УЗО (устройство защитного отключения) – это установочное электрическое изделие, предназначенное для отключения подачи электроэнергии в электропроводку в случае возникновения утечки тока при нарушении изоляции в проводах или электроприборах.
УЗО, в отличие от автоматического выключателя, предназначено исключительно для защиты человека от поражения электрическим током, предотвращения возникновения пожара и непосредственного участия в работе электроприборов не принимает. От короткого замыкания в электропроводке и в случае прикосновение человека к фазному и нулевому проводам УЗО не защищает.
На фотографии показано двухпроводное устройство защитного отключения типа ВД1-63, предназначенное для работы в однофазной сети переменного напряжения 220 В и рассчитанное на ток защиты 30 мА. УЗО с такими характеристиками подойдет для установки на входе практически любой квартирной электропроводки.
В ассортименте установочных изделий имеются комбинированные, в одном корпусе которых встроено УЗО и автоматический выключатель.
Такой аппарат называется Автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока.
На фотографии показан внешний вид модели АВДТ32, рассчитанного на ток защиты электропроводки 16 А и защиты человека на 30 мА. Но такие устройства защиты не получили широкого применения из-за высокой стоимости.
В дополнение, в случае срабатывания, сложно найти, в чем заключается неисправность – произошло короткое замыкание или утечка тока.
Как выбрать УЗО
Выбрать УЗО для квартирной электропроводки или дома для домашнего электрика не представляет трудностей. Подойдет любое однофазное УЗО, рассчитанное на рабочий ток равный току защиты автоматического выключателя и ток утечки 30 мА. Фотография такого УЗО приведена в начале статьи.
Какой тип УЗО лучше для квартиры электромеханическое или электронное
УЗО выпускаются в двух конструктивных исполнениях – электромеханические и электронные. Для правильного выбора нужно провести сравнение их технических характеристик.
Как видно из таблицы, если нет ограничений по габаритным размерам нужно выбирать электромеханическое УЗО. Электронное УЗО незаменимо в случае установки на отдельный электроприбор, например, в электрическую розетку или удлинитель.
Основные технические характеристики УЗО
Требования к техническим характеристикам УЗО устанавливает ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96) «Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков».
Для желающих сделать более осознанный выбор свел все основные технические характеристики УЗО в таблицу.
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.
Устройство и принцип работы УЗО
Когда УЗО находится во включенном состоянии (рычаг поднят вверх) через него на автоматические выключатели в электропроводку подается питающее напряжение. Если включен потребитель электроэнергии, то через нулевой и фазный провода протекает ток.
В УЗО провода проходят через дифференциальный кольцевой трансформатор, и когда через них течет ток, то в его магнитопроводе возбуждается магнитное поле. Если нет утечки, то в фазном и нулевом проводах токи равны и протекают в противоположных направлениях.
Поэтому создаваемые ими магнитные поля имеют противоположную полярность и взаимно уничтожаются. В таком случае согласно закону Кирхгофа, в дополнительной обмотке трансформатора ЭДС не возникает в независимости от протекающего через него в нагрузку величины тока.
Принцип работы электромеханического УЗО
В случае, если вследствие нарушения изоляции бытового электроприбора, через фазный провод пойдет ток, больший, чем через нулевой, в магнитопроводе трансформатора появиться магнитное поле. Если разность токов превысит IΔn, то в дополнительной обмотке наводится ЭДС достаточной величины, чтобы УЗО сработало и отключило подачу электроэнергии в проводку.
В электромеханическом УЗО к дополнительной обмотке трансформатора подключается электромагнит, соленоид которого механически связан с механизмом расцепления. При возникновении в обмотке заданной величины ЭДС, соленоид втягивается и тем самым воздействуя на механизм расцепления размыкает контакты. Подача электроэнергии в проводку прекращается.
Принцип работы электронного УЗО
По внешнему виду стандартное электронное УЗО не отличается от электромеханического и различить их можно только по маркировке или схеме, нанесенной на корпусе. Принцип работы обоих видов УЗО одинаковый и отличие заключается в измерительном устройстве. В электронном вместо электромагнита устанавливается электронная схема в виде порогового компаратора с усилителем и реле.
В случае превышения разности токов IΔn, протекающих через фазный и нулевой провода, с усилителя подается напряжение на реле. Оно срабатывает и УЗО прекращает подачу напряжения в электропроводку.
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.
Обязательно ли устанавливать УЗО
Как показывает практика эксплуатации современных электроприборов, получить удар током при их эксплуатации при соблюдении элементарных правил техники безопасности, практически невозможно.
Обычно самым опасным местом в переносных электроприборах является сетевой шнур. В результате изгибов, особенно в месте выхода из электроприбора и вилки, он со временем перетирается и может нарушиться изоляция. Поэтому перед подключением электроприбора необходимо в обязательном порядке проверить целостность изоляции шнура.
В современной электропроводке имеется дополнительный заземляющий провод, к которому подключаются через электрическую вилку металлические корпуса электроприборов. Поэтому в случае пробоя изоляции сработает автоматический выключатель.
- В квартирах старой постройки в электропроводке нет заземляющего провода, но изоляция уже изношена и в результате токов утечки УЗО может давать ложные срабатывания и УЗО не стоит устанавливать.
- В дополнение, УЗО включается в разрыв фазного и нулевого проводов, в результате дополнительно появляются четыре соединения, что снижает надежность электропроводки в целом, так как именно в местах соединения чаще всего нарушается контакт.
- Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что существующие меры защиты и без УЗО надежно защищают человека от поражения электрическим током.
Единственно оправданным случаем, с моей точки зрения, является установка индивидуального УЗО на электроприборы, установленные помещениях с электропроводящими полами с повышенной влажностью. К таким помещениям можно отнести, например, ванную комнату.
Но уверен, в ближайшее время правила ПУЭ обяжут в обязательном порядке установку УЗО в бытовую электропроводку в новых квартирах и домах и, наверное, это правильно. Если есть шанс спасти жизнь хоть одного человека от поражения электрическим током, то нужно его использовать.
У электриков есть одно правило, которое называется «Правило одной руки». Суть этого правила заключается в том, что при прикосновении или удерживания электроприбора в одной руке недопустимо второй рукой прикасаться к заземлённым элементам – водопроводной тубе или батарее центрального отопления.
Внимание! Перед любыми работами с электропроводкой, для исключения поражения электрическим током, необходимо ее обесточить. Для этого следует выключить соответствующий автоматический выключатель в распределительном щитке и проверить надежность отключения с помощью индикатора фазы.
Сергей 03.03.2016
Добрый день! Скажите пожалуйста, как мне подключить бойлер в старой «хрущевке» если проблематично сделать заземление, так как его в доме нет. Читал, что можно поставить УЗО.
Александр
Здравствуйте, Сергей! Для обеспечения безопасности эксплуатации при подключении электроприборов в квартире, где нет заземления нужно обязательно устанавливать УЗО. Для исключения ложных срабатываний целесообразно применять переносное УЗО, которое я рекомендовал при подключении стиральной машины.
Подключение автоматов в щитке: как правильно подключить УЗО
Ложные срабатывания устройств защитного отключения, как правило, являются следствием ошибок электромонтажа. Существует несколько разновидностей УЗО с различными принципами действия и незначительными отличиями в схеме подключения, которые нужно знать для правильной организации электросетей.
Виды УЗО
Устройства защиты от утечек тока, известные под аббревиатурами УЗО, АДЗ, ВДТ, АВДТ, несут основную функцию — оградить живые организмы от электротравм, а также предупредить паразитные диэлектрические потери, способные привести к возгоранию.
Весь спектр приборов, описанных в этом обзоре, имеет отличия по принципу действия, назначению, чувствительности, роду тока в контролируемой цепи, способности выдерживать нагрузку, а также по ряду прочих факторов.
Чтобы иметь чёткое и ясное представление о возможностях того или иного прибора, следует понимать специфику его работы.
По механизму действия УЗО может быть электромеханическим и электронным. В первом случае основным функциональным элементом служит дифференциальный трансформатор на кольцевом сердечнике. Трансформатор имеет две первичные обмотки, по которым проходит основная нагрузка, а также третью управляющую.
В нормальном режиме работы по первичным обмоткам протекают противоположно направленные токи, равные по значению, таким образом, их электромагнитная индукция взаимно компенсируется. Если в любой точке цепи, подключенной после УЗО, происходит утечка, токи в первичных обмотках теряют эквивалентность, соответственно, во вторичной обмотке появляется наводка.
Когда наведённый ток превышает установленное значение, срабатывает расцепитель, который разрывает основную группу контактов.
Принцип работы электромеханического УЗО
Электронные УЗО имеют иной принцип действия, их работа основана на полупроводниковых приборах.
Первым звеном электронной схемы выступает делитель тока, задача которого — преобразовать действующую на основных контактах устройства нагрузку к такой, которая допустима при работе полупроводниковых элементов.
Пропорциональный, но меньший по величине ток приходит на компаратор (сравнивающее полупроводниковое устройство), который при существенной разнице на входах формирует выходной сигнал, приводящий в действие устройство размыкания основной цепи.
Cхема электронного УЗО: А — компаратор; К — реле; Т — кнопка «Тест»; R — резистор
Практическая разница устройств защитного отключения электронного и электромеханического действия заключается в следующем:
- Электромеханические УЗО могут ложно срабатывать при высоких составляющих реактивной и индуктивной нагрузок. Другими словами, запаздывание или опережение кривой тока в одной обмотке относительно другой порождают наводки на управляющий контур.
- Электронные УЗО не имеют достаточно высокой точности из-за погрешностей номиналов, свойственных для всех радиоэлектронных компонентов. Также на эффективность работы электронных УЗО оказывает существенное влияние значение напряжения, действующее в контролируемой цепи.
Слева: электромеханическое УЗО. Справа: электронное УЗО
По назначению УЗО принято классифицировать на устройства защиты от поражения электрическим током и приборы, защищающие от пожароопасных утечек тока через изоляцию. Помимо незначительных отличий в устройстве, эти приборы попросту имеют разные номиналы дифференциальных токов, на которые срабатывает защитный механизм.
Противопожарное УЗО типа S (селективное)
Нагрузочная способность УЗО свидетельствует в первую очередь о проводимости элементов основной контактной группы. Также имеются отличия в:
- Массивности магнитного сердечника, способного выдерживать нагрев при взаимной компенсации индукционных воздействий.
- Классе мощности радиоэлектронных компонентов.
В разряде прочих функций УЗО наиболее примечательна возможность отключать цепь питания при превышении действующего тока. По сути такие УЗО, называемые дифференциальными автоматическими выключателями, совмещают в себе силовой автомат и устройство защиты от утечек тока.
Дифференциальный автомат
Нулевой и защитный проводники
С принципами работы УЗО мы разобрались, осталось только провести корреляцию с существующими схемами электропитания переменным током. Большая часть инцидентов, связанных с неправильной работой устройств дифференциальной защиты, вызвана именно неверным применением в различных схемах электроснабжения.
Главным образом цепи переменного тока отличаются наличием и схемой соединения нулевого и защитного проводников. Таким образом, можно выделить схемы электропитания с глухо заземлённой и изолированной нейтралью.
На практике отличие заключается в месте объединения нулевого рабочего и нулевого защитного проводников. Для правильной работы УЗО общая точка нуля должна располагаться по схеме раньше места установки прибора.
Цепи, контролируемые УЗО, не должны иметь потенциальной возможности сбрасывать часть тока на землю, иначе ложные срабатывания гарантированы.
Поэтому защитой от утечек оснащают преимущественно сети с изолированной нейтралью (IT и TT), то есть не имеющие связи с защитным нулевым проводником на всей протяжённости сети после ВРУ.
В этот же разряд входят системы с глухозаземлённой нейтралью TN-S и TN-C-S, хотя установка дифференциальной защиты в них требует дополнительной осторожности.
Тем не менее, в системах типа TN-C устройства защитного отключения всё же могут корректно работать. Их подключение выполняется по 3-х или 5-проводной схеме, то есть защитный проводник тянется к распределительному узлу для объединения с рабочим нулём до места врезки УЗО.
Защита от дифференциального тока в таком случае ограничена в селективности: трудно защищать целые группы проводников, приборы удаётся устанавливать только на крайних ответвлениях, то есть сразу перед токоприёмниками. Частный пример — розетки со встроенной защитой от утечек.
Выбор номинальных параметров
Сферу применения и назначение УЗО определяют два ключевых параметра: нагрузочная способность и величина утечки, при которой происходит разрыв цепи. Если дифференциальная защита призвана сократить тяжесть последствий от электротравмы, её номинал выбирается исходя из допустимых значений тока, действующего на организм.
Первая степень электрической травмы характеризуется судорогами без потери сознания и не наносит непоправимого ущерба. Такое поражение характерно при протекании через организм мизерных величин тока: порядка 10 мА для детей и до 30 мА у взрослых. Поэтому УЗО с уставкой по утечке на такие значения применяют для защиты основных розеточных групп.
При этом наиболее чувствительные УЗО используют для розеток, расположенных вблизи пола, где к ним возможен доступ детей, а также для групп, подключенных по двухпроводной схеме. Розетки для бытовой техники, имеющие контакт защитного заземления, подключают через УЗО с чувствительностью в 30 мА.
Для защиты от поражения электрическим током принято использовать приборы электромеханического типа как наиболее надёжные.
Основные характеристики УЗО
Общая защита кабельных линий электропередач от утечек через изоляцию обеспечивается противопожарными УЗО с уставкой дифференциального тока в 100, 200 или 500 мА. Более точное значение определяется характеристиками кабельной продукции и длиной линии.
Чем хуже диэлектрические свойства и выше протяжённость, тем больше суммарное значение утечки.
Высокая собственная ёмкость кабеля не вызывает ложных срабатываний, поскольку накопление заряда сопровождается пропорциональной по величине работой тока в обоих проводниках.
Нагрузочная способность УЗО устанавливается с обеспечением запаса надёжности порядка 10–20% в зависимости от режима работы защищенной линии.
Выбор номинала точно по значениям действующего тока чреват перегревом устройства, если же запас будет существенно больше — возможно снижение чувствительности.
В свою очередь, для дифференциальных автоматов уставка максимального тока и характеристика отключения имеют ключевое значение и определяются требованиями по защите линии от перегрузок.
Однофазное и трёхфазное подключение
Важнейшее правило подключения устройств дифференциальной защиты — к ним должны подключаться все проводники, по которым осуществляется перемещение электрического заряда.
Для однофазных сетей используются двухполюсные приборы: левая группа контактов предназначена для фазного проводника, правая — для рабочего нулевого.
Условное направление прохождения тока не имеет значения для электромеханических УЗО, в то время как электронные устройства требуют подключения нагрузки исключительно снизу с подачей питания на верхние клеммы.
Схема подключения трёхфазного УЗО: 1 —вводной автомат; 2 — трёхфазный счётчик; 3 — четырёхполюсное УЗО; 4 — автомат для подключения трёхфазной нагрузки; 5 — автоматы двухфазной нагрузки
Подключение трёхфазных УЗО также в обязательном порядке происходит с проведением рабочего нуля через устройство.
В конечном итоге даже асинхронный двигатель — три линейных проводника, которые не имеют строгой балансировки нагрузки, поэтому их подключение по схеме «звезда» выполняется через симметрирующий ноль.
Если при этом сам двигатель зануляется через систему защитного заземления, УЗО гарантированно не будет корректно работать.
Правильный электромонтаж
Большая часть УЗО относится к категории модульной техники для установки на 35 мм DIN-рейку. Высота модуля и размер шейки соответствуют стандартным габаритам, поэтому с размещением диффзащиты в обычных рядных ящиках проблем не возникает.
В плане сборки щитовой проводки имеются свои тонкости. Подключение входного рабочего нуля к общей шине или кросс-модулю должно выполняться сразу после выхода с УЗО одним проводником без ответвлений.
При этом к данной шине должны подключаться только те линии, защита которых контролируется устройством, с которого взят рабочий нуль.
Таким образом, в стандартном щитке действует следующая схема подключения:
- Входные фазные и нулевой провод с вводного кабеля подключают напрямую на клеммы УЗО. С обратной стороны снимается рабочий ноль и фазы, каждый проводник на отдельную шину.
- К общей нулевой шине подключаются:
- нулевые проводники осветительной сети напрямую;
- ноль подключения УЗО 1 группы на 10 мА;
- ноль подключения УЗО 2 группы на 30 мА.
- К фазной шине подключается вся нагрузка, включая УЗО 1 и 2 группы.
Схема подключения УЗО: 1 — вводной автомат; 2 — счётчик; 3 — общее селективное УЗО; 4 — кросс-модуль; 5 — автоматы осветительной сети; 6 — автомат для защиты УЗО; 7 — УЗО первой группы 10 мА; 8 — УЗО второй группы 30 мА; 9 — нулевая шина; 10 — шина заземления
Поскольку нулевой контакт устройств дифференциальной защиты расположен справа, сами приборы располагают в правой части ряда, чтобы впоследствии выполнить раздачу фаз по автоматическим выключателям гребёнкой.
После УЗО 1 и 2 группы устанавливаются дополнительные шины или кросс-модули, к которым подключаются все линии, входящие в соответствующую группу защиты.
Если устройство защитного отключения или дифференциальный автомат устанавливаются в местных групповых щитках, они всегда следуют по схеме первыми. Исключение составляют линии освещения, питание на которые подаётся со входных клемм защитных устройств.
Для снижения переходного сопротивления многопроволочные жилы следует обжать наконечниками. Контроль усилия затяжки для модульных устройств не критичен, однако требуется перетяжка контактов спустя 48–72 часа после завершения монтажа.
Проверка и устранение неисправностей
Установка УЗО практически в любую систему электроснабжения позволяет точно проверять подключенные к сети устройства и линии на предмет проблем с изоляцией и пробоя на корпус.
Для этого УЗО и стараются сдвинуть как можно ближе к вводному автомату: область защиты при этом становится только шире, при этом проблемная точка легко детектируется путём последовательного перебора подключенных линий.
Ложное срабатывание УЗО практически всегда является следствием какого-либо действия человека: прикосновения к корпусу техники, включения прибора в розетку и т. д. Таким образом, место утечки в большинстве случаев удаётся достаточно быстро локализовать.
Если срабатывает вводное УЗО, контролирующее несколько групп, линию со слабой изоляцией определяют путём последовательного отключения розеточных групп и контроля за работоспособностью электросети.
Обнаруженная сеть может переключаться на питание в обход УЗО, но только с переподключением обоих проводников и только если такое изменение схемы допустимо с точки зрения электробезопасности. В остальных случаях требуется либо установка диффзащиты на большее значение тока утечки, либо восстановление изоляции линии.
Периодически нужно тестировать работоспособность механизма. Для этого в каждом устройстве предусмотрена тестовая кнопка, замыкающая один выходной полюс с противоположным входным через токоограничивающее сопротивление.
Таким образом, имитируется утечка, значение которой с высокой точностью приближено к порогу срабатывания.
Отсутствие реакции на нажатие тестовой кнопки может служить как о неисправности прибора, так и о слишком низком рабочем напряжении.
Схема подключения УЗО: правильный монтаж в двухпроводной сети
При использовании электропроводки применяются различные приборы защиты. Одни, такие как автоматический выключатель, предохраняют проводку от возгорания, а другие, устройства защитного отключения (УЗО), от поражения живого организма электрическим током. Для того чтобы прибор защиты выполнял свою функцию, потребуется не только правильно его подобрать, но и подключить. Существует несколько схем подключения УЗО, предотвращающих негативное воздействие тока.
Принцип работы и параметры устройства
Изобретение УЗО было запатентовано в 1928 году германской компанией RWE и сразу получило широкое применение в странах западной Европы, США и Японии. Прибор обладал чувствительностью 0,01 А и быстродействием 0,1 с. У нас же устройства начали активно использоваться в середине 90-х годов.
При изготовлении корпуса прибора используется диэлектрический материал. Конструктивно он выглядит похоже на автоматический выключатель. Главное отличие в смещённом от центра расположении клавиши включения и наличии кнопки тест.
При высоком значении тока, проходящего через УЗО, устройство не сработает, а само выйдет из строя. Поэтому оно не сможет заменить автоматический выключатель и предназначено для использования с ним в комплексе.
Распространённое месторасположения устройства защиты — непосредственно в щитовой на din-рейке. Для этого УЗО снабжается защёлкой. При этом существуют модели, включающиеся в розетку напрямую.
Независимо от способа монтажа УЗО всегда находится перед защищаемой нагрузкой.
Особенности конструкции прибора
Прибор представляет собой модуль дифференциальной защиты. Главная его задача проведения анализа тока утечки (дифференциальный ток). Основным элементом устройства является трансформатор, состоящий из тороидального сердечника с двумя обмотками.
Протекая по цепи в прямом и обратном направлении, ток создаёт в каждой обмотке своё переменное магнитное поле, магнитные потоки которых равны по величине, но различны по направлению.
В результате чего результирующий магнитный поток в сердечнике равен нулю.
Если где-то на электрической линии происходит нарушение изоляционного слоя или корпус оборудования находится под разностью потенциалов, в этих местах при касании человека происходит утечка тока.
Вызвано это тем, что контур прохождения сигнала изменяется и часть тока начинает проходить по организму человека. В результате нарушается уравновешенность магнитных потоков и под воздействием поля во вторичной обмотке наводится электродвижущая сила (ЭДС).
При появлении ЭДС возникает ток, воздействующий на реле, подключённое к силовым контактам. Реле срабатывает, происходит разрыв электрической линии.
По своему способу работы УЗО выпускаются:
- электронные;
- электромеханические.
Отличие их в том, что электромеханические для своей работы используют питание промышленной сети, а электронным приборам нужно отдельное питание. Визуально отличается один тип от другого по размерам.
За счёт использования большего трансформатора электромеханические приборы изготавливаются крупнее.
Электронные устройства дополняются усилителем сигнала тока утечки, из-за этого и требуется дополнительное питание.
Таким образом, выделяют следующие части конструкции, использующиеся в схеме УЗО:
- токовые клеммы;
- рычаг управления;
- электромеханическое реле или электронная схема;
- дифференциальный трансформатор;
- цепь проверки.
При использовании УЗО необходимо периодически по рекомендациям производителей проводить проверку устройства. Для этого используется кнопка «Тест», расположенная на передней панели. Её нажатие симулирует появление тока утечки и очищает механические контакты устройства.
Технические характеристики
Перед тем как провести правильное подключение УЗО, потребуется выбрать его по характеристикам. Важный параметр, на который обращаю внимание в первую очередь, это номинальный ток утечки.
Для использования в одиночных розетках и линиях освещения применяются устройства защитного отключения с номиналом тока 10−30 mA.
Устройство, установленное на вводе всей электролинии, выбирается в диапазоне 100−300 mA.
Кроме этого, приборы защиты имеют следующие параметры:
- Временно-токовая характеристика. Это соотношение действительной силы тока к номинальному значению. Характеризуется степенью чувствительности срабатывания автомата.
- Напряжение работы. Выпускаются с рабочим напряжением на 220 и 380 вольт.
- Номинальная мощность.
- Способ управления защитой. Электромеханический или электронный.
- Количество полюсов. Полюс — это контакт, к которому подключается один провод линии электропередач. Их количество зависит от типа сети. Устройство может содержать от одного до четырёх полюсов.
- Класс токоограничения. Характеризует скорость реагирования устройства на аварийную ситуацию. Классификация происходит по трём классам.
- Тип защиты. Зависит от формы тока утечки. В квартирах и частных домах используется AC тип, предназначенный для синусоидальной формы переменного тока или типа A, который реагирует как на переменный, так и на пульсирующий ток.
Чтоб подобрать устройство важно правильно рассчитать суммарную мощность нагрузки, которая планируется к подключению. Например, расчёт электрической линии с подключённым бойлером на 2 кВт и лампой освещения мощностью 100 ватт, потребует устройство защиты равное 2100 /220 = 9,5 ампера. Из стандартного ряда выбирается следующая по величине модель на 10 ампер.
При выборе типа работы предпочтения отдаются электромеханическому типу из-за надёжности. Достоинство электронного УЗО в меньших размерах и более точной чувствительности, но недостаток в том, что если отсутствует питание, то прибор не сработает.
При этом предположение, что если нет света, то и работа УЗО не потребуется, неверно. В случае обрыва нулевого провода приборы работать не смогут, но опасное напряжение сохранится.
Механическое устройство в такой ситуации при утечке тока сработает, а электронное нет.
Подключение УЗО в сети
Установка устройства не вызывает проблем и происходит путём защёлкивания прибора на din-рейку. Подсоединение провода осуществляется в разрыв электрической линии к клеммам колодок, выполненных под винтовой зажим. По принятому стандарту входящие провода подключаются к верхним зажимам, а идущие к нагрузке заводятся снизу. При этом учитывается то, что нельзя объединять нейтральные или фазовые провода различных цепей.
Электрическая линия, кроме, УЗО содержит и другие элементы, такие как счётчик, автомат, реле контроля напряжения. Рекомендации как правильно подключить УЗО, автомат, и другие приборы линии между собой, указаны в правилах устройства электроустановок (ПУЭ).
Последовательность, расположения следующая: вводный автомат (дифференциальный автомат), электросчётчик, автомат на каждую линию защиты, УЗО на каждую линию. Автомат и УЗО можно поменять местами, это не принципиально и правила этого не запрещают. Основное требование, УЗО по рабочему току должно быть больше или равно рабочему току автоматического выключателя.
Кроме этого, придерживаются таких рекомендаций:
- УЗО располагается так, чтобы был обеспечен к нему свободный доступ.
- Для правильной работы УЗО обязательно должно присутствовать заземление, то есть должна быть использована трехпроводная сеть.
- Нельзя устанавливать прибор на линии, где общее значение тока утечки превышает 40% тока утечки УЗО.
- Запрещается монтаж в сети, параметры которой не соответствуют назначению УЗО.
- Установка УЗО перед счётчиком запрещена. Это правило появилось из-за некорректной работы прибора учёта, когда устройство защиты подключается раньше его.
- После выполнения монтажа нажатием контрольной кнопки проверяется работоспособность устройства.
Дифференциальный автомат это совмещение автомата и устройства защитного отключения в одном корпусе. Он обеспечивает защиту электрической проводки от короткого замыкания и перегрузки, а также и при изменении дифференциального тока. Установив вместо вводного автомата дифференциальный, можно практически обезопасить и себя, и электропроводку в доме.
Существует две схемы организации подключения: селективная и неселективная. Отличия схем в том, что в первом случае при отклонении параметров на линии отключается только аварийная цепь, а другие остаются в рабочем состоянии.
Пример селективной схемы, когда используется одно общее УЗО на несколько групп, при этом на каждую группу ставится ещё своё отдельное УЗО. Если происходит авария в группе, то сработает защита только для неё, а остальные группы продолжат работать.
При использовании неселективной схемы, выключатся все группы одновременно.
Монтаж в доме без заземления
Заземление — необходимый элемент при подключении потребителей. Такая линия предполагает использование трёх проводов: фазового, нулевого и земли. Но как часто бывает, в высотных домах используется только двухпроводная линия, состоящая из фазы и ноля. Хоть правилами не указано, но возможность установить УЗО в двухпроводной линии имеется.
Для того чтобы подсоединить УЗО без заземления, используется фазовый и нулевой провод. Таким образом, прибор сравнивает значение тока на этих двух проводах. При разнице величин защита срабатывает, и подача электроэнергии прекращается.
Пример подключения к двухпроводной линии
Например, дома имеется две комнаты, в одной установлен бойлер, в другой стиральная машина. Требуется поставить УЗО на каждое устройство, линия однофазная, то есть двухпроводная. Электросеть на остальные розетки и освещение выполняется отдельно. Последовательность этапов установки заключается в следующем:
- Энергопоставляющая компания устанавливает свой автоматический выключатель, тем самым ограничивая максимальное потребление тока в квартире. Этот выключатель называется вводным, имеет два полюса и устанавливается перед прибором учёта энергии.
- С него два провода поступают на вход счётчика и с его выхода подаются на дифференциальное устройство. Фазовый провод (коричневый) подключается к клемме обозначенной буквой L, а нулевой (синий) к клемме c маркировкой N.
- С выхода дифференциального устройства фазовый провод заходит на однополюсные автоматические выключатели в количестве трёх штук. Два на каждую комнату и один на освещение. Нулевой проводник подключается к общей шине. Шина представляет собой проводящую рейку с некоторым количеством зажимов для разветвления проводов.
- Далее фазовый провод с выхода автомата подключается к входам L каждого из двух УЗО, а нулевой проводник с шины заводится на клеммы УЗО с обозначением N.
- После того как первичная коммутация выполнена, от выходов УЗО напрямую пробрасывается кабель до защищаемых розеток в каждую комнату. Важно проследить, чтобы фазовый и нулевой провод не имели отводов и подключались именно к выходу УЗО.
- Выход автоматического выключателя подключается на распределительную коробку для организации освещения и подключения остальных розеток. Туда же заводится ноль с общей шины.
При возникновении пробоя на корпусе стиральной машинки во время его касания через часть тела начнёт протекать электрический ток и УЗО моментально срабатывает, при этом отключив только линию, подходящую к стиральной машинке.
Подбор требуемых параметров для устройств защиты происходит в зависимости от характеристик электрической линии и применяемых приборов. Важным правилом является то, что значение номинального тока предыдущего устройства защиты, выбирается не меньше последующего. Например, вводный автомат 25 А, УЗО 16 А, автоматические выключатели на 16 А и 10 А.
Стоит отметить, что УЗО по внешнему виду напоминает дифференциальный автомат, но существуют визуальные способы отличия:
- некоторые производители указывают на лицевой стороне название прибора;
- для устройства защитного отключения на корпусе указывается только цифра с величиной номинального тока без типа характеристики;
- нарисованная на корпусе принципиальная схема не содержит обмоток расцепителей.
Если возникают сложности с установкой УЗО, лучше обратиться за помощью к специалистам.
Загрузка...
