Что такое УЗО в электрике: разновидности, принцип работы. Виды и типы узо Схема трёхфазного подключения

Содержание:

Одним из приборов, имеющих большое значение в электротехнике является устройство защитного отключения . Его основное назначение заключается в отключении от питания всей электрической сети или ее отдельного участка путем размыкания контактов. Таким образом, обеспечивается защита от и предотвращение пожаров. В современной электротехнике применение этих приборов во многих случаях становится обязательным, поэтому, нередко возникает вопрос, как правильно выбрать УЗО. Эти защитные устройства применяются не только в однофазных, но и в трехфазных сетях под различными нагрузками, следовательно, их выбор осуществляется в зависимости от конкретных условий эксплуатации.

Назначение УЗО и принцип работы

Главной задачей УЗО является нейтрализация токов при возникновении различных повреждений в электроустановках. Устройство защитного отключения служит наиболее эффективным защитным средством. В отличие от предохранителей или автоматов, УЗО способны разорвать цепь за доли секунды и спасти человеческую жизнь.

Опасность представляет не только вероятность прямого поражения электротоком. Иногда бывает достаточно простого прикосновения к деталям приборов и устройств, находящихся под напряжением. Поэтому, защитные устройства должны срабатывать своевременно. Для того, чтобы правильно решить задачу, как подобрать УЗО для дома, должны учитываться условия, в которых он будет функционировать.

Другой тип относится к электронным защитным устройствам, требующим подключения к внешнему источнику питания. В связи с этим надежность защиты снижается, поэтому такие УЗО применяются реже. При выключении дополнительного питания они отключают сеть автоматически, при возобновлении питания сеть так же автоматически включается. Отдельные конструкции приборов не предусматривают автоматического включения цепи, когда возобновляется подача питания.

Как подобрать УЗО по мощности

Классификация УЗО

По назначению:

  • УЗО без встроенной защиты от сверхтоков (ВДТ) - размыкает контакты при увеличении дифференциального тока выше определенного значения;
  • УЗО с встроенной защитой от сверхтоков (АВДТ) - ВДТ с функцией отключения токов КЗ и токов перегрузки.
    В свою очередь, АВДТ подразделяются на группы по характеристике мгновенного расцепления, т.е.: ВДТ - УЗО, АВДТ - диф. автомат.

По способу управления:

  • УЗО, функционально зависящие от напряжения цепи;
  • УЗО, функционально не зависящие от напряжения цепи (Размыкающиеся и неразмыкающиеся при исчезновении напряжения в сети).

В зависимости от числа полюсов и токовых путей:

  • Двухполюсные (однофазные УЗО, подключается фаза и рабочий ноль);
  • Четырехполюсные (трехфазные УЗО, подключаются 3 фазы и рабочий ноль).

По условиям функционирования при наличии составляющей постоянного тока:

По условиям устойчивости к нежелательному срабатыванию от воздействия импульсов напряжения:

  • Общего типа - УЗО без выдержки времени.
  • Типа S-УЗО с выдержкой по времени 0,1-0, 5 сек. Такие УЗО применяются для обеспечения селективности - отключения поврежденной части электрической цепи. Пример: вводное УЗО с выдержкой времени 0,5 сек, УЗО на отходящей линии с выдержкой 0,1 сек. При повреждении на линии через 0,1 сек отключится УЗО на отходящей линии, а вводное отключиться не успеет.

Также УЗО классифицируют по виду установки (стационарного и подвижного исполнения), по способу защиты от внешних факторов (защищенные и незащищенные), по способу монтажа (поверхностный, утопленный или панельно-щитовой монтаж).

Маркировка УЗО

Каждый ВДТ (АВДТ) должен иметь стойкую маркировку с указанием всех или, при малых размерах, части следующих данных:

  1. Наименование изготовителя или торгового знака (марки);
  2. Обозначение типа, каталожного номера или номера серии;
  3. Номинальное(ые) напряжение(я);
  4. Номинальная частота, если ВДТ разработан для частоты, отличной от 50 и/или 60 Гц
  5. Номинальный ток;
  6. Номинальный отключающий дифференциальный ток;
  7. Уставки отключающего дифференциального тока для ВДТ с несколькими значениями отключающего дифференциального тока;
  8. Номинальная наибольшая включающая и отключающая коммутационная способность;
  9. Степень защиты (только в случае ее отличия от IP20);
  10. Рабочее положение, при необходимости;
  11. Номинальная наибольшая дифференциальная включающая и отключающая способность, если она отличается от номинальной наибольшей включающей и отключающей способности;
  12. Символ для устройств типа S;
  13. Указание, что ВДТ функционально зависит от напряжения сети, если это имеет место;
  14. Обозначение органа управления контрольным устройством - буквой Т;
  15. Схема подключения;
  16. Рабочая характеристика при наличии дифференциальных токов с составляющими постоянного тока.

Маркировка должна быть нанесена либо непосредственно на ВДТ, либо на табличке (ах), прикрепленной(ных) к ВДТ, и должна быть расположена так, чтобы быть видимой после установки ВДТ.

Если габариты устройств не позволяют нанести все указанные выше данные, то по крайней мере маркировка по пунктам 5), 6), 14) должна быть видимой после монтажа. Информация по пунктам 1), 2), 3), 10), 11) и 15) может быть нанесена на боковых или задней поверхностях устройства и быть видимой только до установки. Информация по пункту 15) может быть нанесена на внутреннюю поверхность любой крышки, которую нужно снимать для присоединения питающих проводов.

Информация по остальным пунктам должна быть приведена в эксплуатационной документации и каталогах изготовителя.

Выводы, предназначенные исключительно для соединения цепи рабочего нулевого проводника, должны быть обозначены буквой N. Выводы, предназначенные для нулевого защитного проводника, если он имеется, должны обозначаться символом (по ГОСТ 29322).

Пример маркировки


1 - С 16- перед нами диф. автомат с током отключения 16А.
2 - Уставка по дифференциальному току - 100 мА.
3 - Аппарат предназначен для сетей 230 В
4 - Защита от перенапряжений. При повышении напряжении в сети больше 270 В произойдет отключение.
5 - Диф. автомат АС типа, т.е. реагирует лишь на переменную составляющую тока.

Где применяется УЗО?

Для того чтобы ответить, где необходимо использовать УЗО, обратимся к ПУЭ (7 издание), а именно пунктам 7.1.71-7.1.85. Сделаем «выжимку» из этих требований:

  • УЗО необходимо для отключения поврежденных участков цепи и для предотвращения поражения током человека или возгорания проводки;
  • УЗО применяется на групповых линиях, питающие штепсельные розетки розетки для переносных электроприемников;
  • В жилых зданиях УЗО рекомендуется устанавливать на квартирных щитках, допускается их установка на этажных щитках. Для частного дома - в распределительном щитке или ВРУ;
  • Рекомендуется применять УЗО с функцией отключения сверхтоков (диф. автомат) для линий, питающих штепсельные розетки. В случае если таких линий много, в целях экономии можно использовать после УЗО группу автоматических выключателей. (п. 7.1.79);
  • Для линий, питающих штепсельные розетки, необходимо применять УЗО с диф. током срабатывания не более 30 мА. (п. 7.1.79). Для защиты от возгорания используются УЗО на 300 мА. Такое УЗО устанавливают после счетчика, до распределения на отходящие линии;
  • Уставка (предельно допустимое значение параметра) по времени у вводного УЗО должна быть больше в 3 раза, чем уставка УЗО на отходящих линиях. Это обеспечит селективность защиты. То есть при повреждении на отходящей линии, вводное УЗО не успеет сработать, и отключиться лишь поврежденный участок. (п 7.1.73);
  • УЗО не должно срабатывать при исчезновении в сети напряжения.

Где ставить?

Ставим в распределительных квартирных щитках и щитках частных домов на линии, питающие розетки. Для трехфазных приемников (например, трехфазных станков) применяем четырехполюсное (3-х фазное) УЗО, для однофазных – двухполюсное (однофазное) УЗО. Применять 3-х фазное УЗО для 3 отходящих линий нельзя. Несимметричная нагрузка вызовет ложное срабатывание УЗО (например, после 3-х фазного УЗО, фазы ушли на разные постройки).

ВАЖНО!
Нельзя применять УЗО для оборудования, отключение которого может повлечь опасные для потребителя ситуации. Например, отключение пожарной сигнализации и автоматики (см. ПУЭ 7 издание п 7.1.81.). Дело в том, что после УЗО идут несколько групп автоматов, и при повреждении на одной из групп будут погашены все линии. Таким образом, наиболее важное оборудование будет отключено.

Дифференциальный автомат или УЗО?

Дифференциальный автомат от УЗО можно отличить следующими способами:

Выбор УЗО

В большинстве случаев подойдет следующее решение: после вводного автомата устанавливаем УЗО 100 мА, а на отходящие линии - 30 мА. На отдельную линию во влажное помещение, например в ванную комнату, устанавливаем УЗО на 10 мА. Номинальный ток УЗО должен быть не меньше тока автомата, устанавливаемого перед УЗО.

УЗО электромеханическое или электронное?

Для бытового использования вполне подойдут электромеханические УЗО, кроме того они дешевле электронных и не требуют внешнего питания для их функционирования. В следующем видео автор демонстрирует способ определения типа УЗО.

Когда применять адаптер с УЗО?

В старых квартирах, деревенских домах, дачах не всегда имеется заземление, и как следствие УЗО не предусмотрено. Поэтому для обеспечения безопасности при использовании электрооборудования можно применять адаптер с УЗО.

Используется обычно для кухонных плиток, водонагревателей, стиральных машин – электрооборудования с металлическим корпусом и сложной схемой.

В большинстве случаев подойдет адаптер на 16 А с током срабатывания на 30 мА.

Схема однофазного подключения



Для простоты, наглядности и наиболее легкого восприятия на схеме изображены 2 линии. Подобные схемы обычно применяются в квартирах многоэтажек. Пусть с 1 линии питается электрическая плита , а со второй – ванная комната. Из соображений безопасности, для влажного помещения выбрали УЗО с меньшим диф. током. Приведенная схема обеспечивает селективное защитное отключение (избирательное). Например, при повреждении в эл. плитке (линия 1) сработает УЗО 30 мА. При этом ванная комната (линия 2) останется в работе. Так же и в обратном случае. В случае пожара, плавки проводов, ток утечки будет расти. По мере его увеличения последовательно отключатся сначала линия 2, потом линия 1. Когда диф. ток превысит значение в 100 мА, сработает вводное УЗО и отключит ввод. УЗО 100 мА называют противопожарным.

Схема трёхфазного подключения



Привожу пример подключения 3-х фазного УЗО в ВРУ (вводном распределительном устройстве) частного жилого дома. Предусмотрено 3-х фазное подключение т.к. предполагается, что в доме есть 3-х фазная нагрузка (станки, электротопление, насосы). Разрешенная мощность для жилых домов физ. лиц 15 кВт, мощность ограничена вводным автоматом на 25 А. Для простоты и наглядности привожу по одному 3-х фазному и 1 фазному подключению . Предполагается, что подключена баня, сарай (схема подключения идентична схеме подключения дома). В качестве вводного использую УЗО на 100 мА (противопожарное) с выдержкой времени. Выдержка времени нужна для избирательного отключения построек, т.к. на каждую постройку есть свое противопожарное УЗО на 100 мА без выдержек, за которым следуют защитные (10 мА и 30 мА).

Видео о правильном подключении УЗО на примере квартирного щитка:

Основные проблемы

Ниже приведены основные проблемы, которые принято обычно связывают с неправильной работой УЗО.

Срабатывает УЗО на водонагревателе

При диагностировании такого случая, для начала, необходимо исключить неисправность в самом устройстве защиты или старение изоляции проводки. Для этого достаточно подключить любой другой прибор в линию, питающую водонагреватель. В случае, если отключения не произошло, необходимо искать проблему в водонагревателе.

Почему выбивает УЗО на водонагревателе?
Основная причина - нарушение электрической цепи внутри бойлера. Как показывает практика, наиболее распространенное явление – нарушение изоляции питающего провода внутри корпуса. Неизолированный провод касается металлического корпуса водонагревателя и цепь замыкается через землю. То есть ток в обратном проводе становится меньше чем в прямом, что вызывает срабатывание УЗО. Рассмотрим схему:


В исправном бойлере нет тока утечки на землю (РЕ) потому что нет электрической связи с корпусом. Поэтому ток в фазном и нулевом проводе одинаков - УЗО не срабатывает. Теперь рассмотрим случай повреждения цепи внутри водонагревателя:


В таком случае цепь замыкается по земле в обход УЗО. Баланс прямого и обратного тока в УЗО нарушается, и устройство срабатывает.

Выбивает УЗО при включении стиральной машины

Причиной отключения стиральной машины может так же являться нарушение цепи, как и в случае с водонагревателем. Проблема решается аналогичным способом – разбираем машинку и ищем нарушения изоляции проводов. Как показывает практика, в 9 из 10 случаев причина кроется именно в этом.

Также возможен и более «интересный» случай. Дело в том, что в момент пуска электрического двигателя (пуска стиральной машины) происходят сложные электромеханические и электромагнитные процессы в цепи. Двигатель машинки изменяет форму потребляемого тока (возникают апериодические составляющие постоянного тока), эти изменения «расцениваются» УЗО как аварийный режим и происходит отключение. Помимо этого, цепь управления некоторых стиральных машин запитывается постоянным током . В цепи управления так же возможны незначительные утечки. Поэтому можно «отстроиться» от ложных срабатываний сменив УЗО на больший номинал (30 мА вместо 10 мА) или применив УЗО типа АС (вместо А). Напомню, УЗО типа АС реагирует лишь на изменение периодического тока, что вполне достаточно для бытового применения.

ВАЖНО!
Некоторые производители рекомендуют защищать свою продукцию только УЗО типа А, поэтому перед заменой УЗО сверяемся с паспортом на бытовую технику.

УЗО срабатывает без нагрузки

В этом случае могут быть 2 проблемы: неисправное УЗО или проблемы в проводке, например нарушение изоляции провода, что приводит к утечке тока на землю.

Как работает УЗО, куда его ставят и зачем оно нужно? Если вы узнаете ответы на эти вопросы, ваша квартира или дом станут более защищенными и безопасными для проживания. Ведь устройство защитного отключения (УЗО) предохраняет жилище от возгорания проводки и следующими за этим случаем неприятностями. Поэтому с конструкцией, способом установки и расчетом его номиналов должен познакомиться каждый предусмотрительный домовладелец.

УЗО – что это такое и как оно работает

Расшифровывая аббревиатуру УЗО в электрике, мы подразумеваем особый узел, размыкающий цепь в случае возникновения нештатной ситуации в системе. Под такой ситуацией в первую очередь понимается утечка тока в квартире или доме, спровоцированная человеком, который коснулся оголенного провода или контакта. В этом случае тело будет использовано, как проводник, по которому ток уйдет в условную землю, а в электросети зафиксируется скачек силы, измеряемый в тысячных долях ампера (мА).

На такие скачки обычные автоматические предохранители не реагируют. Они размыкают цепь только после фиксации дисбаланса силы тока величиной от 1 до 4 ампер (выше номинального). Спасти человека от оголенного провода может только УЗО – более чувствительный прерыватель, реагирующий на 10-30 мА. Именно он размыкает цепь до того, как неосторожный пользователь успевает испугаться "укуса" тока. В итоге, благодаря такому прерывателю, после контакта с оголенным проводом у нас остаются только неприятные воспоминания, а не тяжелая травма или инвалидность.

Кроме того, УЗО реагирует на опасный нагрев электропроводки, причиной которого может стать как короткое замыкание , так и скачок характеристик тока, спровоцированный сбоем на линии. Устройство защищает сеть и от подключения электроприборов с излишне высокой мощностью, которые разогревают проводку до температуры кипятильника, поэтому в электротехнике принято использовать особый термин – противопожарное УЗО.

Типовые разновидности устройств – 3 классификации

Зачем нужно УЗО в квартире или доме, мы уже разобрались. Теперь нам стоит изучить стандартные разновидности таких прерывателей. При этом мы будем использовать три способа классификации: по полюсам, по конструкционным особенностям и по особенностям функционирования. Первый способ классификации предполагает деление товарной номенклатуры подобных устройств на 2-полюсную и 4-полюсную группы. Модуль из первой группы монтируют исключительно в однофазные (бытовые) электросети. Устройства из второй группы ставят на трехфазную (промышленную) сеть энергоснабжения.

Выбирая УЗО по конструкционным особенностям, мы имеем дело с двумя группами – электромеханической и электронной. В первую входят энергонезависимые прерыватели, которые продолжают работать даже после обрыва нулевой линии в проводке. Во вторую группу включают энергозависимые прерыватели, которые нуждаются в постоянном питании, поскольку их главный компонент – не дифференциальный трансформатор, а электронная плата.


Третий способ – классификация по функциональности – выделяет несколько типов прерывателей: AC, А B, F, G. Тип АС ориентирован на синусоидальный ток и нарастающие нагрузки, причем чтобы такое устройство сработало, достаточно и резкого скачка, и плавного увеличения характеристик. Тип А реагирует на пульсирующий постоянный и переменный ток, при этом нагрузки могут расти как постепенно, так и скачками. Тип B – это классический промышленный автомат, и в квартире вы его, скорее всего, не увидите, а F и G – это противопожарное УЗО, применяемое как в быту, так и на производстве.

Разумеется, полная классификация прерывателей не ограничивается вышеприведенными способами, да и групп в каждом случае будет немного больше, чем мы указали, но упомянутых вариантов вполне достаточно, чтобы понять, какими прерывателями следует пользоваться в квартире или ином жилом помещении.

Сколько и каких УЗО нужно для вашей квартиры или дома

Перед тем, как выбрать УЗО для квартиры или дома, нам необходимо оценить потребности и ожидания владельца жилища, которому нужна такая защита. Итак, с помощью такого прерывателя мы хотим оградить себя от следующих неприятностей:

  • поражения домочадцев электрическим током;
  • пожара в проводке, розетке или самом электроприборе;
  • выхода из строя дорогой бытовой техники;
  • замыкания или пробоя в сыром помещении (в ванной комнате, например).

При этом нам необходимо подобрать УЗО с нужным нам уровнем чувствительности, чтобы такое устройство не срабатывало на "ложные вызовы", спровоцированные электропроводкой. В итоге в городской квартире практикуется такая схема применения: противопожарное УЗО на центральной линии, отдельный прерыватель для кухни, отдельный модуль для ванной комнаты и еще одно устройство для всех остальных помещений (коридор, зал спальня). Причем хорошим тоном считается применение обособленных УЗО для водонагревателей и стиральных машин.


Все квартирные блоки относятся к 2-полюсным разновидностям и АС-типа. Исключением может быть лишь блок, рассчитанный на борьбу с пожаром – он относится к G-типу. В частном доме практикуется немного иная схема: противопожарное УЗО на центральной линии и прерыватели для каждой ветви, питающей отдельные комнаты. То есть количество штатных модулей безопасности должно равняться числу комнат или функциональных зон в жилище. Плюс сюда нужно прибавить отдельные УЗО для бойлеров и насосных станций.

"Домашние" устройства могут относиться как к 2-полюсным, так и к 4-полюсным типам, в зависимости от числа фаз в линии энергоснабжения дома. Противопожарное УЗО будет принадлежать к F или G типу, а остальные модули – к АС-типу. При этом для частного дома лучше выбрать энергонезависимый вариант прерывателя – электромеханическое УЗО.

Как вычислить параметры конкретного прерывателя

Итак, мы определились с числом прерывателей и схемой их размещения, но выбор УЗО для дома или квартиры на этом не заканчивается. Перед покупкой конкретных моделей нам нужно выполнить расчет их характеристик. Без этого модуль будет срабатывать сам по себе, раздражая владельца частного дома или квартиры. Чтобы рассчитать УЗО максимально точно, проектировщики электросетей используют такие параметры, как мощность подключаемых к линии электроприборов, величину тока утечки и даже длину проводки.

Например, расчет прерывателя для комнаты с суммарным энергопотреблением 5 кВт, подключенной к счетчику на 220 вольт проводом 11-метровой длины, начинается с определения максимального тока потребления, в данном случае это 22,7 А (5000/220). Далее идет определение тока утечки в проводах и электроприборах – это около 11 и 9 мА (ток фазы минус ток нейтрали), после чего мы подбираем из модельного ряда УЗО с параметрами, наиболее близкими к данным величинам – 22,7 А и 20 мА. Это будет автомат на 25А/20мА, причем перед тем, как рассчитать окончательные параметры, все значения нужно увеличить хотя бы на 30 процентов. В итоге, на линию обслуживания такой комнаты нам придется поставить прерыватель на 32А/30мА. Вот и все, теперь вы знаете, какое УЗО выбрать в данном случае.


Если долгие вычисления вас утомляют, вместо того, чтобы делать точный расчет, вы можете воспользоваться стандартными рекомендациями по характеристикам прерывателя, которые звучат следующим образом:

  • Для противопожарного модуля нужны параметры на уровне 62А/300 мА.
  • Для ванной комнаты и детской подойдет модуль на 16А/10 мА.
  • В комнаты без энергоемких электроприборов (холодильника, стиральной или посудомоечной машины) можно поставить блок на 25А/30мА.
  • На линию питания бойлера или кухни (или иного энергоемкого помещения) лучше установить прерыватель на 40А/30 мА.

Если вы запомните эти данные, вам не понадобится делать сложный расчет и подбирать УЗО по мощности и прочим параметрам. И пусть вас не пугают большие значения силы тока – при 40 амперах блок не отключается от сети (как автомат), а полностью расплавляется. А 30 мА дифференциального тока, при которых, не напугают даже подростка.

Как установить устройство – пример с бойлером

Технически УЗО поставить очень легко – зачищайте контакты от изоляции и фиксируйте их прижимными винтами.

Рассмотрим пример подключения прерывателя к бойлеру Термекс:

  • Тестируем контакты проводки и находим линию и нейтраль.
  • Заводим нейтраль в гнездо УЗО, маркированное литерой "N".
  • Заводим линию в свободное гнездо с той же стороны. При этом, чтобы прерыватель включился в работу, подсоединение к сети можно выполнить как сверху, так и снизу корпуса блока.
  • Соединяем свободные контакты в корпусе УЗО с соответствующими разъемами бойлера.

Готово! Теперь электроприбор будет работать под защитой. Только не забывайте тестировать УЗО хотя бы раз в месяц. Для этого достаточно нажать кнопку "Тест" на корпусе. И если прерыватель разомкнет цепь, то он полностью работоспособен.

Любая электрическая сеть должна иметь устройство защиты, но, что такое УЗО и какой принцип его действия знает далеко не каждый. Расшифровка аббревиатуры выглядит так – устройство защитного отключения.

Этот электрический низковольтный аппарат предназначен для выключения защищаемого участка цепи при создании дифференциального тока, превышающего номинальное значение для этого прибора.

В нашей статье постараемся подробно разобрать устройство и принцип действия УЗО, рассмотреть существующие разновидности и разобраться с тем, какую информацию содержит маркировка устройств защитного отключения.

Устройство контура заземления УЗО является РЕ-проводником нейтральных токопроводящих корпусов или деталей электрических механизмов с сопротивлением не выше 4 Ом.

При возникновении тока утечки указанные элементы оборудования могут быть под напряжением, что представляет опасность для жизни человека и животных при соприкосновении с ними, а также для имущества в целом.

Спасти от получения электротравм - призвание обзорных аппаратов. При обнаружении тока утечки они отключают напряжение.

Наибольшая опасность кроется в том, что такие нарушения в цепи являются невидимыми и в редких случаях ощутимыми, когда при касании к прибору можно почувствовать легкий удар током.

Основной причиной этого явления служит нарушение изоляционного слоя проводки. Неконтролируемые процессы могут нанести большой вред, поэтому защитное оборудование обретает большую популярность в бытовых условиях.

Воздействие токопроводящих сетей на человеческий организм может обернуться плачевными последствиями. Эта проблема была решена с помощью контрольно-измерительных приборов УЗО, относящихся к защитному сегменту. Основные требования по монтажу и использованию описаны в МЭК 60364

Применение УЗО получило наибольшее распространение в с переменным током и заземлением нейтральной линии, а также с показателями напряжения до 1 кВт в формате бытового электроснабжения.

Конструктивное исполнение УЗО

Опциональные особенности защитного механизма помогут разобраться в принципе действия УЗО, а именно воспроизводимую реакцию аппарата на утечку тока.

К ключевым рабочим узлам относятся:

  • трансформаторный дифференциальный датчик;
  • пусковой орган - механизм, разрывающий некорректно функционирующую электроцепь;
  • контрольный блок.

К датчику подключены встречные обмотки – фаза и ноль. При нормальном режиме работы сети, эти полупроводниковые элементы образуют в сердечнике магнитные потоки, имеющие противоположное направление по отношении друг к другу. За счет этого магнитный поток равен нулю.

Принцип действия/работы УЗО состоит в следующем: подача тока с фазной линии на контрольное сопротивление и после этого - на нейтральный провод, минуя датчик.

Таким образом создаются условия разных показателей тока на входе и выходе прибора. Этот дисбаланс и должен привести к запуску узла отключения.

В зависимости от разработчиков, схемотехническое устройство может разниться, однако принцип, используемый в работе УЗО, будет идентичный у всех моделей.

Принцип срабатывания защитного механизма

Рассмотрим, для чего нужно использовать УЗО. Функционирование защитного прибора основано на измерительном методе.

Фиксируются входящие и выходящие параметры протекающих через трансформатор токов. Если первое значение больше, чем второе, это означает, что в электроцепи происходит утечка тока и прибор воспроизводит отключение. Если параметры идентичны, устройство не срабатывает.

Целесообразность использования УЗО

Рассмотрим, для чего нужно использовать УЗО и от каких негативных факторов воздействия устройство обеспечивает защиту.

В первую очередь - замыкание фазы на корпус электротехники. В основном к проблемным участкам относят ТЭНы нагревателей и стиральных машин. Стоит заметить, что пробой образуется только в том случае, когда теплообразующая деталь нагревается под действием тока.

Также при некорректном подключении проводов. Например, если используются скрутки без клеммной коробки, которые в последующем утапливаются в стене и закрываются слоем штукатурки. Поскольку поверхность имеет повышенную влажность, эта скрутка и будет пробоем, дающим утечку в стену.

Дифференциальный защитный механизм в этом случае будет постоянно выполнять обесточивание линии пока участок полностью не высохнет или пока не будет переделан соединительный узел.

Автоматическая защита эффективно применяется в условиях быта: в электрических группах для ванной комнаты, кухни и розетках, с большим количеством питающихся приборов. Идеальный вариант, когда такого рода устройства установлены на каждой группе розеток

Сфера применения обзорных аппаратов довольно разнообразна - от общественных построек до масштабных предприятий. Ими комплектуются электротехнические конструкции и схемы, предназначенные для приема и распределения: щитки в жилых домах, системы снабжения током для индивидуального потребления и т.д. Главное при этоом – правильно .

Виды приборов и их классификация

Фирмы-разработчики наделяют свои изделия разноплановыми возможностями, которые необходимо учитывать при определении нужного вида УЗО, отталкиваясь от конкретных условий эксплуатации электропроводной сети.

Для того чтобы обычный потребитель сумел подобрать необходимое устройство защитного отключения среди многообразия предлагаемых моделей, была создана классифицирующая система, основанная на следующих характеристиках:

  • принцип срабатывания;
  • род дифференциального тока;
  • задержка по времени отключающего дифференциального тока;
  • количество полюсов;
  • метод установки.

Классификация #1 - по методу включения

Существуют всего два метода включения – электромеханический и электронный. В первом случае автомат отключит питание на поврежденной линии вне зависимости от напряжения сети. Основной рабочий орган – тороидальный сердечник с обмотками.

При образовании утечки, во вторичной цепи формируется напряжение для задействования работы реле поляризации, что и приводит к активации механизма выключения.

Для устройств электромеханического типа не требуется внешнее напряжение. Источником для их срабатывания является дифференциальный ток на линии повреждения

Функционирование аппарата с электронной начинкой полностью зависит от дополнительного напряжения, т.е. требуется внешнее питание. Здесь рабочим органом представлена электронная плата с усилителем.

Внутри такого механизма нет дополнительных источников, аккумулирующих энергию, поэтому для работы схемы используется электричество внешней сети и, если напряжения нет, – устройство не разорвет цепь.

Определение типа устройства: к клеммам пальчиковой батарейки «АА» припаять два провода. Включить УЗО и подсоединить к входу защитного блока, а следующий – к выходу. Линии присоединяют на один полюс. Если аппарат отключится – это означает, что представлен электромеханический тип, если нет – электронный

Пример работы электронного УЗО, установленного на линии с розеткой, откуда питается микроволновая печь: произошел обрыв нулевой фазы, в дополнение к этому, в этот же период образуется неисправность электропроводки СВЧ и происходит замыкание фазы на корпус, т.е. на нем появляется опасный потенциал.

Если дотронуться до печки, электронный тип защиты не будет задействован, т.к. нет питающей сети. Именно по причине ненадежности в сравнении с электромеханическим аналогом этот прибор получил меньшее распространение.

Классификация #2 - по роду тока утечки

Все модели выпускаемых автоматов безопасности дополнительно разделяют по току нагрузки, проходящего через устройство. Они обрабатывают напряжение заданного формата колебаний.

На корпусе всех приборов и в паспорте прописывается номинальное значение рабочего напряжения. Этот параметр должен соответствовать диапазону номинального тока электротехники.

Тип АС будет активирован при моментальном возникновении переменного напряжения утечки в подконтрольной схеме или же при его волнообразном наращивании. Эти аппараты маркируются надписью «АС» или символьным знаком «~».

Наиболее подходящий форм-фактор для бытового применения – УЗО-АС. Модель является самой дешевой из приборов аналогичного действия. В паспорте к электротехнике производители нередко указывают конкретную модель защитного автомата, подходящую для этого изделия

Тип А срабатывает при мгновенном образовании переменного или пульсационного пробойного тока в контролируемой цепи, или при их медленном нарастании.

Такой механизм можно использовать в любых представленных ситуациях. На корпусе автомата нанесена аббревиатура «А» или символ, как на графическом изображении в прямоугольнике .

Чаще всего А-тип подключается к схеме, где воспроизводится регулирование нагрузки посредством обрезания верхушки синусоиды, например, корректировка показателей скорости оборотных движений двигателя тиристорным преобразователем.

УЗО подвида В эффективны для воспроизведения реакции в подчиненной электросхеме постоянного, переменного или преобразованного (выпрямленного) тока утечки.

Это дорогостоящее оборудование, предназначенное для объектов промышленной деятельности. В бытовых условиях они не применяются.

Представленные устройства защиты отключения типа А, В и АС рассчитаны на время активизации 0,02-0,03 с.

Классификация #3 - по типу задержки по времени

Эта классификация предполагает различие по двум типам: S и G. Автоматическую защиту типа S можно охарактеризовать реакцией селективного формата. Выдержка по времени срабатывания соответствует диапазону 0,15-0,5 с. Его целесообразно выбирать в случае группового подключения УЗО.

Согласно схеме, в щитке размещено две нагрузочные группы в виде розетки №1 и №2, на которые подключено УЗО типа А, а на вход помещения второй автомат – S.

Если произойдет пробой в одном пучке, вводной прибор активизируется только тогда, когда коллективное устройство не выполнит свою функцию и не отключит дефектный участок.

Селективность активизирования разрыва цепи можно выполнить, используя другой метод – посредством уставок тока утечки. Этот способ получил наибольшее распространение.

Схема квартирного щитка с двумя группами нагрузки, где подключены два разных типа защитных устройств: АС с уставкой пробоя, и второе А, но с большим значением

Возьмем аналогичную предыдущей схему и видоизменим ее таким образом: групповой автомат выбираем типа АС только уже с уставкой дифтока 0,03 А, а на вводе будет аналогичное устройство только на 0,1 А.

Есть ситуации, когда дифференциальный ток в цепи повреждения превышает номинальные уставки двух приборов защиты. Для первой схемы выборочность не будет нарушена, а во второй – ток отсечки может подать любое из подключенных устройств.

Аппарат форм-фактора G также представлен селективным принципом сработки и обладает выдержкой 0,06-0,08 с. Все описанные выборочные виды рассчитаны на воздействие экстремальных токов – до 15 кА.

Некоторые модели УЗО обладают системой регулирования уставки дифоргана, другие не имеют такой возможности. Однако для бытовых целей подходит второй вариант исполнения

Ток ограничения является важным параметром выбора, т.к. именно за счет этого и обеспечивается безопасность.

Например, в помещениях с повышенной влажностью, питание электроприборов осуществляется с подключением в схему устройств отключения с уставкой 0,01 А. Для стандартных бытовых условий – 0,03 А.

Для организации противопожарной безопасности зданий – 0,1-0,3 А. Рекомендуем ознакомиться с советами по и тонкостями его монтажа.

Классификация #4 - по числу полюсов

Ввиду того что автоматическое устройство функционирует по принципу сравнения величин тока, проходящих через него, то количество полюсов у автомата будет идентично количеству токопроводящих линий.

Двухполюсное УЗО обозначается как 2Р. Его включают в однофазную схему для обеспечения защиты человека и предотвращения возможных причин пожара.

Маркировка четырехполюсных УЗО – 4Р. Они рассчитаны на работу в сети с тремя фазами. Также возможен вариант комбинации установки, например, прибор с четырьмя полюсами вводится в двухпроводную сеть.

Однако при этом будет реализован не весь потенциал устройства, что является экономически невыгодным.

При установке защитного автомата стоит учитывать вероятность того, что ток нагрузки может превысить максимальные рабочие значения устройства. Поэтому дополнительно устанавливается автоматический выключатель с номинальным напряжением не больше, чем рабочий ток системы безопасности

Классификация #5 - по способу установки прибора

Поскольку дифференциальные защитные устройства выполняются в различных корпусах, их можно использовать в качестве стационарных или переносных.

Во втором случае аппарат снабжается удлиняющим проводом. Приборы, фиксирующиеся на din-рейке, что размещается либо в коридоре, либо в квартире.

Также есть варианты исполнения вида и УЗО-вилка. И в первом, и во втором случае любой электроприбор, подключенный посредством такого механизма, при поломке не представляет опасности для человека.

Полная расшифровка маркировочных значений

В обязательном порядке на корпусе устройства присутствует название фирмы-разработчика. Далее следует стандартизированная маркировка с обозначением серийного номера.

Для расшифровки аббревиатуры будем использовать такой пример [F][X]00[X]- :

  • [F] – устройство защитного отключения;
  • [X] – формат исполнения;
  • 00 – цифровые или буквенно-цифровые обозначения серии;
  • [X] – количество полюсов: 2 или 4;

    • Расшифровка аббревиатуры: 1 – бренд; 2 – тип устройства; 3 – селективный вид; 4 – соответствие европейским стандартам; 5 – номинальный рабочий ток и уставка; 6 – максимальное переменное рабочее напряжение; 7 – номинальный ток, который прибор может выдержать; 8 – дифференциальная включающая и отключающая способность; 9 – электросхема; 10 – ручная проверка работоспособности; 11 – маркировка положения переключателя

    К максимальным параметрам, на которые рассчитаны устройства, относятся: напряжение Un , ток In , дифференциальное значение тока размыкания цепи IΔn , способность включения и отключения Im, коммутационная способность при замыканиях Icn .

    Основные маркировочные значения должны быть расположены таким образом, чтобы оставаться видимыми после установки прибора. Некоторые параметры могут наноситься сбоку или на задней панели, видимые только до монтажа изделия.

    Выходы, предназначенные только для подсоединения нулевого провода, обозначаются латинским символом «N ». На отключенный режим УЗО указывает символ «О » (окружность), включенный - короткая вертикальная черта «I ».

    Не на каждое изделие нанесены оптимальные температурные показатели окружающей среды. В тех моделях, где есть символ - это значит, что диапазон рабочего режима от -25 до + 40 °C, если нет никаких обозначений - имеются в виду стандартные показатели от -5 до +40 °С.

    Выводы и полезное видео по теме

    Видеоматериал с подробным обзором всех составляющих элементов обзорных механизмов защиты, их предназначения и принципа взаимодействия друг с другом:

    У вас остались вопросы по принципу действия или классификации устройств защитного отключения? Или вы хотите дополнить изложенный материал полезными сведениями? Пишите, пожалуйста, свои уточнения в блоке комментариев, задавайте вопросы – эксперты и компетентные посетители нашего сайта постараются максимально развернуто вам ответить.

Отличие характеристик УЗО типа А и АС

Устройство защитного отключения отличаются конструкцией, внутренним устройством (электромеханические и электронные), родом дифференциального тока утечки, значением выдержки времени и защитой тока утечки в однофазных или трехфазных сетях.

Род тока утечки может быть не только чисто синусоидальным 50 Гц, он может быть также пульсирующим постоянным или непрерывным постоянным. Вид дифференциального тока утечки зависит от места возникновения неисправностей. Например, нарушение изоляции сетевого провода устройства, пробой диодов выпрямительного блока электротехники и утечка пульсирующего постоянного тока по нагару, на корпус прибора и т. д.

Существует несколько типов устройств защитного отключения.

Тип АС . Такое УЗО рассчитано на срабатывание при утечке переменного тока. Если неисправность возникла в тиристорных устройствах, выпрямителях, то есть в таких устройствах где ток утечки будет пульсирующим постоянным или постоянным, то защита УЗО типа АС может просто не отреагировать на него.

Есть вероятность насыщения сердечника постоянным электромагнитным полем, что заметно снижает чувствительность блока к защите от переменного тока утечки или вовсе приведет к отказу защиты. Получается, что работа защиты типа АС может полностью нарушится из-за появления пульсирующего постоянного или полного постоянного тока утечки. Обозначается УЗО типа АС знаком переменного тока.

Типа А. Эти устройства предназначены для работы с такими родами токов утечки, как переменный и пульсирующий постоянный. Они имеют более высокую чувствительность к пульсирующему постоянному току утечки, стоимость их соответственно выше.

Если переменный ток утечки появляется при нарушении изоляции сетевых проводов, то пульсирующий постоянный ток возникает при неисправности тиристорных, преобразователей напряжения, компьютеров, электронных схем стиральных машин, микроволновок и другой бытовой техники.

Почти вся техника сегодня имеет экономичный импульсный блок питания, даже светодиодные лампы содержат такие источники питания. Маркируются устройства типа А следующим образом.

Тип В . Схема такого прибора имеет защиту по переменному току утечки, а также защиту от пульсирующего постоянного тока и постоянного дифференциального тока утечки. Этот обширный вид защиты используется в промышленности, а в домах он не используется ввиду его высокой стоимости.

Тип S . Этот вариант УЗО устанавливается в домах и квартирах как селективная защита, имеющая задержку времени, необходимую для срабатывания нижестоящих УЗО.

Вывод: Более качественная защита конечно у устройств типа А. В некоторых инструкциях на стиральную машину рекомендуется устанавливать защиту типа А. За рубежом также повсеместно устанавливают защиту типа А. Так как практически вся техника для дома имеет импульсные блоки питания и другие элементы, которые при неисправности могут вызвать пульсирующий постоянный ток рекомендуется устанавливать УЗО типа А.

Когда нет возможности выбрать УЗО этого типа, ставьте защиту типа АС. Некоторые качественные бренды этих устройств имеют повышенную чувствительность и хорошо срабатывают на пульсирующий постоянный ток утечки. Вероятность возникновения пульсирующего постоянного тока утечки гораздо ниже, чем появление переменного тока утечки. Поэтому, если устройство типа А не по карману, ставьте защиту типа АС. Лучше установить защиту АС, чем вовсе ее не иметь.

Когда вы идете в магазин за определенным товаром, то наверняка точно знаете что вам нужно, каким этот товар должен быть и для каких целей вы будете его использовать. То же самое касается устройств защитного отключения и любой другой техники или оборудования. И прежде чем покупать в магазине УЗО, нужно определиться какого типа устройство вам необходимо, для какой нагрузки оно будет использовано. В общем, нужно определиться с параметрами.

Если пренебречь с некоторыми вопросами, то может оказаться, так что одинаковые по номиналу устройства будут работать по разному (а может и вовсе не сработают) при определенных обстоятельствах.

Здравствуйте друзья! Приветствую всех посетителей на своем сайте «Электрик в доме». В сегодняшней статье продолжим тему, связанную с устройствами защитного отключения.

Если Вы помните в прошлой статье мы рассмотрели, чем электромеханическое узо отличается от электронного , а в сегодняшней я бы хотел затронуть вопрос, который относится к их разновидностям. А если быть точнее разновидности защитных устройств по роду утечки тока - . Так как этот вопрос тоже является достаточно важным и не все в нем разбираются.

Типы узо а и ас в чем разница

Все устройства защитного отключения и дифавтоматы по типу делятся на несколько категорий, например по внутренней конструкции (электронные или электромеханические) , выдержке времени, количеству полюсов, по роду утечки дифференциального тока. Именно на последней категории мы и остановимся. Что означает тип УЗО или АВДТ по роду утечки дифференциального тока?

Хоть в сети у нас и переменный ток с частотой в 50 Гц, однако, не всегда ток утечки также может быть переменным. Ток утечки может быть переменным, пульсирующим или постоянным в зависимости от того что и где повредилось.

Чтобы понять, в чем разница между узо типа A и AC давайте определим для себя, на что реагирует каждое из них (на какой род тока):

УЗО типа AC будет реагировать только на переменный ток утечки. Форма кривой такого тока должна быть синусоидальной. В каких ситуациях возникает переменный ток утечки? Повреждение изоляции внутри какого-нибудь бытового прибора (стиральной машинки, холодильника, водонагревателя и т.п.) и попадание фазы на корпус. Ситуаций может быть масса. УЗО AC является самым обычным и распространенным его можно применять везде.

Как мы уже выяснили УЗО AC чувствительно только к току, который имеет синусоидальную форму, поэтому маркируются они соответствующим образом. На корпусе наносится эмблема в виде синусоиды.

УЗО типа A будет реагировать на утечку переменного и постоянного пульсирующего тока. Как вы поняли, такие защитные устройства более чувствительны, нежели AC, но соответственно и стоят они немного дороже. Как может появиться переменный ток утечки, мы выяснили, а вот откуда может взяться постоянный пульсирующий ток утечки.

Вся современная техника выполнена на полупроводниках (диоды, тиристоры, преобразователи и т.п.). Трудно представить микроволновку или стиральную машинку без электронной начинки. Сегодня даже в энергосберегающих и светодиодных лампах внутри имеется импульсный блок питания. А вспомните, как подключается светодиодная лента – через импульсный блок питания.

Я когда то в интернете встречал высказывание на одном из форумов. Один пользователь писал, что УЗО типа A будет полезно только тогда, когда кто-нибудь будет разбирать включенную под напряжением технику и случайно или намеренно засунет руку в блок питания. Мол, какой дурак будет разбирать стиральную машинку или холодильник под напряжением, и касаться пальцами их внутренностей?

Но совсем не необязательно, что то разбирать и касаться мокрыми руками к электронной плате. У всего есть свой срок службы и ваша бытовая техника не исключение, все когда-то ломается и выходит из строя. Внутри блока питания может повредиться вторичная коммутация и пробить на металлический корпус, в результате чего появится утечка тока, которую УЗО АС может и не почувствовать .

Иногда бывает, что в паспорте электрооборудования напрямую указано, что его подключение нужно выполнять только через устройство защитного отключения типа A. Тут как говорится без вариантов, нужно выполнять инструкцию.

Кривая постоянного пульсирующего тока имеет форму в виде полуволн синусоиды. С учетом того что устройства защитного отключения типа А срабатывают на переменный и пульсирующий токи на корпусе они маркируются так:

По требованиям электротехнических норм, европейские страны уже давно отказываются от УЗО с типом АС и отдают предпочтение устройствам типа А. УЗО типа АС могут ставить на оборудование без электроники (водонагреватели, теплый пол и т.п.)

Кстати говоря, в наших правилах ПУЭ тоже сказано несколько слов, но определенных требований на этот счет нет. Можно ставить оба типа. Вот что написано ПУЭ пункт 7.1.78 7-е издание:

Что устанавливать у себя в квартире узо тип а или ас решать, конечно же, вам самим. Я везде стараюсь ставить и всем рекомендую УЗО тип A.

Тестируем узо тип а и ас разница срабатывания

Думаю, в общих чертах всем понятно, какие бывают УЗО по типу срабатывания и в чем разница между устройствами AC и A. Теперь я бы хотел провести небольшое тестирование между этими двумя типами УЗО, чтобы наглядно показать какой тип, на что будет реагировать.

Чтобы спровоцировать работу устройства защитного отключения создадим утечку постоянного пульсирующего тока и посмотрим, как сработают или не сработают наши устройства.

Как создать синусоидальный ток утечки и проверить УЗО в домашних условиях мы уже рассматривали в одной из статей на данном сайте. Источником постоянного пульсирующего тока утечки будет обычный выпрямительный диод, которой установлен практически в каждой электронной технике.

Я купил диод марки 1n5408 и соберу схему с помощью, которой создам пульсирующий ток утечки.

На вход диода мы подаем переменное напряжение (синусоидальной формы), а на выходе уже снимаем постоянное пульсирующие. Форма кривой будет иметь вид в виде полуволн синусоиды не изменяющий свое направление. В зависимости от полярности подключения диода (прямое или обратное) через узо будет протекать пульсирующий ток в разных направлениях.

Собираем схему питание – диод – лампочка. Чтобы убедиться в правильности срабатывания меняем полярность диода.

Первым проверим электромеханическое узо типа А марки hager которое как раз таки должно чувствовать такую утечку. Создаем утечку через него с помощью диода и лампочки. Как видим узо сработало.

Чтобы быть уверенным в надежности срабатывания поменяем полярность диода. Как видим, и в этом случае защитное устройство hager справилась с поставленной задачей.

Вторым в нашем эксперименте будет также узо фирмы hager но уже типа АС, которое в теории не должно вообще чувствовать пульсирующий ток утечки. Но на практике оказалось все совсем наоборот и узо хагер типа АС также почувствовало утечки и отключилось.

Причем данный тип УЗО сработал при разных полярностях диода.

На первый взгляд может показаться, что между узо тип а и ас разница отсутствует, но на самом деле это не так.

Третьим в нашем эксперименте будет электромеханическое узо фирмы IEK . Собираем нашу схему так, чтобы через узо появилась утечка. Как видно из фото защитное устройство IEK не чувствует утечку пульсирующего тока.

То что узо IEK не отключилось не говорит о том, что оно дефектное или плохого качества. Все дело в том, что данное устройство типа АС, о чем свидетельствует маркировка. Теперь я надеюсь вам понятно в разница между узо типа а и ас .

Попробуем поменять полярность подключения диода. Как видно в этом варианте узо сработало.