Узо для чего предназначено

Электричество — одна из инженерных систем, которая обеспечивает наш комфорт. Но то же электричество несет в себе потенциальную угрозу, поэтому электросети должны быть максимально безопасными. Обеспечивают безопасность устройства автоматической защиты. Одно из них — УЗО. Что это за аппарат, от чего он защищает, в чем состоит принцип работы УЗО — обо всем этом и пойдет речь в статье.

Для чего нужно УЗО, как оно устроено и как работает

УЗО — это устройство защитного отключения (альтернативное название — выключатель дифференциального тока, сокращенно ВДТ). Предназначено для отключения питания в случае возникновения аварийной ситуации, которая приводит к появлению тока утечки. Это возможно в двух случаях: при пробое изоляции на землю и при прикосновении человека к токоведущим частям.

Эта картинка поможет представить принцип работы УЗО. В качестве нагрузки выступает лампа накаливания. УЗО сравнивает ток до и после нагрузки. Если разница превышает заданное значение, то устройство срабатывает и размыкает цепь

Принцип его действия можно сравнить с весами с двумя чашами. Сравнивается ток в цепи до и после нагрузки. Как только одна из чаш перевешивает, значит ток нашел «левый» или обходной путь. Чаще всего обходной путь — через пробой изоляции на землю, или через тело человека тоже не землю. То есть, по этому пути часть тока «утекло». Отсюда и название — ток утечки. Ток ушел не по проложенным проводам, а это опасно. И появление тока утечки — сигнал к отключению питания. В УЗО срабатывает реле, разрывая контакт и обесточивая сеть. Это принцип работы УЗО описанный простыми словами — для лучшего понимания назначения и принципа действия.

Как понять что такое ток утечки

Ток утечки возникает когда появляется пробой изоляции на корпус (провод перетерся, нагревательный элемент «пробило» и т.д.). Утечка — это когда вы прикоснулись к корпусу устройства, который находится под напряжением. Прикоснулись одной рукой и сами при этом стоите на токопроводящем полу без обуви или касаетесь еще какого-то заземленного предмета (батарей центрального отопления, например). Через ваше тело потечет ток, причем он «уйдет» через контур заземления, так как это путь с наименьшим сопротивлением. Это и будет тот самый «обходной» путь. В результате «вернувшийся» ток будет меньше и реле на УЗО сработает.

Но, обратите внимание! Прямое прикосновение сразу к фазе и нулю — не наш случай. В этом случае тело воспринимается как нагрузка, а не как утечка. А это штатная ситуация и защита не сработает. Поэтому работайте с электричеством одной рукой, в диэлектрической обуви. И никогда не прикасайтесь сразу к нулю и фазе.

Подключение УЗО в схему повышает безопасность. Особенно это актуально для влажных помещений, таких как санузел

Иногда защита реагирует на неочевидные вещи: соседи заземлились «не туда», плита с пьезорозжигом без заземления, стиральная машина или посудомойка подключены шлангом в металлической оплетке к металлическим же трубам. В общем, ситуаций, в которых образуется ток утечки, немало. Это все тоже токи утечки, но они — следствие ошибок или нарушений. И на них УЗО тоже реагирует. Если отключения происходят без видимых причин, их просто следует выявить. Это непросто, но оставлять без внимания «ложные» отключения не стоит. Причина может нести опасность.

Как выглядит

На лицевой панели УЗО есть переключатель, при помощи которого можно вручную разрывать цепь или приводит устройство в рабочее состояние. На передней панели также есть кнопка «Тест», предназначенная для тестирования работоспособности устройства защиты. При ее нажатии подключается цепь содержащая резистор, которая эмитирует возникновение утечки. Если прибор исправен, он отключит питание — «рубильник» опустится вниз, размыкая контакт.

Важно! Рекомендуется проверять работоспособность УЗО при помощи кнопки «Тест» не реже одного раза в месяц.

Внешний вид УЗО и назначение элементов

В верхней и нижней части устройства есть гнезда для подключения проводов. Вверху подключаются провода, подводящие питание, внизу — линии, которые идут к нагрузке или к нижестоящим устройствам. Через УЗО проходят и фазные провода, и ноль (нейтраль). То есть, при срабатывании, питание отключается полностью.

На корпусе имеются надписи, которые отражают основные параметры. Крепится УЗО на DIN-рейку, для этого есть специфической форы выступы на задней поверхности корпуса. Способы фиксации зависят от фирмы-производителя. Есть модели, которые просто навешиваются, есть с фиксацией при помощи прижимного клапана.

Читайте также:  Оборудование для изготовления пива в домашних условиях

Как обеспечить качественную защиту

Несмотря на явную пользу УЗО, без автомата защиты обойтись не получится. УЗО не реагирует ни на сверхтоки (короткие замыкания), ни на перегрузку. Оно отслеживает только ток утечки. Так что для безопасности проводки необходим еще и автомат. Эту пару — автомат и УЗО — ставят на входе. Автомат обычно стоит до счетчика, защита от утечек — после.

Вместо пары — УЗО+автомат, можно использовать дифференциальный автомат. Это два устройства в одном корпусе. Дифавтомат отслеживает сразу и ток утечки, и короткое, и перегрузку. Его ставят, если есть необходимость в экономии места в щитке. Если такой необходимости нет, предпочитают ставить отдельные устройства. Проще определять повреждение, дешевле замена при выходе из строя.

Для полной защиты электропроводки требуется еще и автомат

Принцип работы УЗО

Состоит устройство защитного отключения из трансформатора, реле и отключающего механизма. Основной рабочий элемент УЗО — дифференциальный трансформатор с двумя первичными обмотками и одной вторичной. Именно он сравнивает токи. Первичные обмотки дифференциального трансформатора имеют абсолютно одинаковые параметры, но включены навстречу друг другу. Через одну обмотку проходит ток, который идет на нагрузку, через вторую — который возвращается с нагрузки.

При исправном состоянии линии, токи, протекающие через обе первичные обмотки, равны, но имеют противоположные знаки. В результате, создаваемые ими электромагнитные поля взаимоуничтожаются. В такой ситуации во вторичной обмотке нет наведенных токов, контакты замкнуты, питание есть.

Принцип работы УЗО можно понять по этой схеме

Как только на контролируемых линиях появляется утечка, в одной из первичных обмоток появляется перевес (на рисунке это обмотка под номером 2). Это приводит к тому, что на вторичной обмотке появляется потенциал. Когда он достигает порогового значения (ток отключения), срабатывает реле, отключая питание. Это и есть принцип работы УЗО.

В общем, УЗО — несложное устройство, но очень полезное, так как именно оно отвечает за безопасность. Для вашей безопасности и безопасности ваших детей, настоятельно рекомендуем установить в щит устройство защитного отключения.

Коротко о параметрах УЗО

Несмотря на не слишком сложное устройство, параметров, по которым надо подбирать УЗО немало. Это:

    Количество фаз и номинальное напряжение. Для однофазной сети все понятно — только устройства для 220 В. Для трехфазной могут быть варианты. На входе обычно ставят приборы для одновременного отключения всех трех фаз (380 В), такие же, но меньшего номинала ставят на линии питающие трехфазную нагрузку. На нагрузку, подключаемую к одной из фаз, ставят однофазные модификации (на 220 В).

Даже необязательно смотреть на надписи: УЗО однофазное от трехфазного отличить просто

Все эти параметры выбираются при составлении схемы, так как для выбора важно сечение провода, подключаемая нагрузка и еще много деталей. Так что для начала надо определиться с количеством и мощностью потребителей (лампочек, крупной и мелкой бытовой техники, нагревателей и т.д.).

Что такое противопожарное УЗО

Умные головы придумали как использовать принцип работы УЗО не только для защиты человека от поражения электротоком при повреждении изоляции. То же устройство можно использовать для предотвращения пожаров. Конструктивно они ничем не отличаются, просто рассчитаны на большие токи утечки.

Как работает УЗО в этом случае? Как известно, при протекании токов температура проводников повышается. При достаточной силе тока нагрев может быть настолько большим, что способен вызвать пожар. Если на вводе в дом поставить аппарат с током утечки 100 мА и выше, человека от поражения электротоком оно не спасет, а вот возникновение пожара очень даже может предотвратить. Как? Вполне может статься, что одно из устройств защиты окажется неисправным. Изоляция фазы будет испорчена, что рано или поздно приведет к пожару. Может оказаться так, что повреждение окажется на незащищенной части линий. Вот в этом случае противопожарное УЗО отключит питание. Это будет значить, что «утекать» стало слишком много и надо провести ревизию проводки: измерить изоляцию, проверить нагрев и т.д.

После счетчика ставят противопожарное УЗО

Ставится противопожарное защитное устройство после счетчика. Если говорить о параметрах, минимальный отключающий ток — 100 мА. Тип — лучше селективный, а вот время выдержки выбирайте сами. Селективность спасет от ложных срабатываний. Ниже, после противопожарного УЗО, ставят защиту на линии, выбирая отключающий ток утечки в зависимости от типа нагрузки.

Если следовать ГОСТу, то на линии освещения, расположенные в помещениях с нормальными условиями эксплуатации установка защитных устройств необязательна. То есть, на линии, которые ведут к освещению, «персональные» УЗО и автоматы можно не ставить.

Производители

Официального рейтинга производителей УЗО не существует, поэтому следует ориентироваться на отзывы практикующих электриков. Как правило, при сборке «навороченного» щита, специалисты рекомендуют использовать продукцию трех европейских фирм:

  • ABB (шведско-швейцарская компания);
  • Legrand (Франция);
  • Schneider Electric (Франция).

В каталогах вышеперечисленных производителей, чаще будут встречаться альтернативные названия устройств защиты дифференциального тока. УЗО — выключатель дифференциального тока (ВДТ). Дифавтомат — автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ).

Компания Schneider Electric («Шнейдер Электрик») разработала линийку устройств Easy9, относящихся к среднему ценовому сегменту.

Читайте также:  Как сваривают ленточные пилы

Многих электриков не устраивает качество продукции таких компаний, как IEK, TDM, DEKraft, EKF.

Главное назначение УЗО, защита людей от ударов электротоком в двух случаях. Первый это непосредственное касание электропроводов, второй — случайное прикосновение к металлическим корпусам, оказавшихся под напряжением.

Термины статьи

  • Косвенное прикосновение — случайное касание людьми или животными токопроводящего корпуса прибора, который попал под напряжение.
  • Прямое прикосновение — касание людьми или животными проводов под напряжением.

Функциональное назначение УЗО

Функциональное назначение УЗО, это защита от косвенного прикосновения. Электрический прибор может оказаться под напряжением из-за разнообразных аварийных ситуаций. Например:

  • Нарушение изоляции электропровода;
  • Неисправность устройств, входящих в конструкцию электроприемника;
  • Ослабление электрических контактов. Например, ослаб контакт в розетке, люстре, светильнике, внутри бытового прибора. Яркий пример такой ситуации – стиральная машина бьет током;
  • Обрыв проводов скрытой проводки.
  • Выполняя основные назначения, в следящем режиме, УЗО контролирует состояние изоляции проводов.

Дополнительное назначение УЗО

Но защита от косвенного прикосновения, не единственное его назначение. УЗО защищает и от прямого касания электропроводов.

Поясню. Если в цепи установлено УЗО и человек касается электропровода, ток начинает «утекать» через человека в землю. Нарушается баланс прямых и обратных токов, за которым следит УЗО, правильнее сказать, УЗО отслеживает сумму всех токов в цепи, где установлено.

При нарушении суммы токов УЗО переходит из режима отслеживания в режим защиты и отключает электроцепь от питания.

Векторная сумма электротоков называется дифференциальный ток. В безаварийной цепи, он равен нулю. Дифференциальные токи отклоняются от нулевого значения при появлении токов утечки. Токи утечки появляются при повреждении защитной изоляции электропроводов. Также, токи утечки могут возникать и без повреждений изоляции, например, ослабли или раскрутились места подключения токоведущих проводов.

УЗО и противопожарная защита

Противопожарная защита это еще одно назначение УЗО. Для противопожарной защиты УЗО монтируется на вводе питания, после электросчетчика, в паре с вводным автоматом, после него.

Важно! УЗО не защищает от перегрузок в сети и от коротких замыканий. Для этого нужны автоматические выключатели, они же, автоматы защиты. Если позволяют средства, то монтируется универсальное устройство «два в одном». Это УЗО + Автомат Защиты. Называется устройство дифференциальный автомат защиты.

Выводы

Определено следующее назначение УЗО:

  • Отслеживать дифференциальные токи в электроцепи, где установлено. Возникают дифф. токи при повреждении изоляции токоведущих элементов и замыкании их на «землю»;
  • УЗО сравнивает дифф. ток в цепи со значением тока срабатывания;
  • УЗО отключает защищаемую электрическую цепь, если I срабатывания ≥ 3 I дифф.тока.
  • Защита живых существ от поражения электротоком при случайном прикосновении к корпусам приборов, оказавшихся под напряжением. Чаще из-за повреждения изоляции проводов сети или проводов в приборах;
  • Защита от прямого прикосновения к проводам под напряжением;
  • Контроль состояния изоляции кабелей, проводов и электроприемников;
  • Уменьшение вероятности пожаров от замыкания проводящих частей на землю.

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

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

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

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

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

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

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

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.

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:

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

Типы и классификация

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;
    • По способу действия:
      • не имеющие вспомогательного питания;
      • подключаемые к вспомогательному питанию;
      • с питанием и автоматическим отключением при его отказе;
      • По способу установки:
        • стационарные, с монтажом на DIN рейку;
        • переносные, с гибкими удлинителями;
        • По числу полюсов:
          • двухпроводные с одним полюсом;
          • двухполюсные;
          • трехпроводные двухполюсные;
          • трехполюсные;
          • четырехпроводные трехполюсные;
          • четырехполюсные;
          • По виду защиты от перегрузок:
            • оснащаемые защитой от перегрузок;
            • без защиты;
            • По возможности регулирования:
              • не регулируемые.
              • с плавной регулировкой;
              • со ступенчатой регулировкой;
              • 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.

                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?

                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.

                Ссылка на основную публикацию
                Adblock
                detector