Как работает УЗО? Какие различия между ним и обычным дифавтоматом? Есть ли преимущества? Как подключать? Всё это далее в статье!

Что такое УЗО и как расшифровывается в электрике

Как работает узо схема

УЗО – устройство защитного отключения. Это альтернатива дифференциальной автоматике, которая сама срабатывает в определённых условиях и отличается принципом работы и триггерами (причинами срабатывания).

Само УЗО – это аппарат, который предназначается для моментального разрыва цепи при перегрузке тока небаланса указанного значения.

Что такое селективное УЗО

Селективное УЗО

УЗО селективного действия выделяется из ряда обычных увеличенным временем срабатывания. Такая реализация позволяет при каких-либо сбоях в электрической цепи с последовательно подключенными устройствами защиты выключать не всю проводку, а только определенный её сегмент.

Разновидности по выдержке времени

От обычно УЗО требуется как можно более быстрое отключение при обнаружении утечки тока. Современные аппараты срабатывают за 0,02 – 0,03 сек. Но есть специальные модели, срабатывающие с намеренной задержкой по времени. Их называют селективными.

Селективное УЗО применяют как подстраховку обычных, контролирующих разные розеточные группы. Оно устанавливается на вводе, до разветвления на группы.

Принцип действия состоит в следующем:

  • пока обычные УЗО функционируют нормально, они в случае утечки тока срабатывают раньше селективного, так что без питания остается только одна розеточная группа;
  • при выходе из строя одного из обычных УЗО и утечке тока в его группе, сработает селективное.

В квартирах все потребители объединены в одну группу, соответственно, применяется одно обычное и устанавливать селективное нет смысла.

Здесь для подстраховки достаточно установить еще одно обычное. К разделению на группы прибегают при устройстве проводки в частных домах, например, по группе на этаж.

Существует две разновидности устройства с выдержкой по времени:

По принципу срабатывания

Сравнение токов осуществляется одинаково. В фазу и нейтраль включается по катушке и при равенстве токов создаваемые катушками магнитные поля взаимно уничтожаются. Если токи отличаются, возникнет остаточное магнитное поле и оно наведет ЭДС в третьей катушке.

Электромеханические

Наводимая в третьей катушке ЭДС заставляет сработать электромагнитное реле размыкающее контакты. Это самый надежный вариант и потому наиболее предпочтительный.

Его недостатки:

  • высокая стоимость;
  • большие габариты.

Они побудили китайских и прочих азиатских производителей разработать альтернативу — электронное УЗО.

Электронные

В электронных УЗО, ЭДС в 3-й катушке перед поступлением на реле усиливается электронной схемой. Такой подход позволил уменьшить размеры элементов и удешевить прибор. Но появился и существенный недостаток: схема усиления нуждается в питании и если оно из-за обрыва нуля исчезает, прибор становится неработоспособным.

При этом все токоведущие части остаются под напряжением, так что вероятность поражения электротоком существует.

Последние модели электронных УЗО дополнены аварийным электромагнитным реле, обесточивающим цепь при отсутствии питания на схеме усилителя. Но специалисты советуют применять такие УЗО с осторожностью.

Известны случаи, когда электронные УЗО в составе дифавтоматов отказывали в работе после срабатывания автоматического выключателя на короткое замыкание.

В некоторых моделях электронных УЗО с функцией отключения, при отсутствии питания на усилителе предусмотрены:

  • выдержка по времени: аппарат не отключается при кратковременных сбоях в электроснабжении;
  • автоматический повторный запуск: после восстановления целостности нулевого провода аппарат включается автоматически.

Существует три способа:

  1. по изображенной на корпусе схеме. На электромеханическом нарисован дифференциальный трансформатор, питающее напряжение отсутствует. На электронном символом отображена плата усилителя с подведенным к ней питанием. Данный способ подойдет радиолюбителю разбирающемуся в электрических схемах;
  2. подключение одной из катушек дифтрансформатора к батарейке осуществляют двумя проводками, УЗО предварительно включают. Электромеханический аппарат в ходе проведения опыта сработает, электронный — нет;
  3. воздействие постоянным магнитом на прибор. Перед этим его также включают. Электромеханический вариант отключится, электронный — нет. Достоверность данного способа — не 100%-я: если магнит слабый или неверно расположен, то и электромеханическое устройство тоже не сработает.

Внешне электромеханические и электронные устрйства не отличаются, и потому потенциальному покупателю следует уметь распознавать их.

Классификация по числу полюсов

Выпускается два вида УЗО для разных типов электрических сетей, отличаются они конструктивно — числом полюсов:

  • двухполюсные (2Р). Предназначены для использования в 1-фазной сети. С каждой стороны имеется по две клеммы — для включения в фазу и нейтраль;
  • четырехполюсные (4Р). Применяются в 3-фазных сетях. С каждой стороны имеется по 3 клеммы для фазных проводников (фазы А, В и С) и по одной — для включения в нейтраль. Четырехполюсные устройства способны работать и в 1-фазной сети, если, например, 3-фазное подключение пока только планируется.

Выбор по типу установки

Аппараты выпускаются в двух исполнениях:

  1. модульные. Снабжены конструктивными элементами для установки на DIN-рейку, монтируются в распределительном щите. Обычно обслуживают группу из нескольких розеток;
  2. переносные. Менее распространенный вариант. Включается в розетку, после чего к нему подводят электроприбор. Также оно может выполняться в виде удлинителя.

Видео по теме

О типах УЗО и правилах выбора в видео:

Итак, для бытовых условий, в подавляющем большинстве случаев подходят электромеханические 2-полюсные УЗО с уставкой тока утечки 30 мА или 10 мА (для влажных помещений) класса А с установкой на DIN-рейку.

Дифавтомат — аппарат, сочетающий в себе функции УЗО и автоматического выключателя — стоит дороже отдельных приборов, но занимает меньше места в щите. Дифавтомат лучше выбирать с индикатором, помогающим определить, какая именно часть сработала — УЗО или автомат.

Крепление УЗО в щитке на DIN-рейке

В настенном щитке или коробках УЗО, как и другие установочные электроприборы, крепятся на DIN-рейке, еще ее часто называют монтажная рейка. Она представляет собой металлическую пластину шириной 35 мм выгнутую таким образом, что ее продольные края приподняты. Согласно ГОСТ Р МЭК 60715-2003 «Аппаратура распределения и управления низковольтная. Установка и крепление на рейках электрических аппаратов в низковольтных комплектных устройствах распределения и управления» обозначается Т35.

Такой способ крепления не требует дополнительных крепежных элементов и позволяет быстро, как устанавливать УЗО, так и снимать для профилактики, проверки или замены. На фотографии изображена DIN-рейка старого образца, когда они представляли собой профиль из алюминиевого сплава.

DIN-рейки устанавливаются в щитке горизонтально. На тыльной стороне УЗО имеется два фиксатора – стационарный (на фото слева) и подпружиненный подвижный (справа). Таким образом, чтобы установить на рейку УЗО нужно верхний неподвижный фиксатор завести за край DIN-рейки, а затем прижать нижнюю часть к ней. Подвижный фиксатор утопится в корпус УЗО и выйдет из него, когда УЗО будет прижато всей плоскостью к DIN-рейке.

Для снятия УЗО с DIN-рейки достаточно ввести в ушко подвижного фиксатора конец лезвия плоской отвертки, расположенного ниже выходящего проводника и отодвинуть его вниз. Фиксатор выйдет из зацепления, и нижняя часть УЗО свободно отведется от DIN-рейки.

Подключенное УЗО находится под напряжением фазы и перед демонтажем его необходимо обесточить.

Как правильно подключить провода к УЗО

Бесперебойная работа всей электропроводки определяется не только правильным выбором сечения провода и электроприборов, но и надежностью их соединения между собой. Несмотря на простоту этой операции, часто совершаются ошибки, что впоследствии приводит к обгоранию контактов и выходу из строя УЗО.

Если изоляцию снять на недостаточную длину, то она может попасть под зажимную планку клеммы и в дальнейшем приведет к плохому контакту и обугливанию соединения.

При снятии изоляции ножом нужно его лезвие располагать параллельно проводу, тогда на медной жиле не появятся надсечки, приводящие к перелому в этом месте провода при изгибах.

Для увеличения площади контакта клеммы с проводом рекомендую, в случае если позволяет окно клеммы, его конец загнуть, как показано на фотографии.

На снимке показан вид УЗО со стороны винтовых клемм. Для подключения проводов достаточно отвинтить винт, завести конец освобожденного провода от изоляции на длину около 10-15 мм до упора в клемму и завинтить винт с достаточным усилием обратно.

После зажатия провода нужно со значительным усилием подергать за него, чтобы убедиться в надежности его крепления. При вставлении в отверстие клеммы провод может попасть мимо, винт будет затянут, не зажав его между контактами.

Принцип работы УЗО

УЗО ПЗВ-2001

УЗО – это общий термин для всех типов устройств с остаточным током (механическое переключающее устройство или объединение устройств), которые по определению предназначены для размыкания контактов, когда ток утечки достигает заданного значения при определенных условиях. Наиболее распространенные типы:

  • Автоматический выключатель с остаточным током (RCCB). Механическое переключающее устройство, предназначенное для создания, переноса и устранения токов при стандартных нормах работы и для разрыва контактов, когда остаточный ток достигает определённого значения при указанных обстоятельствах. В зависимости от возраста этих устройств они будут соответствовать стандартам BS EN 61008 или BS 4293.
    Всемирный Британский стандарт BS 4293 был отменен 1 июля 2000 года, а его мораторий закончился в июле 2005 года, что означает, что производители продолжали выпускать устройства остаточного тока, соответствующие BS 4293, до 2005 года, при условии, что устройства будут выпускаться до июля 2000 года. В РФ с 12 января 2000 года действуют свои ГОСТы.
  • Автоматический выключатель, включающий защиту от токов утечки (CBR) Автоматический выключатель, гарантирующий защиту от излишка нагрузки по току и включающий защиту от остаточного тока либо в виде интегральной схемы, либо в комбинации с аппаратом аварийного выключения, которое может быть установлено на заводе или в полевых условиях.
  • Розетка с интегрированным прибором аварийной дезактивации (SRCD). Розетка для стационарной установки, включающая в себя встроенную чувствительную цепь, благодаря которой переключающие контакты в цепи автоматически размыкаются при заданном значении остаточного тока.
  • Реле замыкания на землю. Устройство, включающее средства обнаружения тока замыкания на землю, сравнения его значения с рабочим значением тока замыкания на землю и подачи сигнала на соответствующее коммутационное устройство для размыкания защищенной цепи, когда ток замыкания на землю превышает это значение. Реле могут быть подключены напрямую или питаться от отдельного торроида. В настоящее время нет определенного стандарта для этого типа устройства.

Устройство защитного отключения типа УЗОШ 10.2.010

Простыми словами, УЗО работает так:

Представим человека, который обладает феноменальной реакцией. Он стоит возле электрощитка, и в руках у него вольтметр. Когда стрелка на нём превышает указанное значение, он выключает кнопку (размыкает сеть), чтобы ток не прошел дальше. Время, за которое он улавливает сигнал, называется «скорость срабатывания». Но на этом его работа не заканчивается: он должен будет замкнуть контакты обратно. Время повторного подключения называют «скорость возврата». Скорость тока в сети исчисляется тысячами циклов в секунду и, скорее всего, при наличии хорошего УЗО перебой даже не будет заметен.

Чем меньше по времени будут занимать эти две операции, тем дороже будет стоить УЗО, так как длительное отсутствие тока в сети исчерпает запас остаточного напряжения, и прибор выключится. Чтобы не допускать такой ситуации, производители пытаются сократить скорость срабатывания по максимуму.

Устройство остаточного тока – принцип действия

Маркировка УЗО

Устройства остаточного тока контролируют ток, протекающий в цепи, с помощью тороида, который представляет собой небольшой трансформатор тока, специально разработанный для обнаружения токов замыкания на землю.

Все проводники под напряжением будут проходить через эту катушку, токи, протекающие в проводниках под напряжением исправной цепи, будут уравновешены, и поэтому в торроиде ток не будет индуцироваться. Токоведущие проводники цепи включают в себя все фазные и нейтральные проводники. Когда в цепи присутствует замыкание на землю, ток будет течь к земле через ненормальный или непреднамеренный путь.

Существует два типа технологий, доступных в устройствах остаточного тока, электромагнитных и электронных, и оба предлагают очень надежную работу. В электромагнитных устройствах используется очень чувствительный торроид, который управляет реле отключения, когда обнаруживает очень малые остаточные токи.

Эти устройства обычно не требуют эталонного заземления и не подвержены временной потере питания, так как питание на отключение устройства напрямую зависит от тока повреждения. Электронным устройствам не нужен такой чувствительный торроид, поскольку электронные схемы внутри устройства усиливают сигнал для срабатывания реле отключения.

Однако эти устройства часто требуют контрольного заземляющего провода, чтобы гарантировать, что устройство продолжит работать в случае потери нейтрали питания. Питание для отключения устройства берется как от тока повреждения, так и от источника питания.

Эти устройства должны быть отключены при проведении испытаний сопротивления изоляции, чтобы предотвратить повреждение устройства и избежать неправильных результатов испытаний.

Разновидности УЗО

Диапазон RCCB, дополнительные блоки CBR CB и два модуля RCBO – это электромагнитные устройства, а в одном модуле RCBO и реле защиты от замыканий на землю используются электронные технологии. Дополнения CBR MCCB доступны в обеих технологиях.

  • Ток, протекающий через торроид в исправной цепи: Ires = I1-I2 = 0
  • Ток, протекающий через торроид в цепи с замыканием на землю: Ires = I1-I2 = Ic + Id

Этот ток замыкания на землю, известный как «остаточный ток» (Ires), рассматривается торроидом как дисбаланс. Когда величина этого остаточного тока достигает значения чувствительности IΔn устройства, оно срабатывает для размыкания контактов.

Компания производит двух- и четырех полюсные автоматические выключатели, управляемые дифференциальным током, без встроенной защиты от сверх тока серий F 200 и FH 200, которые применяют соответственно в однофазных и трехфазных электрических цепях.

В основном выключатели дифференциального тока серии Ф200 при сборке квартирных щитков, распределительных щитов.

Указанные ВДТ предназначены для использования в электрических цепях переменного тока частотой 50 и 60 Гц. Номинальное напряжение Un двухполюсных ВДТ равно 230 В, четырех полюсных – 400 В. ВДТ серии FH 200 имеют номинальный ток In, равный 25 и 40 А, а серии F 200 – 16, 25, 40, 63, 80, 100 и 125 А (только четырех полюсные ВДТ).Наибольшее распространение в электроустановках зданий получили ВДТ, имеющие номинальный ток In, равный 25 и 40 А. ВДТ, имеющие номинальный ток 16 А, используют в электроустановках зданий реже. ВДТ с номинальным током 63, 80, 100 и 125 А также имеют меньшую область применения. Эти устройства устанавливают на вводах низковольтных распределительных устройств или используют для защиты электрических цепей, к которым подключены мощные электро приемники.

Пример работы УЗО

Приведем небольшой пример типичного УЗО-Д. Дано:

  • двухпроводная цепь электроснабжения на 220 В, без заземления;
  • в качестве потребителя энергии — стиральная машина;
  • встроенное в цепь устройство выключения.

Штатно УЗО пропускает электроэнергию напрямую и без препятствий. Входящий и поступающий токи имеют равное значение. При появлении, допустим, неисправности электродвигателя, напряжение окажется подано на корпус машинки. Коснувшись его, ничего не подозревающий человек окажется под мощным ударом электричеством.

Возникает ток утечки и разбалансировка: часть энергии утекает через тело попавшего под удар. В УЗО возвращается меньше электроэнергии, чем его покинуло, прибор разрывает цепь.

Существуют как простые механические устройства защиты, так и модели с полупроводниковыми размыкателями контактов. Есть и версии с более сложной встроенной логикой. Но электронные дороже и нуждаются в дополнительном питании для поддержания работы схем.

Функциональное назначение

Согласно официальному определению данный тип устройств играет роль быстродействующего защитного выключателя, реагирующего на утечку тока. То есть он срабатывает в том случае, когда образуется цепь между фазой и «землей» (проводником РЕ).

Приведем классический пример, в ванной установлен электрический водонагреватель. Он работает беспроблемно гарантийный срок и даже более, потом наступает момент, когда корпус одного из нагревающих элементов дает трещину и происходит пробой фазы на воду.

Яркий пример пробоя

Если в данном случае образуется цепь: фаза – человек – земля, тока нагрузки будет недостаточно для срабатывания электромагнитной защиты, она рассчитана на КЗ. Что касается тепловой защиты, то время ее срабатывания значительно дольше сопротивляемости человеческого организма деструктивному воздействию электротока. Результат можно не описывать, самое страшное то, что в многоквартирном доме такой бойлер может нести угрозу соседям.

В таких случаях представленный аппарат — единственно действенный способ обеспечить надежную защиту. Самое время рассмотреть его принципиальную схему, конструкцию и принцип действия.

Схема устройства

В первую очередь, представим принципиальную схему устройства, с указанием его основных элементов.

Схема УЗО

Обозначение:

  • А – Реле, управляющее контактной группой.
  • В – Дифференциальный ТТ (трансформатор тока).
  • С – Обмотка фазы на ДТТ.
  • D – Обмотка нуля на ДТТ.
  • Е – Контактная группа.
  • F – Нагрузочное сопротивление.
  • G – Кнопка, запускающая тестирование устройства.
  • 1 – Вход фазы.
  • 2 – Выход фазы.
  • N – Контакты нулевого провода.

Теперь объясним, как это работает.

Виды УЗО

Устройство защитного отключения

Остаточный ток повреждения может принимать различные формы сигналов в зависимости от характеристик нагрузки. Следующие типы УЗО определены в МЭК 60755 для надлежащей защиты различных форм остаточного тока:

Тип AC

УЗО типа AC определяют остаточные синусоидальные переменные токи. УЗО типа AC подходят для общего использования и охватывают большинство применений на практике.

Тип А

В дополнение к характеристикам обнаружения УЗО типа AC, УЗО типа A обнаруживают пульсирующий остаточный ток постоянного тока. Такие колебания могут быть вызваны диодной или тиристорной цепью выпрямителя в электронных нагрузках. УЗО типа A специально предназначены для использования в однофазных электронных нагрузках класса 1.

Тип F

УЗО типа F – это новый тип УЗО, недавно представленный в МЭК 62423 и МЭК 60755. В дополнение к характеристикам обнаружения УЗО типа А, УЗО типа F специально разработаны для защиты цепей, где могут использоваться однофазные драйверы с регулируемой скоростью. В этих цепях форма волны остаточного тока может быть составной из нескольких частот, включая частоту двигателя, частоту переключения преобразователя и частоту линии. В целях повышения энергоэффективности использование преобразователей частоты при определенных нагрузках (стиральная машина, кондиционер и т. д.) расширяется, и тип F RCD будет охватывать эти новые области применения.

Тип F также обладает улучшенными характеристиками устойчивости к помехам (отсутствие срабатывания при импульсном токе). Они способны к отключению, даже если на синусоидальный или импульсный дифференциальный ток постоянного тока накладывается чистый постоянный ток 10 мА.

Тип B

УЗО типа B могут обнаруживать синусоидальный переменный ток, пульсирующий постоянный ток, составной многочастотный, а также плавный остаточный постоянный ток. Кроме того, условия отключения определяются с разными частотами – от 50 Гц до 1 кГц. В электрической распределительной сети переменного тока чистый остаточный постоянный ток может в основном генерироваться из трехфазных выпрямительных цепей, а также из некоторых конкретных однофазных выпрямителей.

УЗО типа AC

УЗО типа B предназначены для использования с нагрузками с трехфазным выпрямителем, такими как приводы с регулируемой скоростью, фотоэлектрическая система, станция зарядки электромобилей и медицинское оборудование.

На схеме – определение различных типов УЗО с их основным применением и формами сигналов. Следует отметить, что различные типы УЗО (AC, A, F и B) вложены друг в друга, как русские куклы: тип B, например, также соответствует требованиям типа F, типа A и типа AC.

Типы УЗО

Характеристики УЗО

Схема подключения УЗО

Номинальный ток

Быстродействие

Распределение УЗО

В маркировке дифавтоматов применяется индекс электрического действия, который маркирован буквой «B», «C» или «D». Она стоит перед показателем номинального напряжения, как у стандартных автоматов. Скорость действия является важной переменной характеристикой аварийного аппарата.

Ток отключения (утечки)

Обычно это число из набора: 10, 30, 100, 300 или 500 мА. Указывается данная характеристика треугольником (буквой «дельта»), которая стоит перед числом, характеризующим величину номинального тока утечки в миллиамперах, при котором активируется защита.

Номинальное напряжение

Важнейшим рабочим показателем автоматов и УЗО выступает номинал напряжения (220 вольт – для одной фазы или 380 вольт для трёх) – это обычное рабочее напряжение.

Маркировка УЗО

На лицевой стороне устройства защитного отключения всегда наносится маркировка с основными техническими характеристиками. Расшифровка буквенно-цифрового обозначения приведена на чертеже.

При выборе УЗО главное обратить внимание на напряжение, рабочий ток и ток утечки. Остальные параметры имеют второстепенное значение.

Электрическая схема подключения УЗО в щитке

Устройство защитного отключения в щитке квартаной электропроводки подключается сразу после счетчика в разрыв нулевого и фазного проводов, идущих на автоматические выключатели.

Провода, идущие от счетчика, подключаются сверху УЗО. К левому контакту фазный провод L, а к правому – нулевой N. Провода, идущие на автоматы, подключаются к нижним клеммам в той же последовательности. Заземляющий проводник желто-зеленого цвета прокладывается, минуя УЗО.

Маркировка УЗО и дифавтоматов

Рассмотрим все элементы маркировки:

Маркировка УЗО АВДТ32

  1. На этой позиции отмечается название и серия автомата. Видно, что он АВ-дифференционного типа с интегрированной защитой от нестабильных токов утечки. Прибор разработан к работе в сетях с одной фазой с переменным током с рабочим показателем 230 вольт (50 герц).
  2. На месте позиции № 3 (вверху) выступает такой показатель, как величина номинального дифф.тока при КЗ.
  3. Далее идёт визуальное изображение вида конкретного автомата (в нашем случае это тип «А», предназначенный для взаимодействия с утечками переменного или перманентного токов).
  4. Под номером 4 – схема модуля.
  5. Далее идёт описание аварийного механизма электромагнитного разъединителя (у нас это «С»).
  6. Сразу за ним располагается токовый номинал.
  7. В конце ставят значок «дельта» и пишут ток утечки в цифрах.

Схема подключения УЗО

Рассмотрим схемы для разных типов сетей. В зависимости от количества приборов и конфигурации, нужно выбрать правильную модель, совместимую с сетью.

Схема подключения УЗО в однофазной сети

Стандартная схема, которая применяется в большинстве жилых домов. Как видно из картинки, предохранитель в прямом смысле не пропустит резкий скачок напряжения дальше в сеть и спасёт приборы от поломки.

Схема подключения УЗО и автоматов

Схема подключения УЗО в трехфазной сети

Более сложный вариант подключения. Из-за фазового смещения нужно подключать УЗО другим способом, иначе от него не будет потльзы в трехфазной сети. Требует навыков и понимания темы, а лучше обратиться к мастеру.

Схема подключения УЗО в трехфазной цепи

Отличие УЗО от дифавтомата

Главные отличия:

  1. УЗО активируется только тогда, когда в цепи есть ток утечки.
  2. Дифавтомат комбинирует в себе функции устройства аварийного отключения + автоматического предохранителя.

То есть, дифавтомат срабатывает не только во время утечки тока, но и при коротком замыкании, а также перегрузке сети.

Оба прибора выполняют схожие функции, но имеют разные спецификации работы. Выбор разновидности лежит на плечах инженера, но бывают сети, в которых обе разновидности отлично сочетаются и повышают уровень безопасности.

Как проверить УЗО на работоспособность

Самый простой и рабочий способ проверки УЗО – через кнопку ТЕСТ, которая находится на корпусе УЗО.

Для проверки УЗО кнопкой не нужны никакие особые знания или специальный персонал.

Что понадобится:

  1. Кусок электропровода.
  2. Электролампа (10–15 Вт).
  3. Патрон под неё.
  4. Несколько сопротивлений.
  5. Отвёртка.
  6. Бокорезы.
  7. Изолента.

ВАЖНО! Если нет опыта в электрике или мало времени, лучше вызвать мастера, так как электрика может привести к травме. «Интуитивный» ремонт опасен для жизни и здоровья.

Наглядная инструкция в видео:

Защищает ли УЗО от короткого замыкания

УЗО в момент прикосновения должно выключаться, спасая человеку жизнь. Кроме того, протекание тока через не отведённые под эту цель материалы может вызвать пожар. В строениях с легкой проводкой пожары от нарушения целосности изоляции происходят довольно часто. Тогда УЗО выполняет защитную функцию.

Экономия на УЗО является грубейшей ошибкой, которую допускают даже опытные инженеры при обустройстве сетей. Дело в том, что даже самая надёжная автоматика может пострадать, если неправильно подключить её или если случится перепад. Тогда перебой в сети может уничтожить всё, что следует после предохранителя. Если же установлен УЗО, он возьмёт на себя весь удар и спасёт дорогостоящую технику от повреждений.

УЗО ERCCB.10.4.100.300

ВАЖНО! УЗО не спасает от перегрузки и КЗ, для такой защиты УЗО ставят с одним автоматом или группой выключателей.

Если посмотреть по-другому, то дифавтомат – это и есть УЗО и автовыключатель в одном корпусе. И он спасает сеть от лишней нагрузки, короткого замыкания и утечки тока. Так как автомат выполняет больше защитных характеристик линии, получается – это наилучшее решение по сравнению с УЗО.

Проверка срабатывания УЗО

Проверка УЗО на правильное срабатывание обычно выполняется при помощи специальной тестовой кнопки — она расположена на корпусе почти каждого прибора этого типа.

Существует также способ, как проверить УЗО батарейкой: к одному из полюсов следует подключить провод от 10 см, взять пальчиковую батарейку и соединить провода с ее полюсами (второй провод УЗО, как правило, присутствует с завода). При касании жилами батарейки защита должна сработать.

Стандарты

Как упоминалось выше, требования к УЗО приведены в различных ГОСТах. Действие пакета относящейся к УЗО-Д документации охватывает используемые в защите от поражения током и негативных последствий утечки приборы переменного тока с напряжениями до 440 В и силой до 200 А. Среди этих документов:

  • ГОСТ Р 50807-95 — классифицирует, приводит характеристики УЗО и содержит проверочные мероприятия и методики;
  • ГОСТ Р 30331.3 — определяет правила применения.

Стандарты аналогичны международно принятым и несут всю необходимую информацию. Отметим, что ГОСТ Р 50807-95 относит к УЗО-Д только механические электрокоммутационные приборы/комплексы.

УЗО — аббревиатура, способная спасти от короткого замыкания

Каждый человек хотя бы раз сталкивался с термином «УЗО». Это аббревиатура обозначает устройство защитного отключения. При этом не каждый человек понимает, что это такое и какие принципы лежат в основе работы данного устройства. Также важным для многих является вопрос, устанавливается устройство в обязательном порядке и от чего УЗО защищает .

Что такое УЗО в электрике и для чего оно нужно?

Следует отметить, что применение данного устройство является достаточно новым явлением, которое получило широкое применение лишь несколько лет назад. Буквально 20 лет назад при строительстве домой, и прокладки схемы электрического питания квартир и прочих помещений УЗО не предусматривалось. При этом ни строители, ни сами хозяева квартир не стремились спешить установить защитный агрегат. Это большое упущение. Чтобы доказать это, следует знать, что такое УЗО и каково его предназначение.

Многие противники установки УЗО ссылаются на то, что имеющийся в электрическом щитке автоматический выключатель уже работает на отключение электричества в случае перегрузки в общей сети и, таким образом, способствует защите сети. Автомат работает на размыкание сети, которая подает напряжение к источнику потребления, тем самым позволяя избежать возгорания при перегрузке или коротком замыкании.

УЗО, которое расшифровывается как устройство защитного отключения, предотвращающее от перегрузки не только саму сеть, но также служит для защиты человека от поражения электрическим током. УЗО — это вид быстродействующей защиты, которая реагирует на замыкание фазы на корпус, землю или прикосновение человека.

Для лучшего понимания можно обратиться к примеру. Каждое бытовое устройство, применяемое в ежедневной жизни человеком, имеет конечный срок эксплуатации. По мере изнашивания существует отличная от нуля вероятность повреждения изоляционных участков бытового прибора. В данном случае электрический ток может начать свое движение не по контуру, а перекидываться на корпус, а в дальнейшем на землю. При этом проводником тока в описанном случае является сам человек, соприкасающийся с неисправным оборудованием, на корпус или отдельные части которого действует электрический ток. В качестве проводника выступает не только человек, а также части здания или коммуникационные линий. В бытовых условиях получить удар электрическим током можно не только касаясь оголенного провода или ковыряясь в розетке, но просто пользуясь привычными приборами. Во избежание этого было придумано УЗО.

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.

Нюансы эксплуатации

Ценовая политика обоих типов устройств неоднозначна. Стоимость УЗО выше, чем аналогичного дифференциального автомата одного производителя. Это связано с обеспечением надежности и ремонтопригодности аппаратов. При выходе из строя связки автоматического выключателя и УЗО, замене подлежит, как правило, одно изделие. В случае с дифвыключателем, иначе: вышедшая из строя электрозащита не подлежит ремонту – требуется полная замена узла. Практика электриков показывает, что ломаются чаще дифавтоматы в виду некачественной электрической энергии, отсутствия реконструкции распределительных электрических сетей и электрооборудования на подстанциях.

При выходе из строя устройства защитного отключения возможно временное восстановление электроснабжения объекта (квартиры, при обеспечении обесточивания поврежденного участка линии) путем включения автоматического выключателя, который находится в электрической схеме перед ним. В случае установки дифавтомата, потребуется установка исправного электрического изделия.

Дифвыключатели предпочтительно устанавливать в домах и квартирах, где редко происходят перебои с электроснабжением. Устройство защитного отключения в паре с автоматическими выключателями обеспечивают надежную защиту при минимальных финансовых вложениях.

Чем отличается УЗО от автомата в электрике

Отечественные производители производят изделия с достаточными характеристиками. Но уступают зарубежным по времени срабатывания, надежности отдельных элементов и качеству применяемых материалов. Для экономически целесообразного электроснабжения дома с многоуровневой защитой можно комбинировать аппараты электрозащиты разных производителей. Вводные УЗО на 300 и 100 мА отечественного производства, а разводку нагрузки выполнять через приборы ABB, Siemens, Schneider-Electric и аналогичные с токами утечки 10 и 30 мА.

Важно: при срабатывании дифавтомата сложнее определить причину отключения. Будь то перегрузка или ток утечки, для поиска неисправности необходимо полное снятие нагрузки и поочередное включение электроприборов в сеть. Некоторые производители снабжают устройства индикаторами срабатывания дифреле ,что облегчает поиск поломки.

Для каждого объекта электроснабжения набор электрозащит выбирается в индивидуальном порядке исходя из состояния проводки, типа реконструкции сетей, нагрузки и типом потребителей (электроприборов), финансовыми возможностями.

Рис. 2. Отличие по схеме, обозначенной на корпусе

В чем разница УЗО ABB FH202 и F202

Устройства защитного отключения – двухполюсные, рассчитанные для использования в сетях 230 В. Номинальные токи утечки одинаковы – от 16 до 300 мА. Отличие – отключающая способность образцов.

Серия FH202 (home) разработана для установки в квартирах и частных домах, имеет более упрощенную конструкцию и отключающую способность 6000 А.

Рис. 3. Передняя панель FH202

Электроаппараты серии F202 – продвинутые модели, с отключающей способностью 10000А, конструктивно более надежны. Выполнены с дополнительным зажимом для крепления шины, что позволяет беспрепятственно подключить несколько отходящих линий на один полюс.

Рис. 4. Общий вид F202

Для влажных помещений (санузлы, ванные, бани и т.д.) и детских комнат необходимо использовать УЗО F202 на 10мА, т.к. только эта линейка обеспечит необходимое быстродействие защиты при появлении токов утечки.

Как выбрать УЗО по мощности для квартиры и частного дома

УЗО АС типа

Нужно отталкиваться от характеристик. Среди наиболее важных тех.характеристик, на которые нужно опираться при выборе УЗО для бытовых целей, выделяют:

  • Номинальное напряжение сети: 220В (однофазная), либо 380В (трехфазная);
  • Количество полюсов: двухполюсный (если 1 фаза) и четырехполюсный (если 3 фазы);
  • Номинальный ток нагрузки может составлять 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 63А, 80А, 100А;
  • Номинальный отключающий дифференциальный ток (утечка) 6мА, 10мА, 30мА, 100мА, 300мА, 500мА;
  • Номинальный условный ток короткого замыкания — от 3кА до 15кА;
  • Коммутационная способность (обозначение «Im») — (новые изделия предлагают диапазон КС от 1000 до 1500 А);
  • Принцип работы: AC — срабатывание при переменном токе, А — переменный + постоянный пульсирующий, B — постоянный + переменный, S — присутствует выдержка времени перед срабатыванием, G — так же присутствует выдержка, но ее время меньше;
  • Конструкция: электронный (работает от сети), либо электромеханический (не требует питания).

Непоследним фактором является и цена. УЗО – это тоже расходный материал, который требует замены со временем. Если квартира небольшая, то особого смысла покупать дорогое УЗО нет, тем более, что многие навороченные модели не так просты в установке, как более бюджетные «народные» варианты.

Обозначение УЗО на однолинейной схеме

По стандарту обозначение выглядит так:

Обозначение УЗО на схемах

Все о сечении проводов автоматах и УЗО

Таблица с типом сечений и областью применения:

Таблица сечений и областей применения

Причины срабатывания УЗО

Главные причины:

  1. Обычная утечка тока в сети.
  2. Электроприборы, которые защищены данным устройством.
  3. Некорректная установка защитной автоматики.
  4. Неправильно выбранная модель.
  5. Прикосновение к оголённой жиле рукой (срабатывает защита).
  6. Брак самого механизма.
  7. Неправильное размещения ДВТ в линии электропроводке.
  8. КЗ «земли» и/или «нуля» при электромонтажных работах.
  9. Погодные условия (например, попадание влаги внутрь). В сырую погоду такая ситуация будет ощущаться максимально ярко. Влажность воздуха будет настолько большой, что проводимость тока через неё позволит УЗО срабатывать на выключение.

Счетчик клеммник и узо

Если проводился монтаж скрытой электропроводки, после чего трасса была закрыта шпаклевкой, может происходить отключение. Это обусловлено тем, что влажный раствор выступает хорошим проводником, который может вызывать утечку через микроскопические трещинки в проводке. Нужно ждать, пока раствор полностью высохнет, после чего проверять еще раз, активируется УЗО или нет. Чтобы такой ситуации не было, между трассой иногда устанавливают слой гидроизоляции или просто кладут полиэтиленовую плёнку, которая не пропустит влагу.

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.

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:
    • стационарные, с монтажом на DIN рейку;
    • переносные, с гибкими удлинителями;
  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.

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *