Узо электрические. Расшифровка узо

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

1. Переносные:

• монтаж гибкими проводами с удлинителями

По числу полюсов:

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

По виду защиты от сверхтоков и перегрузок по току полюсов:

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

По возможности регулирования отключающего дифференциального тока:

1. Регулируемые:

• дискретная регулировка
• плавная регулировка

1. Нерегулируемые.

По стойкости при импульсном напряжении:

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

По характеристикам наличия постоянной составляющей дифференциального тока:

1. тип АС:

• отключение при появлении или медленном возрастании переменного синусоидального дифференциального тока.

1. тип А:

Отключение от дифференциальных токов:

• синусоидальных переменных;
• пульсирующих постоянных;
• пульсирующих постоянных с модуляцией пульсацией до 0,006 А, с контролем угла контроля сдвига фазы, или без него независимо от полярности внезапных или медленно растущих дифференциальных токов.

1. тип В:

• отключение от дифференциальных токов:
• синусоидальных переменных;
• пульсирующих постоянных;
• пульсирующих постоянных с модуляцией сглаженной пульсацией постоянного тока до 0,006 А;
• постоянных от выпрямителей

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

Конструкция УЗО

С технической точки зрения конструкция УЗО-Д не представляет собой ничего сложного или нового по сравнению с конструкциями автоматических выключателей. Более того, российские производители начали и освоили выпуск этих изделий как раз на базе автоматов ВА. Примером могут служить хорошо известные УЗО22 завода Сигнал, производимые на базе автоматических выключателей ВА66-29 и ВА88-29. У них механика свободного расцепителя, катушка, контакты, дугогасители – все такое же, как и у ВА. Более подробно вы можете ознакомиться с их конструкцией принципом работы и устройством в статье . 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

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.).

УЗО, или устройства защитного отключения, являются дополнительным средством защиты человека от поражения электрическим током. Кроме того, они осуществляют защиту от возгорания и пожаров, возникающих вследствие возможных повреждений изоляции, неисправностей электропроводки и электрооборудования. При нарушении нулевого уровня изоляции, прямом прикосновении к одной из токоведущих частей или при обрыве защитных проводников УЗО является практически единственным быстродействующим средством защиты человека от поражения электрическим током.

УЗО оказывается полезно при повреждении изоляции проводов в электроприборах, неосторожном обращении с электропроводкой или электроприборами. Короткие замыкания, как правило, развиваются из дефектов изоляции, замыканий на землю, утечек тока на землю (ситуация, когда часть тока не возвращается в УЗО) и т.д. УЗО отслеживают утечку тока и предотвращают короткое замыкание, отключая электроустановку от источника питания и тем самым предотвращая недопустимый нагрев проводников, искрение и последующее возгорание. С момента возникновения утечки тока автоматическое отключение всех фаз аварийного участка электроцепи производится за время, как правило, не превышающее период в 0,03-0,3с в зависимости от тока утечки. Говоря простым языком, УЗО сравнивает ток, ушедший в квартиру, с током, который вернулся из квартиры. Если эти токи оказываются разными, УЗО отключает напряжение.

Первое действующее устройство на базе дифференциального трансформатора и поляризованного реле, имевшее чувствительность 0,01 А и быстродействие 0,1 с было создано в 1937 г. фирмой Schutzapparategesellschaft Paris & Co. В 1960-1970 гг. во всем мире, в первую очередь в странах Западной Европы, Японии, США началось активное внедрение УЗО в широкую практику.

В настоящее время сотни миллионов УЗО успешно защищают жизнь и имущество людей от электропоражений и пожаров. Сегодня УЗО является обязательным элементом любой электроустановки промышленного или социально-бытового назначения. Этими устройствами в обязательном порядке оборудованы все передвижные объекты (торговые фургоны, фургоны общественного питания), ангары, гаражи. Несмотря на то, что в настоящее время на каждого жителя развитых стран приходится примерно по два УЗО, десятки производителей разрабатывают новые устройства электрозащиты самых различных модификаций, постоянно совершенствуя их технические параметры.

Типы УЗО

Современные УЗО делятся на два типа: АС и А. Тип AC реагирует на утечку переменных (синусоидальных) токов. Однако в электрических цепях возможна утечка не только переменного, но и постоянного (пульсирующего) тока. УЗО типа А предназначено именно для таких случаев. Поскольку схема измерения разности токов в УЗО типа A более сложная, эти приборы в 1,1-1,5 раза дороже. Подобные устройства должны применяться в ряде случаев (например, в инструкции по эксплуатации стиральных машин, посудомоечных машин и других мощных бытовых электроприборов можно встретить требование установить именно этот тип УЗО).

Виды УЗО

Кроме УЗО, устанавливаемых на распределительном щитке, можно встретить электророзетки со встроенным УЗО. Эти устройства бывают двух видов: первый устанавливается на место существующей розетки, второй подсоединяется к имеющейся розетке, и затем уже в него включается вилка от электроприбора.

К преимуществам данных устройств можно отнести отсутствие необходимости замены в домах старой застройки электропроводку, а к недостаткам - высокую стоимость (розетки со встроенным УЗО обойдутся примерно в 3 раза дороже, чем УЗО, устанавливаемые на распределительный щит).

Третьим видом устройств со встроенным УЗО является так называемая "УЗО-вилка".

К эффективным защитным устройства также относятся дифференциальные автоматы, которые представляют собой комбинацию автоматического выключателя с УЗО (по типу "два в одном"). Дифференциальный автомат срабатывает в обоих случаях: как при утечке тока на землю, так и при коротких замыканиях и перегрузке. Их выгодно применять в том случае, когда на установку двух отдельных устройств в электрошкафу не хватает места. Цена на дифференциальный автомат превышает цену на УЗО.

Принцип действия УЗО

Действие УЗО основано на работе дифференциального трансформатора тока. Суммарный магнитный поток в сердечнике пропорционален разности токов в проводниках, являющихся первичными обмотками трансформатора тока. Под действием ЭДС в цепи вторичной обмотки протекает ток, пропорциональный разности первичных токов. Этот ток и приводит в действие пусковой механизм.

В нормальном рабочем режиме результирующий магнитный поток равен нулю, ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора также равен нулю. При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприемника, на который произошел пробой изоляции, по фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки протекает дополнительный ток - ток утечки. Для трансформатора тока он является дифференциальным (разностным). Если этот ток превышает значение порогового элемента пускового устройства, последний срабатывает и воздействует на исполнительный механизм. Для осуществления контроля исправности (работоспособности) УЗО предусмотрена цепь тестирования (кнопка "Тест"), работающая за счет искусственного создания отключающего дифференциального тока.

Где и как устанавливаются УЗО

Защитные устройства типа УЗО устанавливаются в распределительном шкафу квартиры (можно использовать и уже имеющиеся шкафы). Существует несколько вариантов монтажа:

Одно УЗО на все жилище (должно быть с током утечки 30 мА) . К плюсам такого решения следует отнести невысокую цену устройства, а также то, что УЗО не будет занимать много места. К недостаткам данного устройства относится то, что в этом случае трудно определить, на какой из существующих линий произошла утечка, а также то, что при срабатывании устройства вся квартира остается без света.

Одно УЗО (30 мА на розеточную линию) + УЗО (10 мА) на каждую линию (например, на линии, питающие стиральную машину, джакузи и "теплые" полы). По сравнению с предыдущим, это более современный и удобный вариант, поскольку при возникновении какой-либо проблемы с электропроводкой или электроприборами будет отключаться только соответствующая линия, а не вся квартира. Недостатки данной системы - более высокие затраты и необходимость иметь значительно больше свободного места. Более чем одно УЗО, как правило, удается установить лишь в индивидуальный внутриквартирный щиток, специально спроектированный для этих целей. В обычном щитке на лестничной площадке для этого, как правило, не хватает места.

При использовании данного варианта рядом с автоматическим выключателем, защищающим весь дом, устанавливается УЗО. В этом случае лучше применить не обычное, а так называемое селективное УЗО, время срабатывания которого составляет 0,3-0,5 с. Более длительное время срабатывания даст возможность среагировать на возникшую утечку и отключиться устройствам первой линии, защищающим отдельные электроприборы или линии дома (квартиры). Только в случае если они не сработают, оно отключит всю схему электроснабжения целиком.

Основные ошибки при монтаже УЗО

Самой распространенной ошибкой при монтаже УЗО является подключение к УЗО нагрузки, в цепи которой имеется соединение нулевого рабочего проводника с открытыми проводящими частями электроустановки или соединение с нулевым защитным проводником. Также возможны следующие ошибки: подключение нагрузок к нулевому проводнику до УЗО, подключение нагрузок к нулевому рабочему проводнику другого УЗО, перемычка между нулевыми рабочими проводниками различных УЗО. Расчетом, монтажом и наладкой электросхем с использованием УЗО должны заниматься только квалифицированные специалисты. Только в этом случае вы получите гарантию того, что защита сработает вовремя.

В каких случаях установка УЗО нецелесообразна

УЗО нецелесообразно устанавливать при наличии старой ветхой проводки в помещении, поскольку в этом случае свойство УЗО обнаруживать утечку тока может вызвать ряд проблем. Например, при старой электропроводке устройство электрозащиты может срабатывать непредсказуемым образом. Поэтому в данном случае рекомендуется установка в местах с повышенной опасностью розеток со встроенным УЗО.

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

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.

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.

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.

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

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

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.

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 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.

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

Особенности подключения

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

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

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

Класс	Изображение УЗО	УЗО	Изображение Дифавтоматов	Дифавтомат	Цена
эконом		FH-202 AC-25		С ДИФ-102 DEKraft	1500/700 руб.
средний		F-202 AC-16		DSH-941R C6	2500/2700 руб.
премиум		F-202 AC-40		DS-201 C25	4000/4800 руб.

Варианты подключения УЗО к однофазной сети с заземлением и без

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

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.

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

При работе с бытовыми электрическими приборами всегда присутствует опасность поражения электротоком при касании металлических частей, случайно оказавшихся под напряжением. Во избежание электротравмы необходимо мгновенно отключить прибор от сети.

Эту задачу с успехом выполняют устройства защитного отключения - УЗО. В настоящее время выпускаются разные типы таких устройств с широким спектром технических параметров для применения в однофазных и трехфазных сетях.

Принцип работы

Для защиты сети от КЗ используют автоматические выключатели, которые всегда должны ставиться вместе с УЗО

Сетевое напряжение подводится к электроприборам по двум проводам, один из которых является нейтральным, а второй фазовым. Нейтральный провод соединен с землей, а на фазовом находится переменное напряжение 220 В. При нормальной работе оборудования в каждом проводе течет ток одной и той же величины, но разный по направлению.

Если к оголенному фазовому проводу прикоснется человек, то через его тело начнет течь ток, который замыкается на землю. Этот ток называют током утечки. В фазовом проводе общий ток сразу же повышается на величину тока утечки, а в нулевом остается на том же уровне.

УЗО с помощью дифференциального трансформатора фиксирует возникшую разницу и мгновенно разрывает контакты сети. Отключение происходит очень быстро, за доли секунды, и критического поражения не происходит.

Такие УЗО называются «защитного типа» и выпускаются на разные токи утечки: 6, 10, 30 мА. Для обычных помещений устройства на 30 мА обеспечивают надежную защиту человека. В помещениях с повышенной опасностью (ванные комнаты, сырые подвалы) больше подойдут устройства с меньшим током утечки.

Токи утечки возникают со временем и в проводке за счет ухудшения изоляции. Они могут достигать значительных величин, особенно в больших домах с распределенной электрической сетью, и вызывать возгорание. Для предупреждения пожаров ставят УЗО 100-300 мА, которые так и называют «пожарные».

Необходимо учесть, что все эти устройства реагируют только на возникновение тока утечки. Они не защищают сеть от короткого замыкания, потому что при КЗ не возникает дисбаланса токов в нейтральном и фазовом проводниках, хотя он и увеличивается в недопустимые тысячи раз. Для защиты сети от КЗ используют , которые всегда должны ставиться вместе с УЗО.

Типы УЗО

Промышленность выпускает электромеханические и электронные УЗО. В основе обеих конструкций лежит дифференциальный трансформатор, но во втором варианте разбалансированность токов усиливается электронной схемой.

За счет этого электронные УЗО более чувствительны и быстрее отключают оборудование от сети. Но для своей работы они требуют питание, которое в некоторых ситуациях может исчезнуть, и тогда защита не сработает. Электромеханические устройства не нуждаются в напряжении и срабатывают всегда. Поэтому они считаются более надежными, хотя и не такими быстрыми.

Если подключаемое электрооборудование не содержит собственных блоков питания, устройств регулировки и преобразования напряжения, то токи утечки, которые в них могут возникнуть, будут иметь синусоидальный характер (как и питающее напряжение). От таких переменных токов защищают УЗО типа АС.

В более сложных приборах, например, в стиральных машинах с регулировкой скорости или в компьютерах, токи утечки могут носить однополярный импульсный характер. В этом случае необходимо ставить защитные устройства типа А.

Самые ходовые и дешевые - УЗО типа АС. Но в последнее время рекомендуют применять тип А. В медицинских учреждениях со сложной техникой ставят приборы типа В, которые реагируют не только на переменные синусоидальные и импульсные, но и на постоянный ток утечки.

Индексы S и G, присутствующие после указания типа устройства, говорят о том, что отключение сети будет происходить с небольшой задержкой. Такие экземпляры применяют в схемах защиты с последовательным включением нескольких УЗО (например, пожарных и защитных), чтобы они реагировали на возникновение токов утечки с задержкой по времени.

И электромеханические, и электронные УЗО выпускают для однофазных и трехфазных сетей. У первых рабочее напряжение 230 В, у вторых - 400 В. Стандартная степень защиты IP 20, диапазон рабочих температур -25…+40 градусов.

Схема устройства УЗО

Маркировка

В паспорте устройства и на лицевой стороне указываются:

• Рабочее напряжение (230 или 400 В);
• Номинальный ток, при котором УЗО сохраняет работоспособность. Стандартные значения: 16, 25, 32, 40, 50, 63 ампера;
• Ток уставки - ток утечки, на который срабатывает устройство. Типовые значения: 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА;
• Тип устройства АС, А, В или условные обозначения в квадратике: синусоида (АС), меандр и синусоида (А), меандр, синусоида, прямая линия (В);
• Дополнительные индексы S или G;
• Тип электромеханический или электронный.

Общие правила выбора

Выбор подходящего оборудования это всегда сложный и неоднозначный процесс, имеющий несколько вариантов. Основные моменты, которые надо учитывать:

1. УЗО всегда включается вместе с автоматическим выключателем. Номинальный ток должен быть на одну ступеньку выше номинального тока выключателя. Например, если в схеме стоит выключатель на 16 А, то УЗО должен быть на 25 А.
2. В соответствии со схемой электроснабжения дома (квартиры) для каждого УЗО указывается необходимый ток уставки и тип (А, АС с нужными индексами). В большинстве случаев, пожарные УЗО выбирают с током 100 мА, а защитные - 30 мА.
3. Какому устройству отдать предпочтение - электронному или электромеханическому – дело вкуса.

Правила подключения и эксплуатации

Для современных трехпроводных электрических сетей типа TN-S и TN-C-S защитные устройства устанавливают во вводном щитке вместе с автоматическим выключателем. На небольшую квартиру с малым количеством источников потребления бывает достаточно одного устройства.

Если квартира большая, то потребителей разбивают на группы. На каждую группу ставят свое УЗО. Для каждой группы выбирают тип устройства (А, АС, В) с расчетным номинальным током и током утечки. На входе ставят один пожарный выключатель с током утечки 100–300мА и, возможно, с задержкой по времени срабатывания.

В частных домах чаще всего ставят одно общее - пожарное УЗО (тип АС, ток утечки 100-300 мА, особенно если старая проводка) и на каждую группу потребителей - защитное (ток утечки 30мА), с отдельным автоматическим выключателем.

Ток утечки рассчитывают в зависимости от длины проводки, количества и типа потребителей электроэнергии (пол с подогревом, отопительные котлы, баня). Для мест с повышенной влажностью - ванные комнаты, бани, сырые подвалы, ток утечки выбирают поменьше - 10 мА.

В квартирах со старыми двухпроводными сетями TN-C (без заземления) устройства защитного отключения можно ставить только на отдельную розетку или группу розеток, в которые включаются наиболее опасные потребители электроэнергии. Проще всего этот вопрос решаем применением специальных чипованных розеток или переносных УЗО, которые подключают прямо в розетку. Такие устройства значительно дороже стационарных и пока еще мало распространены.

УЗО не ставят в цепях, которые требуют круглосуточного постоянного подключения. К таким цепям относятся пожарная и охранная сигнализации. Выход из строя устройства приводит к немедленному отключению средств сигнализации, что недопустимо.

После подключения следует обязательно провести тест на работоспособность , нажав специальную кнопку со значком «Т». Если УЗО в порядке, то оно отключит сеть.

Если произошло отключение УЗО, то сразу включать его нельзя. Вначале надо вынуть из розеток все электроприборы, и только затем включить УЗО. Если оно не сработало, значит надо искать оборудование, которое имеет утечку. Если сработало, то утечка может быть в проводке или же поломалось само устройство. Для поиска утечки в проводке существуют специальные приборы. Проверку и ремонт устройства проводят только в специализированных мастерских.

• Контрольное тестирование всех установленных УЗО следует проводить не реже 1 раза в месяц.
• Если человек одновременно прикоснется к фазовому и нейтральному проводам, УЗО его не защитит и не отключит сеть. Все электромонтажные работы (ремонт розеток, выключателей, замена лампочек) безопасно проводить только при отключенном напряжении.
• УЗО - это старое название , теперь более правильно называть «выключатель дифференциальный».
• Промышленность выпускает дифавтоматы, которые по своим функциям полностью заменяют УЗО и автоматический выключатель. Некоторые предпочитают ставить его из-за дешевизны и удобства монтажа. Однако есть недостаток такой замены. При срабатывании комбинированного устройства непонятна причина отключения сети: то ли произошло короткое замыкание, то ли появились токи утечки. При раздельном использовании УЗО и автоматического выключателя причина видна сразу. Если сработал автоматический выключатель, значит произошло короткое замыкание, если УЗО – появился ток утечки.
• Хотя чипованные розетки – дорогое удовольствие, оборудовать ими детскую комнату все же стоит.
• От качества защитных устройств зависит жизнь. Следует приобретать только сертифицированный товар у проверенных продавцов.

Правильное подключение в щитке устройства защитного отключения – важная составляющая при , обеспечивающая электробезопасность потребителей. Использование УЗО в электросетях многоквартирных и подключение УЗО в частном доме, промышленных объектов позволяет избежать аварий и пожаров.

Однако, несмотря на простоту конструкции, УЗО при неправильном подключении и использовании может стать источником неприятностей. При установке есть одно «но»: монтаж такого устройства со старыми советскими системами электроснабжения TN-C, в которых нейтраль объединена с проводником, практически невозможна. Согласно ПУЭ, установка коммутирующего оборудования запрещена в цепях защитных проводников. Несмотря на это, устройства защитного отключения являются как коммутирующими устройствами, так и способны подключаться в разрыв, как фазы, так и нуля, выполняя одновременно роль защитного проводника. Согласно последней редакции ПУЭ, установка не допускается в четырехпроводных трехфазных цепях, что связана с часто фиксируемыми случаями травматизма при срабатывании устройства. Соответственно, устанавливать устройство в старых домах можно, однако с соблюдением некоторых правил.

Что такое УЗО в электрике

Впервые УЗО появились с первыми ЛЭП в качестве релейной защиты. Основная цель использования таких устройств – обеспечение защиты и прекращение подачи электроэнергии в случае возникновения аварийных ситуаций. В качестве индикатора аварии здесь используется ток утечки – при превышении данным показателем определенного уровня устройство срабатывает, размыкая электрическую цепь. Позже стали использовать в качестве защиты от пробоя и возгорания электроустановок. До недавнего времени устройства выполняли «противопожарную» роль, реагируя на ток менее 1 А. Устройство«пожарного» типа производятся и используются до сих пор.

Схема подключения УЗО

Трехфазного:

Видео: устройство защитного отключения

Емкостные устройства

Попытки создания УЗО, основной задачей которых будет защита потребителей от поражения электротоком, начались с момента развития полупроводниковой электроники. Принцип работы таких устройств строился на работе емкостного реле, которое срабатывает на емкостный ток смещения, при этом организм человека выступает в качестве антенны. Емкостные устройства (УЗО-Е) отличаются высоким уровнем чувствительности, не нуждаются в заземлении и реагируют практически мгновенно: если ребенок, находящийся на изолированном полу, дотронется до фазы в розетке, устройство все равно сработает и разомкнет цепь. Однако у них есть недостаток: они сильно подвержены помехам по причине того, что поток электронов в них является следствием формирования электромагнитного поля. «Приучить» такие УЗО отличать ребенка от трамвая практически невозможно, поэтому используют такие виды устройств только для защиты спецоборудования.

Дифференциальные устройства

Полное зеркальное изменение УЗО-Е помогло создать принцип работы нового вида, в котором утечка фиксировалась по разнице полных токов в силовых проводниках. В случае, если существует разница между величинами потребляемой и отдаваемой, то где-то есть утечка, соответственно, цепь нужно отключить. Такие типы получили название дифференциальных (УЗО-Д). При подключении устройства к однофазной сети достаточно провести сравнение модулей токов нейтрали и фазы, в случае с трехфазной сетью приходится сравнивать векторы токов всех фаз и нейтрали.

Jpg" alt="Поражение током при неправильном подключении УЗО" width="386" height="233" srcset="" data-srcset="https://remontcap.ru/wp-content/uploads/2015/09/4848894498..jpg 300w" sizes="(max-width: 386px) 100vw, 386px">

Поражение током при неправильном подключении

Отличительной особенностью УЗО-Д является то, что защитные и иные проводники в схемах электропитания, по которым передается мощность, должны проводиться мимо устройства, в противном случае постоянно будут фиксироваться ложные включения системы.

Создание дифференциальных устройств заняло достаточно много времени: первоначально необходимо было выяснить, какая именно сила тока разбаланса безопасна для человека при воздействии на организм на протяжении периода, необходимого для срабатывания устройства. Дифференциальные УЗО, направленные на ток, меньший величины не отпускающего тока, были слишком сложными в плане конструкции и дорогостоящими, а все «наводки» фиксировались хуже, чем УЗО-Е. Помимо этого, было необходимо создать новые ферромагнитные материалы, из которых можно было бы производить дифференциальные трансформаторы. УЗО-Д с железными трансформаторами работали слишком медленно, а радиоферрит для таких целей не подходил, поскольку не мог держать рабочую индукцию.

УЗО-ДМ

В 80-х годах впервые появились бытовые дифференциальные электромеханические УЗО-ДМ. По результатам опытов на добровольцах уровень тока для них был зафиксирован на уровне в 30 мА, а создание дифференциальных трансформаторов быстрого действия на феррите дало возможность снимать необходимую для привода электромагнита размыкателя мощность с вторичной обмотки. На сегодняшний день они являются наиболее распространенными.

Jpg" alt="Принцип работы УЗО-ДМ" width="360" height="320" srcset="" data-srcset="https://remontcap.ru/wp-content/uploads/2015/09/54644664..jpg 300w" sizes="(max-width: 360px) 100vw, 360px">

Принцип работы электромеханического дифференциального устройства заключается в следующем:

1. В ферритовом кольце устройства без утечек тока в нулевом и фазном проводниках фиксируются противоположно направленные, но равные по величине магнитные потоки, действие которых гасится друг другом. ЭДС обмотки, намотанной на феррит, равна нулю, результирующий магнитный поток в сердечнике также равен нулю.
2. В случае возникновения утечки величина одного из токов повышается, соответственно, в феррите возникает магнитный поток, наводящий ЭДС во вторичной обмотке.
3. Электромагнит под воздействием тока от вторичной обмотки отводит защелку размыкателя, что приводит в действие пружину, которая и разводит контакты.
4. Работоспособность проверяется при помощи кнопки «Тест», нажатие на которую позволяет создать искусственный разбаланс токов. Повторное включение устройства производится при помощи флажка или кнопки с самофиксацией.

Несмотря на то, что электромеханическое УЗО способно защитить только от утечки, примитивность его конструкции позволила соединить под одним корпусом токовый защитный автомат и УЗО. С этой целью была изменена тяга фиксатора на двойную с последующим ее заводом в электромагниты. Благодаря этому удалось создать дифференциальный автомат, который обеспечивает полную защиту.

Несмотря на это, дифференциальный автомат не является по отдельности автоматом и УЗО. Основным отличием дифференциального автомата и УЗО является то, что УЗО можно устанавливать в системах без заземления.

УЗО-ДЕ

Под аббревиатурой «Е» скрывается не емкость, а электроника. УЗО-ДЕ встраиваются непосредственно в электроустановки или . Вмонтированный в них полупроводниковый магниточувствительный датчик позволяет улавливать разность токов, после чего сигнал от него транслируется на микропроцессор. Замыкается электрическая цепь тиристором. Исключая небольшие размеры, УЗО-ДЕ имеет следующие преимущества:

1. Высокий уровень чувствительности и устойчивость к помехам.
2. Реакция на ток смещения как последствие высокой чувствительности, проще говоря, оно способно отключить напряжение до того, как оно воздействует на потребителя.
3. Быстродействие. Для срабатывания УЗО-ДМ необходимо, чтобы через тело прошла хотя бы одна опасная волна и один полупериод в 50 Гц (около 20 мс), в то время как для УЗО-ДЕ достаточно напряжения полуволны в 6-30 В, чтобы сработать.

Минусами такого устройства можно назвать высокую стоимость, риск поломок и при резком снижении напряжения в сети УЗО может просто не сработать вовремя.

Индексы УЗО-Д

В зависимости от назначения и типа устройства к УЗО могут прибавляться дополнительные индексы. К основным относят:

1. АС – причиной срабатывания становится разбаланс переменного тока. Небольшая стоимость и надежность, однако, производятся в основном в противопожарном оборудовании.
2. А – срабатывают на разбаланс пульсирующего и переменного тока. Производятся в основном защитные, на 30 мА. В системах TN-C могут ложно срабатывать или не реагировать.
3. В – срабатывают на разбаланс любого тока. Сюда относят как встроенные УЗО-ДЕ, так и промышленные «пожарные».

Крайне редко встречаемой разновидностью является УЗО-Р, срабатывающие только на ток в защитном проводнике. Используются в основном в военной технике и промышленности, бывают двух видов – электронные и электромеханические.

Как выбрать устройство защитного заземления

Одного индекса для правильного выбора устройства недостаточно.

Если в квартире проводка типа TN-C, то дифференциальный автомат сразу откладывается: по ПУЭ это запрещено, а игнорирование этого может стать причиной аварии. Если планируется реконструкция проводки, то в системах TN-C-S оптимальным вариантом станет дифавтомат. При предустановленном токовом автомате лучше подключить к нему отдельное устройство.

Jpg" alt="Дифавтомат и УЗО" width="494" height="240" srcset="" data-srcset="https://remontcap.ru/wp-content/uploads/2015/09/8448489489..jpg 300w" sizes="(max-width: 494px) 100vw, 494px">

Ток отсечки автомата вычисляется, исходя из максимального тока потребления, помноженного на 1,25 и округленного до одного из значений стандартных токов. Как правило, максимальный ток потребления указывается в техпаспорте квартиры или частного дома, его можно узнать в соответствующих инстанциях.

Величина номинального тока должна быть выше величины тока отсечки.

Видео: устройство защитного отключения или дифавтомат?

Установка

Общее устройство защитного отключения подключается после главного подъездного автомата и счетчика, но при этом как можно ближе к вводу. Его запрещено включать в системы типа TN-C.

Несмотря на то, что в системе TN-C, согласно ПУЭ, подключение невозможно, в этом же ПУЭ есть несколько пунктов, которые объясняют, как его можно «впихнуть». Общая суть пунктов сводится к тому, что дифференциальный автомат или общее УЗО ставить на квартиры с таким типом проводки нельзя, однако опасные потребители должны защищаться отдельными устройствами. Защитные проводники при этом должны заводиться на входные нулевые клеммы.

64.jpg" alt="Трехфазный и однофазный УЗО" width="458" height="320" srcset="" data-srcset="https://remontcap.ru/wp-content/uploads/2015/09/5464466464..jpg 300w" sizes="(max-width: 458px) 100vw, 458px">

Почему оно срабатывает?

Если сработало УЗО, то сразу же включать его обратно не стоит – необходимо найти причину срабатывания. Первое, что нужно сделать – выключить все приборы из розеток. После этого его опять включают: если включилось, то причиной является кто-то из потребителей; нет, значит, нужно проверять проводку и УЗО.

Отключается главный квартирный или подъездный автомат. Если УЗО не включилось, значит, ему пора на ремонт. Самостоятельно им заниматься не стоит – в конце ремонта устройство проверяется на специальном оборудовании. Если устройство все же включилось, но при подаче напряжения опять сработало, то либо в нем повреждена проводка, либо «зависла» кнопка «Тест», либо произошел разбаланс дифференциального трансформатора.

Под напряжением УЗО включается с фиксацией изменений на счетчике: если постоянно мигает или вспыхнула лампа «Земля», то проблемы с проводкой. В таком случае либо вызываются электрики, либо специальные компании.

Причиной срабатывания устройства на пустом месте может быть не проводка или неисправный потребитель, а насекомые. Залипание кнопок и разбаланс нередко вызывается не конденсатом или интенсивной эксплуатацией, а продуктами жизнедеятельности насекомых. Нередки случаи, когда в чистых квартирах внутри корпуса устройства обнаруживаются гнезда насекомых, которые в квартире себя ничем не проявляют.

Jpg" alt="Неисправность электропроводки на индикаторах" width="320" height="240" srcset="" data-srcset="https://remontcap.ru/wp-content/uploads/2015/09/b1bbc16e278ed34dde616a22f1bbb50e..jpg 300w" sizes="(max-width: 320px) 100vw, 320px">

При подключении потребителей устройство может срабатывать, однако никаких признаков короткого замыкания может не наблюдаться. Подключаются все устройства и проверяется счетчик: вполне вероятно, что на нем загорится индикатор «Реверс» или «Возврат», что говорит о присутствии в цепи индуктивности, емкости или реактивности. Дефектного потребителя ищут в обратном порядке: самостоятельно он может и не стать причиной срабатывания УЗО. Собственно, дефектный потребитель в итоге отправляется в ремонт.

Нередко в квартирах с системой TN-C не удается точно установить причину срабатывани. В таком случае единственной причиной является плохое заземление. таких проблем не возникнет. Заземление может не полностью отводить помехи, в результате чего защитные проводники будут срабатывать в качестве антенн – аналогично с квартирами TN-C с установленным общим УЗО. Наблюдается такое, как правило, в периоды пересыхания или перемерзания почвы. В таких случаях остается только обращаться в специальные службы – они должны довести контур до нормы.

Видео: подключение устройства защитного заземления

Фильтры

Еще одной причиной сбоев нормального функционирования могут быть помехи от бытовой техники. Бороться с ними можно при помощи поглощающих ферритовых фильтров. В радиомагазинах можно найти ферритовые кольца.

Для таких ферритовых поглотителей наиболее важными параметрами является магнитная индукция насыщения и магнитная проницаемость. Величина первой должна составлять 0,25 Тл, не менее, второй — около 10 000. Кольца можно как надеть на сетевой шнур, так и при помощи специалиста встроить как можно ближе к сетевому входу. Сетевые шнуры с ферритовыми поглотителями можно купить в магазинах, однако их стоимость выше, чем самодельных.

Видео: ошибки при подключении

Выводы

Устройство защитного отключения не является стопроцентной гарантией и защитой от электрических аварий. Несмотря на то, что оно значительно снижает вероятность поражения током, обращаться с электричеством нужно аккуратно. Оптимальным вариантом обеспечения защиты является одновременное использование чипованных розеток и электронных дифференциальных устройств. Такие меры предосторожности помогут обезопасить даже систему TN-C, сохранив ее экономичность.