Что такое узо автомат – устройство защитного отключения, выбор узо, схемы

Содержание

Устройство УЗО и принцип действия

Рад приветствовать вас, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info.

В этой статье мы подробно рассмотрим устройство и принцип работы устройства защитного отключения  УЗО, рассмотрим на примерах как работает УЗО.

УЗО относятся к электрическим аппаратам защиты, как и автоматические выключатели. Для чего же были придуманы эти интересные устройства, неужели установки автоматических выключателей недостаточно?

Со временем изоляция проводов стареет, так же она может быть повреждена, могут ослабнуть контактные соединения токоведущих частей приборов. В результате этих факторов появляются утечки тока, которые могут вызвать искрение и привести к возгоранию.

Также человек может случайно коснуться рукой за оголенный фазный провод, который находится под напряжением. Дети, оставшись без присмотра родителей, могут «изучать» электричество, вставляя в розетку металлический предмет. В этом случае человека ударит током, произойдет утечка тока через тело на землю, а это очень опасно, ведь величина тока в этом случае может достигать нескольких сотен миллиампер.

Обычные автоматические  выключатели на такую «незначительную» для них  утечку тока не отреагируют. Они срабатывают только на токи перегрузки и при коротком замыкании.

Например, у автомата номиналом 10А с время-токовой характеристикой срабатывания В, тепловой расцепитель начнет срабатывать при токе, превышающем номинальный на 13%, т.е. 11,3А, причем время срабатывания будет больше одного часа. А при токе, превышающем номинальный на 45%, т.е.  14,5А в течение одного часа. Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя будет срабатывать при значениях тока от 30А.

Поэтому,  чтобы  защитить людей от поражения электрическим током и для предотвращения опасной утечки тока, которая может привести к пожару в результате повреждения изоляции электропроводки или бытовых приборов применяются  устройства защитного отключения.

У автоматических выключателей основной параметр – номинальный ток.

Основной же параметр УЗО – это его чувствительность (номинальный отключающий дифференциальный ток, так называемая «уставка» по току утечки).

Для защиты человека в бытовых электросетях от поражения электрическим током используют УЗО чувствительностью 10 и 30 мА.

Для защиты от возможного возникновения пожара служат УЗО чувствительностью 100 или 300 мА.

Если проводка неразветвленная, с малым количеством групп, то может использоваться одно общее УЗО на 30 мА, как противопожарное, так и для защиты человека от поражения электрическим током. 

Давайте рассмотрим устройство и принцип действия УЗО

Конструктивно УЗО собрано в корпусе из диэлектрического материала. Внутри содержит трансформатор тока, выполненный на тороидальном ферромагнитном сердечнике с тремя обмотками – две первичные и одна обмотка управления.

Две первичные токовые обмотки включены встречно. Первая обмотка образована фазным проводом, в ней протекает ток к нагрузке (к потребителю). Вторая обмотка образована нулевым проводом, в ней протекает обратный ток от нагрузки (от потребителя).

Как работает УЗО?

В обычном режиме, когда в цепи нет утечки, токи, протекающие в обоих обмотках равны по значению, но противоположно направленны. При протекании в обмотках, эти токи наводят в сердечнике трансформатора тока магнитные потоки. Наведенные магнитные потоки направлены встречно и  компенсируют друг друга, поэтому суммарный магнитный ФΣ поток равен нулю.

Предположим, что произошел пробой изоляции  на корпус электроприбора.

В этом случае токи в фазном и нулевом проводах будут различны. По фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки IL будет протекать еще дополнительный ток — ток утечки ID, который для трансформатора тока будет дифференциальным (т.е. разностным). Разные по значению токи в первичных обмотках (IL + ID в фазном проводнике и IN, равный по значению IL, в нулевом рабочем проводнике) будут наводить в сердечнике разные по значению магнитные потоки. Результирующий магнитный поток будет отличен от нуля. По закону электромагнитной индукции он будет наводить электрический ток в обмотке управления. Если этот ток достигнет значения, достаточного для срабатывания электромагнитного реле Р, то оно сработает, приводя в движение расцепитель, силовые контакты УЗО разомкнутся. В результате электроустановка, находящаяся под защитой УЗО обесточится.

Аналогично, если человек  прикоснется к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприбора, на который произошел пробой изоляции,  возникнет ток утечки, который потечет через тело человека на землю. В обмотке управления УЗО будет наводиться ток, который приведет к срабатыванию электромагнитного реле Р и цепь обесточится.

Для периодического контроля исправности УЗО предусмотрена кнопка «Тест». При нажатии на нее искусственно создается ток утечки. Если УЗО исправно, оно должно срабатывать при нажатии на эту кнопку.

По конструктивному исполнению УЗО бывают электромеханические (они не зависят от напряжения питания) и электронные (нуждаются в дополнительном источнике питания, который получают от контролируемой цепи, либо от дополнительного источника). В свою очередь, бывают электронные УЗО, которые отключают защищаемую цепь при исчезновении напряжения в питающей сети, и бывают не отключающие защищаемую цепь.

Как не подключая к электрической сети, определить тип УЗО смотрите в статье Как определить тип УЗО — электромеханическое или электронное?

Так же эти два типа УЗО различно ведут себя при аварийном режиме работы электросети, например, при достаточно часто встречающемся в наших домах обрыве нулевого провода.

Теперь вы знаете, как работает УЗО.

Подробно Устройство и принцип действия УЗО смотрите в видео


Полезные статьи по теме:

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.

Конструкция УЗО.

Работа УЗО при обрыве нуля.

Как проверить тип УЗО?

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?

Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?

elektrik-sam.info

что это такое в электрике? Цена и расшифровка, отличия от автомата

УЗО – устройство защитного отключения, отсекающее подачу тока в цепь при утечке на землю и тем самым предохраняющее от поражения током. Этот тип электрооборудования используется там, где нет возможности подключиться к заземлению, а это не только в быту, но и на производстве, где утечка тока через металлический корпус, также очень распространенное явление.

Некоторые производители оснащают свою технику УЗО, благодаря чему, пользователю не приходится отдельно приобретать и устанавливать его.

Устройства защитного отключения – это электротехническая защитная аппаратура, предназначенная для работы в сетях переменного тока 220 и 380 вольт, в однофазных и трехфазных цепях. Прибор выполнен в корпусе из негорючего ПВХ и рассчитан на протекание тока различной величины.

УЗО выпускаются с пределом по току утечки с номиналами, согласно стандарту:

  • 10 мА;
  • 30 мА;
  • 100 мА;
  • 300 мА;
  • 500 мА;

Еще один параметр прибора – это номинальный ток нагрузки, который устройство может транзитом пропускать через себя.

Область применения

Поскольку устройства используются для защиты, то применять их целесообразно везде, где работают электрические аппараты, не оснащенные защитой от постороннего доступа, то есть там, где возможно случайное прикосновение.

В промышленности, для этих целей применяется заземляющий контур, однако, в большинстве жилых домов постройки советского периода, он отсутствует, и до появления УЗО в широком доступе, жители квартир подвергали себя опасности.

То же самое относится и к офисным электрическим сетям, серверным и другим помещениям, где используется электрическое оборудование и нет заземляющей шины.

УЗО используется в электрических сетях 220/380 вольт, для предотвращения электротравм, при пробитии фазы на корпус.

В большинстве случаев, появление потенциала на корпусе, не приводит к сбою в функционировании, поэтому, человеку, несведущему в вопросах электробезопасности, может показаться, что никакой опасности нет.

Устройство может устанавливаться перед конкретным прибором или на вводе в квартиру, в зависимости от необходимости.

Устройство

Не следует путать УЗО и автоматический выключатель, между ними есть существенные различия в конструкции, принципе действия и назначении:

  1. АВ предназначен для подачи или отключения нагрузки, защиты от короткого замыкания и перегрева.
  2. УЗО предназначено для предотвращения токов утечки и защиты от поражения током.
  3. АВ реагирует на выделение тепла при прохождении больших токов и токи КЗ.
  4. УЗО реагирует на ток утечки и не предохраняет цепь от КЗ и перегрева.

Тем не менее, очень часто можно встретить конструктивное исполнение в виде автомата и УЗО в одном корпусе, что достаточно удобно, особенно, если аппаратура размещается в небольшом щитке. Также, можно приобрести и отдельно каждое из устройств.

Работа УЗО построена на использовании дифференциального трансформатора тока, имеющего три обмотки – две первичных, включенных последовательно в фазный и нулевой провод и одну вторичную, от которой питается поляризованное реле.

Оно может быть электромеханическим или электронным, из-за чего различают электронные или механические устройства ЗО. Когда ток утечки отсутствует, первичные обмотки не возбуждаются.

В случае появления утечки на землю через корпус, сила тока в обмотках увеличивается, что приводит к появлению напряжения во вторичной обмотке, питающей поляризованное реле. Последнее приводит в действие пружинный механизм и отсекает потребителя от сети одновременно по нулю и фазе.

Где устанавливается?

Устройства защиты устанавливаются в электрическом щите, либо непосредственно перед нагрузкой, но только после узла учета электрической энергии. Последний вариант, как правило, используется в технологических помещениях, и для нагрузки без стационарного сетевого шнура.

Обычно, применяется установка для отсечки какой-то конкретной нагрузки, так как УЗО установленное на вводе, отключит всю электросеть.

Порядок установки, начиная от счетчика:

  1. Автоматический выключатель.
  2. УЗО.

При установке комбинированного прибора, необходимость в сохранении такой последовательности отпадает.

Типы и классификация

Маркировка

Принято различать три типа УЗО по роду дифференциального тока утечки, для чего наносится соответствующая маркировка на корпусе:

  1. АС – синусоидальный переменный, внезапный, либо нарастающий.
  2. А – синусоидальный переменный, внезапный, либо нарастающий и выпрямленный пульсирующий.
  3. В – переменный и постоянный.

Устройства классифицируются по следующим параметрам:

  1. По стойкости при импульсном напряжении:
    • отключающие ток при его наличии;
    • устойчивые к импульсному напряжению;
  2. По способу действия:
    • не имеющие вспомогательного питания;
    • подключаемые к вспомогательному питанию;
    • с питанием и автоматическим отключением при его отказе;
  3. По способу установки:
  4. По числу полюсов:
    • двухпроводные с одним полюсом;
    • двухполюсные;
    • трехпроводные двухполюсные;
    • трехполюсные;
    • четырехпроводные трехполюсные;
    • четырехполюсные;
  5. По виду защиты от перегрузок:
    • оснащаемые защитой от перегрузок;
    • без защиты;
  6. По возможности регулирования:
    • не регулируемые.
    • с плавной регулировкой;
    • со ступенчатой регулировкой;
  7. Технические параметры:
    • для однофазных цепей;
    • для трехфазных цепей;

Критерии выбора и стоимость

При покупке УЗО учитывается значение тока утечки, а также номинальный ток нагрузки, на который был рассчитан автоматический выключатель. Однако, для устройства защиты, данное значение должно выбираться на порядок выше, чем у автомата.

Дело в том, что диффавтомат довольно дорогостоящее оборудование и, как правило, дешевле приобрести модель без функции отключения в случае возникновения КЗ.

Выбранный же в соответствии с вышеописанным порядком, он не выйдет из строя, если произойдет замыкание, а выключатель обесточит цепь. Для жилых помещений рекомендуется устанавливать дифавтоматы с током утечки не более 30 мА, поскольку большее значение уже опасно для жизни.

Это оборудование, даже для бытовой установки, имеет достаточно высокую стоимость, что объясняется несколькими причинами.

Основная из них – это наличие дифференциального трансформатора, он выполняется из дорогостоящих материалов, и составляет до 50% всей стоимости.

Чем большее количество полюсов в аппарате, тем он дороже, кроме того, имеет значение конструкция реле – электромеханическое или электронное, а также наличие дополнительных опций.

Играет роль и название торговой марки. Так, например, аппарат на 30 мА, для установки дома, от российской компании IEK можно приобрести в среднем за 10 $. От известной же во всем мире французской Legrand минимум в два раза дороже.

Как правильно установить и подключить?

Схема подключения

Установка и монтаж любого электротехнического оборудования требует соответствующей квалификации, тем более, если это касается средств безопасности.

Для работы понадобится:

  1. УЗО.
  2. Крестообразная отвертка.
  3. Индикатор напряжения, мультиметр.
  4. Монтажный нож.
  5. Соединительные провода.
  6. Перфоратор, сверло и корпус для УЗО – в том случае, если монтаж производится непосредственно возле потребителя.

Этапы работы

Монтаж возле потребителя:

  1. Размечаем место установки корпуса и просверливаем отверстия для монтажа.
  2. Монтируем корпус и подводим провода.
  3. Проверяем отсутствие напряжения на фазе, зачищаем провода ножом и заводим в соответствующие разъемы с маркировкой L и N, строго соблюдая полярность, как указано на схеме.
  4. УЗО фиксируется на DIN рейке в корпусе, после чего можно подать напряжение и проверить работу нажав кнопку «TEST»

Монтаж в электрощите:

  1. Найти необходимую пару проводов и определить полярность.
  2. Отключить питание и зачистить проводники.
  3. Установить УЗО на DIN рейку и подсоединить провода, к соответствующим разъемам, соблюдая полярность.
  4. Включить питание и протестировать работу.

Современные аппараты защиты выполнены таким образом, что ошибиться в установке невозможно. Основная ошибка допускается на стадии расчета, как правило, это неверный выбор предела рабочего тока относительно параметров автоматического выключателя.

Если данное значение ниже или соответствует тому, на которое рассчитан АВ, то устройство защиты выходит из строя и в большинстве случаев, восстановлению не подлежит.

househill.ru

чем УЗО отличается от дифф автомата

Содержание:
  1. Что такое УЗО-Д (дифавтомат)
  2. Установка УЗО
  3. Разница между УЗО и дифференциальным автоматом
  4. Маркировка УЗО и дифавтоматов
  5. Видео

УЗО — устройство защитного отключения тока предназначенное для защиты человека от удара электрическим током, оно также обесточивает электросеть при утечке тока через поврежденную электрическую проводку или некачественные ее соединения, главное качество УЗО предотвращает возникновение пожара и поломку бытовых электрических приборов. Существуют и другие аналогичные защитные устройства, поэтому у многих возникает вопрос, что такое УЗО и чем отличается от дифференциального автомата?

Не для кого не секрет что наше электрообеспечение оставляет желать лучшего, нередко случаются скачки электроэнергии которые в свою очередь вызывают различные поломки бытовой техники, и несмотря на то что вы добросовестно оплачиваете свои счета за электроэнергию добиться ремонт вашего испорченного телевизора или компьютера от виновника (предприятие обеспечивающего вас электричеством), очень сложно, поэтому будет проще обезопасить себя от такого казуса, вызвать специалиста электрика и установить такое устройство как УЗО-Д.


Что такое УЗО-Д (дифавтомат)

Дифференциальный автомат — это комбинированное устройство которое совмещает в себе функции защитного отключения и защиты от сверх тока. Имея свойства устройства защитного отключения и предохранителя, дифавтоматы оборудуются специальными индикаторами которые предназначены, чтоб «сказать» по какой причине сработало устройство. На сегодняшний день УЗО-Д имеет широкий круг применения благодаря своим комбинированным качествам.

Фактически, дифференциальный автомат заменяет сразу два отдельных защитных устройства, обладающих совершенно разными функциями. Он представляет собой типичное модульное устройство, монтируемое на DIN-рейку в распределительном щитке. Устройство выглядит так же, как УЗО. Приборы могут быть двух- или четырехполюсными, предназначенными соответственно для однофазных и трехфазных электрических сетей. На панели управления расположен рычаг, переводящий дифавтомат в рабочее положение, и кнопка ТЕСТ для проверки его работоспособности.

Внутри корпуса дифавтомата расположена рабочая часть, состоящая из элементов автоматического выключателя, и защитная часть, представленная элементами УЗО. Таким образом, данное устройство выполняет задачи двух приборов – автомата и УЗО, то есть обеспечивает защиту от коротких замыканий, перегрузок, утечек тока на корпуса и металлические части электроприборов. В этом и заключается основное отличие дифавтомата от УЗО.

Для изготовления корпуса используется тугоплавкий негорючий пластик. Клеммы – контактные зажимы, куда подключаются входящие и выходящие провода, имеют соответствующую маркировку. С помощью сигнального маячка можно определить причину срабатывания – от перегрузок или утечек тока. Преимущества дифференциальных автоматов хорошо видны, когда используется только одно устройство защитного отключения.


Установка УЗО

Доверять установку УЗО следует только квалифицированному специалисту электрику, так как робота имеет высокий риск поражения электрическим током.

При выборе места установки УЗО следует учитывать участки электрической цепи с наиболее высоким риском поражения электрическим током (ванна, кухня). Чтоб повысить электробезопасность рекомендуется на каждую ветку цепи устанавливать отдельное УЗО, запитывать отдельно кухню, ванну спальню и т.д., в этом случае при монтаже следует использовать специальные групповые щитки. Отвечая на вопрос, чем отличается УЗО от автомата, следует учитывать, что один из них защищает от утечек тока, а другой – от коротких замыканий.

Установив УЗО вы улучшаете во много раз свою электробезопасность, но, если вы решили сами установить УЗО, что крайне не рекомендуется, проконсультируйтесь с электриком так как в некоторых случаях его установка будет нецелесообразна. Например, в помещении старая и некачественная проводка, в этом случае УЗО не поможет а только создаст массу проблем, будет производится ложное срабатывание и прочее. В этом случае чтоб обезопасить себя от поражения электрическим током следует использовать специальные розетки с уже встроенным УЗО.

В процессе монтажа необходимо соблюдать дополнительные правила техники безопасности. Если УЗО не оборудовано встроенной защитой, то вместе с ним должны устанавливаться защитные автоматы, предохраняющие устройство от перегорания при коротких замыканиях и перегрузках. Ток отключения автоматического выключателя не должен превышать номинальный ток УЗО. Защитный автомат может быть однополюсным и устанавливаться только на фазу, или двухполюсным, устанавливаемым на фазу и ноль. Его монтаж осуществляется со стороны подачи напряжения, перед устройством защитного отключения.

Допускается установка общего УЗО сразу на несколько линий, если каждая из них будет защищена собственным автоматическим выключателем. При использовании нескольких защитных устройств, для каждого из них на выходе устанавливается своя нулевая шина, отдельная от других. К этой колодке подключаются все нулевые проводники данной группы.

Все лишние действия можно исключить с помощью устройства, сочетающего в себе автоматический выключатель с УЗО. Этот прибор есть ни что иное, как дифференциальный автомат, обеспечивающий защиту от всех возможных нарушений, случающихся в электрических цепях.


Разница между УЗО и дифференциальным автоматом

При проектировании системы электроснабжения особое внимание уделяется защитным мероприятиям. В первую очередь требуется защита от коротких замыканий, скачков напряжения, утечек тока на корпус электроприборов. Для этих целей используются устройства защитного выключения, автоматические выключатели и дифференциальные автоматы.

Внешне они похожи друг на друга, поэтому нередко возникает вопрос, чем отличается УЗО от дифференциального автомата и как определить принадлежность каждого из них. Они оба являются защитными устройствами, повышающими уровень безопасности при эксплуатации электрооборудования и бытовой техники. Во многих случаях хозяева даже не подозревают, какой именно прибор установлен в квартирном распределительном щитке и не могут различить их между собой. Подобная ситуация продолжается до тех пор, пока не случится авария в сети, когда встает вопрос о замене УЗО и правильном использовании дифавтомата.

Более правильным названием для УЗО будет дифференциальный выключатель, поскольку данное устройство выполняет отключение нагрузки, когда дифференциальный ток превышает допустимое значение. Это же название включается и в маркировку изделия, позволяя точно определить, отличие дифавтомата от УЗО. Срабатывание аппарата происходит в том случае, когда изменяется векторная разность токов, возникающих в трансформаторе, который, в свою очередь, является составной частью дифференциального выключателя. Основной причиной срабатывания становится прикосновение к токоведущим частям, перегрев или возгорание, вызванные утечками тока.

Очевидная разница между УЗО и дифавтоматом заключается в более расширенных возможностях последнего. В этом приборе соединились вместе качества автоматического выключателя и устройства защитного отключения. Таким образом, дифференциальный автомат защищает не только от ударов электротока при утечках и соприкосновениях с токоведущими частями, но и предупреждает негативные последствия от действия короткого замыкания и перегрузок.

Еще одно отличие УЗО от дифавтомата заключается в различных функциях каждого из них. Например, УЗО осуществляет контроль над утечками тока и отслеживает поступление напряжения к потребителям. То есть, при возникновении перегрузки, когда одновременно включено сразу несколько приборов, дифференциальный выключатель никак не отреагирует и проводка просто сгорит. Эти устройства не отключают напряжение даже при искусственном создании короткого замыкания за счет соединения фазы и нуля. Со всеми проблемами без исключения способен справиться только дифференциальный автомат, обладающий необходимыми качествами.


Маркировка УЗО и дифавтоматов

Маркировка защитных устройств позволяет отличить УЗО от дифавтомата визуально, по их внешнему виду. На первый взгляд оба прибора очень похожи и не имеют существенных различий. У каждого из них имеется кнопка ТЕСТ, рычажок переключения, одинаковая форма корпуса с нанесенными обозначениями.

Однако, если рассмотреть внимательно сами схемы, цифровые и буквенные обозначения, можно обнаружить существенную разницу в маркировке. Проще всего обнаружить отличие УЗО от дифавтомата можно по расположению рычажка и тестовой кнопки. У дифференциального автомата кнопка ТЕСТ расположена справа, а переключатель – слева. В устройствах защитного отключения данные элементы расположены наоборот.

Характерным признаком считается маркировка, нанесенная на лицевую часть корпуса. Для обозначения номинального тока УЗО используются только цифры. Если перед цифрами стоят латинские символы B, C, D, следовательно, это уже дифференциальный автомат. Например, маркировка УЗО 16А означает значение максимального номинального тока в цепи, который не должен превышать этот показатель. У дифференциальных автоматов к этой цифре добавляется буквенный символ, поэтому маркировка выглядит как С16. Цифра также соответствует номинальному току, а буква – техническим характеристикам встроенных расцепителей.

Каждое устройство имеет свое обозначение на схеме УЗО и дифавтомат соответственно. Подобные схемы наносятся на корпус прибора. Визуально они похожи, но вовсе не идентичны между собой. Например, на маркировке УЗО изображен овал, являющийся символом дифференциального трансформатора – основного элемента устройства, определяющего ток утечки.

На схеме дифавтомата наносятся символы, обозначающие расцепители – биметаллическую пластину и электромагнитный соленоид, обеспечивающие срабатывание при коротких замыканиях и перегрузках. С помощью этой маркировки становится понятно, как отличить УЗО от дифавтомата, не прибегая к помощи специалистов. Символы расцепителей отсутствуют на корпусе устройства защитного отключения.

Для облегчения идентификации устройств многие производители наносят на корпус их сокращенные названия в виде аббревиатуры. Эти символы располагаются на боковой стороне и позволяют сразу же определить в чем разница между дифавтоматом и УЗО. Как правило, устройство защитного отключения маркируется буквами ВД, что означает «выключатель дифференциальный». Для дифавтомата существует обозначение АВДТ, которое расшифровывается, как автоматический выключатель дифференциального тока. Все эти признаки позволяют безошибочно определить принадлежность того или иного прибора, использовать его по прямому назначению.


electric-220.ru

Что такое УЗО в электрике

Содержание:
  1. Для чего устанавливают УЗО
  2. Принцип действия
  3. Где устанавливают
  4. Как установить УЗО
  5. Электромонтажные работы
  6. Видео

УЗО — расшифровывается как устройство защитного отключения, основной функцией которого отсечка тока при его утечке на землю. Устройства защитного отключения обеспечивают защиту от поражения током, особенно в тех случаях, когда отсутствует возможность подключения к заземлению. Отключающая защитная аппаратура способна работать в однофазных и трехфазных сетях с переменным током 220 и 380В. Устройство заключено в корпус из негорючих ПВХ материалов и способно пропускать через себя токи различной величины.


Для чего устанавливают УЗО

Очень многие только слышали о том, что существуют устройства, специально предназначенные для защитного отключения. Сокращенно они называются УЗО. Полное представление о его работе можно получить, обладая хорошими знаниями электротехники. Однако понять общие принципы работы устройства, его специфические особенности вполне возможно и не имея специальных знаний. В большинстве квартир и частных домов УЗО ранее не использовались. Этим и объясняется отсутствие знаний об устройстве, назначении, особенностях эксплуатации данных приборов.

Каждое устройство защитного отключения представляет собой коммутационный электромеханический прибор. Основной функцией которого является автоматическое прерывание цепи, когда ток превышает установленное определенное значение. УЗО расшифровка в электрике, означает устройства защитного отключения. Они представлены большим количеством разнообразных моделей, в целом, обладающих одинаковой функциональностью и принципом работы.

УЗО очень эффективны при использовании в системе электробезопасности. Однако многие хозяева квартир и домов при самостоятельном монтаже проводки забывают о существовании защитных устройств и пренебрегают их использованием. УЗО защищает жизнь и здоровье человека от поражения электротоком в случае нарушения изоляции, а также при случайных контактах с неизолированными проводами и токопроводящими частями электрооборудования.

В отличие от автоматов, защищающих электропроводку от перегрузок и коротких замыканий, устройства защитного отключения обеспечивают безопасность людей. Своевременно реагируя и отключая напряжение при уходе тока «на землю». Как правило токовые утечки имеют небольшие значения, поэтому традиционные автоматы на них просто не реагируют.

Практически каждый человек подвергался воздействию слабых токов, возникающих в домашней сети. Несмотря на малое значение тока в 4-5 мА, человеческий организм его ощущает, например, при касании холодильника, стиральной машины и другой бытовой техники. С возрастанием силы тока возрастает и угроза жизни человека. Основной причиной подобного состояния считается нарушенная изоляция проводов. В результате ток начинает проходить непосредственно через корпус прибора, который оказывается под напряжением. Последствия касания к нему могут быть такими же, как и в случае соприкосновения с оголенным проводом. В момент касания возникает замыкание на землю, и далее, при отсутствии защитного заземления, человек получает удар током.      

В настоящее время не во всех домах существует возможность заземления корпусов электроприборов и оборудования, поскольку это не предусмотрено схемой и конструкцией проводки. Поэтому для защиты от поражения током используются УЗО, устанавливаемые вместе с автоматическими выключателями, которые способны реагировать даже на слабые токи и своевременно отключать сетевое напряжение.


Принцип действия устройства защитного отключения

Принцип работы устройства защитного отключения основан на фиксации токовых утечек «на землю» и своевременном отключении напряжения при возникновении подобного состояния. При нормальном значении напряжения в сети, отсутствии утечек и скачков, сила тока на входе и выходе прибора будет одинаковой. Их отличие будет заключаться лишь в противоположном направлении. Определение самого факта утечки определяется по разнице значений входящего и выходящего тока.

При наличии токовой утечки, например, при пробое на корпус оборудования, человек, соприкасаясь с ним, превращается в своеобразный проводник тока на землю. В результате, значение тока, возвращающегося в УЗО по нейтральному проводу, снижается. К такой же ситуации приводит нарушение целостности изоляционного покрытия, возникающее в электроприборах и оборудовании.

Разница входного и выходного тока регистрируется трансформатором с кольцевым сердечником. Фазный и нейтральный проводники размещаются внутри трансформатора и выполняют функцию первичного витка обмотки. Подключение вторичной обмотки сердечника осуществляется к механизму, который размыкает контакты, разрывает цепь и предотвращает дальнейшее течение тока. При повреждении изоляционного покрытия, образование отводящего контура происходит независимо от того, касается человек токоведущих частей или нет. В любом случае устройство срабатывает и размыкает электрическую цепь. Это и есть ответ на вопрос: что такое УЗО в электрике.

Современные УЗО предназначены для работы в двухфазных и трехфазных сетях. Последний вариант отличается наличием системы слежения. Она контролирует и фиксирует изменения нагрузки, когда напряжение неравномерно распределяется по фазам. Исправление ситуации осуществляется путем восстановления симметрии в каждой из них.


Где устанавливают УЗО

Прежде всего установка УЗО предназначена для защиты групповых линий от избыточных нагрузок. Они представляют собой обычную электрическую проводку, включающую себя различные группы розеток, в которые подключаются бытовые приборы или производственное оборудование.

Использование УЗО обязательно в следующих случаях:

  • При отсутствии системы уравнивания потенциалов в том или ином помещении.
  • В помещениях с повышенной опасностью (кухни, ванные комнаты).
  • При наличии питающих розеток, установленных вне помещений.
  • В сооружениях с несущими элементами в виде металлических каркасов.
  • При наличии автоматов или предохранителей, со скоростью срабатывания выше, чем 0,4 секунды.

Устройства защитного отключения запрещено применять на линиях, от которых поступает питание к системам аварийного освещения или оповещения. При выборе УЗО следует обращать внимание на номинал, который должен быть выше номинала автоматического выключателя. В противном случае контакты устройства перегреются. Если в сети установлено сразу несколько автоматов, значение минимальной номинальной мощности УЗО рассчитывается, исходя из суммы номиналов всех автоматических выключателей.


Как установить УЗО

Существуют различные варианты подключения УЗО вместе с автоматическими выключателями. В одном из них одно устройство обеспечивают защиту нескольких групповых линий. Которое устанавливается на первом месте, а за ним устанавливаются автоматы. Эта простая схема широко используется в бюджетных щитках. Ее работу можно рассмотреть на примере аварийной ситуации, когда короткое замыкание произошло на одной из групповых линий. Ток будет проходить по маршруту от УЗО к групповому автомату, далее по кабелю к розетке. Считается, что в данной ситуации УЗО должно сгореть под действием тока короткого замыкания, поскольку автомат установлен после прибора и не способен защитить от высокого тока и напряжения.       

В другом варианте линия защищена одним автоматом и одним УЗО, причем автоматический выключатель устанавливается на первом месте. Если предположить, что в розетке произошло короткое замыкание, то путь тока будет проходить от автомата к УЗО и далее по кабелю к розетке. Есть мнение что в данной ситуации наступает срабатывание автомата и таким образом пресекается разрушающее действие тока. Однако по схеме ток все-таки доходит до розетки. Получается, что независимо от места расположения, УЗО не выйдет из строя по нескольким причинам.

Защитное устройство остается целым так же как и провода, подключенные к розетке. Под действием короткого замыкания возникает высокая температура, от которой изоляция проводов и корпуса приборов начинают плавиться. Тем не менее, для этого нужно определенное время, в течение которого срабатывает автоматический выключатель и дальнейший процесс разогрева прекращается. Нет разницы где его подключать, до или после автомата. Выбор того или иного варианта связан лишь в удобством монтажа.

Большое значение имеет правильный выбор номинала защитного устройства, чтобы исключить его выход из строя в результате перегрузок. На корпусе каждого УЗО обозначен номинал, то есть величина максимально длительного тока, который может протекать через него без какого-либо вреда. Контакты прибора своевременно обесточивают линию в случае возникновения в ней утечки. Не допускается прохождение через контакты тока, превышающего номинальное значение, поскольку это вызовет их разогрев, плавление корпуса и другие повреждения. В связи с этим УЗО защищается с помощью автоматического выключателя, срабатывающего от перегрузок раньше, чем будет причинен вред устройству.

Для наиболее эффективной защиты УЗО от перегрузок его номинал должен выбираться на одну ступень больше, чем у защищающего автомата. Например, если номинал автоматического выключателя составляет 16А, то устройство защитного отключения должно иметь номинал 25А. Такой запас по току необходим для исключения протекания через УЗО повышенного тока, прежде чем произойдет срабатывание автомата от перегрузки.


Электромонтажные работы

Практическая установка УЗО в электрическую цепь квартиры не вызывает каких-либо затруднений. Непосредственное подключение осуществляется на DIN-рейке, которая может быть встроена в щиток или расположена отдельно. Она оборудована специальными перфорированными отверстиями, куда вставляются защелки прибора. На корпусе имеется маркировка верхних и нижних клемм фазного и нулевого проводов. В соответствии со схемой подключение вводного силового кабеля осуществляется сверху, а нагрузок – снизу.

Порядок подключения защитного устройства:

  1. Вводный автоматический выключатель подключается к силовому кабелю наружной сети. Данный прибор выбирается по максимальному току в соответствии с нагрузками, предусмотренными для конкретной квартиры.
  2. Далее устанавливается электросчетчик для регистрации расхода электроэнергии и передачи напряжения на защитное устройство.
  3. В верхние клеммы УЗО подключаются кабели от счетчика – фаза и ноль, к нижним клеммам подключаются кабели нагрузки. Порядок подключения должен соблюдаться, в противном случае защитное устройство не будет работать.
  4. К оборудованию повышенной мощности подключаются отдельные автоматические выключатели.

Другая схема предполагает подключение УЗО в электрике в двухфазную цепь. Работа устройства обеспечивает своевременное отключение оборудования в случае утечки тока на корпус. Практически такую же функцию выполняет и заземление, предотвращающее прохождение тока через участки, не предназначенные для этого. Таким образом, УЗО и система заземления выполняют обесточивание приборов различными способами, а в некоторых ситуациях они дополняют друг друга. Основным преимуществом УЗО является возможность использования его в старых зданиях, где до сих пор используются двухфазные цепи, а заземляющий провод отсутствует. Подключение УЗО в электрощитке зависит от схемы и разводки домашней сети.

В одном из вариантов применяется одноуровневая защита с использованием одного УЗО. Для этой цели подбирается аппарат с высокой мощностью, в расчете на нагрузку от всех имеющихся потребителей. Применяется следующая схема подключения: с выхода УЗО проводник подключается к автоматам, после чего он разводится на розетки и приборы освещения. Эта простая и компактная схема имеет существенный недостаток: в случае неисправности УЗО или автомата подача электричества в квартиру прекращается. Как правило, одноуровневая защита устанавливается для отключения какого-то одного потребителя (стиральной машины или бойлера).


electric-220.ru

Назначение УЗО, причины срабатывания и подключение УЗО

Как работает УЗО:

  1. Назначение УЗО
  2. Принцип работы
  3. Параметры срабатывания УЗО
  4. Как подключить УЗО
  5. Ошибки при подключении

Все УЗО относятся к категории электронной защитной аппаратуры. Тем не менее, по своему функциональному назначению, устройство защитного отключения значительно отличается от стандартных автоматических выключателей. В чем же их различие, и как работает УЗО в сравнении с автоматом?

Всем известно, что с течением времени, происходит старение изоляции проводов. Могут возникнуть ее повреждения, а контакты, соединяющие токоведущие части, постепенно ослабевают. Эти факторы, в конечном итоге, приводят к утечкам тока, из-за которых происходит искрение и дальнейшее возгорание. Нередко, таких аварийных фазных проводов, находящихся под напряжением, могут нечаянно коснуться люди. В этой ситуации, удар током представляет серьезную опасность.


Назначение УЗО

Устройства защитного отключения должны реагировать даже на незначительные кратковременные утечки тока. В этом и заключается их основное отличие от автоматических выключателей, срабатывающих только при перегрузках и коротких замыканиях. У автоматов очень высокая время-токовая характеристика срабатывания, тогда как УЗО срабатывает практически мгновенно, при наличии даже самого минимального тока утечки.

    

Основным предназначением УЗО является защита людей от возможных поражений электротоком, а также предотвращение опасных утечек тока.


Принципы работы УЗО

С технической точки зрения, любое УЗО является быстродействующим выключателем. В основе принципов работы устройства защитного отключения лежит реагирование датчика тока на изменяющийся дифференциальный ток, протекающий в проводниках. Именно по этим проводникам и происходит подача тока на электроустановку, которую защищает УЗО. На тороидальный сердечник производится намотка дифференциального трансформатора, который и является датчиком тока.

Для определения порога срабатывания УЗО, имеющего определенное значение тока, применяется высокочувствительное магнитоэлектрическое реле. Надежность релейных конструкций считается достаточно высокой. Кроме релейных, в настоящее время стали появляться электронные конструкции устройств. Здесь пороговый элемент определяет специальная электронная схема.

Однако, обычные релейные устройства представляются более надежными. Приведение в действие исполнительного механизма как раз и осуществляется с помощью реле, в результате, происходит разрыв электрической цепи. Данный механизм состоит из двух основных элементов: контактной группы, рассчитанной на максимальный ток и пружинного привода, производящего разрыв цепи, при возникновении аварийной ситуации.

Чтобы проверить исправность устройства, внутри него существует специальная цепь, искусственно создающая утечку тока. Это приводит к срабатыванию прибора и дает возможность периодически проверять его исправность, не вызывая специалистов по проведению электроизмерений.

Непосредственная работа УЗО осуществляется по следующей схеме. Следует рассмотреть ситуацию, когда система электроснабжения работает нормально и токи утечки отсутствуют. Рабочий ток проходит через трансформатор и производит наведение магнитных потоков, направленных навстречу друг другу и одинаковых по величине. При их взаимодействии ток во вторичной обмотке трансформатора имеет нулевое значение, и срабатывания порогового элемента не происходит. Когда появляется утечка тока, то происходит нарушение баланса токов в первичной обмотке. Из-за этого, во вторичной обмотке появляется ток. Благодаря этому току, срабатывает пороговый элемент, а исполнительный механизм приводится в действие и обесточивает контролируемую цепь.

С технической точки зрения устройство защитного отключения состоит из пластмассового корпуса, устойчивого к возгоранию. На его задней части имеются специальные замки под установку на DIN рейку в электрическом щитке. Кроме уже рассмотренных элементов, внутри корпуса установлена дугогасительная камера, нейтрализующая электроразрядную дугу. Для подключения проводов используются зажимы.


Параметры срабатывания УЗО

Для правильного выбора уставки срабатывания устройства, следует помнить об опасности переменного тока для человека. Под его действием наступает фибрилляция сердца, когда сокращения равны частоте тока, то есть, 50 раз в секунду. Такое состояние вызывает ток, начиная со 100 миллиампер.

Поэтому, уставки, при которых срабатывает УЗО, выбираются с запасом на уровне 10 и 30 миллиампер. Самые низкие значения используются в помещениях с повышенной опасностью, например, в ванных комната. Наиболее высокие уставки составляют 300 мА. УЗО с такими уставками применяются в зданиях, защищая их от возгораний из-за поврежденной электропроводки.

При выборе УЗО учитывается номинальный ток, требуемая чувствительность и количество полюсов, в соответствии с фазами питающей сети. Необходимо проверять степень термической устойчивости прибора, а также способность к включению и отключению, исходя из расчетных сетевых параметров.

Значение номинального тока для УЗО должно быть выше, чем у автомата. Меньший токовый номинал автомата позволит уберечь УЗО от повреждений при коротком замыкании в цепи.


Как подключить УЗО

Все клеммы на корпусе УЗО промаркированы соответствующими буквами. Клемма N предназначена для нулевого провода, а L – для фазного провода. Поэтому, должны подключаться к своим зажимам.

Также, необходимо учитывать положение входа и выхода и ни в коем случае не менять их местами. Вход расположен в верхней части устройства. К нему подключаются питающие провода, идущие через вводный автомат. Выход располагается в нижней части УЗО и к нему подключается нагрузка. Если перепутать положение входа и выхода, то возможны ложные срабатывания устройства защитного отключения или его полный отказ от работы.

Монтаж УЗО производится в электрощиток вместе с обычными автоматическими выключателями.Таким образом, приборы, установленные вместе, обеспечивают защиту не только от коротких замыканий и перегрузок, но и от токов утечки. Одновременно, находится под защитой и само УЗО, которое подключается за вводным автоматом.

Подключение устройства защитного отключения в квартире или частном доме имеет свои особенности. Для квартир, где используется однофазная сеть, схема подключения УЗО собирается следующим образом, соблюдая определенную последовательность: вводный автомат=>прибор учета электроэнергии=>само УЗО с током утечки 30 мА=>вся электрическая сеть. Для потребителей с большой мощностью рекомендуется использовать собственные кабельные линии с подключением отдельных устройств защитного отключения.

В больших частных домах, схема подключения защитных устройств отличается от квартир, в силу своей специфики. Здесь все приборы подключаются следующим образом: вводный автомат=>прибор учета электроэнергии=>вводное УЗО с селективным действием (100-300 мА)=>автоматические выключатели для отдельных потребителей=>УЗО на 10-30 мА на отдельные группы потребителей.


УЗО ошибки при подключении

Правильное подключение защитных устройств является залогом надежной работы всей электрической сети.

electric-220.ru

что это такое и особенности правильного подключения

Ссылка на статью успешно отправлена!

Отправим материал вам на e-mail

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

Безопасный дом

Содержание статьи

Принцип работы УЗО: что это такое?

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

Первые приборы

Суть работы УЗО

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

Внешний вид УЗО

УЗО изнутри

Прибор состоит из простых элементов:

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

Трансформатор защиты

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

Контактный узел

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

Внешний вид тестовой кнопки

Пример работы автомата

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

Схема работы УЗО

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

Статья по теме:

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

УЗО или дифференциальный автомат: как отличить и что выбрать?

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

Отличия дифавтомата от УЗО

Отличия в работе

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

Схема при срабатывании

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

Схема при срабатывании ДИФ

Особенности подключения

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

Схема подключения УЗО и автомата

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

Как подключать ДИФ

Что выбрать?

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

Теперь вы знаете чем отличается УЗО от дифференциального автомата.

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

Таблица 1. Средние цены на однофазные устройства 

Варианты подключения УЗО к однофазной сети с заземлением и без

Стандартная схема однофазного подключения

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

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

А если заземления нет?

Когда отсутствует земля в квартире, то вариант подключения устройства следующий

Подключение УЗО к розетке

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

Использование фильтров в паре с УЗО

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

Впаиваемый фильтр

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

Готовый фильтр

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

Распространённые ошибки в процессе подключения

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

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

Трёхфазное устройство защиты от утечки тока

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

Схема подключения трёхфазного УЗО

Подробный принцип работы описан в следующем видео:

 

Давайте подведём итоги

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

Видео: схема подключения УЗО

 

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

homemyhome.ru

УЗО: Что это такое и зачем надо? / Обзор с фотками на CS-CS.Net: Лаборатория Электрошамана

Внимание! Часть комментариев из этого поста уехала в архивный пост, потому что их стало очень много и страница долго грузится. Если вы что-то не нашли — пройдите в этот архивный пост пожалуйста! Там было много интересных обсуждений!

Я давно обещал накатать пост, но из-за творческого кризиса он чуть-чуть задержался =) И мне схемы было лень рисовать, а теперь они как-то сами собой нарисовались. И сегодня мы говорим про УЗО! =) И как минимум для того, чтобы рассеять жутчайшее мракобесие, которое начало рождаться в Сети на форумах в контексте «а я тут где-то слышал, что ууууу..» — «да-да-да, наверное ыыыы» и прочее подобное. УЗО стало обязательно к применению в нашей стране уже как 12 лет назад (с 2001 года), но прямо вот до сих пор для большиснтва электриков (особенно ЖЭКовских) УЗО является каким-то мифическим прибором, которые вроде как надо ставить, и которое иногда почему-то выбивает и, наверное, сломано?

Придётся разбираться. Начинаем с самого простого: нафига оно нужно? А в первую очередь, чтобы защитить человека от поражения электрическим током и, соответственно, от смерти. Известно, что человек помирает при токе около 80 мА (0,08 А), а током неотпускания (когда человек не может самостоятельно оторваться от провода) считается ток около 50 мА (0,05 А). Обычный автомат защищает линию только от перегрузки по току (замыкания или большой нагрузки), и при токе даже в 1..2 ампера он и не должен сработать. Поэтому в таком варианте (когда на линии из защиты только автомат) мы можем соверешнно спокойно получить обугленную тушку человека и неотключённый автомат.

ОКей! Что мы можем делать? Сначала надо немного проанализировать что вообще происходит. Происходит обычно следующее. Если человек просто засунул два пальца в розетку — ему ничем не поможешь, это эволюция («Технический прогресс сделал розетки недоступными большинству детей — умирают самые одарённые» ©). А вот если он коснулся чайника или стиральной машины, в которой прохудился нагревательный элемент, и из-за этого на его корпусе оказалось опасное напряжение, то опасный ток потечёт с корпуса устройства через тело человека. Например, в мокрый пол.

Зашибись. Отлично! А если придумать какой-то дополнительный проводник, который нам будет имитировать человека, попавшего под действие тока? И заранее подключить его к корпусу? И в случае опасности весь ток будет идти по нему? Дык именно так и придумали! Это и есть всем известное «заземление» или, говоря правильно, защитный проводник — PE, Protection Earth. И тут сразу же надо поговорить о терминологии.

К сожалению, с терминологией тоже творится полная задница! Потому что до 2001 года таких устройств в нашей стране вообще не было. Вот мне пишет один товарищ:

Мне тут сообщили поправочку. Я взял дату 2001 года как выход новой редакции ПУЭ, где установка УЗО стала обязательна. Но оказалось, что их производили ранее, и даже на эту тему есть некая статья. Да и да, действительно — маханул я. Ставропольские ДифАвтоматы я видел в панельках 90х годов постройки. Упоминанием же даты я хотел на самом деле сказать то, что надо было написать простыми словами: «До сих пор много народа вообще не понимают что это и зачем нужно».

И поэтому, когда УЗО появлялись, их обзывали как попало. В западных странах УЗО называется следующим образом: «Выключатель дифференциального тока«. Имеется ввиду принцип работы этого УЗО, который мы рассмотрим чуть позже и который основан на измерении разницы (difference — разница) протекающих токов. У нас же эта штука называется Устройство Защитного Отключения.

А слово «дифференциальный» у нас, мать его, используется обычно для обозначения дифференциального автомата — штуковины, которая содержит в себе обычный автомат и УЗО! Причём этот же дифавтомат называют ещё и «Дифференциальный автоматический выключатель«.

Как вам путаница? Итак, получается:

  • Автомат, Автоматический выключатель — это обычный прибор, который обеспечивает защиту линии от превышения тока в ней. Ещё в общем виде можно сказать, что это защита от сверхтоков;

  • Дифференциальный выключатель, Выключатель дифференциального тока, УЗО — это устройство, которое обеспечивает защиту человека от поражения электрическим током. В общем виде такой вид защиты можно назвать или «дифференциальная защита», или «защита от токов утечки» или «защита от утечек тока».

  • Дифференциальный автоматический выключатель, Диф, Дифавтомат — это устройство, содержащее в себе свойства обычного автомата и УЗО, обеспечивающее защиту ОДНОЙ линии от сверхтоков и токов утечки.

Поэтому если вы видите в прайсах или счёте какие-то странные нессответствия или сокращения типа «Вык. Диф» или «Авт диф вык» — обязательно УТОЧНЯЙТЕ что там имеется ввиду!

Теперь ещё затронем тему PE-проводника.

Защитный проводник правильно следует называть «Защитный проводник», PE-проводник, PE! Не надо использовать слова «заземление» и ему подобные, потому что они не совсем верно обозначают то, что хочется сказать! Перевожу на правильный язык. Только лишь в зависимости от конкретной системы электроснабжения (TT, TN-C-S) защитный проводник будет или занулением, или чистым заземлением, или вообще повторным заземлением =)

Поэтому если вы пытаетесь сказать что-то в общем виде («А у вас этажный щиток с заземлением?») — говорите «А есть ли в этажном щитке PE?». Если же речь идёт о каком-то вводном устройстве — говорите точно то, что там есть: «Вам необходимо выполнить повторное заземление нуля при помощи заземляющего контура».

Проблема неправильной терминологии ещё и в том, что если речь идёт о заземлении в многоквартирном доме, то некоторые уникумы начинают плодить разные идеи «Опа! Я ща каааак штырей в землю понабиваю, протащу кабель на 9й этаж, и у меня будет охрененное заземление!». На деле оказывается то, что потом через это заземление начинает питаться или весь дом, или на него выносится опасный потенциал в случае аварии. И из-за этого снова помирают люди.

А теперь вернёмся к тому, как это самое УЗО работает. Значит мы пришли к выводу, что УЗО у нас защищает человека от повреждённого устройства, на корпусе которого имеется опасный потенциал. Работает это так:

Через УЗО проходят фаза и ноль питания. УЗО контролирует силу тока на «входе» и на «выходе». Если тока уходит столько же, сколько вошло в УЗО — отключения не будет. А вот если ВДРУГ ток нашёл какой-то другой путь, и часть его стала утекать в другое место (вот откуда термин «утечка»), то УЗО сразу же отрубит линию. На моём рисунке это показано толстыми и тонкими стрелками.

Сразу ещё раз обращаю внимание, что УЗО НЕ защитит от того, если взяться за фазу и ноль! Тогда человек (дибил) для этого УЗО будет обычной нагрузкой, и он всё равно умрёт. Однако УЗО защитит:

  • От пробоя на корпус в технике. Чаще всего это нагревательные элементы (ТЭНы). Причём пробой может возникать только тогда, когда ТЭН нагреется. Мне приходилось несколько раз объяснять моим заказчикам о том, почему это у них «вдруг» стало вышибать стиральную машину, хотя на старой квартире всё работало хорошо. Конечно же выясняется, что новый щиток собирал я — и поставил УЗО на все линии, а на старой квартире было всего лишь два автомата на всё. Один раз у меня был очень-очень серьёзный скандал из-за этого. Но всё же проблема оказалась в технике =)
  • От кривого монтажа проводки, когда всякие доблестные «электрики» замуровывают где-нить в штукатурке скрутку. Если стенка мокнет (например, штукатурка не высохла) — фаза с этой скрутки будет честно утекать в стенку, и УЗО отрубит линию. И будет, сцуко, отрубать, пока не высохнет или пока не переделают.
  • УЗО может срабатывать от неочевидных, но опасных вещей. Например, если у вас есть газовая плита с электроподжигом, или стиральная машинка подключена шлангом в металлической оплётке к водопроводным трубам. В некоторых случаях из-за соседей, которые куда-то не туда «заземлились», снова будет возникать утечка тока (или разница токов), из-за которой будет срабатывать УЗО. В этом случае надо внимательно подумать, посоображать и, возможно, предупредить серьёзную аварию.
  • От неправильного монтажа в щитке. Если вы перепутали разные нули (до УЗО и после) — УЗО тоже будет срабатывать. Про это мы поговорим снова чуть позже.

УЗО ОБЯЗАТЕЛЬНО надо ставить! Не слушайте тех, кто говорит что «да оно будет у вас выбивать»! Это значит, что они, скорее всего, не понимают, почему оно выбивает, что делать и (или) не хотят исправлять свои косяки! Если ваша разводка бюджетная (и щиток в пяток автоматов) — вам достаточного одного УЗО на всю квартиру. Если у вас сложный щиток — вы можете поставить несколько УЗО по разным зонам или типам помещений.

Однако напоминаю: УЗО не имеет защиты от сверхтоков!! Это устройство, которое защищает человека от поражения током! Поэтому в цепи, где стоит это УЗО, обязательно должен быть ещё и автомат!

УЗО имеют три параметра, по которым их можно выбирать:

  • Номинальный ток контактов. На УЗОшке он обозначается цифрами амперов без буквы категории отключения, как на автомате. Например, стандартный ряд таких токов для УЗОшек ABB — это 16, 25, 40, 63, 80А. ВНИМАНИЕ!!! Это — НОМИНАЛ!! Это не точные амперы тока!!! Точно так же, как на обычном автомате: написано B16, а по таблице он отключится в диапазоне от 48 до 80А при замыкании.
    Номинал призван помочь правильно подобрать УЗО при составлении начинки щитка. Про это мы тоже детально поговорим ниже =)
  • Номинальный ток утечки. Это самый важный параметр УЗО: он показывает, при каком значении дифференциального тока УЗО будет срабатывать. По нормам УЗО должно срабатывать в диапазоне от 0.5 до 1 тока утечки (например от 15 до 30 мА для УЗО на 30 мА). Варианты значений:
    • 10 мА (0,01 А) — самое чувствительное значение тока. УЗО с таким током утечки можно использовать в очень ответственных местах или в особо влажных помещениях. Однако такие УЗО специально выпускаются с низким номиналом тока контактов, чтобы под них не напихали много линий. Каждый кабель, техника — все имеют некоторое сопротивление изоляции и естественный ток утечки. И если таких линий будет много, то чувствительное УЗО может ложно сработать.
    • 30 мА (0,03 А) — МАКСИМАЛЬНОЕ значение тока утечки для защиты людей и жилых помещений! Если вы хотите защитить людей — ставьте УЗО именно этого номинала. Не более!
    • 100 и 300 мА — УЗО, которые можно поставить на ввод в здание для обеспечения селективности: чтобы сначала отключались групповые УЗО низших номиналов, а потом уже — вводные. В некоторых случаях эти УЗО могут защищать вводной кабель, разводку щита и срабатывать при авариях, потопах и прочих катаклизмах. Из-за этого их прозвали «противопожарными».
  • Категория тока утечки. Это то, на какие токи утечки УЗО будет срабатывать:
    • AC — УЗО будет палить только переменный ток утечки. Это самый обычный распространённый номинал, который можно применять везде. Переменный ток утечки у нас может возникать, если прямо непосредственно нашу питающую фазу пробило на корпус. Скажем, хреновая изоляция нагревателя, пробило обмотку двигателя, трансформатора, перетёрся питающий провод.
    • A — более дорогой и чувствительный вариант. В этом случае УЗО палит как и переменный, так и пульсирующий ток утечки (полуволны синусоиды). Это может быть полезно, если внутри устройства цепи вторичного электропитания могут пробить на корпус. Скажем, повредится импульсный блок питания, что-то после выпрямителя и прочее подобное. Эти УЗО более дорогие, и, если вы не хотите потратить много денег на щиток, вам следует подумать, где эти УЗО можно применить.
      UPDATE 2014.02: Сейчас даже энергосберегающие и светодиодные лампочки имеют импульсные блоки питания. И Европа потихоньку переходит на УЗО типа «A». Поэтому УЗО типа AC могут остаться только на обогревателях и тёплых полах.
      В Россию поставляются УЗО типа «AC» и типа «A». Если нужен щиток попроще — то достаточно оставить УЗО типа «AC». Если хочется дикой паранойи и полной защиты — то можно ставить все УЗО типа «A».
  • Виду внутренней схемы:
    • Электромеханическое. Это УЗО более дорогое, потому что работает именно от величины тока утечки. Но это требует высокоточной механики: она должна сработать от тех самых 10 или 30 мА тока, но при этом, будучи точной, не срабатывать от разных ударов, встряхиваний и других внешних воздействий. Обычно для этого УЗО пофигу куда подключать фазу, а куда — ноль, и на корпусе про это ничего не написано.
    • Электронное. Внутри у такого УЗО простой усилитель на микросхеме или транзисторах. Это позволяет настроить его на любые токи утечки. Но — вот беда — в случае аварийного напряжения сети такое УЗО может сдохнуть, потому что от него же и питается. Но эти УЗО дешевле, и именно поэтому их чаще всего делают разные китайцы. Обычно для этих УЗО важно подключение фазы и нуля (и даже иногда сторона подачи питания — сверху или снизу).

Давайте-ка возьмём УЗО ABB F202 AC-40/0,03 и разберём его! Мне попался полностью рабочий экземпляр, но с браком: его флажок не менял цвет на зелёный при выключении этого УЗО.

Напоминаю, что у УЗОшек ABB сделаны двойные зажимы. Именно это позволяет подключить одновременно два провода нулей под одно УЗО без дополнительной нулевой шинки. И про это мы тоже поговорим позже.

Вскрываем УЗО и смотрим что там есть:

Спереди мы видим механическую часть, а сзади — платку с деталями. Кое-кто может подумать, что это электронное УЗО, но это не так. На платке находятся пара диодов (для выпрямления переменного тока с дифференциального трансформатора) и фильтрующие конденсаторы, видимо, для защиты от ложных срабатываний.

На фото ниже виден ещё и рычажок питания кнопки «Тест». Эта кнопка имитирует утечку тока, и при её нажатии УЗО должно сработать. Если УЗО не срабатывает — значит оно или бракованное или сдохло. В своих щитах я все УЗОшки проверяю именно таким способом.

В данных УЗО кнопка ТЕСТ питается только тогда, когда УЗО включено.

Внутри УЗОшки есть дугогасящая камера:

А вот неподвижные контакты УЗО из электротехнической латуни.

На подвижных контактах есть серебряные напайки:

Теперь поглядим на дифференциальный трансформатор — основу основ УЗО. Именно он «меряет» токи, протекающие через УЗО. В данных УЗО он выполнен в виде цельного блока:

Внутри трансформатора основные питающие провода жёстко зафиксированы в специальных каналах. Качество изготовления трансформатора мне понравилось. На фото ниже виден ещё и резистор для создания искуственного тока утечки.

А вот и вторичная обмотка трансформатора. Количество её витков определяет величину тока утечки, при котором УЗО будет срабатывать.

УЗО работает так. Если через УЗО втекает и вытекает ток одинаковой величины, то магнитные потоки от обоих проводников, в которых в один момент времени ток течёт в разные стороны, уравновешиваются, и тока во вторичной обмотке трансформатора не возникает. Если же токи, втекающие и вытекающие через УЗО будут отличаться, то на вторичной обмотке трансфоматора появится ток.

Он выпрямляется и подаётся на электромагнит, который и отключает УЗО.

Вот такое издевательство получилось над УЗОшкой:

А вот фотография электронного УЗО TDM из форума MasterCity.ru:

Мне кажется, что пояснять разницу тут не требуется? Мы видим усилитель на микросхеме (вдали), фильтрующие ёмкости, и транзистор, которым, видимо, коммутируется питание электромагнита.

Ну а теперь начинаем практическую часть, в которой, на самом деле, нюансов ещё больше чем в теоретической!

Подключение УЗО

На самом деле важных нюанса два:

1. УЗО ОБЯЗАТЕЛЬНО должно быть защищено по своему номиналу! То-есть в цепи, где стоит УЗО, должен находиться предохранитель или автомат, который будет защищать УЗО. Некоторые понимают это буквально, и начинают ставить прямо перед УЗО перcональный автомат, и ещё и двухполюсный. Из-за этого начинаются странные дебаты в форумах, мутные схемы щитков и прочие странности.
Технически же это значит именно то, что написано: до или после УЗО должен быть один или несколько автоматов. УЗО будет защищено, если автомат имеет номинал равный или меньше номинала УЗО. Ниже я покажу примеры таких схем.

2. Фаза и Ноль, которые прошли через УЗО, не должны «смешиваться» с другими фазами и нулями. То-есть, если по схеме щита фазу вы взяли после одного конкретного УЗО, то и ноль вы тоже должны брать после именно этого УЗО. Если вы сделаете ошибку — то УЗО будет отключаться, а вы будете ломать голову что это было =)

Давайте посмотрим схему какого-нибудь щитка:

Что мы тут имеем? Я тут упрощённо нарисовал простой щиток: два автомата на свет и три автомата на розетки. Вводной автомат у нас на 40А. Свет у нас сделан без УЗО, а все розетки — под УЗО. Обратите внимание на то, как сгруппированы линии, и на разводку нулей. Так как у нас свет подключен до УЗО — то и ноль на свет мы берём до УЗО, используя для этого нулевую шинку N. Ноль на розетки, которые подключены после УЗО, взят тоже после УЗО и с шинки N’.

Всё просто? На самом деле — да, но на форумах продолжаются дебаты про защитные автоматы ДО УЗО. Поэтому тоже посмотрим на вот эту схему:

И поглядим мою переписку с ABB: ABB_F200_Protect.pdf. Там ясно написано то, что если сумма номиналов автоматов после УЗО не превышает его номинал, то УЗО защищено и дополнительных автоматов не надо.

UPDATE 2014.02: ВНИМАНИЕ!!! Эта информация справедлива только для УЗО ABB, потому что я рыл её в каталогах и докапывался до технических специалистов. Что удалось узнать.

На самом деле выделяют две защиты УЗО: по перегрузке и по к.з. По перегрузке номинал автомата должен быть 100% не больше номинала УЗО. По к.з. можем защищаться и автоматами и предохранителями с большим номиналом. На УЗО показан уровень защиты при использовании 100 А предохранителя потому что есть такой стандартный тест. Но мы же не будем брать отдельно автомат и отдельно предохранитель. Поэтому защищаемся просто автоматом с небольшим номиналом.

Относительное положение автомата и УЗО и общее кол-во автоматов не важно. Главное чтобы суммарный номинал автомата (если он сверху) и автоматов (если они снизу) был не более номинального тока УЗО.

Как у других производителей — я не знаю, поэтому перед тем, как тупо копировать схему, показанную выше и ещё доказывать всем «А вот CS тут нарисовал, а вы все дураки» — читайте, блин, технический каталог производителя!!

Как правильно выбирать УЗО по номиналу тока контактов? Правила можно описать, применительно к нашим щиткам, так:

  • Если номинал вводного автомата меньше или равен номиналу тока УЗО — после УЗО может стоять сколько угодно автоматов;
  • Если номинал вводного автомата больше номинала УЗО — тогда после УЗО автоматы ставятся так, чтобы сумма их номиналов не превышала номинал тока УЗО.

Я нарисовал картинок. На первой у нас стоит два УЗО на 40 и 25А. Номинал вводного автомата у нас при этом 40А. Первое УЗО имеет номинал 40А, и оказывается защищено вводным автоматом. Поэтому после него можно напихать чего угодно и сколько угодно. Под ним торчат автоматы суммой номиналов аж на 58А. Второе УЗО имеет номинал на 25А (для примера), и поэтому защитить мы его можем только тем, что поставим после него автоматов не более чем на 25А (6+6+10А = 22).

Посмотрим вторую схему. Тут у нас вводной автомат на 50А (как в новостройках с однофазным вводом). Так как у нас под первым УЗО на 40А стояло автоматов на сумму 58А, то УЗО на 40А не прокатит никоим образом. Что делать? поднимем номинал этого УЗО до 63А — и всё поправится. А вот на втором УЗО я показал пример того, как не надо делать. Второе УЗО у нас на 40А, а автоматов под ним стоит на 48А. Вот оно не защищено и так делать не надо!

Как же придумывать щитки на УЗО? УЗО в щитках удобнее использовать в случае однофазного питания. Тогда весь щиток превращается в древовидную структуру, как на картинках выше: УЗО, под которым несколько автоматов. Это самый простой и бюджетный вариант. И щиток собирать проще, если все УЗО удаётся поставить в ряд и соединить специальной шинкой-гребёнкой (я писал о них ранее). Бюджетность этого варианта в том, что какое-нибудь УЗО типа А на 10 мА стоит дешевле, чем дифавтомат соответствующего номинала, да ещё и с категорией B.

Однако есть и неудобство. Если на какой-то из линий, которые стоят под УЗО, возникает утечка — УЗО отрубит сразу все эти линии. Это будет несколько неудобно, как вы понимаете, особенно если место утечки сразу найти будет сложно. В некоторых случаях даже приходится отключать нули от шинки, чтобы найти проблемную линию, или же использовать двухполюсные автоматы (применительно к ABB) или автоматы 1P+N (у других производителей они есть в виде одного модуля).

Однако мы помним, что если под одним УЗО будет слишком много линий, то УЗО может ложно срабатывать из естественного тока утечки через изоляцию кабелей и фильтры питания. Поэтому обычно идеальный щиток на УЗО содержит несколько УЗО, сгруппированных по типу помещений или виду нагрузки. Это позволяет отключать линии по утечкам небольшими участками, не отключая сразу всё.

А теперь ещё пару слов о том, что делать если нет PE, и как вообще проверить УЗО.

Если PE — нет, то УЗО ставить всё равно надо! Не слушайте тех, кто говорит «без заземления работать не будет». Во-первых, напомните им о правильном названии PE, а во-вторых, УЗО будет работать, но по факту. Если в схеме с PE току утечки есть куда деваться (в PE), то без PE у тока утечки только один путь: через прикоснушегося человека. Что будет? Если ток утечки настолько мал, что УЗО не сработает — вас просто дёрнет током. Если ток утечки велик — то вас дёрнет, но сразу же сработает УЗО, отключив линию и сократив время действия на вас опасного тока. Напоминаю, что при этом все линии всё равно надо укладывать с PE, просто PE никуда не подключать до реконструкции системы электроснабжения.

УЗО можно проверить так:

а) Нажать кнопку «Тест». Если УЗО отключилось — значит с именно ним всё хорошо
б) Если есть штатный PE — закоротить в розетке или кабеле питания ноль N и PE. Не перепутайте с фазой! УЗО должно отключиться.
в) Косвенным путём: если где-то что-то залило, или перекусили кабель целиком — то УЗО сработает =)

Вот как-то неожиданно про всё-всё и рассказал. Думал, что будет длинно и нудно, а вышло просто и наглядно. Обо всём, о чём я забыл сказать — спрашивайте в комментах!

Внимание! Часть комментариев из этого поста уехала в архивный пост, потому что их стало очень много и страница долго грузится. Если вы что-то не нашли — пройдите в этот архивный пост пожалуйста! Там было много интересных обсуждений!

cs-cs.net

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о