Кнопка т на узо для чего используется

Что такое УЗО в электрике

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.

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.

Назначение

Первостепенное назначение УЗО – гарантировать защиту человеческого организма от действия электричества, возникающего вследствие повреждения изоляции электрооборудования, электрических линий. Человек, случайно контактирующий с таким оборудованием, попадает под действие электрического тока, и необходимо предупредить его травматизацию и даже гибель, зачем и нужно данное устройство.

Прежде чем устанавливать это устройство, нужно понимать, что это такое.

УЗО в электрике используется в следующих целях:

1. Подключение электропотребителей – функция выключателя.
2. Создание надежной электрической цепи для расчетного тока, не вызывающего ошибочных срабатываний.
3. Возможность обесточивания (выключения) электропотребителей под нагрузкой.
4. Отключение контролируемого объекта, когда достигается заданное значение дифференциального тока.

При недопустимой величине утечки прибор отключает поврежденную часть цепи меньше чем за секунду. Аппарат не защищен от КЗ, ему требуется обязательная установка автоматического выключателя.

Существующие типы УЗО – это электронное и электромеханическое УЗО. Преимущества электромеханического устройства – сохранение работоспособности при обесточенной линии. Возникновение утечки вызовет срабатывание аппарата, и защитите человека от поражения электричеством.

Есть простой способ, как отличить УЗО электронного типа от электромеханического: надо проверить его тестовым режимом, если оно сработает при отсутствии внешнего напряжения, то это электромеханическое, в противном случае – это электронное изделие.

К разновидности УЗО относится аппарат УЗО-Д, который снабжен дополнительным, автономным блоком питания, что позволяет не терять работоспособность даже в случае отключения основного напряжения. Этот вид позволяет обеспечить надежность работы.

Устройство защитного отключения (УЗО) – описание

Многие люди слышали о том, что существует устройство защитного отключения – УЗО, но, что такое УЗО, для чего оно нужно в электрике, какие функции должно выполнять и можно ли вообще его не использовать в сети, знает не так много человек.

Для того, чтобы получить полное представление о том, что такое узо в электрике, о его функциях, устройстве, принципе работы нужно работать в области электрики, иметь диплом, но общие принципы действия и описание этого устройства сможет понять любой человек.

В большинстве квартир и домов не применяется и не применялось раньше УЗО, поэтому многие и не знают для чего его устанавливать, как оно работает.

Если говорить языком, принятым среди электриков, то УЗО, или устройство защитного отключения, представляет собой механический коммутационный прибор, служащий для автоматического прерывания цепи при превышении тока небаланса заданного значения, возникающего при определенных условиях.

Разные модели УЗО уже довольно давно продаются на рынке, многие профессионалы отлично знакомы с принципом их устройства, работы и активно применяют их при построении электрической проводки. Но многие электрики, хозяева домов и квартир, которые сами занимаются монтажом электрической системы не зная о преимуществах применения УЗО пренебрегают этим мощным средством предназначенным для защиты.

УЗО отлично защищает людей от поражения электричеством в случаях когда произошло нарушение изоляции, при случайных прикосновениях к токопроводящим неизолированным частям различного вида электрического оборудования и защищает имущество от теплового воздействия тока.

Самым вероятным местом поражения током в доме или квартире является кухня и ванная, где установлено очень большое количество электрических приборов, есть естественные заземлители – газовые, водопроводные трубы, мало свободного места и повышенная влажность воздуха.

Что понимается под выражением «утечка тока»? Под этим выражением понимается любой ток проходящий мимо электропроводки или мимо подключенных в сеть приборов. Вот как раз на эту утечку тока и реагирует УЗО, если ток пошел мимо электропроводки или электроприбора УЗО срабатывает и отключает сеть.

Токи утечки обычно имеют малые значения, поэтому защита от короткого замыкания и от перегрузки, которую обеспечивают обычные автоматические выключатели, на токи утечки не реагируют. Как видим, УЗО защищает от пожара, возникающего при замыкании при воспламенении тлеющей изоляции, и от поражения током людей.

Практически каждый человек за свою жизнь подвергался удару током в домашней сети напряжением 220 вольт. Этот ток составляет примерно 4-5 миллиампера, а если бы сила тока была большей, то опасность для здоровья и жизни значительно увеличилась.

Чтобы человека ударило током не обязательно нужно ковыряться в розетке или лезть в распределительный щит, достаточно просто дотронуться до стиральной машинки или холодильника, плойки и других приборов. Но почему так происходит?

Ответ простой – в том случае если в любом электрическом приборе нарушается изоляция токоведущих проводов, они начнут пропускать ток на корпус. То есть корпус прибора окажется под напряжением, а это все равно, что прикоснутся к оголенному проводу.

При прикосновении к такому прибору возникает ток замыкания с землей и если прибор не имеет заземления, то током ударит человека.

В большей части домов и квартир нет возможности заземлить корпуса электрических приборов, это не предусмотрено конструкцией, схемой проводки. От такого удара не сможет защитить никакой супер автоматический выключатель, установленный в щитке.

Гарантию от поражения током в таких случаях дает только применение более надежного и совершенного прибора, каким и является УЗО.

УЗО – это прибор, защищающий от токов утечки путем отключения сети в случае их появления. В случае, когда произойдет выше описанная ситуация с повреждением изоляции какого-либо прибора, то по телу человека, который замыкает цепь фаза-земля ударит током.

Но поскольку сила тока утечки не очень большая, в сравнении с номинальным током, то обычные автоматы этого не чувствуют и не отключатся. А человек в тоже время может и погибнуть при определенных условиях. УЗО, в отличии от автоматов, сразу среагирует на возникновение тока утечки и моментально разорвет цепь.

Что такое узо в электрике

Схемы подключения УЗО в однофазной сети

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

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

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

Watch this video on YouTube

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

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

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

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

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

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

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

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

Маркировка УЗО

Каждый ВДТ (АВДТ) должен иметь стойкую маркировку с указанием всех или, при малых размерах, части следующих данных:

1. Наименование изготовителя или торгового знака (марки);
2. Обозначение типа, каталожного номера или номера серии;
3. Номинальное(ые) напряжение(я);
4. Номинальная частота, если ВДТ разработан для частоты, отличной от 50 и/или 60 Гц
5. Номинальный ток;
6. Номинальный отключающий дифференциальный ток;
7. Уставки отключающего дифференциального тока для ВДТ с несколькими значениями отключающего дифференциального тока;
8. Номинальная наибольшая включающая и отключающая коммутационная способность;
9. Степень защиты (только в случае ее отличия от IP20);
10. Рабочее положение, при необходимости;
11. Номинальная наибольшая дифференциальная включающая и отключающая способность, если она отличается от номинальной наибольшей включающей и отключающей способности;
12. Символ для устройств типа S;
13. Указание, что ВДТ функционально зависит от напряжения сети, если это имеет место;
14. Обозначение органа управления контрольным устройством — буквой Т;
15. Схема подключения;
16. Рабочая характеристика при наличии дифференциальных токов с составляющими постоянного тока.

Маркировка должна быть нанесена либо непосредственно на ВДТ, либо на табличке (ах), прикрепленной(ных) к ВДТ, и должна быть расположена так, чтобы быть видимой после установки ВДТ.

Если габариты устройств не позволяют нанести все указанные выше данные, то по крайней мере маркировка по пунктам 5), 6), 14) должна быть видимой после монтажа. Информация по пунктам 1), 2), 3), 10), 11) и 15) может быть нанесена на боковых или задней поверхностях устройства и быть видимой только до установки. Информация по пункту 15) может быть нанесена на внутреннюю поверхность любой крышки, которую нужно снимать для присоединения питающих проводов.

Информация по остальным пунктам должна быть приведена в эксплуатационной документации и каталогах изготовителя.

Выводы, предназначенные исключительно для соединения цепи рабочего нулевого проводника, должны быть обозначены буквой N. Выводы, предназначенные для нулевого защитного проводника, если он имеется, должны обозначаться символом (по ГОСТ 29322).

Пример маркировки

1 — С 16- перед нами диф. автомат с током отключения 16А. 2 — Уставка по дифференциальному току — 100 мА. 3 — Аппарат предназначен для сетей 230 В 4 — Защита от перенапряжений. При повышении напряжении в сети больше 270 В произойдет отключение. 5 — Диф. автомат АС типа, т.е. реагирует лишь на переменную составляющую тока.

Подключение

В распределительном щитке УЗО подключается вместе с однолинейным автоматическим выключателем (автоматом) по предложенной схеме:

Схема подключения УЗО и автомата в щитке

В такой схеме, в случае утечки электричества (например если пробила изоляция в стиральной машине) срабатывает УЗО, а если случается короткое замыкание или перегрузка, срабатывает автомат. Несколько преимуществ такого подключения:

1. Отдельное устройство всегда выполняет функции лучше, чем комбинированное, следовательно связка УЗО + автомат всегда будет надежнее работать, чем дифавтомат.
2. К одному УЗО можно подключить несколько автоматических выключателей. Например по этой схеме: В ней каждый из автоматов сработает при коротком замыкании или перегрузе, а УЗО сработает, если в сети появилась утечка.
3. При срабатывании видно, что стало причиной отключения – перегруз/короткое или утечка. Соответственно, найти причину неисправности становится гораздо легче.

Дифавтомат содержит в одном корпусе автомат и УЗО. В связи с этим у него только одно достоинство – он занимает меньше места в щитке, да и то, только в случае, если вы решитесь подключить всю комнату на один автомат.

Что лучше УЗО + автомат или дифавтомат, посмотрим на схеме

Рассмотрим типичную задачу для подключения в квартире. Подключение кухни:

• Контур розеток;
• Контур освещения;
• Проточный водонагреватель;
• Электроварочная панель;
• Электродуховка;
• Кондиционер.

Под каждый из этих контуров в щитке необходимо оборудовать отдельный автомат. Также обязательно защитить кухню от утечек, т.к. это комната, в которой используется вода и существует вероятность затопления сверху.

Подсчитаем места, занятые на DIN-рейке в варианте использования УЗО + автоматы:

УЗО с автоматами

А теперь решим ту же задачу с использованием дифференциальных автоматов:

Дифавтоматы на рейке

Как видно из схемы, на самом деле дифавтомат в реальных условиях занимает места больше, чем УЗО + автомат.

Давайте подсчитаем, сколько денег придется потратить на приведенные выше схемы. Для удобства используем стоимость оборудования от ABB:

Подсчет стоимости оборудования УЗО+автоматы

Теперь такие же подсчеты сделаем для использования дифавтоматов:

Подсчет стоимости дифавтоматов

Получается, что использовать дифавтоматы в три раза дороже, чем связку УЗО + автоматы.

Какой бы ни была надежной техника – со временем она ломается. В случае с УЗО, автоматами и дифавтоматами – ремонтировать сами устройства нет смысла – их меняют целиком. В случае поломки автомата, стоимость замены будет 2.15$ + услуги электрика.

Внутри корпуса дифавтомата находится такой же электромагнитный и температурный автомат. В пределах одного производителя качество деталей идентичное, следовательно вероятность поломки автоматического выключателя за 2.15$ такая же, как и дифавтомата за 31$. Следовательно, преимущество, опять же, за связкой УЗО + автомат.

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.

Устройство и принцип действия

Рассмотрим конструкцию устройства защитного отключения, и как оно работает. Основные конструктивные элементы УЗО — дифференциальный трансформатор, осуществляющий измерение тока утечки, пусковой орган, осуществляющий воздействие на механизм отключения и непосредственно сам механизм расцепления силовых контактов.

Принцип работы УЗО в однофазной сети следующий. Дифференциальный трансформатор однофазного устройства защиты имеет три обмотки, одна из которых подключается к нулевому проводнику, вторая к фазному, а третья служит для фиксации разностного тока. Первая и вторая обмотки подключаются таким образом, что токи в них являются противоположными по направлению. Они в нормальном режиме работы электрической сети равны и наводят в магнитопроводе трансформатора магнитные потоки, которые направлены друг к другу встречно. Суммарный магнитный поток в данном случае равен нулю и соответственно в третьей обмотке отсутствует ток.

В случае возникновения повреждения электроприбора и появления на его корпусе фазного напряжения, при прикосновении к металлическому корпусу оборудования, человек попадет под действие утечки электричества, которое будет протекать через его тело на землю либо на другие токопроводящие элементы, имеющие другой потенциал. В данном случае токи в двух обмотках дифференциального трансформатора УЗО будут отличаться, и соответственно в магнитопроводе будут наводиться разные по величине магнитные потоки. В свою очередь результирующий магнитный поток будет отличен от нуля и наведет в третьей некоторое значение тока — так называемого дифференциального. Если он достигнет порога срабатывания, то устройство сработает. Основные причины срабатывания УЗО мы описали в отдельной статье.

Подробнее о том, как работает УЗО и из чего оно состоит, рассказывается на видео уроках:

Хотите узнать, как работает устройство защитного отключения в трехфазной сети? Принцип действия схожий с однофазным аппаратом. Тот же дифференциальный трансформатор, но он уже осуществляет сравнение не одной, а трех фаз и нулевого провода. То есть в трехфазном защитном аппарате (3P+N) пять обмоток — три обмотки фазных проводников, обмотка нулевого проводника и вторичная обмотка, посредством которой фиксируется наличие утечки.

Помимо вышеприведенных конструктивных элементов обязательным элементом устройства защитного отключения является проверочный механизм, который представляет собой резистор, подключенный через кнопку “TEST” к одной из обмоток дифференциального трансформатора. При нажатии на данную кнопку резистор подключается к обмотке, чем создается разностный ток и соответственно на выходе вторичной третьей обмотки он появляется и происходит, по сути, имитация наличия утечки. Срабатывание устройства защитного отключения свидетельствует о его исправном состоянии.

Ниже приведем условное обозначение УЗО на схеме:

Основы техники безопасности

Работы ведут с соблюдением следующих правил:

1. Линию обесточивают и проверяют на отсутствие напряжения индикаторной отверткой. Если выключатель расположен далеко от места монтажа УЗО, следует закрепить на нем табличку с текстом «Работают люди!» или поставить сторожа. Для надежности рекомендуется отсоединить провода от клемм.
2. При соединении проводов используют только разрешенные ПУЭ способы: зажимы, клеммы, опрессовку гильзами, сварку. Применять пайку не рекомендуют, скрутки запрещены.
3. Правильность монтажа проверяют замером сопротивления петли «фаза-ноль». Высокий показатель свидетельствует о плохом контакте в одном из соединений. В процессе эксплуатации такие места греются и могут стать причиной возгорания.
4. Перед подачей напряжения защищают глаза и открытые части тела. Некачественное изделие может разлететься.
5. Нельзя использовать провода в изоляции одного цвета.

Принцип действия УЗО

Рассматривая для чего ставится УЗО, следует не забывать о том, как работает это устройство. Данный прибор известен еще под названием дифференциального автомата или по-другому он может называться автоматом дифференциального тока. Таким образом, принцип работы заключается уже в самом названии этого устройства, то есть в определении разницы между входящим током – фазой и выходящим – нулем. При достижении током на входе и выходе разницы заданной величины, происходит отключение устройства и размыкание цепи.

Поэтому, решая для чего ставят УЗО, необходимо выбирать эту разницу заведомо ниже той, которая может принести человеку существенный вред. Чаще всего данное значение выбирается в пределах от 15 до 30 мА. Принцип действия устройства позволяет размыкать цепь без контакта человека с опасным участком, а по самому факту утечки тока. Таким образом, использование УЗО позволяет не только сохранить жизнь и здоровье людей, но и предотвратить материальные потери от утечек тока и возможных пожаров.

Отсюда следует, что УЗО и автоматический выключатель не могут взаимно заменять друг друга. Защитное устройство не спасет от коротких замыканий и скачков напряжения, а автомат не отреагирует на утечку тока. Поэтому качества обоих приборов соединились в дифавтомате, более известном, как дифференциальный автоматический выключатель.

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.

Общие требования по использованию УЗО

Дифференциальное устройство защитного отключения (УЗО) признано во всем мире эффективным способом защиты людей от опасности поражения электрическим током в результате прямого или непрямого контакта. Кроме того, УЗО обеспечивают контроль состояния изоляции кабелей и электроприборов, поэтому они часто используются для сигнализации об ухудшении изоляции или для уменьшения разрушающего действия возникшего вследствие этого тока повреждения. После начала использования УЗО (с 70-х годов 20-го века) смертность от электрического поражения в мире сократилась в 100 раз.

Классификация защитных устройств

Чтобы любой потребитель смог правильно определиться с моделью, перед тем, как выбрать УЗО для квартиры из множества предлагаемых модификаций в торговой сети, специалисты создали классификацию, основанную на следующих параметрах:

• принципиальный метод отключения;
• происхождение дифтока;
• временная задержка отключения дифтока;
• конструкционное число полюсов;
• технология монтажа.

Классификация по току
Наиболее значимыми параметрами являются метод срабатывания и род дифтока. Метод в свою очередь делится на два варианта подключения — электромеханический и цифровой. В первом варианте УЗО отключает питание на аварийном участке, вне связи с сетевыми параметрами. Базисный эксплуатационный орган — тороидальный сердечник, с размещенными обмотками. Во время утечки, во вторичной электроцепи создается напряжение для включения реле поляризации, что активирует отключающий механизм.

Вам это будет интересно Электросчетчик Со и446

Важно! Все модификации реализуемых устройств защитного отключения группируются по току нагрузки, протекающего через них. Они способны обрабатывать напряжение установленной формы колебаний. На корпусах бытовых агрегатов и в паспортных данных производителем указывается рабочее напряжение. Это значение обязано отвечать диапазону номинального электрического тока. Вариант АС станет активирован при мгновенном поступлении переменного напряжения утечки в управляемой электросхеме либо в случае его волнообразного усиления. Такие приборы маркируются «АС» либо символьным значком «

Опасное электричество

Чем же опасно для нас электричество? Опасными последствиями использования людьми электричества в быту могут стать поражение человека электрическим током и пожар. Последствия эти преследуют людей с начала использования ими электричества. Это хорошо иллюстрируют плакаты начала прошлого века.

Использование бытового электроприбора во влажном помещении	Неправильно проложен провод, в результате чего он перетерся об трубу и смеситель оказался под напряжением	Шалости детей
При установке почтового ящика была нарушена изоляция провода, и ящик оказался под напряжением	Крысы грызут проводку, чем нарушают изоляцию проводов, что может привести к пожару	Эксплуатация бытового прибора без присмотра может привести к пожару

Последствия поражения человека электрическим током

Более наглядно представить возможные последствия поможет следующий график:

Поражение человека электрическим током в результате электрического удара может быть различным по тяжести, т. к. на степень поражения влияет ряд факторов: величина тока, продолжительность его прохождения через тело, частота, путь, проходимый током в теле человека, а также индивидуальные свойства пострадавшего (состояние здоровья, возраст и др.). Основным фактором, влияющим на исход поражения, является величина тока, которая, согласно закону Ома, зависит от величины приложенного напряжения и сопротивления тела человека. Большую роль играет величина напряжения, т. к. при напряжениях около 100 В и выше наступает пробой верхнего рогового слоя кожи, вследствие чего и электрическое сопротивление человека резко уменьшается, а ток возрастает.

Обычно человек начинает ощущать раздражающее действие переменного тока промышленной частоты при величине тока 1—1,5 мА и постоянного тока 5—7 мА. Эти токи называются пороговыми ощутимыми токами. Они не представляют серьезной опасности, и при таком токе человек может самостоятельно освободиться от воздействия. При переменных токах 5—10 мА раздражающее действие тока становится более сильным, появляется боль в мышцах, сопровождаемая судорожным их сокращением. При токах 10—15 мА боль становится трудно переносимой, а судороги мышц рук или ног становятся такими сильными, что человек не в состоянии самостоятельно освободиться от действия тока. Переменные токи 10—15 мА и выше и постоянные токи 50—80 мА и выше называются неотпускающими токами, а наименьшая их величина 10—15 мА при напряжении промышленной частоты 50 Гц и 50—80 мА при постоянном напряжении источника называется пороговым неотпускающим током.

Переменный ток промышленной частоты величиной 25 мА и выше воздействует не только на мышцы рук и ног, но также и на мышцы грудной клетки, что может привести к параличу дыхания и вызвать смерть. Ток 50 мА при частоте 50 Гц вызывает быстрое нарушение работы органов дыхания, а ток около 100 мА и более при 50 Гц и 300 мА при постоянном напряжении за короткое время (1—2 с) поражает мышцу сердца и вызывает его фибрилляцию. Эти токи называются фибрилляционными. При фибрилляции сердца прекращается его работа как насоса по перекачиванию крови. Поэтому вследствие недостатка в организме кислорода происходит остановка дыхания, т. е. наступает клиническая (мнимая) смерть. Токи более 5 А вызывают паралич сердца и дыхания, минуя стадию фибрилляции сердца. Чем больше время протекания тока через тело человека, тем тяжелее его результаты и больше вероятность летального исхода.

Как УЗО работает

Современные качественные УЗО имеют режим питания «собственным током». Их принцип работы мы и рассмотрим.

Их работа основана на принципе магнитной защелки. Достаточно очень малой электрической мощности, чтобы подавить силу блокировки и с помощью механического усилителя разомкнуть контакты. Этот тип устройств широко распространен — они являются безотказными.

На рисунке ниже показана схема такого узо:

Принцип работы его следующий. Когда мы включаем электроприбор, цепь замыкается и по проводникам течет ток Ia и Ir. Пока все нормально, токи Ia и Ir равны по величине и обратны по направлению, что значит, что в третьей обмотке суммирующего трансформатора ЭДС не возникает.

Когда появляется нарушение изоляции и фазный ток перетекает на корпус прибора, в обмотке суммирующего трансформатора появляется ЭДС, наводящая ток утечки Iу. Этот ток подает энергию на электромагнит, подвижная часть которого удерживается «притянутой» постоянным магнитом. По достижении порога срабатывания электромагнит снимает притяжение постоянного магнита, и тогда подвижная часть под действием пружины размыкает магнитопровод и механически отключает выключатель.

А еще у УЗО есть тестирующий блок, предназначенный для проверки работоспособности устройства. На корпусе любого УЗО есть кнопка, на которой или возле которой есть буква «Т». Если нажать на эту кнопку, когда тумблер УЗО включен, то электронный блок возбуждает в обмотке расчетный ток утечки, при этом должен сработать выключатель и цепь разомкнется. На рисунках тестирующий блок не показан. Рекомендуется проверять работоспособность УЗО раз в месяц.

Подбор УЗО

Подбирать УЗО нужно по следующим характеристикам: время отключения, характеристика срабатывания, дифференциальный ток срабатывания, номинальный ток и напряжение, исполнение.

Время отключения

Номинальное время отключения УЗО обозначается Tn. Стандартами установлено предельно допустимое время отключения УЗО — 0,3 с. В действительности современные качественные УЗО имеют быстродействие порядка 20-30 мс (0,02-0,03 с). Это означает, что УЗО «быстрый» выключатель, поэтому на практике возможны ситуации, когда УЗО срабатывает раньше аппарата защиты и отключает как токи нагрузки, так и сверхтоки.

Характеристика УЗО

УЗО типа АС — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий. Не реагирует на пульсирующий постоянный ток утечки — например такой может возникать в схемах, где используются полупроводниковые источники (блоки) питания. Самый обычный вариант. На таком УЗО есть значек

УЗО типа А — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие. Можно брать практически во всех обычных случаях. Значительно дороже варианта AC. На таком УЗО есть значек

УЗО типа В — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи. На таком УЗО есть значек

УЗО типа S — устройство защитного отключения, селективное (с выдержкой времени отключения). Задержка на срабатывание УЗО типа S — 200-300 мс (0,2-0,3 с) Используются в случаях каскадного включения устройств, чтобы головное УЗО срабатывало в последнюю очередь или в сельской местности в районах с высокой грозовой активностью — намного ниже вероятность ложных срабатывний.

УЗО типа G — то же, что и типа S, но с меньшей выдержкой времени.Тип G — 60-80 мс (0,06-0,08с). Нужны в случаях последовательного каскадного включения устройств вместе с УЗО S, чтобы головное УЗО (типа S) срабатывало в последнюю очередь,

Выбор УЗО в зависимости от напряжения, номинального тока нагрузки и тока дифференциальной защиты

Номинальное напряжение Un = 380 В для четырехполюсных и Un = 220 В для двухполюсных УЗО. Допустимо применение четырехполюсных УЗО в режиме двухполюсных, т.е. в однофазной сети, при условии, что изготовитель обеспечивает нормальное функционирование тестовой цепи при этом напряжении. Нормами установлен также диапазон напряжений, в котором УЗО должно сохранять работоспособность. Это имеет принципиальное значение для «электронных» УЗО, функционально зависимых от напряжения питания.

На корпусе УЗО обычно указывается максимальная сила тока, который данное УЗО может пропускать продолжительное время. подбирать УЗО нужно с таким расчетом, чтобы максимальное значение силы тока на корпусе УЗО было больше максимальной пропускной способности автоматического выключателя или пробкового выключателя. Например, если на входе стоит автоматический выключатель на 25 А, то УЗО нужно ставить на 32 А или больше, а если на входе стоит автомат на 50 А, то УЗО нужно ставить на 63 А или больше и так далее.

IΔn = 10 мА. Такие УЗО рекомендуется устанавливать для розеток в ванной комнате, на кухне, в детских помещениях, если на них выделена отдельная линия. а также для розеток, к которым будет подключаться электрооборудование, установленное или работающее на земле.

IΔn = 30 мА. Для всех остальных розеток дома, подвала, встроенного или пристроенного гаража. в случаях использования одной линии для влажных и не влажных помещений допускается использовать УЗО с уставкой 30 мА. Также можно использовать такие УЗО на вводе электричества в квартиру или дом и для освещения.

IΔn = 100 мА и 300 мА. Только на вводе электричества в квартиру или дом для повышения пожарной безопасности.

Для помощи выбора необходимого для Вас УЗО воспользуйтесь таблицей ниже:

ПОМНИТЕ: УЗО с уставкой свыше 30 мА людей не защищает!

Критерии выбора

Выбирать наибольший и пороговый ток, число полюсов, вариант монтажа и остальные технологические характеристики нужно неукоснительно с учетом специфики объекта и фактических данных внутридомовой электроразводки. Накануне приобретения защитного аппарата рекомендуется посетить электрические интернет-форумы для исследования вопроса, какой мощности УЗО правильно выбрать для дома.

Выбор прибора по мощности

УЗО не осуществляет контроль потребление энергии присоединенных устройств, но содержит лимитирования по предельному пропускаемому току. В связи с чем необходимо понимать, как подобрать его по мощности, чтобы при установке схемы электроразводки верно просчитать потребление энергии отдельной группы объектов. Поскольку при завышении рабочего токового значения он перегорит. Можно сделать выбор УЗО по мощности с применением таблицы.

Таблица расчета УЗО по мощности и току утечки

В расчете принята длина провода — 20 м, напряжение в сети 220 В.

Мощность, ВТ	Расчётный ток (А)	Суммарный ток утечки (мА)	Номинальный отключающий дифференциальный ток (мА)
1500	6.82	2.93	8.78
2000	9.09	3.84	11.51
2500	11.36	4.75	14.24
3000	13.64	5.65	16.96
4000	18.18	7.47	22.42
5000	22.73	9.29	27.87

Расчет мощности УЗО

На жилых объектах чаще всего применяют одно либо двухуровневую систему, защищающую от поражения электротоком. Они отличаются собственными характерными чертами. В одноуровневой с одним устройством — подсчет номинала тока производится по сумме всех мощностей приборов, присоединенных к электросети.

Рассчитать параметры можно самостоятельно. В частности, при потреблении электроэнергии стиральной машиной — 2 400 Вт, осветительными устройствами — 1400 Вт и иными приборами в квартире — 3500 кВт, УЗО обязан пропускать:

Вам это будет интересно Схема соединения генератора

Округляем до 40 А, получаем номинал защиты аппарата, который позволит работать ему в нормальном режиме даже при подключении всех токовых приемников.

Обратите внимание! Двухуровневая схема, как правило, устанавливается в пределах одного электрического щита. Она абсолютна надежная, не имеющая никаких недостатков, разве, что завышенные расходы на приобретение аппарата.

Расчет необходимого дифференциального тока

Разнообразная модификация УЗО позволяет срабатывать при конкретном размере дифтока, возникающего промеж 2-мя токовыми жилами кабеля. Поэтому необходимо уметь, как выбрать для дома аппарат с безопасными параметрами.

При расчетах порогового дифтока предусматривают одновременно ряд характеристик:

• длину токопровода до использующего электричество бытового устройства;
• естественную потерю тока в аппаратуре;
• ресурс мощности приборов.

Общая формула определения дифтока следующая:

• Протяженность кабельной линии — 12 м.
• Стиральная машинка — 2400 Вт.
• Осветительные приборы — 1400 Вт.
• Других приборы — 3500 Вт.

• Стиральная машинка = (0.4×2400/220) + 0.01×12 = 4.48 мА;
• Осветительные приборы = (0,4×1400/220) + 0.01×12 = 2.54 мА;
• Других приборы = (0,4×3500/220) + 0.01×12 = 5.45 мА.

Согласно правилам, пороговый ток обязан быть в 3 раза выше вычисленного дифтока. Это сопряжено с высокой пусковой электронагрузкой при старте бытовой техники. В случае, когда не соблюдаются такие правила, то появятся частые ошибочные срабатывания защиты, что в свою очередь станет создавать проблемы в эксплуатации бытовых приборов.

Время срабатывания УЗО

В 2-х уровневой системе возникновение большой токовой утечки способно привести к срабатыванию устройства на 2-х уровнях. Для того чтобы не допустить такую ситуацию, в роли базовой возможно инсталлировать избирательное предохранительное устройство с периодом срабатывания 150/500 мс, что в несколько раз выше, чем у типового устройства 20/40 мс.

Параметры защиты

Дополнительная информация! Время срабатывания защиты находится в зависимости от значения электротока утечки: чем он больше представляет опасность, тем быстрее будут отключены силовые контакты.

При подобном выборе защиты обесточиваться станет исключительно энергопитание на 2-ом уровне и не будет отключена электроэнергия во всем доме. В отношении классических УЗО — чем меньше период их отклика, тем они безопаснее.

Выбор надежного производителя

На российском электротехническом рынке достаточно много хороших УЗО знаменитых отечественных и иностранных компаний. По мнению электротехников наиболее прочными и долговременными являются следующие марки защитных аппаратов:.

Вам это будет интересно Установка трёхфазного счетчика

Выбор бренда УЗО

1. ABB — шведско-швейцарская компания, выпускает надежные устройства, по цене и гарантийным показателям выше, чем аналогичные российские модели.
2. Legrand — французская компания, которая равна по своим качествам, устройствам марки ABB.
3. Schneider Electric — еще одна французская компания с лидирующей позицией на отечественном рынке.
4. Siemens — корпорация специализирована на производстве устройств бытового применения.
5. Moeller — немецкое качество и популярность в России.
6. IEK — хорошие защитные приборы отечественного производителя, по бюджетной цене.
7. Контактор — самая лучшая отечественная компания, входит в концерн Legrand.
8. DEKraft — современная отечественная компания с низкими ценами и большой линейкой устройств. В основном для промышленного применения.

УЗО IEK

Исполнение

По исполнению бывают: УЗО на DIN-рейку, Диффавтоматы, розетки-УЗО, переходники-УЗО, Вилки-УЗО.

УЗО на DIN-рейку

УЗО на DIN-рейку это молульное устройство, которое устанавливается в электрический щит. Установка УЗО в щит наиболее желательна. Стоимость такого УЗО относительно невысока (1000-3000 руб). Однако помните: УЗО не заменяет автомат защиты! Перед ним всегда должен стоять автомат защиты от сверхтоков.

Дифференциальные автоматы

Существуют такие виды УЗО в которые встроен автомат защиты. Называются они дифференциальными автоматами. Дифференциальные автоматы совмещают функции автоматических выключателей и УЗО, а размер у них как у обычного УЗО, таким образом, экономится место на DIN-рейке. Дополнительной характеристикой такого устройства является номинальный ток автоматического выключателя и его характеристика срабатывания (как правило «С»). Стоимость дифференциального автомата, как правило, выше на 30-50% соответствующего УЗО и автомата по отдельности, количество моделей очень ограничено. В диффавтомате хорошего качества всегда есть окошко, которое окрашивается определенным цветом при срабатывании и Вы можете понять почему он сработал: от сверхтоков короткого замыкания или от токов утечки.

Розетки-УЗО

Их устанавливают, если электропроводка старая и «фонит», или нет желания или возможности ставить УЗО на всю квартиру. Стоят они на порядок дороже соответствующего УЗО на DIN-рейку (10000-20000 руб). При установке требуют глубокой монтажной коробки (60 мм или глубже).

Переходник-УЗО

Их используют, когда не хотят себя утруждать подключением или вызывать мастера для подключения УЗО. Так же это удобно при эксплуатации переносных приборов.

О номинальном токе отсечки и времени срабатывания УЗО

Хочу немного, поговорить про номинальные токи срабатывания УЗО. В принципе, выпускаются УЗО с номиналами отсечки от 0,0006 А до 30 А. Для квартир используются УЗО с токами 0,01 А и 0,03 А. Для дома на вход ставится УЗО 100 мА или 300 мА для пожарной безопасности.

Нужно понимать, что с увеличением чувствительности УЗО, увеличивается и допустимое время его срабатывания. Так, УЗО с током отсечки в 30 мА (0,03 А) должно сработать за 0,5 сек, а УЗО с током отсечки, 10 мА (0,01 А) уже могут выпускаться с током срабатывания 5 секунд. Так что на время срабатывания, также нужно обращать внимание при покупке УЗО.

Что такое УЗО — назначение, принцип действия, маркировка и виды

Если вы обратили внимание на данную статью, то наверняка не так давно задались вопросом – «Что такое УЗО и каково его предназначение?». Мы попытаемся максимально подробно ответить на данный вопрос. Ну а для начала скажем, что аббревиатура УЗО расшифровывается как устройство защитного отключения .

Что такое УЗО в электрике

Несмотря на то, что в наши дни электропроводка максимально защищена от контактов с людьми и печальных последствий, от утечек никуда не деться. Тут-то незаменимым помощником и станет УЗО. Прибор молниеносно среагирует на повышенное значение тока в месте утечки и перекроет подачу электроэнергии.

УЗО – это один из основных «винтиков» в защитной автоматике нынешних электрических сетей. Прибор коммутирует электроцепи и защищает их от токов, которые протекают по нежелательным при стандартных условиях проводящим путям. Это повысит шансы на то, что ваше жилье или предприятие будет защищено от пожаров, и никто не пострадает от разряда тока.

Отметим, что у данного аппарата есть функция включения или отключения электроцепей. Иными словами, он может производить их коммутацию. Соответственно, прибор является коммутационным.

Для чего устанавливают УЗО

Многие потребители слышали о существовании такого чудо-аппарата, как УЗО, но далеко не все знают, для чего оно нужно. Понять общие принципы функционирования агрегата можно даже без наличия глубоких познаний в электричестве. До недавних времен в жилых домах УЗО не использовали. Но в наши дни все изменилось, и теперь приборы всё чаще стали встречаться в квартирах, поэтому стоит узнать о них побольше.

Как уже было сказано, УЗО устанавливают для того, чтобы предотвратить утечки тока, приводящие к возгоранияю проводки и пожарам. Кроме того, УЗО убережет вас от удара током, что может привести к существенным проблемам со здоровьем или, не дай Бог, летальному исходу при контакте с неизолированными проводами и токопроводящими секциями электрооборудования.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! УЗО отличается от автоматов, защищающих проводку от перегрузок и коротких замыканий, его цель существенно повысить защищенность людей.

Принцип действия УЗО

Функционирование устройства построено на фиксации тока утечки на «землю» и отключении электросети в случае такого ЧП. Наличие утечки прибор фиксирует только по разнице между токами: теми, что вышли из прибора, и теми, что вернулись обратно.

Если с электросетью все в порядке, то токи идентичны по величине, однако разнятся по направлению. Как только появляется утечка — к примеру, вы дотронулись до незаизолированного на 100% провода — часть тока уходит «на землю» по другому контуру (в данном случае – посредством тела человека). Как результат, ток, вернувшийся в УЗО через нейтраль, будет меньше вышедшего.

То же самое происходит, если в одном из электрических приборов повредилась изоляция. Тогда под напряжением оказываются корпус или другая деталь. Задевая их, человек создает еще один контур «на землю». В этом случае часть тока будет двигаться по нему, то есть, баланс разрушится.

Конечно, если изоляция повреждена, то контур ответвления может появиться и без участия человеческого тела. В данной ситуации прибор также отреагирует на 100% и убережет участок сети от печальных последствий вроде перегрева и пожара.

Когда необходима установка УЗО?

Устройство показано к установке, когда существует необходимость защитить групповые линии, обеспечивающие питание розеток штепсельного типа для переносных электроприборов. Обязательно следует устанавливать УЗО, если автовыключатель или предохранитель не предоставляет время автоотключения 0,4 секунды с учетом номинального напряжения 220 В из-за малых показателей токов короткого замыкания.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Рекомендовано применение дифференциального автомата, который представляет из себя единый прибор УЗО с автовыключателем, надежно защищающим от сверхтока и утечек.

Кроме того, рекомендуется устанавливать УЗО, если в вашей семье есть люди, «любящие» неосторожно обращаться с электропроводкой. Самый простой случай: человек сверлит стену, при этом опираясь босой ногой на батарею, и задевает фазный провод. Тот пролетает по цепочке «металлический корпус дрели — рука — грудная клетка — нога — батарея» и приводит к ужасным последствиям: параличу сердца или остановке дыхания (иногда – все вместе). Если у вас установлено УЗО, оно мгновенно «поймет», что часть тока не вернулась, и тут же отключит электричество. Да, удар током произойдет, но разряд будет минимальным.

Когда УЗО не поможет?

Впрочем, не стоит считать УЗО панацеей от любых бед с электричеством. Прибор не настолько умен, чтобы понять, что именно включено в электрическую цепь – лампочка или человек. Отключение произойдёт только при наличии утечки.

УЗО не спасает от перенапряжения, в т.ч. от импульсного, а также от низкого напряжения, которое «убивает» электродвигатели — в холодильнике, стиральной машинке и так далее.

Агрегат также не защищает от короткого замыкания. Эту задачу выполняет автоматический выключатель или дифференциальный автомат.

Сколько УЗО нужно устанавливать?

Чтобы определить точное количество УЗО, требуемое для конкретного помещения, понадобится специалист, который сможет провести соответствующие расчеты. Например, в 1-комнатной квартире, вероятнее всего, хватит одного такого прибора, рассчитанного на ток утечки в 30 мА. А вот в квартире с четырьмя комнатами при наличии 15 групп розеток понадобится не менее пяти УЗО, а также по одному устройству на всю группу освещения, электроплиту и водонагреватель.

Исходят обычно из того, что одна группа электроприборов — одно устройство защитного отключения 30 мА плюс одно противопожарное УЗО 100 или 300 мА.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Чтобы контролировать электропроводку в целом, на входе в частный дом рекомендуется устанавливать одно общее УЗО с номинальным отключающим током 300 мА в дополнение к расчетным.

Когда установка УЗО нецелесообразна?

Иногда устанавливать устройство просто нет смысла. Одной из таких ситуаций является наличие старой и дряхлой проводки. Умение УЗО обнаружить утечку может стать головной болью, если прибор начнет срабатывать непредсказуемо (а именно это и происходит при плохой проводке). В таком случае лучшим решением будет поставить УЗО не в цепь электроснабжения квартиры в целом, а в местах с повышенной опасностью для использования розеток.

Нет смысла также покупать некачественное УЗО. На современном рынке можно обнаружить не только оригинальные устройства, но и широчайший ассортимент подделок неизвестного происхождения. Многие из таких приборов сделаны «на коленке за углом». Применение подобных устройств совершенно недопустимо и нецелесообразно. Перед покупкой внимательно изучите техническую документацию и сертификаты качества приобретаемого агрегата.

Не имеет смысла установка прибора в линиях, которые дают напряжение на стационарное оборудование и светильники, а также в общих электросетях.

Устройство

Устройство УЗО предполагает наличие:

• датчика утечки;
• поляризованного магнитного реле.

В основе действия прибора лежат законы, основывающиеся на входящей и выходящей электроэнергии в замкнутых цепях с предельно большими нагрузками. Это свидетельствует о том, что у тока должно быть только одно значение, вне зависимости от фазы прохождения.

Внутри устройства находятся три магнитные катушки. Через первую проходит фаза, через вторую нуль. Ток создает магнитные поля на входе и на выходе катушек прибора.

Если все работает, как должно, взаимные поля уничтожают друг друга. Если на одной из катушек происходит нарушение баланса, то есть образуется утечка тока, то это приведёт к действию третей катушки, имеющей реле для отключения питания.

Основные технические характеристики

Каждое УЗО обладает определенным набором технических параметров, которые следует изучить перед приобретением:

• производитель;
• наименование модели;
• рабочий ток — предельная величина тока, которую прибор может коммутировать;
• параметры электросети (напряжение и частота);
• ток утечки — максимальная величина тока утечки, на которую реагирует прибор;
• тип УЗО;
• рабочий температурный диапазон;
• номинальный условный ток короткого замыкания;
• схема устройства УЗО.

Расшифровка маркировки

Маркировка наносится на корпус УЗО, что делает выбор нужной модели более удобным и легким. В первую очередь, указывается производитель, но там есть и другая важная информация:

• «УЗО» или «ВД» — означает, что это устройство защитного отключения;
• 16А – максимальный ток, на который рассчитаны контакты изделия и другие внутренние элементы;
• In 30mA – ток утечки, при котором сработает УЗО;
• 230В и 50Гц – напряжение и частота, при которых работает агрегат;
• S — УЗО селективное;
• знак «

Кроме того, имеются надписи около каждого контакта для правильного подключения УЗО:

• N (сверху) – на этот контакт заводится приходящий нулевой проводник;
• 1(сверху) – сюда подсоединяется приходящий фазный проводник;
• 2 (снизу) – в это место подсоединяется фазный проводник, отходящий на нагрузку;
• N (снизу) или отсутствие буквы – подключается нулевой проводник, отходящий на нагрузку.

Чтобы выбрать УЗО, которое идеально подойдет именно для вашей электросети, необходимо детально разобраться в маркировке, пусть эта задача весьма кропотлива и утомительна.

Виды и типы

Современные производители предлагают самые разные виды и типы УЗО. Два самых популярных типа агрегатов по своему внутреннему исполнению на рынке электротоваров – это электромеханические (не зависят от силы тока) и электронные (зависят). Также выделяют селективные и противопожарные устройства.

Электромеханическое

Электромеханические УЗО широко популярны в использовании и применяются в электрических цепях переменного тока. Чем это вызвано? Тем, что при обнаружении утечки такое устройство сработает, предотвратив печальные последствия даже при самом мизерном напряжении.

Такой тип УЗО во многих странах считается эталоном качества и тем, которое обязательно к повсеместному использованию. Немудрено, ведь такое УЗО будет работоспособным даже при отсутствии нуля в сети и может спасти чью-то жизнь.

Электронное

Такие УЗО легко найти на любом строительном рынке. Разница их от электромеханических в наличии внутри платы с усилителем, для работы которой необходимо питание.

Однако у таких УЗО, как уже было сказано, есть огромный недостаток – не факт, что они сработают при утечке тока (все зависит от напряжения в сети). Если отгорел ноль, а фаза осталась, то риск поражения током никуда не девается.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Мы ведем речь о преимуществах и недостатках УЗО в целом, а не конкретных моделей. Если сильно «повезет», вы можете стать обладателем некачественного УЗО как электромеханического, так и электронного.

Селективное

Главное отличие селективного УЗО от «собратьев» — наличие в схеме функции выдержки времени отключения цепи, которой питается нагрузка, т.е. селективности. Зачастую этот параметр не превышает 40 мс. Из этого мы делаем вывод, что селективные приборы не годятся для защиты от поражения при непосредственном прикосновении.

Ещё одной особенностью селективных агрегатов является хорошая устойчивость по реакции на скачки тока и напряжения (вероятность ложных срабатываний почти нулевая).

Противопожарное

Как следует из названия, такие УЗО используются в системах электроснабжения квартир и домов для предотвращения возгораний. Однако защитить человека они не в состоянии так как ток утечки, на который они рассчитаны равен 100 или 300 мА.

Обычно эти агрегаты устанавливаются в щитах учета или в этажных распределительных щитах. Их основная задача:

• защита вводного кабеля;
• защиты линий потребителей, в которых дифференциальная защита не установлена;
• как дополнительная ступень защиты (если стоящий ниже него аппарат вдруг не сработал).

Количество полюсов

Так как УЗО работает на сравнении токов, которые проникают сквозь дифференциальный орган, то численность полюсов у агрегата совпадает с числом токоведущих проводников. В некоторых случаях УЗО дозволено использовать с 4-мя полюсами для работы в двух- или трехпроводной сети.

При этом не забудьте оставить в запасе свободные полюса фаз. Агрегат будет благополучно делать свое дело не полностью, а частично, что, в общем-то, невыгодно с финансовой точки зрения, но возможно.

УЗО: Характеристики устройств дифференциальной защиты

Настало время рассказать, что такое УЗО, для чего оно нужно и как работает. Мне предоставилась возможность препарировать несколько устройств дифференциальной защиты TEXENERGO, на примере которых я всесторонне рассмотрю эту тему.

Во второй части статьи читайте и смотрите фото – как устроены УЗО и дифавтоматы изнутри.

Тема очень обширная, всё вместить не получится, поэтому, если будут вопросы – обращайтесь в комментариях.

Как обычно, пойдем по проверенной схеме – от теории к практике, от простого к сложному.

Что такое УЗО?

Для начала отвечу на этот элементарный вопрос. “УЗО” это аббревиатура, которая расшифровывается как “Устройство Защитного Отключения“. УЗО ещё называют так:

• Выключатель дифференциальный (от этих слов происходит аббревиатура “ВД” в названии и на корпусе УЗО),
• Выключатель дифференциального тока (ВДТ),
• Устройство дифференциального тока,
• Выключатель дифференциальной защиты,
• Автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током.

Из названия видно, что основные свойства этого устройства – различать (дифференцировать), выключать, защищать.

А если хотите узнать официальную информацию по УЗО, обратитесь к ГОСТ Р 51326.1-99.

Обновление. С 01.03.21 ГОСТ Р 51326.1-99 не действует. Вместо него вступил в действие ГОСТ IEC 61008-1-2020. Для электромеханических УЗО (не зависящих от напряжения питания), дополнительно существует ГОСТ 31601.2.1-2012, для электронных – ГОСТ 31601.2.2-2012.

Для АВДТ новый ГОСТ имеет номер ГОСТ IEC 61009-1 –2020.

Что нужно защищать?

Если речь идет о УЗО, то нужно понять, что защищаем мы в первую очередь человека. Защищаем от прямого прикосновения к частям оборудования и электропроводки, на которых имеется опасный потенциал. Потенциал там может быть штатно, для обеспечения нормальной работы (как на фазной клемме розетки), а может появиться в результате аварии (например, 220 В может появиться на корпусе стиральной машины из-за плохой изоляции ТЭНа).

ПУЭ рекомендует ставить УЗО на все розеточные линии (ПУЭ 7.1.71), но обычно в сухих помещениях их не ставят. А я думаю, что лучше не экономить, а ставить их на каждую группу (линию).

УЗО является дополнительной защитой от прямого прикосновения. Основная защита от прямого прикосновения – это, прежде всего, изоляция и автоматический выключатель. С изоляцией всё понятно, а автомат должен сработать, если фаза попала на землю.

“Должен” – но не всегда это у него получится, так как ток короткого замыкания бывает недостаточен для отработки по электромагнитной защите, а по тепловой он может отработать и через секунду, и через час, и никогда. Писал об этом не раз. В этом случае нужно ставить УЗО обязательно (ПУЭ 7.1.72).

Защита работает на принципе сравнения разницы (дифференциала) токов по фазе и нулю. Ток может “утекать” по разным причинам – плохая изоляция, КЗ, прикосновение – но во всех случаях, если ток утечки достаточный, УЗО обесточит свою линию.

Здесь можно вспомнить первый закон Кирхгофа для замкнутого контура, который можно выразить так – “вытекающий” из источника питания ток равен “втекающему” току. Если эти токи не равны, значит, где-то утечка, и УЗО должно среагировать.

Кстати, утечка может быть не только с фазы на землю. Она может быть и с нулевого провода, и на другую фазу. В любом случае, если ток найдёт “лазейку”, и начнет утекать из замкнутой цепи, и при достижении определенной величины тока утечки УЗО выключится.

СамЭлектрик.ру в социальных сетях:

Подписывайтесь! Там тоже интересно!

УЗО, дифференциальный автомат и АВДТ – в чем разница?

Все эти устройства с успехом выполняют функцию выключения при токовой утечке, и имеют в своем названии букву “Д” – дифференциальный. Разница в том, что диф.автоматы имеют дополнительную встроенную защиту от сверхтоков. То есть, они дополнительно защищают и от токов перегрузки, и от токов КЗ, имея на борту тепловой и электромагнитный расцепитель.

Три устройства дифференциальной защиты – ВД, АД, АВДТ

По функциям всё просто, а вот в реале отличить УЗО от Диф.автоматов с первого раза может не получиться. Рассказываю.

Основные внешние признаки УЗО (дифференциального выключателя, ВД):

1. УЗО имеет в названии обозначение “ВД” – выключатель дифференциальный. Правда, это есть только у производителей, которые используют русские буквы в названиях.
2. У УЗО перед значением номинального тока не стоит буква защитной характеристики (чаще всего это буква “С”).
3. У УЗО после значения тока пишется буква “А”. Примеры – 16А, 25А, 32А.
4. На боковой стенке УЗО иногда пишут “Выключатель Дифференциальный (УЗО)”.
5. На схеме, указанной на корпусе УЗО, отсутствуют обозначения тепловых и электромагнитных расцепителей.

Основные внешние признаки дифференциальных автоматов (АД и АВДТ):

1. В названии модели на корпусе всегда есть буква “А” (АД, АВДТ).
2. Всегда указана буква защитной характеристики (В, С, D).
3. После номинального тока буква, обозначающая амперы, не ставится. Примеры – С16, С25, С32.
4. На боковой стенке, как правило, написано, что перед нами – автомат.
5. На схеме указаны тепловой и электромагнитный расцепитель.

Отличия в схемах ВД, АД, АВДТ по наличию расцепителей и защиты от сверхтоков видны ниже:

ВД, АД, и АВДТ – схемы защиты есть только на 2-й и 3-й схемах

Отличий дифавтоматов АД от АВДТ особо нет, разве что по конструкции. АД имеет последовательно соединенные автоматический выключатель и УЗО в разных корпусах, соединенные в монолитную конструкцию. АД – более компактное устройство.

Главное внешнее отличие устройств дифференциальной защиты от обычных защитных автоматов – кроме номинального тока In, на ВД, АД, АВДТ указан номинальный дифференциальный ток IΔn (10, 30, 100, 300, 500 мА).

Кстати, в ПУЭ 7.1.76 прямо говорится, что рекомендуется использовать УЗО с устройством защиты от сверхтоков в виде единого устройства. Это нужно для того, чтобы гарантированно обеспечить наличие защиты и правильный ток защиты. Ведь потребитель может поставить автомат на бОльший ток, либо не поставить его вообще. Мало ли.

Во второй части статьи рассмотрим внутреннее устройство и отличия устройств дифзащиты более подробно.

Основные характеристики УЗО и Дифавтоматов

Характеристики, обозначенные на корпусе УЗО

В качестве примера, на котором я покажу различные характеристики, возьмем УЗО TEXENERGO ВД67 2Р 16А/10мА.

Посмотрим, какие надписи и знаки расположены у него на корпусе.

УЗО (выключатели дифференциальные) TEXENERGO ВД67 и ВД1-63. Характеристики на передней панели

1. TEXENERGO – торговая марка. Тут может быть написано что угодно, суть остается прежней.
2. Кнопка оранжевая, с буквой “Т” – кнопка “Тест”. При её нажатии искусственно создается ток утечки через встроенный резистор. УЗО должно выключиться. Такой тест потребитель должен проводить сам, что крайне неудобно. Но делать это нужно – ведь УЗО может выйти из строя, и в нужный момент не спасет от удара током.
3. ВД67, ВД1-63 – модель УЗО (серия).
4. Номинальный ток In (на фото – 16 А, 32 А). Стандартный ряд значений: 16, 25, 32, 40, 50, 63 А. Это ток, который может выдерживать УЗО длительное время. При этом УЗО должен обязательно быть защищен от сверхтоков защитным автоматом с тем же номинальном током, или меньшим на ступень. Например, для УЗО, показанных на фото, следует устанавливать автоматы на 16 (13) А и 32 (25) А. Если УЗО работает на несколько групп, защищенных отдельными автоматами, то сумма номинальных токов АВ не должна превышать номинального тока УЗО. Не стоит рассчитывать, что не произойдет ситуации, когда на всех группах будет максимальная мощность нагрузки. Например, если УЗО на 32А, то могут быть 2 автомата (16+16, или 25+6 А) или 3 автомата (16+10+6 А).
5. Номинальное рабочее напряжение Ue и номинальная частота (∼230В 50Гц). Для четырехполюсных автоматов это напряжение равно 400 В.
6. Номинальный ток утечки IΔn (30 мА) (номинальный отключающий дифференциальный ток). Это самый главный параметр для устройств дифференциальной защиты. Стандартный ряд – 10, 30, 100, 300 мА. Существует и Неотключающий дифференциальный ток IΔn0, значение которого обычно (в реальной модульно-бытовой жизни – всегда) равно 0,5 IΔn. При IΔn0 отключения по утечке происходить не должно. Иначе говоря, отключение может произойти в диапазоне 0,5 IΔn < IΔ < IΔn. При токе утечки выше или равном IΔn (IΔ ≥ IΔn) отключение должно произойти в любом случае. Чем больше IΔn, тем меньше время отключения. В ГОСТ Р 51327.1-2010, табл. п.5.3.8 указано точнее – при IΔn время отключения не более 0,3 с, а при 5IΔn и больше время отключения должно быть не более 0,04 с. В реальной жизни время отключения у всех моделей при любом токе IΔ ≥ IΔn – менее 0,04 с (но это не точно))
7. Номинальный условный ток короткого замыкания Inc (6000 А). В защитных автоматах похожий параметр называют “Номинальная наибольшая отключающая способность”, и обозначают Icn. Почему “условный”? Дело в том, что УЗО не предназначен для того, чтобы выключать цепь при КЗ – это должен сделать автоматический выключатель в той же цепи. Чем выше параметр Inc у УЗО, тем качественнее его контактная система. Стандартный ряд значений – 3000, 4500, 6000, 10000 А. Не знаю, с чем это связано, но на корпусе данного УЗО указано значение 6000, а в его паспорте Inc ≥10000 А.
8. Тип УЗО по роду дифференциального тока. Существует два основных вида УЗО по току утечки. Первый – АС. Это самый распространенный и дешевый вид, на чистый переменный ток, обозначается синусоидой (∼), как на фото. Второй – А, он реагирует не только на переменный, но и на постоянный (однополярный) пульсирующий ток. Это бывает нужно, когда в нагрузке есть полупроводниковые входные цепи питания. Более универсальный тип. Есть устройства, реагирующие и на другие виды дифференциального тока, но в быту они практически не применяются.
9. Температурный диапазон (-25 °С) – минимальная рабочая температура.

Характеристики, обозначенные на корпусе диф.автомата АД

Как я уже говорил, АД и АВДТ имеют те хе функции и характеристики, что и ВД (УЗО), но плюсом у них есть тепловая и электромагнитная защита от сверхтока, как у обычных автоматических выключателей. Поэтому коротко.

В нашем примере дифавтомат TEXENERGO АД67-2 на корпусе имеет те же характеристики, относящиеся к дифзащите:

Отличия (кроме конструкции, которая будет рассмотрена позже) относятся к защите от сверхтокам. Главное отличие – надпись “С25”.

Характеристики, обозначенные на корпусе диф.автомата АВДТ

АВДТ TEXENERGO на номинальный ток 16А

В принципе, то же самое – номинальный ток 16А, характеристика отключения типа “С”.

Дальше рассмотрим параметры УЗО, которые не указаны на его корпусе.

Число полюсов УЗО

Тут возможны только два варианта –

1. двухполюсный (2п, или 2Р), для однофазного напряжения питания,
2. четырехполюсный (4п, или 4Р), для трехфазных сетей.

В отличии от обычных автоматических выключателей, тут в качестве УЗО добавляется ещё один, нулевой полюс. Поскольку ноль нужен для нормального функционирования УЗО.

Принцип срабатывания УЗО

УЗО могут различаться на электромеханические и электронные по принципу измерения дифференциального тока.

Электромеханические УЗО обладают большей надежностью, поскольку не зависят от параметров и скачков питающего напряжения, а срабатывание происходит только за счет дифференциального тока. Так же, как в автоматических выключателях – их срабатывание зависит только от протекания и действия сверхтока.

Электронные УЗО имеют внутри электронную схему, которая критична к питанию. Они немного дешевле механических, поскольку имеет внутри сравнительно небольшой дифференциальный трансформатор, играющий роль датчика, а электроника стоит копейки. Да и надежность у них пока не высока.

Как отличить электромеханический УЗО от электронного? Прежде всего, по схеме, которая у электронного УЗО содержит треугольник, обозначающий операционный усилитель:

ВД, АД, и АВДТ. Усилитель дифференциального тока обозначен треугольником

Усилитель дифференциального тока может быть обозначен и прямоугольником, но обязательно на него приходят провода питания от фазного и нулевого проводов.

Вот схема, указанная на корпусе УЗО в верхней части:

Верхняя часть УЗО – схема электромеханического УЗО

Номинальная наибольшая включающая и отключающая способность Im

В данном случае эта характеристика равна 630 А и означает, что УЗО может включать, проводить и отключать без негативных последствий для себя.

Номинальная наибольшая дифференциальная включающая и отключающая способность IΔm

Это тот же самый параметр, что и Im, но относящийся к дифференциальному току. Обычно IΔm = Im.

Селективность УЗО

Этот параметр подразумевает селективность УЗО по времени, хотя ещё может быть селективность по дифференциальному току. Используется и та, и другая селективность для того, чтобы УЗО, установленные ближе ко вводу, отрабатывали позже, а ближе к нагрузке – раньше.

Селективность УЗО – общая и с задержкой. Таблица из ГОСТ Р 51326.1-99

Обратите внимание, в таблице этого ГОСТ допущена грубая ошибка – минимальное время неотключения УЗО с выдержкой времени при 2IΔn должно быть не 0,006 с, а 0,06 с. В новом ГОСТ IEC 61008-1-2020 эта ошибка устранена.

Аппараты дифференциальной защиты TEXENERGO, рассматриваемые в статье, не имеют выдержки времени (общий тип селективности). УЗО и диф.автоматы, обладающие выдержкой времени, обозначаются буквой “S” (Selective).

Видео

Вот хорошее видео, в котором автор доходчиво объясняет устройство и отличия типов УЗО, и смотрит, что внутри (я это делаю во второй части статьи).

Скачать

Для тех, кто хочет глубже углубиться в тему, выкладываю ГОСТ, по которому производятся и выбираются УЗО (дифференциальные выключатели). И книгу-справочник по УЗО.

• ГОСТ Р 51326.1-99 / ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96) Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков. Часть 1. Общие требования и методы испытаний, pdf, 1.64 MB, скачан: 1348 раз./

• ГОСТ Р 50571.3-2009 (МЭК 60364-4-41:2005) / ГОСТ Р 50571.3-2009 (МЭК 60364-4-41:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 4-41. Требования для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током, pdf, 263 kB, скачан: 1244 раз./

• Душкин Н.Д. и др. УЗО, учебно-справочное пособие. / УЗО — устройства защитного отключения, учебно-справочное пособие., pdf, 8.44 MB, скачан: 1867 раз./

Напоминаю – вторая часть про устройство УЗО и дифавтоматов находится здесь.

Как всегда, буду рад обсуждению!

Рекомендую похожие статьи:

1) Как же без фото вскрытия?
Без этого статья не полная.
2) ..”в электронных УЗО нет диф. т-ра…”
-это точно?
3) как УЗО может предотвратить пожар?
4) что за стандартный ряд номиналов тока срабатывания УЗО? Почему эти номиналы токов выше смертельного тока для человека? Зачем такие существуют?
5) существуют ли естественные токи утечки при исправной проводке и технике, и от чего они могут возникать? Как бороться?
6) бывают ли диф. автоматы не элекронные?

Ещё интересует как переживёт электронное УЗО 400 В?! Будет ли работать после устранения аварии?

Привет, Алексей! Ты мой самый ценный читатель, писатель и критик))) По порядку.
1) Вскрытие обязательно будет, фото уже сделал, вторая часть по УЗО будет в этом месяце.
2) Тут я не совсем точно выразился, уже исправил в тексте. Диф.трансформатор, конечно, есть – иначе, как будут работать? Но он маломощный, работает как датчик. А у механического – дает питание на “привод”. На фото будет видно.
3) Против пожара УЗО работает на последствие – если провода греются, изоляция плывёт, утечка растет, УЗО отрабатывает. Либо дублирует автомат, в случае КЗ на землю. Вероятно, есть что-то ещё, может ты подскажешь?
4) Номиналы 100 мА и выше – для УЗО, которые питают несколько “групповых” УЗО. Например, на вводе. Для обеспечения селективности.
5) Естественные токи есть всегда – через изоляцию, утечка в несколько мА есть в любой квартире, есть методики расчета. Бороться – никак, можно только учитывать.
6) Бывают. Но они большого размера, как показанный в статье АД.

При 400 В – мои прогнозы негативные. Самое негативное то, что после 400 В электронное УЗО внешне останется невредимым. Неисправность можно (и нужно!) обнаружить нажатием “Тест”. Нужно против этого ставить реле напряжения. Не только для УЗО, а и для всей квартиры.

По порядку,
2) хорошо, что исправил текст, трансформатор есть в любом случае, в электронном УЗО меньше по размеру. В сердечнике используется хитрый материал, точно не скажу как называется. Намотан лентой и очень хрупкий, возможно материал дорогостоящий, возможно это влияет на цену УЗО, но это не точно ��
3) и 4) пункт, УЗО очень даже может предотвратить пожар!
Допустим, если происходит замыкание между фазой и “0”, то ток в цепи высокий, что вызывает срабатывание защитного автомата, но если замыкание произойдёт на заземлённый предмет, не связанный с проводником PE, то ток может оказатся недостаточным для сработки автомата, но может вызвать сильный нагрев в “слабом” месте контакта или конструкции и это может вызвать возгорание.
Ещё, может произойти КЗ ТЕНа или двигателя на корпус, связанный с PE, где нибудь посередине обмотки, где напряжение будет “поделено” образовавшимся делителем, и ток тоже будет недостаточным для срабатывания автомата.
УЗО с током более 30 мА используют именно для этих целей, а не для защиты от поражения человека током, тем более делать какую-то схему “на вводе”, что бы была селективность – для защиты человека, вообще не имеет смысла, ИМХО
5) естественая утечка будет даже при идеальной изоляции, так как 2 проводника обладают ёмкостью между собой и на корпус электроприборов, так как ток в сети переменный, то возникает “утечка” через ёмкость.
Бороться с этим просто, нужно разделить линии и поставить больше одного УЗО, по одному в каждую линию.
6) мне кажется диф. автоматы делают только электронные, но возможно я ошибаюсь. Это связано с самой конструкцией механического УЗО, где контактная группа удерживается ПОСТОЯННЫМ магнитом во включенном состоянии, в этой особенности и вся “изюминка” изобретения под названием “УЗО”.
В диф. автомате контакты и механизм точно такие же, как в обычном автомате, а электроника УЗО отключает их при помощи соленоида.
Хочу добавить, об этом не сказано в статье, что механическое УЗО можно определить при помощи обычного магнита, если его поднести к устройству, то оно сработает, даже если оно не подключено никуда и лежит на столе.
Механическое УЗО может сработать либо за 5 ms, либо за 10 ms, как повезёт, так как ток в цепи переменный, 50Гц, для срабатывания необходима нужная полярность, а в электронном УЗО полярность полуволны не имеет значения, оно сработает за время до 5 ms, то есть на первой полуволне. То что электронное УЗО не надёжнее механического из за того что ему нужно питание – не страшно, если в щитке используется реле напряжения, которое отключится при пропадании питания, даже если произошёл обрыв нулевого провода.

С временем срабатывания УЗО, чуть ошибся, механическое сработает за 10 ms или 20 ms, можно ещё чуть понятнее объяснить:
Частота переменного тока в сети 50 Гц, то есть за 1 сек , происходит 50 полных периодов, 1/50=0.02 сек. Одна полуволна имеет положительную полярность, вторая отрицательную, каждая длится 0.01 сек (10ms).
Для срабатывания механического УЗО, полярность тока в катушке электомагнита, который является частью механизма, должна быть такой, что бы отталкивать магнитное поле постоянного магнита, в механизме удержания контактов в замкнутом положении, что бы произошло срабатывание.
Электронное УЗО сможет обнаружить утечку тока любой полярности, и чувствительность можно сделать значительно точнее, то есть в определённом заявленном диапазне, чем в механическом УЗО, у которого этот диапазон будет шире в сторону более высокой чувствительности, так как оно должно сработать не превышая заявленного тока утечки, что иногда может приводить к ложным срабатываниям, так что разница не только в цене и “надёжности”, а и в точности и быстродействии.