Озу в электрике – что это такое в электрике, принцип работы, назначение, маркировка, характеристики, классификация

Содержание

что это такое в электрике? Цена и расшифровка, отличия от автомата

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.

УЗО

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

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

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

  • 10 мА;
  • 30 мА;
  • 100 мА;
  • 300 мА;
  • 500 мА;

Еще один параметр прибора – это номинальный ток нагрузки, который устройство может транзитом пропускать через себя.

Область применения

УЗОПоскольку устройства используются для защиты, то применять их целесообразно везде, где работают электрические аппараты, не оснащенные защитой от постороннего доступа, то есть там, где возможно случайное прикосновение.

В промышленности, для этих целей применяется заземляющий контур, однако, в большинстве жилых домов постройки советского периода, он отсутствует, и до появления УЗО в широком доступе, жители квартир подвергали себя опасности.

То же самое относится и к офисным электрическим сетям, серверным и другим помещениям, где используется электрическое оборудование и нет заземляющей шины.

УЗО используется в электрических сетях 220/380 вольт, для предотвращения электротравм, при пробитии фазы на корпус.

В большинстве случаев, появление потенциала на корпусе, не приводит к сбою в функционировании, поэтому, человеку, несведущему в вопросах электробезопасности, может показаться, что никакой опасности нет.

Устройство может устанавливаться перед конкретным прибором или на вводе в квартиру, в зависимости от необходимости.

Устройство

Автомат и УЗО

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.

Тем не менее, очень часто можно встретить конструктивное исполнение в виде автомата и УЗО в одном корпусе, что достаточно удобно, особенно, если аппаратура размещается в небольшом щитке. Также, можно приобрести и отдельно каждое из устройств.

Работа УЗО построена на использовании дифференциального трансформатора тока, имеющего три обмотки – две первичных, включенных последовательно в фазный и нулевой провод и одну вторичную, от которой питается поляризованное реле.

Оно может быть электромеханическим или электронным, из-за чего различают электронные или механические устройства ЗО. Когда ток утечки отсутствует, первичные обмотки не возбуждаются.

В случае появления утечки на землю через корпус, сила тока в обмотках увеличивается, что приводит к появлению напряжения во вторичной обмотке, питающей поляризованное реле. Последнее приводит в действие пружинный механизм и отсекает потребителя от сети одновременно по нулю и фазе.

Где устанавливается?

УЗО в электрощиткеУстройства защиты устанавливаются в электрическом щите, либо непосредственно перед нагрузкой, но только после узла учета электрической энергии. Последний вариант, как правило, используется в технологических помещениях, и для нагрузки без стационарного сетевого шнура.

Обычно, применяется установка для отсечки какой-то конкретной нагрузки, так как УЗО установленное на вводе, отключит всю электросеть.

Порядок установки, начиная от счетчика:

  1. Автоматический выключатель.
  2. УЗО.

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

Типы и классификация

УЗО в электрощиткеМаркировка

Принято различать три типа УЗО по роду дифференциального тока утечки, для чего наносится соответствующая маркировка на корпусе:

  1. АС – синусоидальный переменный, внезапный, либо нарастающий.
  2. А – синусоидальный переменный, внезапный, либо нарастающий и выпрямленный пульсирующий.
  3. В – переменный и постоянный.

Устройства классифицируются по следующим параметрам:

  1. По стойкости при импульсном напряжении:
    • отключающие ток при его наличии;
    • устойчивые к импульсному напряжению;
  2. По способу действия:
    • не имеющие вспомогательного питания;
    • подключаемые к вспомогательному питанию;
    • с питанием и автоматическим отключением при его отказе;
  3. По способу установки:
  4. По числу полюсов:
    • двухпроводные с одним полюсом;
    • двухполюсные;
    • трехпроводные двухполюсные;
    • трехполюсные;
    • четырехпроводные трехполюсные;
    • четырехполюсные;
  5. По виду защиты от перегрузок:
    • оснащаемые защитой от перегрузок;
    • без защиты;
  6. По возможности регулирования:
    • не регулируемые.
    • с плавной регулировкой;
    • со ступенчатой регулировкой;
  7. Технические параметры:
    • для однофазных цепей;
    • для трехфазных цепей;

Критерии выбора и стоимость

УЗОПри покупке УЗО учитывается значение тока утечки, а также номинальный ток нагрузки, на который был рассчитан автоматический выключатель. Однако, для устройства защиты, данное значение должно выбираться на порядок выше, чем у автомата.

Дело в том, что диффавтомат довольно дорогостоящее оборудование и, как правило, дешевле приобрести модель без функции отключения в случае возникновения КЗ.

Выбранный же в соответствии с вышеописанным порядком, он не выйдет из строя, если произойдет замыкание, а выключатель обесточит цепь. Для жилых помещений рекомендуется устанавливать дифавтоматы с током утечки не более 30 мА, поскольку большее значение уже опасно для жизни.

Это оборудование, даже для бытовой установки, имеет достаточно высокую стоимость, что объясняется несколькими причинами.

Основная из них – это наличие дифференциального трансформатора, он выполняется из дорогостоящих материалов, и составляет до 50% всей стоимости.

Чем большее количество полюсов в аппарате, тем он дороже, кроме того, имеет значение конструкция реле – электромеханическое или электронное, а также наличие дополнительных опций.

Играет роль и название торговой марки. Так, например, аппарат на 30 мА, для установки дома, от российской компании IEK можно приобрести в среднем за 10 $. От известной же во всем мире французской Legrand минимум в два раза дороже.

Как правильно установить и подключить?

УЗОСхема подключения

Установка и монтаж любого электротехнического оборудования требует соответствующей квалификации, тем более, если это касается средств безопасности.

Для работы понадобится:

  1. УЗО.
  2. Крестообразная отвертка.
  3. Индикатор напряжения, мультиметр.
  4. Монтажный нож.
  5. Соединительные провода.
  6. Перфоратор, сверло и корпус для УЗО – в том случае, если монтаж производится непосредственно возле потребителя.

Этапы работы

Монтаж УЗОМонтаж 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.

househill.ru

УЗО что это такое в электрике, схема подключения

Что такое узо в электрике
Думаю, если Вы читаете эту статью, то уже начали задаваться вопросом: «Что такое УЗО в электрике?» Аббревиатура УЗО переводится как устройство защитного отключения и касается электричества.

В настоящее время электрическая проводка обеспечена надежной защитной оболочкой. Но и здесь иногда случаются утечки электричества. Они происходят в достаточно небольших размерах, но могут оказать пагубное влияние на человека. Вот здесь УЗО реагирует на превышение значения тока утечки и автоматически отключает поступление электричества.

В статье Вы сможете более детально познакомиться с тем, как это происходит. Вы прочитаете информацию о том, как УЗО может защитить помещение от угрозы пожаров. Изучайте информацию и применяйте полученные знания на практике.

Устройство защитного отключения (УЗО) – описание

Многие люди слышали о том, что существует устройство защитного отключения – УЗО, но, что такое УЗО, для чего оно нужно в электрике, какие функции должно выполнять и можно ли вообще его не использовать в сети, знает не так много человек.

Для того, чтобы получить полное представление о том, что такое узо в электрике, о его функциях, устройстве, принципе работы нужно работать в области электрики, иметь диплом, но общие принципы действия и описание этого устройства сможет понять любой человек.

В большинстве квартир и домов не применяется и не применялось раньше УЗО, поэтому многие и не знают для чего его устанавливать, как оно работает.

Если говорить языком, принятым среди электриков, то УЗО, или устройство защитного отключения, представляет собой механический коммутационный прибор, служащий для автоматического прерывания цепи при превышении тока небаланса заданного значения, возникающего при определенных условиях.

Разные модели УЗО уже довольно давно продаются на рынке, многие профессионалы отлично знакомы с принципом их устройства, работы и активно применяют их при построении электрической проводки. Но многие электрики, хозяева домов и квартир, которые сами занимаются монтажом электрической системы не зная о преимуществах применения УЗО пренебрегают этим мощным средством предназначенным для защиты.

УЗО отлично защищает людей от поражения электричеством в случаях когда произошло нарушение изоляции, при случайных прикосновениях к токопроводящим неизолированным частям различного вида электрического оборудования и защищает имущество от теплового воздействия тока.

Самым вероятным местом поражения током в доме или квартире является кухня и ванная, где установлено очень большое количество электрических приборов, есть естественные заземлители – газовые, водопроводные трубы, мало свободного места и повышенная влажность воздуха.

Что понимается под выражением «утечка тока»? Под этим выражением понимается любой ток проходящий мимо электропроводки или мимо подключенных в сеть приборов. Вот как раз на эту утечку тока и реагирует УЗО, если ток пошел мимо электропроводки или электроприбора УЗО срабатывает и отключает сеть.

Токи утечки обычно имеют малые значения, поэтому защита от короткого замыкания и от перегрузки, которую обеспечивают обычные автоматические выключатели, на токи утечки не реагируют. Как видим, УЗО защищает от пожара, возникающего при замыкании при воспламенении тлеющей изоляции, и от поражения током людей.

Практически каждый человек за свою жизнь подвергался удару током в домашней сети напряжением 220 вольт. Этот ток составляет примерно 4-5 миллиампера, а если бы сила тока была большей, то опасность для здоровья и жизни значительно увеличилась.

Чтобы человека ударило током не обязательно нужно ковыряться в розетке или лезть в распределительный щит, достаточно просто дотронуться до стиральной машинки или холодильника, плойки и других приборов. Но почему так происходит?

Ответ простой – в том случае если в любом электрическом приборе нарушается изоляция токоведущих проводов, они начнут пропускать ток на корпус. То есть корпус прибора окажется под напряжением, а это все равно, что прикоснутся к оголенному проводу.

При прикосновении к такому прибору возникает ток замыкания с землей и если прибор не имеет заземления, то током ударит человека.

В большей части домов и квартир нет возможности заземлить корпуса электрических приборов, это не предусмотрено конструкцией, схемой проводки. От такого удара не сможет защитить никакой супер автоматический выключатель, установленный в щитке.

Гарантию от поражения током в таких случаях дает только применение более надежного и совершенного прибора, каким и является УЗО.

УЗО – это прибор, защищающий от токов утечки путем отключения сети в случае их появления. В случае, когда произойдет выше описанная ситуация с повреждением изоляции какого-либо прибора, то по телу человека, который замыкает цепь фаза-земля ударит током.

Но поскольку сила тока утечки не очень большая, в сравнении с номинальным током, то обычные автоматы этого не чувствуют и не отключатся. А человек в тоже время может и погибнуть при определенных условиях. УЗО, в отличии от автоматов, сразу среагирует на возникновение тока утечки и моментально разорвет цепь.

Что такое узо в электрике

Что такое узо в электрике

Принцип работы УЗО (УЗО-Д)

В основе работы УЗО-Д заложена фиксация тока утечки на «землю» и отключения сети при ее появлении. Факт утечки обнаруживается по разнице между токами: выходящим из УЗО и возвращающимся в него через нейтраль.

Если сеть в порядке, то они равны по величине, но противоположны по направлению. При появлении утечки, например, человек коснулся провода, часть тока уйдет через его тело «на землю» по другому контуру, и в итоге ток возвращающийся в УЗО через нейтраль будет меньше выходящего.

Такая же ситуация возникнет, если в каком-то электроприборе нагрузки нарушилась изоляция и под напряжением оказался корпус или другая деталь. Человек, задев за них создаст дополнительный контур «на землю», часть тока пойдет по нему и баланс нарушится (эта ситуация показана на рисунке).

Разницу между выходящим и входящим токами засекает трансформатор с сердечником в виде кольца. Фазный провод и нейтраль N проходят внутри него и служат первичной обмоткой. Вторичная обмотка подключается к исполнительному механизму, размыкающему контакты.

Разумеется, при повреждении изоляции контур ответвления может образоваться и без «участия» человека, но и в этом случае УЗО также сработает и защитит участок сети от опасных последствий (например, нагрева и пожара). Символом «Т» на рисунке обозначена кнопка, включающая схему тестирования устройства – УЗО -Д должно сработать при ее нажатии.

Этот же принцип используется и для трехфазных устройств защиты, однако в них дифференциальный ток во вторичной обмотке появляется не только при утечках, но и при «перекосе фаз» (неравномерно распределенной между фазами нагрузке), поэтому разработаны дополнительные схемы, исключающие срабатывание из-за нарушения симметрии.

Что такое узо в электрике

Что такое УЗО в электрике и как его правильно подключить

Практика показала, что УЗО, которое еще иногда называют дифференциальным выключателем, очень эффективное защитное устройство для быта, и сегодня только в одной Западной части Европы применяется сотни миллионов этих приборов разного типа.

Но все же, что такое узо в электрике? – это современное, очень эффективное, во многих схемах безальтернативное средство призванное защищать людей от поражения электричеством.

УЗО также защищает электроустановки от возникновения пожара, от возгорания, которое может произойти в результате протекания тока утечки.

Понятие – устройство защитного отключения, принятое в литературе, самым точным образом определяет значение этого прибора, само название говорит за себя – это оборудование отключающее электричество с целью защиты. Но, что и кого оно защищает?

Если автоматический выключатель должен защищать электрическую проводку, то УЗО служит на страже безопасности людей. Оно обеспечивает отключение напряжения при утечке тока на землю.

Что делает УЗО?

Устройства защитного отключения (УЗО) постоянно сравнивают ток, протекающий к электроприбору с током, протекающим от электроприбора (по нейтрали) и распознает утечку из электросети по появлению разницы между входящим и выходящим токами.

Когда разность токов достигает опасного для жизни человека значения (обычно это 30 мА), то УЗО отключает напряжение. Таким образом, ток утечки, текущий через поврежденную изоляцию или через тело человека, не успевают причинить вреда, т.к. время срабатывания УЗО очень мало.

В каких случаях УЗО оказывается полезно?

В случаях повреждения изоляции проводов в электроприборах. Например, внутри стиральной машинки повреждена изоляция на фазном проводе, в результате чего он коснулся корпуса.

Устройство защитного отключения (УЗО) тут-же отключит электричество, потому что ток, ушедший в квартиру по фазному проводу, не вернулся в УЗО (с корпуса машинки он по проводу «заземления» вернулся в щиток, минуя УЗО и следовательно, входящий и исходящий токи через УЗО оказались различны).

При неосторожном обращении с электропроводкой. Вот классический пример. Мужчина сверлит стену, опираясь голой ногой на батарею, и попадает в фазный провод. Ток, пройдя по цепи «металлический корпус дрели — рука — грудная клетка — нога — батарея» вызывает паралич сердца и/или остановку дыхания.

Но если есть УЗО, то оно сразу «почувствует», что часть тока не вернулось (та часть, которая прошла через человека и ушла в батарею). Напряжение будет отключено столь быстро, что беды не случится. Конечно, человека током дернет, но не более того.

Когда УЗО не поможет?

Увы, Устройства защитного отключения не так уж интеллектуально, чтобы различить, что именно включено в электрическую цепь — человек или лампочка. Если утечки тока нет — все в порядке. Почему тогда считается, что УЗО значительно повышает безопасность?

Да потому, что подавляющее большинство случаев поражения электрическим током так или иначе связано с утечкой тока — ситуацией, которую распознает УЗО. Вероятность возникновения опасных для жизни ситуаций (т.е. когда ток проходит через грудь) без утечки значительно ниже.

Сколько штук УЗО нужно иметь?

Точное количество приборов Устройство защитного отключения (УЗО), которое Вам потребуется, сможет определить лишь специалист после проведения соответствующих расчетов. Например, в однокомнатной квартире скорее всего будет достаточно одного УЗО, рассчитанного на ток утечки в 30 мА.

В четырехкомнатной квартире, где установлено пятнадцать групп розеток, лучше использовать 5 УЗО, а также по одному УЗО на всю группу освещения, электроплиту и водонагреватель. Для контроля всей электропроводки на входе в коттедж можно установить дополнительно к расчетным одно общее УЗО с номинальным отключающим током 300 мА.

Однако, чтобы не перегружать домашнюю сеть лишней автоматикой, рациональнее использовать дифференциальные автоматы.

В каких случаях установка УЗО нецелесообразна?

Например, в случае старой ветхой проводки. Свойство устройства защитного отключения (УЗО) обнаруживать утечку тока может принести больше проблем, чем пользы, если оно начнет непредсказуемо срабатывать.

А при старой электропроводке это может начаться в любой момент, даже при первом включении УЗО. Поэтому в такой ситуации лучшим выбором, возможно, будет не устанавливать УЗО в цепь электроснабжения всей квартиры, а в местах с повышенной опасностью использовать розетки с встроенным УЗО.

Прежде, чем купить устройство защитного отключения (УЗО) следует обратить внимание на маркировку прибора — на лицевой панели каждого УЗО обязательно должно присутствовать значение номинального тока, который оно способно проводить в продолжительном режиме, и номинального отключающего дифференциального тока, вызывающего срабатывание устройства. Остальные сведения можно располагать и на боковых поверхностях.

Стоит также отметить, что помимо оригинальных УЗО известных производителей на белорусском рынке появилось огромное количество самых разнообразных подделок УЗО неустановленного происхождения и имеющих часто привлекательный внешний вид, но по техническим параметрам не выдерживающих даже приемосдаточных испытаний.

Применение подобных устройств совершенно недопустимо, поэтому, при выборе УЗО необходимо обратить внимание и на наличие сопроводительной технической документации, в том числе обязательно двух сертификатов — сертификата соответствия и сертификата пожарной безопасности.

Виды УЗО

УЗО бывают разные — трехфазные и однофазные… Но на этом деление УЗО на подклассы не завершается. В настоящий момент на рынке присутствуют 2 принципиально различающиеся категории УЗО:

  1. электромеханические (независящие от сети),
  2. электронные(зависящие от сети).

Рассмотрим по отдельности принцип действия каждой из категорий.

Электромеханические УЗО

Родоначальники УЗО – электромеханические. В основе принцип точной механики т.е. заглянув внутрь такого УЗО вы не увидите компараторов операционных усилителей, логики и тому подобного.

    Состоит из нескольких основных компонентов:
  • Так называемый трансформатор тока нулевой последовательности, его цель отследить ток утечки и передать его с неким Ктр на вторичную обмотку( I 2), I ут= I 2*Ктр (весьма идеализированная формула, однако отражающая суть процесса).
  • Чувствительный магнитоэлектрический элемент (запираемый т.е. при срабатывании без внешнего вмешательства не может вернуться в исходное состояние – защелка) – играет роль порогового элемента.
  • Реле – обеспечивает расцепление в случае если сработала защелка.

Данный тип УЗО требует высокоточной механики для чувствительного магнитоэлектрического элемента. В настоящий момент всего несколько мировых компаний продают электромеханические УЗО. Их стоимость значительно выше цены на электронные УЗО.

Почему же в большинстве стран мира получили распространение именно электромеханические УЗО? Все очень просто – данный тип УЗО сработает в случае обнаружения тока утечки при любом уровне напряжения в сети.

Почему этот фактор(независимость от уровня напряжения сети) столь важен?

Это вызвано тем что при использовании работоспособного(исправного) электромеханического УЗО мы гарантируем в 100% случаях срабатывание реле и соответственно отключение подачи энергии потребителю.

В электронных УЗО этот параметр тоже велик, но не равен 100%(как будет показано далее это связанно с тем что при определенном уровне напряжения сети схема электронного УЗО окажется не работоспособной), а в нашем случае каждый процент – это возможно человеческие жизни (будь то прямая угроза жизни человека при касании им проводов, либо косвенная, при возникновении пожара от обгорания изоляции).

В большинстве так называемых “развитых” стран электромеханические УЗО – это эталон и устройство обязательное к повсеместному использованию. В нашей стране постепенно идут подвижки в сторону обязательного использования УЗО, однако потребителю в большинстве случаев не дается информации о типе УЗО, что влечет за собой использование дешевых электронных УЗО.

Электронные УЗО

Такими УЗО наводнен любой строительный рынок. Стоимость на электронные УЗО местами ниже чем на электромеханические до 10 раз.

Недостаток таких УЗО, как уже писалось выше, не 100% гарантия при исправном УЗО получить его срабатывание в следствии появления тока утечки. Достоинство – дешевизна и доступность.

В принципе электронное УЗО строится по той же схеме, что и электромеханическое (Рис.1). Разница заключается в том, что место чувствительного магнитоэлектрического элемента занимает элемент сравнения (компаратор, стабилитрон). Для работоспособности такой схемы понадобится выпрямитель, небольшой фильтр,(возможно даже КРЕН).

Т.к. трансформатор тока нулевой последовательности – понижающий (в десятки раз), то также необходима цепочка усиления сигнала, которая кроме полезного сигнала также будет усиливать помеху(или сигнал небаланса присутствующий при нулевом токе утечки). Из вышесказанного очевидно, что момент срабатывании реле, в данном типе УЗО определяется не только током утечки, но и сетевым напряжением.

Если Вы не можете позволить себе электромеханическое УЗО, то брать электронное УЗО все же стоит, т.к. оно обеспечивает срабатывание в большинстве случаев.

Существуют также случаи, когда покупать дорогое электромеханическое УЗО не имеет смысла. Одним из таких случаев является использование при питании квартиры/дома стабилизатора, либо источника бесперебойного питания (ИБП). В этом случае брать электромеханическое УЗО смысла не имеет.

Сразу отмечу, что я веду речь о категориях УЗО их плюсах и минусах, а не о конкретных моделях т.к. Вы можете купить некачественно УЗО как электромеханического так и электронного типов. При покупке спрашивайте сертификат соответствия, т.к. многие электронные УЗО представленные на нашем рынке не сертифицированы.

Характеристики УЗО

  • Производитель.
  • Наименование модели. В данном случае буквы «ВД», в названии модели, означают «Выключатель Дифференциальный».
  • Рабочий ток. Максимальная величина тока, который данное УЗО может коммутировать. Другими словами, если на линии, которое защищает УЗО с рабочим током 25А будет нагрузка 30А, устройство выйдет из строя.
  • Параметры электрической сети. Здесь указываются два основных параметра под которые рассчитанное данное устройство: напряжение – 230В и частота – 50Гц. Это стандартные характеристики для бытовой электросети в России.
  • Ток утечки. Величина тока утечки, при котором сработает УЗО.
  • Тип УЗО. В данном случае это устройство «АС», для переменного тока. Подробнее все типы мы рассмотрим далее.
  • Рабочий температурный диапазон. От -25 до +40 градусов Цельсия.
  • Номинальный условный ток короткого замыкания. Это величина возможного тока при КЗ, которое сможет выдержать УЗО без потери работоспособности, если будет защищена автоматическим выключателем соответствующего номинала.
  • Схема устройства УЗО. В зависимости от производителя, маркировки на устройствах могут незначительно отличаться, добавляться или убираться некоторые характеристики. Но основа везде одинакова и такие важные показатели как рабочий ток и ток утечки, указываются всеми и всегда.

 Что такое УЗО в электрике

Отличие дифференциального автомата от УЗО

Устройство защитного отключения (УЗО) — коммутационный аппарат, который защищает человека от прямого или косвенного поражения электрическим током, а также контролирует текущее состояние электропроводки, и при возникновении в ней каких-либо повреждений в виде утечек, отключает ее.

УЗО не защищает электропроводку и электрооборудование от коротких замыканий и перегрузки — его самого необходимо защищать, устанавливая перед ним автоматический выключатель.

Дифференциальный автомат (дифавтомат) — это коммутационный аппарат, который совмещает в одном корпусе и автоматический выключатель, и УЗО, т.е. дифференциальный автомат способен защищать электрическую сеть от коротких замыканий и перегрузов, а также от возникновения утечек, связанных с повреждением электропроводки, электрических приборов и при попадании человека под напряжение.

Дифференциальный автомат = УЗО + Автомат.

Подключение УЗО в квартире

Типовая схема подключения УЗО в квартире приведена на рисунке. Видно, что общее УЗО включается как можно ближе к вводу, но после счетчика и главного (подъездного) автомата.

 Что такое УЗО в электрике

Там же на врезке показано, что в системе TN-C общее УЗО включать нельзя. При необходимости отдельных УЗО для групп потребителей их включают сразу же ЗА соответствующими автоматами, выделено желтым на рисунке.

Номинальный ток вторичных УЗО берут на ступень-две выше, чем у «своего» автомата: для ВА-101-1/16 – 20 или 25 А; ВА-101-1/32 – 40 или 50 А. Но это в новых домах, а в старых, где защита нужнее всего: земли нет, проводка аховая? Кто-то там обещал просветить на предмет подключения УЗО без земли. Верно, как раз до этого дело и дошло.

    Помните, что:
  • Ставить общее УЗО или дифавтомат на квартиру с проводкой TN-C недопустимо.
  • Потенциально опасные потребители должны быть защищены отдельными УЗО.
  • Защитные проводники розеток или розеточных групп, предназначенных для подключения таких потребителей, должны быть кратчайшим путем заведены на ВХОДНУЮ нулевую клемму УЗО, см. схему справа.
  • Допускается каскадное включение УЗО при условии, что верхние (ближние к электровводу УЗО) менее чувствительны, чем оконечные.

Человек сообразительный, но незнакомый с тонкостями электродинамики (чем, кстати, грешат и многие дипломированные электрики-силовики) может возразить: «Погодите, а в чем проблема-то? Ставим общее УЗО, заводим на его входной ноль все РЕ – и готово, защитный проводник не коммутируется, заземлились без земли!»

Так, да не так. Отрезок РЕ с соответствующим отрезком нуля и эквивалентным сопротивлением потребителя R образуют петлю, охватывающую магнитопровод дифтрансформатора, см. принцип работы УЗО-Д. Т.е., на магнитопроводе появляется ПАРАЗИТНАЯ обмотка, нагруженная на R. Хотя R мало (48,4 Ом/кВт), на синусоиде в 50 Гц влиянием паразитной обмотки можно пренебречь: длина волны излучения – 6000 км.

Электромагнитное поле установки и шнура к ней также исключаем из рассмотрения. Первое сосредоточено внутри аппарата, иначе он не пройдет сертификацию и не поступит в продажу. В шнуре же провода проходят вплотную друг к другу, и их поле сосредоточено между ними независимо от частоты, это т. наз. Т-волна.

Но при пробое на корпус электроустановки или при наличии наводок в сети по паразитной петле проскакивает короткий мощный импульс тока.

    В зависимости от конкретных факторов (просчитать которые точно может только специалист с опытом научной работы и на мощном компьютере) возможны два варианта:
  1. «Анти-дифференциальный» эффект: всплеск тока в паразитной обмотке компенсирует разбаланс токов в фазе и нуле и УЗО будет, что называется, мирно сопеть носиком в подушку, когда на проводах уже повисла скрюченная головешка. Случай исключительно редкий, но крайне опасный.
  2. Также возможен «супер-дифференциальный» эффект: наводка усиливает разбаланс токов, и УЗО срабатывает без утечки, побуждая хозяина к тягостным размышлениям: почему то и дело выбивает УЗО, если в квартире все исправно?

Величина обоих эффектов сильно зависит от размеров паразитной петли; тут сказывается ее открытость, «антенность». При длине РЕ до полуметра эффекты пренебрежимо малы, но уже при его длине в 2 м вероятность несработки УЗО возрастает до 0,01% По цифрам это мало, но по статистике – 1 шанс из 10 000. Когда речь идет о человеческой жизни, это недопустимо много. А если в квартире без заземления проложена паутина из «защитных» проводников, то чего удивляться, если УЗО «вышибает» при включении зарядки мобильника.

В квартире с повышенной пожароопасностью допустимо, при обязательном наличии индивидуальных УЗО потребителей, включенных по рекомендуемой схеме, ставить и общее ПОЖАРНОЕ УЗО на 100 мА разбаланса и с номинальным током на ступень выше, чем у защитных, независимо от тока отсечки автомата.

В описанном выше примере для хрущевки нужно подключить УЗО и автомат, но не дифавтомат! При выбивании автомата УЗО должно остаться в работе, иначе резко возрастает вероятность несчастного случая.

Поэтому УЗО по номиналу нужно брать на две ступени выше автомата (63 А для разобранного примера), а по разбалансу – на ступень выше оконечных 30 мА (100 мА). Еще раз: в дифавтоматах номинал УЗО делают на ступень выше тока отсечки, поэтому для проводки без земли они не годятся.

AuthorsАвтор:
Сергей Владимирович, инженер-электрик.
Подробнее об авторе.

first-apartment.ru

назначение и функция, устройство и принцип действия, защита электропроводки и приборов

Система узо в электрикеДля обеспечения защиты от поражения электрического тока необходимо применять специальную аппаратуру — УЗО. Это можно расшифровать как устройство защитного отключения. Оно набирает огромную популярность. УЗО можно предназначить и для защиты аппаратуры от выхода из строя и пожаров. Для выбора нужно рассмотреть от чего защищает УЗО, принцип действия, особенности подключения устройства в систему электроснабжения и обеспечения полной электрозащиты.

Общие сведения

Устройство защитного отключения — УЗО (расшифровка в электрике — дифференциальный выключатель) обеспечивает надежный уровень электробезопасности и очень эффективно в квартирах и домах. Первое упоминание об устройстве и подробное описания принципа работы можно найти в научных журналах с переводом на русский язык серии «European Physical Journal» (EPJ). Электробезопасность или электрозащита позволяет предупредить различные несчастные случаи и даже сохранить жизнь. Однако не каждый человек знает эти правила, поэтому разработчики аппаратуры решили помочь клиентам и создали специализированные устройства.

Понятие об электрозащите

Электрозащита при работе и обслуживании аппаратуры, бытовых устройств и осветительных сетей является набором правил, благодаря которым возможно свести к минимуму опасность от воздействия электрического тока (ЭТ).

Электрозащита — очень важная составляющая, благодаря которой не только можно предупредить несчастные случаи на предприятии или дома, избежать возгораний, но и уберечь аппаратуру от выхода из строя. Она включает следующие меры:

  1. Узо устройствоУровень изоляции.
  2. Наличие заземления.
  3. Эксплуатация устройств, значительно снижающих негативные факторы воздействия ЭТ — автоматические защитные устройства (АЗУ).

Уровень изоляции выполняет важную роль в обеспечении защиты от поражения ЭТ и выхода аппаратуры из строя. При нарушении изоляции возможны утечки электричества, приводящие к разрушительным последствиям и угрозе здоровью или жизни человека. Кроме того, может возникнуть короткое замыкание (КЗ), приводящее к образованию искры и выделением большого количества теплоты (электрическая дуга). Температура электрической дуги очень высокая и составляет от 8000 до 17000 градусов по Цельсию.

Заземление служит для примитивной защиты человека от поражения электрическим током, однако все равно часть электрической энергии пройдет через тело. Принцип работы заземления основан на простом законе из курса физики: ток течет по наименьшему пути сопротивления. Заземление применяется на предприятиях. Заземляется по правилам техники безопасности любая аппаратура, а, точнее, ее токоведущие части, на которые может произойти утечка.

Заземление

Утечка происходит в основном при неисправной изоляции, например, при повреждении обмотки электродвигателя. Заземление еще называют заземляющим контуром, и его величина должна быть не более 4 Ом по технике безопасности при эксплуатации и обслуживании аппаратуры на предприятиях.

Безопасным для человека является напряжение со значением 220 В и силой тока в 1,5 мА. При воздействии тока на организм человека значением выше допустимого и ниже 7 мА могут ощущаться судорожные явления. При 10 мА происходят судорожные явления, невозможность оторвать руки от токоведущей части. Однако эти показатели являются средним значением и зависят от состояния организма, типа касания, сопротивления тела. Сопротивление тела является переменной величиной, которая меняется и зависит от разных факторов: влажности воздуха, сухости пола, типа обуви и одежды, генетики организма, настроения, болезней и так далее.

Предназначение дифференциального выключателя

Назначение дифвыключателя (UZO) — обеспечение электрозащиты аппаратуры, бытовой техники, электропроводки жилища и человека. Заземление для жилища не применяется, потому что обладает низкой эффективностью. Проблема решается при помощи применения различных устройств дифференциального тока, и УЗО является одним из них. Назначение и функция дифференциального выключателя направлена на осуществление мгновенного отключения участка цепи, к которому оно подключено. Это осуществляется при наличии дифференциального тока или тока утечки, возникающего при пробое изоляции, и, следовательно, возможной утечки на корпус электрооборудования.

Принцип действия

В основу принципа действия положено следствие из I закона Кирхгофа, согласно которому равенство входящих и исходящих токов должно соблюдаться в цепях с активными и реактивными нагрузками.

Узо устройство схема

Иными словами, ток, который проходит по фазе равен току, протекающему по нулю. Это правило применимо только для однофазных цепей переменного тока. Если питание дома является 3-фазным, то правило примет другую формулировку: токи, протекающие по каждой фазе должны быть равны результирующему току на нейтрали (нулевой вывод).

Для практического понимания принципа работы нужно предположить ситуацию с нарушением изоляции и утечкой тока на корпус. Образуется новая электрическая цепь, и равенство нарушается. УЗО мгновенно отключает участок цепи с исключением дальнейшего поражения ЭТ.

Основное устройство

Каждая модель обладает прочным корпусом из диэлектрического материала. Кроме того, устройство включает трансформатор тороидального типа с 3 обмотками, одна из которых является управляющей. Две остальные обмотки — первичные, которые включены встречно, исходя из этого, токи, протекающие по ним являются разнонаправленными. Эти токи создают магнитные потоки Ф1 и Ф2, которые дают при сложении результирующий поток Ф = 0.

В состав УЗО входит также и электромагнитное реле, которое находится в разомкнутом состоянии. В схеме питания трех трансформаторных катушек установлены контакты, управляющиеся электромагнитным реле. Если возникает ток утечки, то нарушается равенство: Ф1 = Ф2. При этом возникает магнитный поток в катушке управления и происходит активация реле, которое размыкает электрическую цепь.

Подключение и выбор

Ошибочное подключение может привести к выходу из строя аппаратуры, УЗО и поражению ЭТ. Основные цепи защиты — помещения и комнаты с высокой влажностью воздуха. Подключаются эти устройства практически одинаково, но есть небольшие нюансы, связанные с типом и конструктивными особенностями.

Подключение в сеть

Существует несколько вариантов подключения, которые зависят от типа питания. Питание бывает однофазным и трехфазным. Однофазное применяется для большинства квартир и частных домов, а трехфазное можно применить тоже в частных домах и других постройках. Схемы подключения представлены на рисунках 1 и 2.

Узо устройство как подключить

Рисунок 1 — Вариант подключения для однофазной сети.

Узо устройство что это

Рисунок 2 — Подключение трехфазного УЗО.

Если необходимо использовать УЗО в общежитиях, гостиницах, то следует остановиться на селективном типе УЗО. Основное отличие — большее значение времени срабатывания и возможность отключения отдельных цепей питания. Этот тип отключает не все питание, а отдельный участок, на котором появился дифференциальный ток.

Узо устройство защитного отключения epjДля примера можно разобрать следующую ситуацию: в одной из комнат произошла утечка тока на корпус бытового прибора, при касании которого произойдет только обесточивание одной комнаты — все остальное будет работать. Кроме того, необходимо учесть следующее правило: защита розеток с номинальным током от 20 А и выше осуществляется также при помощи УЗО. К этой категории относится инструмент, аппаратура и бытовая техника, потребляющая ток свыше 20 А.

При подключении УЗО, согласно статистике, могут возникнуть типичные ошибки, которых нужно избегать. К ним относятся следующие:

  1.  узо расшифровкаСоединение нуля с клеммой заземления выходящего кабеля приведет к ложным срабатываниям.
  2. Необходимо подключить аппарат защиты ко всем фазам. Если нулевой провод не подсоединить к контактам УЗО, то будет происходить постоянное срабатывание.
  3. Запрещается соединять нули розеток, находящихся под защитой УЗО, с заземлением, поскольку будет происходить генерация дифференциального тока.
  4. Запрещается ставить перемычки на нулевые провода входящих клемм. При нарушении этого требования произойдет срабатывание всех УЗО одновременно.

При правильной эксплуатации УЗО, хотя это касается любого устройства и прибора, срок работоспособности увеличится. Следует предотвращать попадание влаги, при котором произойдет преждевременный выход из строя не только УЗО, но и всей аппаратуры.

Выбор устройства

При выборе следует учесть основной параметр — чувствительность, показывающую значение тока утечки, при котором срабатывает защита. Значение параметра находится в интервале от 8 до 35 мА. Кроме того, существуют типы УЗО и с высоким значением чувствительности — 90..350 мА. Если проводка не разветвлена, то следует применять УЗО с чувствительностью на 30 мА. Для выбора устройства нужно произвести расчеты. Следует руководствоваться следующим алгоритмом:

  1. Определение общей мощности потребителей (P).
  2. Найти номинальное значение силы тока (Iн).
  3. Определить тип УЗО, исходя из расчетов.

 устройство узо

Общая мощность определяется при помощи суммирования всех мощностей осветительных сетей, бытовой техники и различных устройств. Номинальное значение Iн находится по формуле: Iн = P / U. (U — напряжение, которое равно 220 В). Тип УЗО определяется по значению номинального тока, который всегда следует брать с запасом. Пример расчета следующий:

  1. Линия, которую нужно защитить — насос для перекачки воды из бака (700 Вт), микроволновка (1200 Вт), пылесос (1300 Вт), холодильник (500 Вт), освещение (300 Вт), мультиварка (1000 Вт) и остальная техника (500 Вт). Общая мощность: P = 1200 + 1300 + 500 + 700 + 300 + 1000 + 500 = 5500 (Вт).
  2. Iн = 5500 / 220 = 25 (А).
  3. Согласно каталогу товаров, выбрать УЗО с Iн свыше 30 А.

 назначение узо

После расчетов нужно обратить особое внимание на такой параметр, как категория тока утечки. Он показывает тип УЗО и для каких цепей следует его применять. Существует несколько категорий:

  1. «АС» для всех видов электрических цепей, кроме потребителей на импульсных блоках питания.
  2. «А» — тип, обладающий низким порогом чувствительности и способен фиксировать полуволны амплитудных значений тока. Применяется для потребителей, содержащих импульсные блоки питания.

УЗО категории А применяются чаще, поскольку вся цифровая техника, зарядки на мобильные телефоны и планшеты используют импульсные блоки питания.

Классификация моделей

Мировые производители создали множество моделей, которые отличаются качеством, ценой и надежностью. Наиболее распространены УЗО с дифтоком от 25 мА до 30 мА. Кроме того, дифвыключатели классифицируются по следующим признакам:

  1. Что такое узоСпособу действия. Подразумевает наличие дополнительного источника питания.
  2. Установка: стационарного и переносного видов.
  3. Число полюсов: двухполюсные и четырехполюсные.
  4. Наличие защиты от перегрузок.
  5. Возможность регулирования значений дифференциального тока.
  6. Поддержка импульсных источников питания.
  7. Вид срабатывания: электронного и электромеханического типов.

Однако при помощи УЗО невозможно достичь максимальной защиты. Главным недостатком УЗО является отсутствие предохранения от короткого замыкания. Для максимальной электрозащиты следует применять несколько устройств. Комбинация устройств дифференциального тока является оптимальной защитой сети и потребителей, а также человека от поражения ЭТ.

Оптимальная защита

При использовании комбинации УЗО и обыкновенного автоматического выключателя можно достичь защиты от дифференциальных токов и перегрузок электросети. Существует комбинация УЗО, автомат (УЗО+автомат) и АВДТ, который расшифровывается как выключатель автоматический дифференциального тока (дифавтомат), позволяющий достичь максимальной степени защиты электросети. Для выбора какой-либо комбинации устройств необходимо рассмотреть основные отличия. Кроме того, следует изучить основные проблемы домашней сети, которая является незащищенной.

АВДТ или дифавтомат включает в свое устройство УЗО и автоматический выключатель (АВ). Скорость срабатывания выше, чем у УЗО, и составляет около 0,04 с. Некоторые модели обладают оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), и поэтому могут срабатывать при исправной цепи. Следует их не сразу включать, а через некоторое время.

АВДТ или дифавтомат

Домашняя сеть без защиты

Выбор комбинации устройств защиты следует осуществлять исходя из распространенных недостатков незащищенной электросети. Необходимо учесть еще и тот момент, когда дома никого нет, а всякие перегрузки сети могут привести к короткому замыканию и возгоранию проводки. Этот фактор может привести к пожару. Основными проблемными сторонами незащищенной электросети являются следующие:

  1. Перегрузка.
  2. Короткое замыкание.
  3. Дифтоки.

Устройство защитного отключения узоЕсли происходит перегрузка электросети, то в этом случае электропроводка не рассчитана на мощность потребителей, подключенных к этому участку цепи. Очень часто проводка имеет старое исполнение, и при подключении мощного потребителя электроэнергии происходит ее нагрев, плавление корпусов розеток, короткое замыкание. Основной метод решения этой проблемы — подключение допустимой мощности, но ее из-за старости проводки угадать сложно, и поэтому электропроводку меняют.

Короткое замыкание (КЗ) возникает при максимальной силе тока и очень низком сопротивлении. Причин этого физического явления может быть много: касание токоведущих проводов, попадание пыли, частиц металла и так далее. Возникновение КЗ приводит к перегреву и плавлению электропроводки, пожарам, а также выходу из строя бытовых приборов.

При возникновении тока утечки происходит образование явления блуждающего тока, при котором возможно поражение человека, КЗ и перегрев электропроводки.

Критерии выбора

При выборе какого-либо устройства для электрозащиты нужно руководствоваться некоторыми правилами. К основным критериям выбора устройств для комплексной защиты относятся следующие: конструктивное исполнение, удобность монтажа, габариты и масса, стоимость, сложности при возникновении и диагностики неполадок, простота подключения.

Для монтажа применяют специальные щиты, состоящие из модулей. При использовании пары УЗО на одну фазу и автоматических выключателей (по 1 на фазу) в щитке заполненное пространство занимает 3 модуля (1 УЗО и 2 автомата). Дифавтомат занимает всего 2 модуля, однако существуют модели, занимающие 1 место. Следовательно, если необходимо обеспечить защиту нескольких линий, то выбор следует сделать в пользу дифавтоматов.

Выполнить монтаж УЗО+2 автомата и дифавтомата просто, благодаря удобным зажимам и конструктивной особенности, однако при установке есть свои нюансы. На рисунке 3 показана схема подключения дифавтомата.

От чего защищает узо

Рисунок 3 — Вариант подключения дифавтомата.

Диагностика неисправностей играет важную роль при выборе УЗО или дифавтомата. Общий принцип работы устройств дифференциального тока основан на обрыве защищенной цепи. Если срабатывает защита, то нужно выяснить причину срабатывания. При установленной паре УЗО+автоматический выключатель (АВ) причину возможно найти быстро. Если сработало УЗО, то в цепи появился ток утечки, а при срабатывании автоматического выключателя — перегрузка цепи или КЗ.

При установленном дифавтомате причину выяснить становится сложнее, но дорогие модели оснащены индикацией, которая показывает утечку или КЗ и перегрузку цепи. При выходе из строя дифавтомата при частых отключениях приходит в негодность тепловой элемент защиты. Починить дифавтомат невозможно и приходится покупать новый. У пары УЗО+АВ может выйти из строя АВ, который стоит сравнительно дешево по отношению к дифавтомату.

Узо расшифровка в электрикеЕще одним критерием выбора является стоимость. Стоимость УЗО+2АВ ниже, чем АВДТ. Следует учесть еще и фактор выхода из строя: дешевле купить АВ или УЗО, чем дифавтомат. Рекомендуется приобретать качественные устройства, поскольку при покупке дорого устройства не возникают проблем. Во всех случаях фирмы-производители дают гарантию качества на дорогие товары.

Для примера следует рассмотреть следующую ситуацию: необходимо защитить 10 линий, состоящей из 5 групп УЗО и АВ. Общая стоимость рассчитывается следующим образом: 5 * (стоимость 1 единицы УЗО) + 10 * (стоимость 1 АВ). Для защиты этой линии потребуется 10 * (стоимость 1 АВДТ), поскольку на 1 линию необходим 1 АВДТ. Подставив стоимости в расчетные формулы, делается вывод: дифавтоматы не следует применять, потому что это невыгодно в финансовом плане. При подключении УЗО+2АВ возможно допустить больше ошибок, чем при подключении АВДТ. Однако если сделать все внимательно, то разница видна только в скорости подключения.

Достоинства и недостатки

Достоинства и недостатки — довольно неоднозначные параметры, поскольку нужно учитывать условия эксплуатации устройств дифзащиты, а также подключаемых приборов и типов линий. Недостатки дифавтомата следующие:

  1. Узо установкаДиагностика.
  2. Стоимость.

Затрудненная диагностика срабатывания защиты у большинства дорогих моделей вообще отсутствует, она бывает только у недорогих устройств. Самым серьезным недостатком является стоимость. Также к минусам УЗО можно отнести следующие: высокое время срабатывания, занимает при монтаже больше места и необходимость применять с АВ для достижения оптимального уровня защиты. Достоинствами дифавтомата являются следующие:

  1. При монтаже занимает меньше места.
  2. Высокая скорость срабатывания.
  3. Удобная установка.

К достоинствам УЗО+2АВ можно отнести следующие: низкая стоимость, легкая диагностика и ремонтоспособность.

Таким образом, обеспечение электробезопасности помещения является важным. Серьезный подход к решению вопроса поможет сохранить оборудование, а также здоровье и жизнь, ведь при несоблюдении правил безопасности при эксплуатации бытовых приборов возрастает вероятность поражения человека электрическим током. Современные средства защиты помогают свести к минимуму финансовые затраты и угрозу здоровью и жизни к минимуму.

rusenergetics.ru

Как работает УЗО в сети 220 Вольт. Работает ли УЗО без заземления

Безопасность в использовании электроэнергии в быту всегда являлась приоритетным направлением инженерной мысли. Пробки, автоматические выключатели, устройства защитного отключения – все это служит нашей безопасности. Однако, люди часто задают вопрос: как работают УЗО, и зачем тогда нужны автоматы?

Друзья приветствую всех на сайте «Электрик в доме». В данной статье я хочу рассмотреть вопрос работоспособности устройств защитного отключения, здесь на подробном примере мы рассмотрим, принцип работы устройства защитного отключения и почему так важна их установка.

установка УЗО_ustanovka UZO

Для начала вспомним, с какой целью в квартирах, домах и производственных помещениях устанавливают автоматы. Прежде всего, чтобы предотвратить последствия короткого замыкания. Еще автомат реагирует на перегрузки электросети. Однако, в случае удара током человека, автоматы не отреагируют, поскольку для них эта утечка “незначительна”.

Причины, по которым людей бьет током, когда этого никто не ждет, бывают разные. Оголенные провода, пробои на корпус и так далее. Провода становятся оголенными при нарушении изоляции оболочки кабеля: где-то они перетерлись, где-то просто осыпалась изоляция от старости электропроводки. Также не стоит забывать о детской любознательности: она может привести к печальным последствиям, особенно если засунуть в розетку что-нибудь металлическое.

Всё это вызывает утечку тока. Нарушение целостности изоляции провода, помимо того, что вы можете получить удар током, также может стать причиной замыкания и возгорания. УЗО как раз и создано, чтобы предотвращать такие ситуации.

Для чего нужно УЗО

Как работает УЗО и зачем оно ответ простой: для того, чтобы максимально защитить от поражения током, и спасти вашу жизнь.

Меня как часто спрашивают: какое напряжение смертельно для человека? Тут надо понимать следующее: даже невысокое напряжение опасно для вашей жизни, определяющим фактором является сила тока и продолжительность ее воздействия. Для смертельного исхода достаточным будет сила тока около 0.08 ампер (80 мА).

А вот при воздействии тока силой в 0.05 ампер (50 мА) человек не сможет сам оторваться от электропровода. Автомат, установленный в электрощитке, на такие величины никак не отреагирует.

На каком принципе работает УЗО

Устройство защитного отключения следит за тем, чтобы вернулось столько же тока, сколько ушло. Если вернулось меньше – УЗО срабатывает. Более подробно указано на картинке, где имеются следующие обозначения:

  1. 1. I1 – уходящий ток к потребителю
  2. 2. I2 – приходящий ток от потребителя
  3. 3. I1 = I2 – обязательное условие для нормальной работы электропроводки, если этого равенства нет, значит проводка смонтирована неверно, где-то имеются повреждения и т.д.

ток на входе и выходе УЗО_tok na vhode i vyhode UZO

УЗО в сети с заземлением

Начнем сначала. Если человек одновременно схватился и за фазу и за ноль (пальцы в розетке, два оголенных конца электропроводки), то будет поздно что-либо предпринимать. Когда человек случайно касается неисправного электроприбора, по корпусу которого “гуляет” опасное напряжение, то ток протекает через тело человека, и уходит в землю (мокрый пол, и т.д.).

Чтобы избежать этой ситуации, производители электроприборов специально подключают к корпусам отдельный провод – заземление. Как правило, этот провод желто-зеленого цвета. Именно по нему, в случае чего, побежит ток.

Как работает УЗО? Устройство защитного отключения может помочь при неисправности электроприбора. Принцип его работы следующий:

  • 1. Питание полностью проходит через УЗО
  • 2. УЗО сравнивает ток на “входе” и “выходе”

Чтобы было понятно приведем пример. Вас поставили около двери, чтобы вы следили за количеством входящих и выходящих людей. Вы видите, что в комнату вошло 5 человек, а вышло только 4. Значит, один остался где-то в комнате. По инструкции вы должны вызвать охрану, потому-что количество выходящих людей меньше, чем входящих. Так вот, в данном примере вы играете роль устройства защитного отключения, входящие в комнату люди – ток из УЗО, уходящий к потребителю, те, кто вышли с комнаты – ток, возвращающийся в УЗО, а тот пятый человек, который остался в комнате – ваша утечка тока. Ваш вызов охраны – и есть срабатывание УЗО.

как работает УЗО в сети 220 В_kak rabotaet uzo v seti 220v

Важно! УЗО не защитит, если одной рукой взяться за фазу, а другой за ноль. Оно подумает, что вы – обычная нагрузка, например, чайник. А УЗО защищает от следующего:

  1. 1. Замыкание в результате неисправности на корпус бытовой техники
  2. 2. Неправильный монтаж электропроводки
  3. 3. Непредусмотренные ситуации с заземлением

Пробой на корпус наиболее часто возникает в той технике, в которой используются нагревательные элементы (ТЭНы). Вспоминается случай, когда соседка пожаловалась на то, что при стирке ее стиральная машина (полу-автомат) бьет током. Осмотр показал, что на стиральной машине, была повреждена изоляция проводов, и ток утекал по проводу прямо в воду. После устранения самой неисправности, в целях предотвращения несчастных случаев, в электрощиток хозяйки на всех линиях было установлено УЗО.

обмотка и реле УЗО_obmotka i rele UZO

устройство защитного отключения_ustrojstvo zashhitnogo otkljuchenija

Неправильный монтаж электропроводки тоже может таить опасность. Несмотря на то, что соединять провода скрутками уже запрещено, находятся “мастера”, которые замуровывают скрутку в невысохшую штукатурку, либо в то место, где стена по каким-либо причинам мокнет. Тогда ток будет убегать из скрутки в стену, а УЗО будет срабатывать до тех пор, пока причина не будет найдена и устранена.

Если ваши соседи проводили эксперименты с заземлением, то вас может ожидать сюрприз. Например, у вас имеется стиральная машина подключенная к трубам шлангом с металлической оплеткой, и она начинает биться током. В таких случаях необходимо вызвать опытного электрика, чтобы он устранил возникающую ситуацию на месте.

Некоторые люди утверждают, что УЗО лучше не ставить, поскольку оно постоянно выбивает без причины. Помните: без причины устройство защитного отключения не сработает, если оно сработало – значит на то имеется веская причина, которую необходимо устранить. Если электрик, которого вы вызвали, утверждает, что оно выбивает просто так, то вызывайте другого, поскольку первый либо не хочет, либо не умеет найти причины и утечку тока.

Важно! УЗО всегда ставится в паре с автоматом.

Работает ли УЗО без заземления

Теперь ответим на вопрос: работает ли УЗО без заземления, и надо ли в таком случае его устанавливать?

Если отдельной системы заземления нет, то устройство защитного отключения все-равно следует установить.

Если утечка тока происходит в цепи, в которой есть PE-проводник (провод заземления), то ток течет через этот проводник. Если заземления нет, то ток потечет через человека, который случайно/намеренно прикоснулся к поврежденному корпусу электроприбора. В цепи без заземления, УЗО будет срабатывать, но небольшой удар током вы получите, зато он не будет смертельным.

работает ли узо без заземления_rabotaet li uzo bez zazemlenija

Кто-то скажет: зачем нужна такая защита, как било током, так и бьет. Для начала давайте вспомним: как работает устройство защитного отключения, и от чего зависит смертельный исход. А зависит он от силы тока и длительности воздействия. Так вот эту самую длительность УЗО и уменьшит, особенно в тех случаях, когда самому не получится разорвать контакт тела и проводника.

как работает УЗО при утечке_kak rabotaet uzo pri utechke

Еще часто спрашивают, зачем нужно УЗО, если есть заземление. Ответ простой: даже в этом случае часть утечки тока пройдет через вас, и если эта часть будет более 30 мА, то вас убьет. А если в цепи будет установлено устройство защитного отключения, то оно успеет сработать в этом случае, и вы останетесь живы.

ВНИМАНИЕ: Анимация как работает устройство защитного отключения при появлении утечки. Смотреть до конца!

как работает УЗО в квартире_kak rabotaet uzo primer

Из вышеперечисленных ситуаций можно сделать следующий вывод: УЗО НЕОБХОДИМО устанавливать НЕ ЗАВИСИМО от того есть в доме (квартире) заземление или нет.

Как работает УЗО электронного типа – в чем опасность?

Каждое такое устройство по своей принципиальной схеме делится на два типа: электромеханическое и электронное. В электромеханическом устройстве защитного отключения используется высокоточная механика, успешно работающая при различных утечках тока, и устойчивая к внешним помехам в виде физического воздействия, поэтому такое УЗО стоит дороже, нежели электронное.

В основе работы электронного УЗО лежат обычные электронные компоненты. Плюс в том, что можно настроить устройство на любые токи утечки. Минус такой электроники в том, что она не сработает, если на нее не подается питание. Зато стоимость таких устройств ниже, чем у электромеханических, поэтому китайские производители штампуют именно электронные УЗО.

УЗО срабатывает, если:

  1. 1. Есть ток утечки
  2. 2. Напряжение в сети в норме

Как работает УЗО в сети 220 вольт? Второй пункт обязывает подавать напряжение в 220 вольт для питания электронной платы. Это напряжение УЗО берет из самой сети, поэтому при отсутствии напряжения устройство работать не будет.

На УЗО исчезнет напряжение, если:

  1. 1. Проводится ремонт линии, находящейся до вашего УЗО
  2. 2. Авария на подстанции, или короткое замыкание
  3. 3. На вашем щитке отгорит или отвалится ноль

Третий пункт – самая опасная штука, поскольку фаза в сети будет, а напряжения не будет. Все мы знаем, что ток течет в одну сторону по фазному проводу, а обратно возвращается по нулевому. Когда отваливается ноль – напряжение пропадает, а фаза как была, так и есть.

Для более полного понимания как работает УЗО, и по каким параметрам его следует выбирать, нужно обратиться к маркировке. Нас в первую очередь должна интересовать утечка тока. Обозначение “I∆n” – и есть тот параметр, при котором срабатывает УЗО. При покупке обязательно нужно знать, что у вас за сеть (однофазная или трехфазная). Также нелишним будет знать, что в продаже имеются так называемые “дифференциальные автоматы”, внутри которых уютно расположились и автоматы и УЗО.

ток утечки УЗО_tok utechki uzo

А если УЗО неисправно и пришло в негодность? Не переживайте, производитель сделал отдельную кнопку для тестирования защиты. Когда вы ее нажимаете, УЗО срабатывает. Если при нажатии кнопки устройство не отключилось, значит оно неисправно и непригодно к дальнейшей эксплуатации.

тест кнопка УЗО_test knopka UZO

Желательно проводить эту процедуру регулярно, для полной уверенности в работе вашей защитной системы.

Самое главное – всегда будьте осторожны с электричеством, не нужно вскрывать щиток, если вы чувствуете пробелы в своих знаниях. Если же вы любите все ремонтировать своими руками, то в случае с электричеством сначала изучите хорошо теорию, пригласите в гости электрика, который сможет вам наглядно объяснить, где что находится, и за что отвечает тот или иной автомат.

И еще, наличие УЗО не говорит о том, что можно вести себя безответственно и легкомысленно по отношению к электрическому току. Всегда соблюдайте осторожность, даже если вся ваша квартира уставлена защитными устройствами. Береженого бог бережет, эта пословица актуальна и по сей день, в особенности, по отношению к электричеству.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья - сохрани на стену!

electricvdome.ru

УЗО что это такое в электрике схема подключения

Что такое УЗО

Что такое УЗО

УЗО – аббревиатура, обозначающая низковольтный электрический прибор, применяемый для защитного отключения определенного участка при возникновении дифференциальных токов по величине превышающих заданное аппаратом значение, определенное как допустимое.

Полное название прибора – Устройство защитного отключения. Иногда прибор называют выключателем дифференциального тока. Это тот же прибор, а сокращенно его маркируют как ВДТ.

Зачем нужно УЗО

Начнем рассмотрение прибора с его назначения. Целевые для аппарата токи утечки возникают при нарушении механической целостности кабелей либо их изоляции на одной из линий, также подобные вредоносные помехи в электрической сети появляются при нарушении конструкции потребителей сети (бытовых электроприборов).

Автомат УЗО

Автомат УЗО

Когда подобная проблема возникает, она может привести к целому ряду негативных последствий:

  • пожары в быту и на производстве;
  • выход из строя станков и бытовой техники;
  • поражение током пользователей сети и операторов на производстве.

УЗО предназначен для решения трех вышеуказанных проблем и исключения подобных рисков.

В момент появления утечки его конструкция оперативно реагирует на возникший фактор риска и отключает участок, чем спасает от перегревов, пожаров, защищает пользователей электроприборов и сами электроприборы сети.

От дифференциального автомата УЗО отличается следующим:

  1. УЗО более простой прибор он защищает от утечки и только, а дифавтомат дополнительно снабжен механизмом защищающим сеть от перегрузок, дополняя прибор функциями автоматического выключателя.
  2. УЗО в отличии от старшего прибора не защищен от сверх сильных токов, потому при использовании УЗО, для дополнительной защиты к сети подключают автоматические выключатели, в чем нет необходимости при использовании дифференциального автомата.

Принцип действия

Конструкционно УЗО состоит из трех элементов, каждому из которых отведена отдельная роль в работе устройства:

  1. Дифференциальный трансформатор – измерительный прибор регистрирующий возникновение тока утечки.
  2. Пусковой орган – деталь, осуществляющая механическое воздействие на отключающий систему механизм.
  3. Механизм расцепления – при воздействии на него пусковой детали, он размыкает силовые контакты.

Принцип действия УЗО

Принцип действия УЗО

В однофазной сети УЗО работает по следующему алгоритму:

Дифференциальный трансформатор однофазного УЗО состоит из трех обмоток: первая – подключена к фазному проводнику, вторая – к нулевому, а третья – фиксирует разность тока. Две первых обмотки подключены так, чтобы идущие по ним токи были направленны в противоположенном, относительно друг друга направлении.

При такой конструкции, при нормальной работоспособности сети, токи в первых двух катушках равны, соответственно ток на средней катушке равен нулю, ведь потоки, идущие по двум крайним катушкам, взаимно нейтрализуются.

Когда возникает механическое повреждение сети, а к ней касается человек, то фазное напряжение «воспринимает» человеческое тело как проводник и пропускает через него ток в землю либо к другому проводнику, с которым он соприкасается.

В случае такой конструкции катушек, при возникновении фазного напряжения, сила тока в двух катушках дифференциального трансформатора начинает отличатся, и на находящейся между ними контрольной обмотке возникает ток, который, при определенном значении, провоцирует срабатывание пускового органа, следственно сеть размыкается.

Трехфазный аппарат работает по схожему принципу, но вместе трех имеет пять катушек обмотки. Три обмотки являются фазными, остальные две выполняют функцию нулевой и вторичной, именно таким образом происходит сравнение напряжения тока в пяти проводах трехфазной сети.

Кроме вышеперечисленных элементов современные УЗО имеют систему тестирования, обычно она выведена на кнопку с соответствующим названием “TEST”. Она подключена к одной из обмоток и при нажатии начинает пропускать ток только по ней, имитируя наличие утечки. Данная искусственная разница создает, ток на контрольной обмотке и устройство срабатывает. Если прибор размыкает контакты в тестовом режиме, значит он – исправен.

Сфера применения

Применение УЗО

Применение УЗО

УЗО применяется в трехфазных и однофазных сетях широкого назначения (от бытовых, до промышленных). В домашних сетях его применяют для защиты наиболее важных элементов сети, либо возможности отключения наиболее опасных приборов. Дополнительно им защищают человека при использовании электроприборов, соприкасающихся при работе с водой, металлом или иными веществами обладающими высокой проводимостью. К бытовым приборам наивысшего риска относят стиральную машинку, электропечи, посудомоечные машины и иные водонагревательные приборы.

На практике, кроме защиты отдельных веток домашней электросети, дополнительный УЗО ставят на ввод электричества в жилище. Он выполняет дублирующую функцию и дополнительно защищает помещение от пожаров, на случай выхода из строя УЗО который ближе к источнику проблемы.

В промышленных масштабах, данный прибор применяют при аналогичных обстоятельствах, с разницей лишь в размерах прибора и возложенных на него мощностях, потребителей промышленной сети.

Полезное видео

Подробнее узнать о конструкции УЗО и принципе его действия вы можете из видео ниже:

УЗО полезный и важный прибор, как в домашней так и производственной электросети. Он оберегает имущество от пожаров, а владельца от непредвиденных накоплений тока на корпусе техники и кабелей, чем исключает возможность непредвиденного поражения тела пользователя током.

web-electric.ru

Устройство УЗО и принцип действия

Рад приветствовать вас, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info.

В этой статье мы подробно рассмотрим устройство и принцип работы устройства защитного отключения  УЗО, рассмотрим на примерах как работает УЗО.

УЗО относятся к электрическим аппаратам защиты, как и автоматические выключатели. Для чего же были придуманы эти интересные устройства, неужели установки автоматических выключателей недостаточно?

Со временем изоляция проводов стареет, так же она может быть повреждена, могут ослабнуть контактные соединения токоведущих частей приборов. В результате этих факторов появляются утечки тока, которые могут вызвать искрение и привести к возгоранию.

Также человек может случайно коснуться рукой за оголенный фазный провод, который находится под напряжением. Дети, оставшись без присмотра родителей, могут «изучать» электричество, вставляя в розетку металлический предмет. В этом случае человека ударит током, произойдет утечка тока через тело на землю, а это очень опасно, ведь величина тока в этом случае может достигать нескольких сотен миллиампер.

Обычные автоматические  выключатели на такую «незначительную» для них  утечку тока не отреагируют. Они срабатывают только на токи перегрузки и при коротком замыкании.

Например, у автомата номиналом 10А с время-токовой характеристикой срабатывания В, тепловой расцепитель начнет срабатывать при токе, превышающем номинальный на 13%, т.е. 11,3А, причем время срабатывания будет больше одного часа. А при токе, превышающем номинальный на 45%, т.е.  14,5А в течение одного часа. Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя будет срабатывать при значениях тока от 30А.

Поэтому,  чтобы  защитить людей от поражения электрическим током и для предотвращения опасной утечки тока, которая может привести к пожару в результате повреждения изоляции электропроводки или бытовых приборов применяются  устройства защитного отключения.

У автоматических выключателей основной параметр – номинальный ток.

Основной же параметр УЗО – это его чувствительность (номинальный отключающий дифференциальный ток, так называемая «уставка» по току утечки).

Для защиты человека в бытовых электросетях от поражения электрическим током используют УЗО чувствительностью 10 и 30 мА.

Для защиты от возможного возникновения пожара служат УЗО чувствительностью 100 или 300 мА.

Если проводка неразветвленная, с малым количеством групп, то может использоваться одно общее УЗО на 30 мА, как противопожарное, так и для защиты человека от поражения электрическим током. 

Давайте рассмотрим устройство и принцип действия УЗО

Конструктивно УЗО собрано в корпусе из диэлектрического материала. Внутри содержит трансформатор тока, выполненный на тороидальном ферромагнитном сердечнике с тремя обмотками – две первичные и одна обмотка управления.

Две первичные токовые обмотки включены встречно. Первая обмотка образована фазным проводом, в ней протекает ток к нагрузке (к потребителю). Вторая обмотка образована нулевым проводом, в ней протекает обратный ток от нагрузки (от потребителя).

Как работает УЗО?

В обычном режиме, когда в цепи нет утечки, токи, протекающие в обоих обмотках равны по значению, но противоположно направленны. При протекании в обмотках, эти токи наводят в сердечнике трансформатора тока магнитные потоки. Наведенные магнитные потоки направлены встречно и  компенсируют друг друга, поэтому суммарный магнитный ФΣ поток равен нулю.

Предположим, что произошел пробой изоляции  на корпус электроприбора.

В этом случае токи в фазном и нулевом проводах будут различны. По фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки IL будет протекать еще дополнительный ток — ток утечки ID, который для трансформатора тока будет дифференциальным (т.е. разностным). Разные по значению токи в первичных обмотках (IL + ID в фазном проводнике и IN, равный по значению IL, в нулевом рабочем проводнике) будут наводить в сердечнике разные по значению магнитные потоки. Результирующий магнитный поток будет отличен от нуля. По закону электромагнитной индукции он будет наводить электрический ток в обмотке управления. Если этот ток достигнет значения, достаточного для срабатывания электромагнитного реле Р, то оно сработает, приводя в движение расцепитель, силовые контакты УЗО разомкнутся. В результате электроустановка, находящаяся под защитой УЗО обесточится.

Аналогично, если человек  прикоснется к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприбора, на который произошел пробой изоляции,  возникнет ток утечки, который потечет через тело человека на землю. В обмотке управления УЗО будет наводиться ток, который приведет к срабатыванию электромагнитного реле Р и цепь обесточится.

Для периодического контроля исправности УЗО предусмотрена кнопка «Тест». При нажатии на нее искусственно создается ток утечки. Если УЗО исправно, оно должно срабатывать при нажатии на эту кнопку.

По конструктивному исполнению УЗО бывают электромеханические (они не зависят от напряжения питания) и электронные (нуждаются в дополнительном источнике питания, который получают от контролируемой цепи, либо от дополнительного источника). В свою очередь, бывают электронные УЗО, которые отключают защищаемую цепь при исчезновении напряжения в питающей сети, и бывают не отключающие защищаемую цепь.

Как не подключая к электрической сети, определить тип УЗО смотрите в статье Как определить тип УЗО — электромеханическое или электронное?

Так же эти два типа УЗО различно ведут себя при аварийном режиме работы электросети, например, при достаточно часто встречающемся в наших домах обрыве нулевого провода.

Теперь вы знаете, как работает УЗО.

Подробно Устройство и принцип действия УЗО смотрите в видео


Полезные статьи по теме:

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.

Конструкция УЗО.

Работа УЗО при обрыве нуля.

Как проверить тип УЗО?

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?

Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?

elektrik-sam.info

Про УЗО простыми словами | ehto.ru

УЗО это аббревиатура устройства, предназначенного  для защиты человека и животных от возможных поражений электрическим током. Полностью это устройство называется Устройство защитного отключения. Еще более полное название — Устройство защитного отключения управляемое дифференциальными токами цепи.

От каких поражений тока защищает УЗО

Для начала разговора про УЗО простыми словами, определимся, от чего УЗО защищает.

УЗО по своему устройству является не только коммутационным аппаратом, но и является контролирующим устройством. УЗО включенный в цепь, постоянно сравнивает ток на входе электроустановки и ток после прохождения по установке. Разница этих двух токов называется дифференциальным током.

Про УЗО

Примечание: Под установкой понимается, не только станок или двигатель, но и любое помещение, в котором происходит распределение и потребление электроэнергии, включая квартиры и частные дома.

Обычно разница этих двух токовых значений близка к нулю. При касании токоведущего провода корпуса, какого-либо прибора в цепи или непосредственное касание проводника под напряжением и земли (Замыкания на землю), дифференциальный ток возрастает, потому что обратный ток уменьшается. Возрастание дифференциального тока приводит к срабатыванию УЗО, и цепь отключается от электропитания.

Происходить такое возрастание дифференциального тока, может при касание проводника, находящегося под напряжением, корпуса прибора. Обычно это происходит из-за повреждения изоляции проводников.

Примечание: Говоря про УЗО простыми словами, так и хочется назвать ток, возникающий при повреждении изоляции, током утечки. Но правильно его называть, током замыкания на землю при повреждении изоляции. Током же утечки, называют ток «утекающий» в землю или сторонние приборы без повреждения изоляции.

Как защищает УЗО

В быту ток не может «протекать» через воздух. Ток может «течь» только по частям приборов, которые потенциально могут проводить ток. Как правило, такими токопроводящими частями становятся металлические корпуса приборов. Возникновение этого тока, УЗО обнаруживает и при достижении определенного значения, УЗО срабатывает и разрывает потенциально опасную, для человека, электрическую цепь. Такая защита УЗО называется, защитой от косвенного прикосновения. Для защиты от косвенного прикосновения и нужно устройство защитного отключения (УЗО) с низкой и средней чувствительностью.

pro-uzo-3

Кроме защиты от косвенного прикосновения, УЗО дополнительно защищает человека и от прямого прикосновения к токопроводящим частям, находящимся под напряжением. То есть, если вы прикоснетесь к проводу или элементу проводки находящемуся под напряжением, то сработает УЗО установленное в эту цепь. Правда, для этого должно стоять высокочувствительное УЗО и у нас такое назначение УЗО не практикуется.

про узо

Кроме защиты людей и животных от косвенного и/или прямого прикосновения, УЗО ограничивает риск пожара в помещении. Отключая цепь от электропитания при возникновении тока повреждения изоляции, УЗО прерывает саму возможность возгорания прибора в месте повреждения.

Выводы

  • УЗО защищает человека от возможного поражения током при повреждении изоляции и/или замыкания на землю;
  • УЗО снижает вероятность возникновения пожара из-за замыкания на землю;
  • Высокочувствительные УЗО дополнительно, защищают человека при прямом прикосновении к проводам и элементам проводки, находящимся под рабочим напряжением.

©Ehto.ru

Другие статьи радела «УЗО»

Похожие посты:


Поделиться ссылкой:

ehto.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о