Что такое УЗО? УЗО: устройство, виды, подключение с землей и без, причины срабатывания Узо расшифровка.

Отправим материал вам на e-mail

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

Безопасный дом

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

Суть работы УЗО

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

УЗО изнутри

Прибор состоит из простых элементов:

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

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

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

Пример работы автомата

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

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

Статья по теме:

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

УЗО или дифференциальный автомат: как отличить и что выбрать?

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

Отличия в работе

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

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

Особенности подключения

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

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

Что выбрать?

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

Теперь вы знаете чем отличается УЗО от дифференциального автомата.

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

Таблица 1. Средние цены на однофазные устройства

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

Варианты подключения УЗО к однофазной сети с заземлением и без

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

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

А если заземления нет?

Когда отсутствует земля в квартире, то вариант подключения устройства следующий

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

Использование фильтров в паре с УЗО

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

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

УЗО (Устройство Защитного Отключения) — это коммутационный аппарат предназначенный для защиты электрической цепи от токов утечки, то есть токов протекающих по нежелательным, в нормальных условиях эксплуатации, проводящим путям, что в свою очередь обеспечивает защиту от пожаров (возгорания электропроводки) и от поражения человека электрическим током.

Определение «коммутационный» означает, что данный аппарат может включать и отключать электрические цепи, другими словами производить их коммутацию.

УЗО так же имеет другие варианты названий, например: дифференциальный выключатель, выключатель дифференциального тока, (сокращенно выключатель диф тока) и т.п.

1. Устройство и принцип работы УЗО

И так для наглядности представим простейшую схему подключения через УЗО лампочки:

Из схемы видно, что при нормальном режиме работы УЗО, когда его подвижные контакты замкнуты, ток I 1 величиной, к примеру, 5 Ампер от фазного провода проходит через магнитопровод УЗО, затем через лампочку, и возвращается в сеть по нулевому проводнику, так же через магнитопровод УЗО, при этом величина тока I 2 равна величине тока I 1 и составляет 5 Ампер.

Схема подключения УЗО в электросети (когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены):

ВАЖНО! В зоне действия УЗО нельзя объединять нулевой защитный (провод заземления) и нулевой рабочий проводники! Другими словами нельзя в схеме, после установленного УЗО, соединять между собой рабочий ноль (синий провод на схеме) и провод заземления (зеленый провод на схеме).

1. Ошибки в схемах подключения из-за которых выбивает УЗО.

Как было сказано выше УЗО срабатывает на токи утечки, т.е. если сработало УЗО — это значит, что произошло попадание человека под напряжение или по какой либо причине оказалась повреждена изоляция электропроводки или электрооборудования.

Но что если УЗО самопроизвольно срабатывает и при этом повреждений нигде нет, а подключенное электрооборудование исправно? Возможно все дело в одной из следующих ошибок в схеме сети защищаемой УЗО.

Одной из самых распространенных ошибок является объединение нулевого защитного и нулевого рабочего проводника в зоне действия УЗО:

В этом случае величина тока выходящего из сети через УЗО по фазному проводу будет больше чем величина тока возвращающегося в сеть по нулевому проводнику т.к. часть тока будет протекать мимо УЗО по проводнику заземления, что приведет к срабатыванию УЗО.

Так же, часто встречаются случаи использования в качестве нулевого рабочего проводника проводник заземления или стороннюю проводящую заземленную часть (например арматуру здания, систему отопления, водопроводную трубу). Такое, подключение как правило происходит при повреждении нулевого рабочего проводника:

Оба этих случая приводят к тому, что УЗО выбивает, т.к. ток выходящий из сети по фазному проводу ток через УЗО не возвращается обратно в сеть.

1. Как выбрать УЗО? Типы и характеристики УЗО.

Что бы правильно подобрать УЗО и исключить возможность ошибки воспользуйтесь нашим .

УЗО выбирается по его основным характеристикам. К ним относятся:

1. Номинальный ток — максимальный ток при котором УЗО способно длительно работать не теряя свою работоспособность;
2. Дифференциальный ток — минимальный ток утечки при котором УЗО произведет отключение электрической цепи;
3. Номинальное напряжение — напряжение при котором УЗО способно длительно работать не теряя свою работоспособность
4. Тип тока —постоянный (обозначается «-«) или переменный (обозначается «~»);
5. Условный ток короткого замыкания — ток который кратковременно может выдержать УЗО до момента пока не сработает защитная аппаратура (предохранитель или автоматический выключатель).

Выбор УЗО основывается на следующих критериях:

— По номинальному напряжению и типу сети: Номинальное напряжение УЗО должно быть больше либо равно номинальному напряжению защищаемой им цепи:

U ном. УЗО ⩾ U ном. сети

При однофазной сети требуется двухполюсное УЗО , при трехфазной сети — четырехполюсное .

— По номинальному току: Номинальный ток УЗО должен быть больше либо равен расчетному току защищаемой им цепи, т.е. тому току на который рассчитана данная электрическая сеть:

I ном. УЗО ⩾ I расч. сети

Расчет тока сети можно произвести с помощью нашего , либо его можно определить самостоятельно по формуле

I сети = P сети *К п, Ампер

где: P сети — мощность сети, в килоВаттах; К п — коэффициент перевода равный: 1,52 -для сети 380 Вольт или 4,55 - для сети 220 Вольт:

После расчета тока электросети принимаем ближайшее большее стандартное значение номинального тока УЗО: 4А, 5А, 6А, 8А, 10А, 13А, 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А и т.д., при этом рекомендуется принять УЗО с номинальным током на ступень выше рассчитанного, например, если в результате расчета ток сети составил 22 Ампера, то ближайшим стандартным значением номинального тока УЗО будет 25 Ампер, однако выбрать УЗО следует с номинальным током на ступень выше, т.е. 32 Ампера.

Мощность сети определяется путем суммирования мощностей всех электроприемников подключаемых в сеть защищаемую рассчитываемым УЗО:

P сети =(P 1 + P 2 …+ P n)*К с , кВт

где: P 1 , P 2 , P n — мощности отдельных электроприемников в килоВаттах; К с — коэффициент спроса (К с =от 0,65 до 0,8) в случае если в сеть подключается всего 1 электроприемник или группа электроприемников которые включаются в сеть одновременно К с =1.

В качестве мощности сети так же можно принять максимальную разрешенную к использованию мощность, например из технических условий, проекта или договора электроснабжения при их наличии.

Т.к. УЗО не имеет защиты от токов короткого замыкания, оно должно быть защищено установленным в цепи предохранителем или автоматическим выключателем. Номинальный ток УЗО так же можно выбрать исходя из номинального тока предохранителя или автоматического выключателя , при этом рекомендуется что бы номинальный ток УЗО был на ступень выше номинального тока аппарата защиты.

Например: Вы определили расчетный ток сети который составил 22А (Ампера), из линейки стандартных номиналов: 4А, 5А, 6А, 8А, 10А, 13А, 16А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А, вы выбрали ближайшее значение номинального тока автоматического выключателя — 25А, тогда УЗО вам рекомендуется взять с номинальным током 32А.

— По дифференциальному току:

Дифференциальный ток — это одна из главных характеристик УЗО которая показывает при какой величине тока утечки УЗО отключит цепь.

В соответствии с пунктом 7.1.83. ПУЭ: Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока УЗО. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети - из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Т.е. дифференциальный ток сети можно рассчитать по следующей формуле:

Δ I сети =((0.4*I сети)+(0.01*L провода))*3, миллиАмпер

где: I сети — ток сети (рассчитанный по формуле выше), в Амперах; L провода — общая длина проводки защищаемой электросети в метрах.

Рассчитав Δ I сети принимаем ближайшее большее стандартное значение дифференциального тока УЗО Δ I УЗО :

Δ I УЗО ⩾ Δ I сети

Стандартными величинами дифференциального тока УЗО являются : 6, 10, 30, 100, 300, 500мА

Дифференциальные токи: 100, 300 и 500мА применяются для защиты от пожаров, а токи: 6, 10, 30мА — для защиты от поражения человека электрическим током. При этом токи 6 и 10мА применяются, как правило, для защиты отдельных потребителей и , а дифференциальный ток 30мА подходит для общей защиты электросети.

В случае если УЗО необходимо для защиты от поражения электрическим током, а по произведенному расчету ток утечки составил более 30мА необходимо предусмотреть установку нескольких УЗО на разные группы линий, например одно УЗО для защиты розеток в комнатах, а второе для защиты розеток в кухне, снизив тем самым мощность проходящую через каждое УЗО и как следствие снизив ток утечки сети, т.е. в таком случае расчет необходимо будет производить для двух или более УЗО которые будут установлены на разные линии.

— По типу УЗО:

УЗО бывают двух типов: электромеханическое и электронное . Принцип работы электромеханического УЗО мы рассматривали выше, его основным рабочим органом является дифференциальный трансформатор (магнитопровод с обмоткой) который сравнивает величины уходящего в сеть тока и тока возвращающегося из сети, а в электронном эту функцию выполняет электронная плата для работы которой необходимо напряжение.

10

– 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 , 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. предназначено для предотвращения токов утечки и защиты от поражения током.
3. АВ реагирует на выделение тепла при прохождении больших токов и токи КЗ.
4. 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.

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, ;
   • 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. Крестообразная отвертка.
2. Индикатор напряжения, .
3. Монтажный нож.
4. Соединительные провода.
5. 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.

Без электроэнергии невозможно представить себе современную цивилизацию. Прогресс подарил людям множество электрических приборов, значительно облегчивших быт. Так, теперь во время уборки в комнатах не требуется махать веником, поднимая тучи пыли, а достаточно включить пылесос; чтобы закипятить чайник, не нужно раздувать самовар, а можно воспользоваться электроприбором; глажка одежды обходится без массивного утюга на углях и т. д.

Особенность современных приборов - высокая потребляемая мощность, что требует модернизации проводки, доставшейся жителям домов и квартир еще с советских времен. Каждый, кто решился на этот шаг, обязательно должен иметь хотя бы общее представление о том, что такое УЗО. Устройство защитного отключения, хотя и не является незаменимым, однако значительно повышает электробезопасность. Сегодня мы поговорим о том, для чего именно нужно защитное УЗО, а также простым языком поясним принцип его работы.

Электробезопасность

Обязательным элементом любой домашней электросети (дальше мы будем говорить именно об этом случае) является автоматический выключатель. Это устройство монтируется возле электросчетчика либо в специальном щитке, а называется оно вводным. Его задача проста: выполнять коммутацию, а также без участия человека прерывать подачу электроэнергии в случае резкого превышения номинального тока (электромагнитная защита) или при продолжительной нагрузке свыше допустимых норм (тепловая уставка). Правильно подобранный автоматический выключатель может предотвратить возгорание проводки и частично обезопасить человека от возможной электрической травмы. Однако защитные функции значительно расширяются, когда монтируется другое устройство - автомат УЗО. Точки установки могут совпадать с местами монтажа привычных выключателей.

Как работает «классическая» защита

Для того чтобы понять назначение устройства защитного отключения, представим простой пример из жизни. В домашней электросети установлен автоматический выключатель на вводе, подобранный согласно ПУЭ. В каком-либо работающем электроприборе происходит повреждение изоляции и короткое замыкание, в результате чего потребляемый ток возрастает до величины, определяемой особенностями проводки, а электромагнитный расцепитель во вводном выключателе это регистрирует и разрывает цепь. Казалось бы, зачем нужен еще какой-то автомат УЗО? Но представим, что из-за повреждения в утюге его металлические части оказались под опасным потенциалом. Человек, которому не повезет прикоснуться одновременно к такому устройству и чугунному радиатору отопления (ванне, раковине), получит удар током, текущим через тело на «землю».

Особенности автоматов

Лишь специалистам известно, что защита выключателя класса «С» сработает при 10-кратном превышении номинального значения; для «В» ситуация чуть лучше, и порог срабатывания будет вдвое меньшим; ну, а для класса «А» отключение произойдет при двукратном завышении номинала. Это достаточно высокие величины, и при определенном стечении обстоятельств у «везунчика» есть риск остаться у вышеупомянутого утюга навсегда. Если же учесть, что большинство квартир и домов "защищено" выключателями С-класса, то есть повод задуматься о собственной безопасности. Совершенно иной результат будет в том случае, если в цепи есть выключатель УЗО.

Дополнительная возможность

Представим ту же ситуацию, но автомат дополним устройством защитного отключения (УЗО). Человек прикасается к проводящей поверхности, и через тело начинает протекать ток, который уходит в «землю».

Его особенность в том, что, хотя счетчик и учитывает потребляемые ампер-часы, а в катушке расцепителя создается электромагнитное поле, обратно в сеть ничего не возвращается. Автомат УЗО как раз регистрирует это и разрывает цепь. В результате человек ощутит удар током (величина зависит от параметров устройства), но летального исхода не последует.

Тем людям, которые привыкли пользоваться электрическими бойлерами для подогрева воды, мы рекомендуем не только изучить, что такое УЗО, но и в самые кратчайшие сроки выполнить установку данного прибора. При этом важно понимать, что устройство защитного отключения хотя и делает эксплуатацию оборудования более безопасной, но панацеей от всех проблем не является. И не может заменить необходимость использования контура защитного заземления.

Что такое УЗО

Устройство защитного отключения представляет собой электромеханический прибор, предназначенный для повышения электробезопасности при использовании электрического оборудования. Возможны различные конструктивные исполнения, однако наибольшую известность получили решения для монтажа на DIN-планку, подобно современным однополюсным автоматам-понам. Пластиковый корпус, язычок отключения и кнопка для проверки работоспособности схемы - вот и все УЗО внешне. Головки прижимных болтов утоплены таким образом, что случайное прикосновение к ним практически невозможно. Установка УЗО может осуществляться двумя способами: во вводных щитках, при этом защищается вся домашняя электросеть, а также на каждую линию. Во втором случае защита более эффективна. При наличии средств рекомендуется совмещать эти два способа.

Физически подключение выполняется очень просто: на корпусе есть четыре болтовых зажима (для однофазной сети), к первым двум из которых подводятся вводные провода, а ко вторым прикручиваются отходящие линии. То есть установка УЗО производится в разрыв цепи. Единственный нюанс: контакты на подводе имеют обозначение для нуля и фазы, что во время монтажа должно соблюдаться для дальнейшей правильной работы. Простейший индикатор позволяет определить фазный провод за несколько секунд.

Функционирование

Изучая, что такое УЗО, нельзя оставить без внимания принцип его работы. Через все устройство проходят две линии (ноль и фаза), которые в любой момент могут быть разорваны электромагнитом отключения (та же система, что и расцепитель в привычных выключателях). Ток, протекающий по линиям, наводит ЭДС в катушке. Так как его величины в фазном и нулевом проводах равны, то в катушке потенциал есть, однако тока нет - он уравновешивается. Это в нормальном состоянии защищаемой схемы. Любая утечка из замкнутой цепи вызывает появление наведенного тока (десяток миллиампер) и срабатывание электромагнита отключения.

Рассматривая пример из жизни

Представим, что человек принимает ванну, вода для которой подогревается электрическим бойлером. Розетка для нагревателя защищена УЗО. По какой-либо причине в ТЭНе происходит пробой спирали на корпус. Из-за этого вся масса накопленной воды оказывается под опасным потенциалом, а через металлические части напряжение попадает в ванну. Если она не диэлектрическая и установлена на токопроводящем полу (чаще всего это именно так), то через цепь ТЭН - вода - ванна начинает течь ток на «землю». Человек, прикасаясь к металлическим предметам, так или иначе включается в цепочку, попадая под действие ЭДС.

Пока повреждения в ТЭНе не было, величины тока, протекающего по фазному и нулевому проводам через УЗО, были равны. То есть, говоря простым языком, сколько пришло, столько и ушло. Ведь цепь замкнута. Но как только возник пробой и образовался сторонний маршрут протекания тока, равенство перестало выполняться, и на бойлер стало выдаваться больше, чем возвращаться. Возникшее при этом в катушке УЗО магнитное поле задействует механизм отключения - и цепь разрывается. Все очень просто. Если бы защита выполнялась только электромагнитным расцепителем автоматического выключателя, то разрыв цепи произошел бы при превышении номинальной величины тока в 2-3 раза (для класса А) или даже в 10 раз (для С). Стоит ли говорить, что весь этот поток электронов мог прийтись на человека, если он держит в руках шланг душа и стоит босыми ногами на проводящем полу?

Также существует трехфазное УЗО. В этом устройстве через катушку проходит не два провода, а четыре: по одному на каждую фазу и нулевой. При этом не важно, сколько нагрузки приходится на каждую фазу, главное, чтобы суммарный приходящий ток был равен возвращающемуся.

Особенность

Ранее мы говорили о том, что УЗО не может являться заменой заземлению. Представим, что человек прикоснется одновременно к нулевому и фазному проводам. Через тело потечет ток, однако, поскольку утечки из цепи при этом не будет, УЗО не сработает. А вот при использовании цепи с заземлением на корпусах электроприборов опасный потенциал появиться не может, так как ток тут же уйдет по заземляющему проводу в землю, что зафиксирует автомат и прервет подачу питания.

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

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

Что такое УЗО в электрике

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

Схема подключения УЗО

Трехфазного:

Видео: устройство защитного отключения

Емкостные устройства

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

Дифференциальные устройства

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

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

Поражение током при неправильном подключении

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

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

УЗО-ДМ

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

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

Принцип работы электромеханического дифференциального устройства заключается в следующем:

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

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

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

УЗО-ДЕ

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

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

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

Индексы УЗО-Д

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

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

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

Как выбрать устройство защитного заземления

Одного индекса для правильного выбора устройства недостаточно.

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

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

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

Величина номинального тока должна быть выше величины тока отсечки.

Видео: устройство защитного отключения или дифавтомат?

Установка

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

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

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

Почему оно срабатывает?

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

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

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

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

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

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

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

Видео: подключение устройства защитного заземления

Фильтры

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

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

Видео: ошибки при подключении

Выводы

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