рассмотрим, какими они бывают и в чем между ними разница.

На фото:

Дифференциальный автомат. Он представляет собой симбиоз автомата и УЗО, смонтированных в одном корпусе. Выгода от его приобретения состоит лишь в том, что упрощаются процессы монтажа и подключения, а также незначительно экономится место внутри распределительного щитка. Во всем остальном дифференциальный автомат не имеет никаких преимуществ перед комбинацией автоматического выключателя и УЗО как отдельных устройств.

На фото: блок дифференциальной защиты от фабрики Siemens.

Автоматический выключатель (в просторечии – «автомат») и устройство защитного отключения (УЗО) – два наиболее распространенных типа указанных устройств. В чем между ними разница и и какими бывают «автоматы» и УЗО.

Автоматический выключатель

Контролирует силу тока в цепи. Его задача – не допустить возникновения так называемых сверхтоков, сила которых превышает значение, максимально допустимое для данной проводки.

На практике такая ситуация может произойти при подключении слишком высокой нагрузки (большого количества мощных электроприборов) или вследствие короткого замыкания (соприкосновения фазового и нулевого проводов – в большинстве случаев это происходит из-за нарушения изоляции).

Сила тока в контролируемой автоматом цепи увеличивается, и, когда она доходит до критического значения, устройство мгновенно обесточивает проблемный участок сети.

Разновидности автоматических выключателей:

Автоматический выключатель срабатывает под действием имеющихся в нем расцепителей. Данные устройства бывают двух видов: тепловые и электромагнитные.

На фото: автоматический выключатель ВА63 от фабрики Schneider Electric.

Тепловые расцепители состоят из биметаллической пластины, способной нагреваться и менять форму под воздействием протекающего по ней электрического тока. Как только его сила достигает определенного значения (порога срабатывания автомата), пластина высвобождает специальную пружину и силовые контакты устройства расцепляются.
Электромагнитные расцепители срабатывают и выглядят примерно так же. Разница лишь в том, что в этом приспособлении используется индуктивная катушка с магнитным сердечником.

Когда сила тока в цепи достигает порога срабатывания, сердечник приходит в движение под воздействием электромагнитного поля катушки. При этом высвобождается пружина, размыкающая силовые контакты.
Каждый из этих расцепителей обладает собственным запасом надежности, и даже профессионалу сложно судить о том, какой из них лучше справляется с возложенной на него задачей. Поэтому в современных автоматических выключателях применяются сразу оба описанных устройства, работающих параллельно и отлично дополняющих друг друга.

Устройство защитного отключения (УЗО)

контролирует наличие тока утечки (называемого также разностным или дифференциальным). Последний чаще всего появляется из-за нарушения изоляции фазового провода. В результате под напряжением оказываются внешние, нетоковедущие части электроприбора – это называется утечкой тока на корпус. Прикоснувшись к ним либо по неосмотрительности взяв в руки оголенный фазовый провод, человек подвергает свою жизнь и здоровье большой опасности. И здесь на выручку приходит УЗО, которое мгновенно обесточивает подконтрольный участок сети.

На фото:

Принцип действия УЗО. Основан на постоянном контроле силы тока в подающем (фазовом) и обратном (нулевом рабочем) проводниках, которые идут, соответственно, к электроприбору и от него. При нормальных условиях сила тока в них будет примерно одинаковой – разумеется, ее значение берется по модулю, без учета математических знаков «плюс» и «минус». Замыкание одного из проводов на корпус прибора или тело человека вызывает нарушение этого баланса, то есть сила тока в фазовом проводе значительно отличается от таковой в нулевом проводнике.Зафиксировав эту разницу, УЗО приводит в действие механизм расцепителя и прекращает подачу напряжения на аварийный участок сети. В данном случае порог срабатывания устройства – это значение силы дифференциального тока, при котором происходит отключение электроэнергии. Проще говоря, это максимально допустимая разница между силой тока в фазовом и нулевом рабочем проводах. Так, например, аппарат, рассчитанный на 30 мА, сработает именно при таком значении возникшего тока утечки.