Узо, назначение, нормативы, выбор, установка. Общие требования по использованию узо Дифференциальный автомат или УЗО

В этой статье поговорим про электротехническое устройство называемое полностью УЗО — устройство защитного отключения. Устройство защитного отключения (сокращенно УЗО) более полное название: устройство защитного отключения, управляемое дифференциальным (остаточным) током или механический коммутационный аппарат, который при достижении (превышении) дифференциальным(остаточным) током заданного значения должен вызвать размыкание контактов.

Основная задача УЗО (Устройство Защитного Отключения)

Основное назначение УЗО это защита человека от поражения электрическим током и от возникновения пожара, вызванного утечкой тока через изношенную изоляцию проводов и некачественные соединения.

Широкое применение также получили комбинированные устройства, совмещающие в себе УЗО и устройство защиты от сверхтоков (короткого замыкания). Такие устройства называются УЗО-Д со встроенной защитой от сверх токов(короткого замыкания), либо просто диффавтомат. Часто диффавтоматы снабжаются специальной индикацией, позволяющей определить, по какой причине произошло срабатывание (от сверхтока или от дифференциального тока).

Устройство защитного отключения: назначение

УЗО — устройство защитного отключения устанавливается в электросети квартиры или дома для выполнения следующих задач электробезопасности:

  1. Повышение уровня безопасности при эксплуатации людьми бытовых и аналогичных электроприборов;
  2. Предотвращение пожаров из-за возгорания изоляции токоведущих частей электроприборов от дифференциального (остаточного) тока на землю;
  3. Для диффавтоматов. Автоматическое отключение участка электрической сети (в том числе квартирной) при перегрузке (ТЗ-токовая защита) и токе короткого замыкания (МТЗ-максимальная токовая защита).

Примечание: В России применение УЗО стало обязательным с принятием 7-го издания Правил устройств электроустановок ().(седьмое издание подготовлено ОАО «ВНИИЭ». Утверждена приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 08.07.02 № 204. Введено в действие с 01.01.03г.)

Как правило, одно или несколько УЗО устанавливаются на DIN-рейку в электрощите.

(О монтаже электрощита в квартире я рассказывал в другой статье блога: )

ПОДВЕДЕМ ПЕРВЫЙ КОРОТКИЙ ИТОГ

В продаже есть два типа УЗО — Устройство защитного отключения:

  1. Непосредственно УЗО.
  2. И УЗО-Д(дифференциал)-это УЗО+автомат защиты от короткого замыкания, в «одной упаковке».

Важно!

  • Использование УЗО является дополнительным защитным мероприятием, а не заменой защите от сверхтоков при помощи предохранителей, так как УЗО никак не реагирует на неисправности, если они не сопровождаются утечкой тока (например короткое замыкание между фазным и нулевым проводниками. Поэтому УЗО необходимо применять вместе с Автоматами Защиты (предохранителями)
  • УЗО может значительно улучшить безопасность электроустановок, но оно не может полностью исключить риск поражения электрическим током или пожара. УЗО не реагирует на аварийные ситуации, если они не сопровождаются утечкой из защищаемой цепи. В частности, УЗО не реагирует на короткие замыкания между фазами и нейтралью.
  • УЗО также не сработает, если человек оказался под напряжением, но утечки при этом не возникло, например, при прикосновении пальцем одновременно и к фазному, и к нулевому проводникам. Предусмотреть электрическую защиту от таких прикосновений невозможно, так как нельзя отличить протекание тока через тело человека от нормального протекания тока в нагрузке. В подобных случаях действенны только механические защитные меры (изоляция, непроводящие кожухи и т. п.), а также отключение электроустановки перед ее обслуживанием!

Характеристики УЗО

Теперь разберемся с характеристиками УЗО обозначенных на корпусе устройства.

УЗО — устройство защитного отключения предназначены для защиты человека от поражения электрическим током при косвенном прикосновении (прикосновение человека к открытым проводящим нетоковедущим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением в случае повреждения изоляции), а также при непосредственном прикосновении (прикосновение человека к токоведущим частям электроустановки, находящимся под напряжением). Данную функцию обеспечивают УЗО соответствующей чувствительности (ток отсечки не более 30 мА(миллиампер).

Примечание: В США в соответствии с National Elektrical Code, устройства защитного отключения (ground fault circuit interrupter - GFCI), предназначенные для защиты людей, должны размыкать цепь при утечке тока 4-6 мA(миллиампер) (точное значение выбирается производителем устройства и обычно составляет 5 мА) за время не более 25 мс(микросекунд).В Европе эти значеня для УЗО,как и у нас составляют 30-100 мА.

УЗО должны срабатывать за время не более 25-40 мс(миллисекунд), то есть до того, как электрический ток, проходящий через организм человека, вызовет фибриляцию сердца - наиболее частую причину смерти при поражениях электрическим током.

В списке ниже приведены значения тока через тело человека и наиболее вероятные ощущения, которые можно при этом почувствовать.

Важно! не пытайтесь это прочувствовать это на себе!

  • Ток через тело человека -0,5mA:не ощущается,слабые ощущения при прикосновении языком,кончиками пальцев и через рану.
  • Ток через тело человека-3 mA:Ощущение близкое к муравьиному укусу.
  • Ток через тело человека-15mA:Если вы взялись за проводник,то невозможно его отпустить.Неприятно,но безопасно.
  • Ток через тело человека- 40mA:Судороги тела,судороги диафрагмы.Опасность удушья в течении нескольких минут.
  • Ток через тело человека-80 mA:Вибрация желудочка сердца.Очень опасно, приводит к достаточно быстрой смерти.

Отсюда второй короткий итог характеристик УЗО

Для защиты человека в бытовых электросетях(однофазный ток напряжением 220 вольт) УЗО должны иметь маркировку: ток отсечки не более 30мА,время срабатывания не более 40 мс(миллисекунд). Крупные фирмы производители (такие как АВВ,Legrand) выпускают УЗО для защиты человека, с токами отсечки 10 мА и 30 мА.

На групповые цепи обычно ставят УЗО с током 30 мА. Если поставить УЗО 10 мА, возможны (в квартире всегда есть фоновый, естественный ток утечки). 10 мА ставится обычно на одиночных потребителей (стиральную машинку, посудомойку). Если у вас есть душевая кабина, или стиральная машинка установлена в ванной (влажная среда) , применение УЗО с током отсечки 10 мА просто обязательно.

Следует повторить:

  • Для влажных и очень влажных помещений(сауны,бани,ванные,душевые) следует применять УЗО с токоми утечки 10 мА(миллиампер)
  • Для других помещений достаточно применения УЗО с током отсечки 30 мА(миллиампер)
  • В деревянных дамах при проведении электропроводки во избежании пожаров установка УЗО желательна, а лучше сказать просто необходима.

Примечание: В продаже существуют УЗО с токами отсечки и 100 мА и 300 мА и более. Эти УЗО (с отключающим дифференциальным током 100 мА, 300 мА и более иногда применяются для защиты больших участков электрических сетей (например, в частном доме или компьютерных центрах), где низкий порог привел бы к ложным срабатываниям. Такие низкочувствительные УЗО выполняют противопожарную функцию и не являются эффективной защитой от поражения электрическим током.

Классификация УЗО

Теперь отметим ещё ряд моментов. В соответствие с классификацией, УЗО — устройство защитного отключения подразделяют на следующие типы:

Tип AC- УЗО, размыкание которого гарантировано в случае, если разностный синусоидальный ток или внезапно возникает, или медленно увеличивается.

Тип А — УЗО, размыкание которого гарантировано в случае, если синусоидальный или пульсирующий разностный ток или внезапно возникает, или медленно увеличивается.

Третий итог статьи

УЗО типа «А» более дорогой и более универсален, но оба типа «А» и «АС» превосходно подходят для использования в бытовых электросетях. Поэтому акцентироваться на этом не стоит.

В широкой продаже в основном бывают УЗО тип АС (на фасаде устройства будет изображен только значек:

Необходимо обратить внимание, что каждое УЗО расчитано на использование в сетях определенной нагрузки,а именно определенный Ампераж, который указывается на фасаде УЗО. Так как УЗО в электросетях используются вместе с автоматами защиты(предохранителями), то еще раз обращаю внимание:ампераж УЗО должен быть выше, чем у автомата на линии.

Схема подключения УЗО

Теперь рассмотрим схему подключения УЗО — устройство защитного отключения, классическим занулением (ТN-С). Классическое зануление имеют большинство домов в РФ, в квартирах этих домов не существует отдельной выделенной линии заземления, то есть, по всей квартире проходят два, а не три провода электропитания.

Примечание : В соответствии с ГОСТ 50571_3-94(Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током):

  1. В системе ТN-С не должны применяться устройства защиты, реагирующие на дифференциальный ток УЗО-Д;
  2. Когда устройство защиты, реагирующее на дифференциальный ток УЗО-Д, применяют для автоматического отключения в системе ТN-S, PEN-проводник не должен использоваться на стороне нагрузки. Присоединение защитного проводника к PEN-проводнику(независимый проводник заземления) должно осуществляться на стороне источника питания т.е. до устройства защиты, реагирующему на дифференциальный ток(УЗО-Д). На схеме указаны точки подключения УЗО-Д.

Прежде чем осуществить подключение УЗО, я обращаю внимание на то, как работает схема УЗО. В основе принципа работы УЗО лежит сравнение выпускаемого (ушедшего в квартиру) и впускаемого (вернувшегося из квартиры) тока. Если оказывается, что равновесие нарушено, и приходит меньше, чем уходит, то УЗО отключает электропитание. Если УЗО устанавливается для одной линии, то есть два варианта: поставить после УЗО автомат или же сам аппарат должен иметь встроенный ограничитель максимального тока. Подключение УЗО без автомата приведет к тому, что короткое замыкание или постоянный перегрев может вывести его из строя. Напоминаю: что ампераж УЗО должен быть выше, чем у автомата на линии.

Схема подключения УЗО

Простая схема подключения УЗО выглядит следующим образом

Примечание: На рисунке фазный провод подается на нижнюю клемму вводного автомата. Это не совсем корректно, лучше подавать питание на верхнюю клемму автомата. Хотя замечу, подключение питающих проводов сверху – это просто традиция. Именно ею, а не какой-то технической причиной обусловлена рекомендация подключения сверху. И, хотя с точки зрения техники безопасности, лучше бы подключать везде одинаково, жесткого запрета на подключение снизу – нет. Однако, крайне желательно, чтобы в пределах щита, а еще лучше – на всем объекте, питание подавалось одинаково: либо сверху (везде), либо снизу (везде). Другие схемы подключения можно найти в статье: .

Ну вот пожалуй и все,что я хотел рассказать об УЗО — Устройство Защитного Отключения, используемые в бытовых электросетях напряжением 220 вольт. Успехов,Вам в ваших начинаниях!

Специально для сайта:

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

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

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

  1. Устройство и принцип работы УЗО

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

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

В такой ситуации часть тока электрической цепи поступающая от фазного провода не будет возвращаться в сеть, а проходя через тело человека будет уходить в землю следовательно ток I 2 который будет возвращаться в сеть через магнитопровод УЗО по нулевому проводу будет меньше тока I 1 поступающего в сеть, соответственно и величина магнитного потока Ф 1 станет больше величины магнитного потока Ф 2 , в результате чего в магнитопроводе УЗО суммарный магнитный поток уже не будет равен нулю.

К примеру ток I 1 =6А, ток I 2 =5,5А, т.е. 0,5 Ампера протекает через тело человека в землю (т.е. 0,5 Ампера — ток утечки), тогда магнитный поток Ф 1 будет равен 6 условных единиц, а магнитный поток Ф 2 — 5,5 условных единиц тогда суммарный магнитный поток будет равен:

Ф сумм = Ф 1 + Ф 2 =6+(-5,5)=0,5 усл. ед.

Возникший суммарный магнитный магнитный поток индуктирует электрический ток во вторичной обмотке который проходя через магнитоэлектрическое реле приводит его в работу, а оно, в свою очередь, размыкает подвижные контакты отключая электрическую цепь.

Проверка работоспособности УЗО осуществляется нажатием кнопки «ТЕСТ». Нажатие данной кнопки искусственно создает в УЗО утечку тока, что должно привести к отключению УЗО.

  1. Схема подключения УЗО.

ВАЖНО! Так как в УЗО отсутствует защита от сверхтоков, при любой схеме его подключения должна быть предусмотрена так же установка , для защиты УЗО от токов перегрузки и короткого замыкания.

Подключение УЗО осуществляется по одной из следующих схем, в зависимости от типа сети:

Подключение УЗО без заземления:

Такая схема применяется, как правило, в зданиях со старой электропроводкой (двухпроводной), в который отсутствует заземляющий провод.

Подключение УЗО с заземлением:

N- C- S (когда нулевой проводник разделяется на нулевой рабочий и нулевой защитный):

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

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

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

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

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

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

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

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

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

  1. Как выбрать УЗО? Типы и характеристики УЗО.

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

УЗО выбирается по его основным характеристикам. К ним относятся:

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

Выбор УЗО основывается на следующих критериях:

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

U ном. УЗО U ном. сети

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

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

I ном. УЗО I расч. сети

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

I сети = P сети *К п, Ампер

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

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

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

P сети =(P 1 + P 2 …+ P n)*К с , кВт

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

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

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

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

— По дифференциальному току:

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

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

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

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

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

Δ I УЗО ⩾ Δ I сети

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

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

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

— По типу УЗО:

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

Представим ситуацию: по какой-то причине «пропал» ноль (например отгорел нулевой проводник), при этом если в сети установлено электронное УЗО его электронная плата обесточится и в случае, если человек коснувшись фазного провода попадет под напряжение данное УЗО не сработает, электромеханическое же УЗО сохранит свою работоспособность даже в случае отсутствия напряжения и отключит электрическую цепь, поэтому предпочтительнее использовать именно 10

Защитное отключение - электрозащитная мера, основанная на применении быстродействующих коммутационных аппаратов, отключающих питание электроустановки при возникновении в ней тока утечки на землю, или на защитный проводник, которое могло быть вызвано непреднамеренным включением человека в электрическую цепь.


Устройства, реализующие защитное отключение, согласно действующему ГОСТ Р 53312-2009 называются устройствами защитного отключения (УЗО).


В основе действия защитного отключения как электрозащитного средства лежит принцип ограничения (за счет быстрого отключения) продолжительности протекания тока через тело человека при непреднамеренном прикосновении его к элементам электроустановки, находящимся под напряжением.


На рисунке 1.1 представлены граничные кривые переменного тока промышленной частоты (сообщение Международной энергетической комиссии (МЭК) 479, глава 2, 3-е издание 1994 года), характеризующие воздействие электрического тока на человека в зависимости 


от продолжительности времени его протекания. Необходимые пояснения к рисунку 1.1 приведены в таблице 1.1.


Таблица 1.1 Воздействие электрического тока на организм человека

Обозначение интервала АС переменного тока

Предельное значение тока в интервале

Физиологическое воздействие

до 0,5 мА (прямая а)

Обычно без ощутимого воздействия

от 0,5 мА до ломаной линии b

Обычно без вредного физиологического воздействия

от ломаной линии b до кривой c1

Обычно без органического повреждения. Возможна судорога мышц и проблемы с дыханием, если ток протекает дольше 2 с. Нарушение сердечной деятельности без фибрилляции сердечной мышцы наблюда­ется только при более продолжительном времени протекания и при более высоких значениях тока

выше кривой c1

Увеличивается вероятность возникновения таких опасных патологических явлений, как остановка дыхания и тяжелые ожоги

Вероятность возникновения фибрилляции сердечной мышцы 5 %

Вероятность возникновения фибрилляции сердечной мышцы приблизительно 50 %

выше кривой c3

Вероятность возникновения фибрилляции сердечной мышцы выше 50 %

Главным фактором, обуславливающим отсутствие смертельного исхода при поражении человека электрическим током, является малое время протекания электрического тока.


В специальной литературе приводится значение предельно допустимого произведения тока, протекающего по телу человека, и времени его протекания, равного 70 мА-с. При значениях сопротивления тела человека 2000 Ом и напряжения прикосновения 230 В величина тока, протекающего по телу, составит 230/2000 = 0,115 А. Время протекания тока в этом случае не должно превышать значения 0,6 с. В случае использования УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током, равным lΔn=30 мА (рис. 1.1), значение времени отключения при касании человеком токоведущего проводника обычно находится в пределах от 10 до 30 мс, что гарантирует высокую степень безопасности.


ГОСТ Р 505713-94 (стандарт МЭК 60 364-4-41) устанавливает требования по обеспечению защиты от поражения электрическим током при эксплуатации зданий. Эта защита осуществляется применением мер, которые должны:


а) предотвратить возможность протекания тока через тело человека (изоляция токоведущих частей, уравнение потенциалов и другие);


б) ограничить величину тока, протекающего через тело человека, до безопасного значения, путем использования систем безопасного сверхнизкого напряжения;


в) быстро отключить неисправное электрооборудование от источника питания (предохранители, автоматические выключатели, УЗО).


В соответствии с 413-м разделом МЭК 60 364-4-41 мерами для обеспечения защиты от косвенного прикосновения являются:


Автоматическое отключение питания за определенное время (наибольшее время, в течение которого должно произойти автоматическое отключение источника питания, нормируется исходя из данных о воздействии электрического тока на организм человека (рис. 1.1));


Применение электрооборудования класса II или с равноценной изоляцией;


Применение изолирующих (непроводящих) помещений, зон, площадок;


Использование незаземленной системы местного уравнивания потенциалов;


Электрическое разделение цепей (с помощью разделяющего трансформатора или источника питания, равноценного ему по степени обеспечения электробезопасности).


Защита посредством автоматического отключения питания в установленное время может быть использована в системах заземления типов TN, TT и IT.


В соответствии с ГОСТ Р50571.2.94 (МЭК 364-3-93) в обозначении системы заземляющего устройства первая буква I или Т характеризует режим нейтрали трансформатора (генератора). Буква I означает, что сеть с изолированной нейтралью (нейтраль трансформатора изолирована от земли или связана с землей через очень большое сопротивление или разрядник). Буква Т означает, что нейтраль трансформатора имеет глухое заземление.


Вторая буква в обозначении системы характеризует тип соединения с землей нетоковедущих частей (корпуса) электроустановки, доступных прикосновению, которые могут оказаться случайно под напряжением. Буква Т означает прямое соединение открытых проводящих частей (корпусов) электроустановки с землей без связи их с нулевым многократно заземленным проводом, без связи их с нейтралью трансформатора.


Буква N указывает на присоединение нетоковедущих частей (корпусов) электроустановки с заземленной нейтралью (с нулевым многократно заземленным проводом) посредством PEN- или PE-проводников.


Последующие буквы характеризуют устройство нулевого защитного и нулевого рабочего проводников. Буква С означает, что функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников объединены в одном проводнике (PEN-проводнике), буква S - функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводника обеспечиваются раздельными проводниками (табл. 1.2).


Условные графические изображения на электрических схемах нулевых рабочих и нулевых защитных проводников приведены в таблице 1.2.




Рис. 1.2.


Система заземления и зануления TN-S имеет N-проводник и PE-проводник, которые работают раздельно по всей системе. В этой системе устройство защитного отключения может устанавливаться в любой точке сети. Однако при этом в трехфазных сетях переменного тока для реализации системы TN-S требуется во всей сети с глухо заземленной нейтралью с занулением от трансформатора (генератора) до электроприемника применять пятипроводные линии (рис. 1.2). Это делает систему TN-S более дорогой и сложной. 


Проводник N, вводимый вовнутрь электроустановки, подключается к нейтральной точке нагрузки с целью выравнивания напряжения на фазах нагрузки и для канализации рабочего тока в нулевом проводе. РЕ-проводник подключается к корпусу нагрузки и является нулевым защитным проводником.


Система заземления и зануления TN-C-S является комбинацией систем заземления TN-C и TN-S, в которой PEN-проводник используется только в сети общего пользования. В какой-то точке сети PEN-проводник разделяется на два проводника РЕ-проводник и N-проводник. После точки разделения РЕ- и N-проводники соединять (объединять) запрещается, N-проводник изолируется от корпуса, при этом предусматриваются раздельные зажимы или шины для РЕ-проводника и N-проводника. Разделение PEN-проводника в системе TN-C-S обычно осуществляется на вводе в электроустановку. В точке разделения PEN-проводник заземляется на повторный контур заземления (рис. 1.3).


К PEN-проводнику предъявляются следующие требования в системе TN-C-S:


Сечение медного проводника должно быть не менее 10 мм2;


Сечение алюминиевого проводника должно быть не менее 16 мм2;


Электроустановки с PEN-проводником не должны быть оснащены УЗО, реагирующими на дифференциальный ток. Устройства защитного отключения могут быть установлены только после разделения PEN-проводника со стороны электроприемников.


Следует отметить, что система TN-C-S является наиболее перспективной для практического применения, так как она позволяет применить УЗО при использовании раздельных РЕ- и N-проводников, что дает возможность обеспечить более высокий уровень электробезопасности по сравнению с системой TN-С, а в существующих электрических сетях не требуется реконструкция.


В системе заземления TT нейтраль трансформатора или генератора глухо заземлена, а открытые токопроводящие части корпуса оборудования присоединены к заземлителю, независимому от заземлителя нейтрали источника питания (рис. 1.4). В данной системе заземляющие устройства выполняются без связи между собой, таких устройств может быть несколько. Эта система применяется в электросетях напряжением 110 кВ и выше, когда электроэнергия передается на большие расстояния по трехпроводной трехфазной линии, а заземляющие устройства выполняются «собственные» на каждой повышающей или понижающей подстанции.



Рис. 1.3.


В некоторых случаях по ГОСТ Р50669 рекомендуется использовать эту систему при проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок зданий и помещений из металла (киоски, павильоны и т. п.), где существует металлическая связь между источником и электроприемником. Это правило распространяется и на электроприемники передвижных установок от передвижных автономных источников питания, где имеется металлическая связь корпусов электрооборудования.


Защита от сверхтоков, используемая в сетях системы ТТ, TN и IT, в части обеспечения электробезопасности имеет ряд технических недостатков, например:


а) в ряде случаев приходится ограничивать мощность потребления электроприемников для того, чтобы обеспечить нужное сопротивление заземляющего устройства RA или полного сопротивления цепи замыкания ZA;



Рис. 1.4.


б) если значения ZA или RA в месте повреждения недостаточно малы, то на открытых проводящих частях может появиться опасное напряжение прикосновения. При небольшом значении тока повреждения время отключения велико. В течение этого времени на открытой проводящей части присутствует опасное напряжение прикосновения, а защитный проводник осуществляет вынос потенциала на другие открытые проводящие части;


в) в сетях системы TN-C на открытых проводящих частях появляется фазное напряжение в случаях:


Замены проводника PEN на фазный;


Обрыва проводника PEN;


г) при замене аппарата защиты на аппарат с большим номинальным током, выполненной неквалифицированным персоналом, время отключения поврежденного участка может превышать допустимое, либо отключение может вообще не произойти;


д) защита от непосредственного прикосновения к токоведущим частям не обеспечивается.


Кроме того, выполнение требований, обеспечивающих электробезопасность в сети системы ТТ посредством предохранителей или автоматических выключателей, практически не реализуемо. Поэтому в


таких сетях должны использоваться УЗО. В свою очередь, в сетях систем TN и IT с введением в действие стандарта МЭК 60 364-4-41 ужесточаются требования ко времени отключения защитными аппаратами поврежденного участка сети. Для случаев, когда реализация увеличения сечений проводников затруднена, стандарт четко определяет альтернативное решение - использование УЗО.


Устройство защитного отключения является превентивным элек- трозащитным мероприятием и в сочетании с современными системами заземления (TN-S, TN-C-S, ТТ) обеспечивает высокий уровень электробезопасности при эксплуатации электроустановок.


Принцип работы УЗО состоит в том, что оно постоянно контролирует входной сигнал и сравнивает его с наперед заданной величиной (уставкой). Если входной сигнал превышает уставку, то устройство срабатывает и отключает защищенную электроустановку от сети. В качестве входных сигналов устройств защитного отключения используют различные параметры электрических сетей, которые несут в себе информацию об условиях поражения человека электрическим током.


Все УЗО по виду входного сигнала классифицируют на несколько типов (рис. 1.5).



Рис. 1.5.


Кроме того, УЗО могут классифицироваться по другим критериям, например, по конструктивному исполнению.


Основными элементами любого устройства защитного отключения являются датчик, преобразователь и исполнительный орган.


Принцип действия УЗО дифференциального типа основан на применении электромагнитного векторного сумматора токов - дифференциального трансформатора тока. Сравнение текущих значений двух и более (в четырехполюсных УЗО - четырех) токов по амплитуде и фазе наиболее эффективно, т. е. с минимальной погрешностью, осуществляется электромагнитным путем - с помощью дифференциального трансформатора тока (рис. 1.6).


Конструктивно дифференциальные УЗО разделяются на два типа:


Электромеханические УЗО, функционально не зависящие от напряжения питания. Источником энергии, необходимой для функционирования таких УЗО - выполнения защитных функций, включая операцию отключения, является сам входной сигнал - дифференциальный ток, на который оно реагирует;


Электронные УЗО, функционально зависящие от напряжения питания. Их механизм для выполнения операции отключения нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника.


Применение устройств, функционально зависящих от напряжения питания, более ограничено в силу их меньшей надежности и подверженности воздействию внешних факторов. Однако основной причиной меньшего распространения таких устройств является их неработоспособность при часто встречающейся и наиболее опасной по условиям вероятности электропоражения неисправности электроустановки, а именно - при обрыве нулевого проводника в цепи до УЗО по направлению к источнику питания. В этом случае электронное УЗО, не имея питания, не функционирует, а на электроустановку по фазному проводнику выносится опасный для жизни человека потенциал.


К магнитопроводу трансформатора тока электромеханического УЗО предъявляются чрезвычайно высокие требования по качеству: высокая чувствительность, линейность характеристики намагничивания, температурная и временная стабильность и т. д. По этой причине для изготовления магнитопроводов трансформаторов тока, применяемых при производстве УЗО, используется специальное высококачественное аморфное (некристаллическое) железо.


Важнейшим функциональным блоком УЗО (рис. 1.6) является дифференциальный трансформатор тока 1. В абсолютном большинстве УЗО, производимых и эксплуатируемых в настоящее время во всем мире, в качестве датчика дифференциального тока используется именно трансформатор тока. В литературе по вопросам конструирования и применения УЗО этот трансформатор иногда называют трансформатором тока нулевой последовательности (ТТНП), хотя понятие «нулевая последовательность» применимо только к трехфазным цепям и используется при расчетах несимметричных режимов многофазных цепей.


Пусковой орган (пороговый элемент) 2 выполняется, как правило, на чувствительных магнитоэлектрических реле прямого действия или электронных компонентах. Исполнительный механизм 3 включает в себя силовую контактную группу с пружинным механизмом привода.


В нормальном режиме, при отсутствии дифференциального тока - тока утечки, в силовой цепи по проводникам, проходящим сквозь окно магнитопровода и образующим встречно включенные первичные обмотки дифференциального трансформатора тока 1, протекает рабочий ток нагрузки I1 = I2. Ток I1 протекает по направлению к нагрузке, I2 - от нагрузки.


Равные токи во встречно включенных обмотках наводят в магнитном сердечнике трансформатора тока, равные по значению, но противоположно направленные магнитные потоки Ф1 и Ф2. Результирующий магнитный поток оказывается равным нулю, следовательно, ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора также будет отсутствовать. При этом пусковой орган 2 находится в состоянии покоя.


При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприемника, который в результате пробоя изоляции оказался под напряжением, по фазному проводнику через УЗО, кроме тока нагрузки I1, потечет дополнительный ток ΔI (ток утечки), являющийся для трансформатора тока дифференциальным (разностным). Неравенство токов в первичных обмотках - I1 + ΔI в фазном проводнике и I2 = I1 в нулевом рабочем проводнике - вызывает небаланс магнитных потоков и, как следствие, возникновение во вторичной обмотке трансформированного дифференциального тока. Если этот ток превышает заданное значение тока порогового элемента пускового органа 2, последний срабатывает и воздействует на исполнительный механизм 3. Исполнительный механизм, обычно состоящий из пружинного привода, спускового механизма и группы силовых контактов, размыкает электрическую цепь. В результате защищаемая УЗО электроустановка обесточивается. 




Рис. 1.6.


При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприемника, который в результате пробоя изоляции оказался под напряжением, по фазному проводнику через УЗО, кроме тока нагрузки I1, потечет дополнительный ток ΔI (ток утечки), являющийся для трансформатора тока дифференциальным (разностным). Неравенство токов в первичных обмотках - I1 + ΔI в фазном проводнике и I2 = I1 в нулевом рабочем проводнике - вызывает небаланс магнитных потоков и, как следствие, возникновение во вторичной обмотке трансформированного дифференциального тока. Если этот ток превышает заданное значение тока порогового элемента пускового органа 2, последний срабатывает и воздействует на исполнительный механизм 3. Исполнительный механизм, обычно состоящий из пружинного привода, спускового механизма и группы силовых контактов, размыкает электрическую цепь. В результате защищаемая УЗО электроустановка обесточивается.


Для осуществления периодического контроля исправности (работоспособности) УЗО предусмотрена цепь тестирования 4. При нажатии кнопки «Т» искусственно создается цепь протекания отключающего дифференциального тока. Срабатывание УЗО в этом случае означает, что устройство в целом исправно.


Основными параметрами, по которым подбирается то или иное УЗО, являются: номинальный ток нагрузки, т. е. рабочий ток электроустановки, который протекает через нормально замкнутые контакты УЗО в дежурном режиме; номинальное напряжение; уставка; время срабатывания устройства.


Номинальное напряжение (Un) - значение напряжения, установленное изготовителем УЗО, при котором устройство работоспособно. Обычно 220 или 380 В. Равенство напряжения в сети и номинального напряжения УЗО очень важно для электронных УЗО. От этого сильно зависит его работоспособность.


Номинальный ток (In) - максимальный ток, при котором УЗО сохраняет свою работоспособность продолжительное время. Номинальный ток УЗО выбирается из ряда: 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А. Поскольку УЗО должно быть защищено последовательным защитным устройством (ПЗУ), номинальный ток нагрузки УЗО должен быть скоординирован с номинальным током ПЗУ. Номинальный ток нагрузки УЗО должен быть равен или на ступень выше номинального тока последовательного защитного устройства. Это означает, что, например, в цепь, защищаемую автоматическим выключателем с номинальным током нагрузки 25 А, должно быть установлено УЗО с номинальным током 40 А (см. табл. 1.3).

Целесообразность такого требования можно объяснить простым примером. Если УЗО и автоматический выключатель имеют равные номинальные токи, то при протекании тока, превышающего номинальный, например, на 45 %, т. е. тока перегрузки, этот ток будет отключен автоматическим выключателем за время до одного часа. Это означает, что этот период времени УЗО будет перегружено. Номинальный не отключающий дифференциальный ток УЗО равен половине значения тока уставки. Это означает, что реальное значение дифференциального тока, при котором УЗО срабатывает, находится в диапазоне от половины до целого значения номинального отключающего тока. При этом каждое конкретное устройство имеет, как правило, определенное стабильное значение отключающего тока, находящееся в указанном диапазоне. Проектировщики и пользователи УЗО должны во избежание ложных отключений учитывать данное обстоятельство и сопоставлять реальное значение отключающего тока с «фоновым» током утечки в электроустановке.


Номинальный отключающий дифференциальный ток (Idn) - ток утечки. Основная характеристика УЗО. Данное значение показывает величину дифференциального тока, указанное при котором УЗО должно срабатывать при заданных условиях. Номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО выбирается из следующего ряда: 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА. Уставку УЗО для каждого конкретного случая применения выбирают с учетом следующих факторов:


Значения существующего в данной электроустановке суммарного (с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников) тока утечки на землю - так называемого «фонового тока утечки»;


Значения допустимого тока через человека на основе критериев электробезопасности;


Реального значения отключающего дифференциального тока


УЗО, которое в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50807-94 находится в диапазоне (0,5-1) IΔn. Согласно требованиям ПУЭ


(п. 7.1.83), номинальный дифференциальный отключающий ток УЗО должен быть не менее чем в три раза больше суммарного тока утечки защищаемой цепи электроустановки (IΔ), т. е. IΔn > 3 ⋅ IΔ.


Суммарный ток утечки электроустановки замеряется специальными приборами, либо определяется расчетным путем. Рекомендуемые значения на основе критериев электробезопасности номинального отключающего дифференциального тока - IAn (уставки) УЗО для диапазона номинальных токов (16-80) А приведены в таблице 1.4.


При отсутствии фактических (замеренных) значений тока утечки в электроустановке ПУЭ ( п. 7.1.83) предписывают принимать ток утечки электроприемников из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки цепи из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.


В некоторых случаях для определенных потребителей значение уставки задается нормативными документами. В ГОСТ Р 50669-94 применительно к зданиям из металла или с металлическим каркасом задается значение уставки УЗО не выше 30 мА. Временные указания предписывают: для сантехнических кабин, ванных и душевых устанавливать УЗО с током срабатывания: 10 мА, если на них выделена отдельная линия. В остальных случаях (например, при использовании одной линии для сантехнической кабины, кухни и коридора) допускается использовать УЗО с уставкой 30 мА. В индивидуальных жилых домах для групповых цепей, питающих штепсельные розетки внутри дома, включая подвалы, встроенные и пристроенные гаражи, а также в групповых сетях, питающих ванные комнаты, душевые и сауны УЗО с уставкой 30 мА.



В соответствии с ПУЭ ( п. 1.7.177) в животноводческих помещениях, в которых отсутствуют условия, требующие выполнения выравнивания потенциалов, должна быть выполнена защита при помощи


УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током не менее 100 мА, устанавливаемых на вводном щитке.


Номинальный условный ток короткого замыкания (Inc) - характеристика, определяющая надежность и прочность устройства, качество исполнения его механизма и электрических соединений при протекании сверхтока (тока короткого замыкания в сети), значение этого параметра проверяется при сертификационных испытаниях. Еще этот параметр называют «стойкость к току короткого замыкания». Автомат, который защищает цепь, сработает на отключение, но это произойдет через 10 мс. За это время УЗО будет находиться под воздействием сверхтока, если оно сохраняет работоспособность, то его качество считается высоким. Значения номинального тока короткого замыкания стандартизованы и равны: 3000, 4500, 6000 и 10000 А. Минимально допустимое значение - 3000 А. Для УЗО типов S и G (с задержкой срабатывания) предъявляются повышенные требования к току короткого замыкания. Их устанавливают на вводе, и они находятся под воздействием сверхтока более продолжительное время.


Номинальная коммутационная способность (Im) - согласно требованиям, должна быть не менее, чем в 10 раз больше номинального тока или равна 500 А. Качественные устройства имеют, как правило, гораздо более высокую коммутационную способность - 1000, 1500 А. Такие устройства надежнее, и в аварийной ситуации, например, при коротком замыкании на землю, УЗО, опережая автомат защиты, гарантированно произведут отключение электроустановки.


Номинальное время отключения (tn) - промежуток времени между моментом внезапного возникновения отключающего дифференциального тока и моментом гашения дуги на всех полюсах. Стандартами установлено предельно допустимое время отключения УЗО - 0,3 с. В действительности современные качественные УЗО имеют быстродействие порядка 20-30 мс. Это означает, что УЗО - «быстрый» выключатель, поэтому на практике возможны ситуации, когда УЗО срабатывает раньше аппарата защиты и отключает как токи нагрузки, так и сверхтоки.


Дополнительные технические характеристики УЗО:


1. Показатель качества изготовления. Номинальный ток короткого замыкания (Inc) - один из основных параметров УЗО, характеризующий, прежде всего, качество изделия. Указанное заводом- изготовителем значение этого параметра проверяется при сертификационных испытаниях устройства. Смысл испытания заключается в определении термической и электродинамической стойкости изделия при протекании сверхтоков. При испытании на специальном стенде создается цепь из мощного источника и нагрузки, обеспечивающая протекание заданного сверхтока из ряда: 3; 4,5; 6; 10 кА. Испытательный ток не достигает заданного значения, поскольку отключается ранее последовательно включенным защитным аппаратом с нормированной уставкой. Как правило, для этой цели применяются плавкие вставки в виде серебряных проводников калиброванного сечения. Значение Inc, как важнейшего параметра УЗО, должно обязательно быть приведено на лицевой панели устройства, или в сопроводительной технической документации на УЗО. Для УЗО типов S и G предъявляются повышенные требования по данному параметру, поскольку предполагается, что, во-первых, УЗО этого типа устанавливаются на головном участке сети, где токи короткого замыкания, естественно, выше, во-вторых, такие устройства, имея задержку по срабатыванию, могут находиться под воздействием аварийных токов более продолжительное время.


2. Показатель качества изготовления. Номинальный дифференциальный ток короткого замыкания (IDc) - параметр аналогичен рассмотренному в Inc. Главным отличием является то, что сверхток протекает по одному проводнику УЗО и испытания проводятся при включении испытательного тока поочередно по отдельным полюсам УЗО.


3. Предельное значение неотключающего сверхтока (Inm) - данный параметр характеризует способность УЗО не реагировать на симметричные токи короткого замыкания и перегрузки и также является важным показателем качества устройства. Неправильно считать, что это ток, при котором УЗО должно производить отключение. Нормативы определяют минимальное значение неотключающего тока, равное шестикратному значению номинального тока нагрузки, т. е. Inm = 6-In. Максимальное значение неотключающего сверхтока не нормируется и может иметь значения, намного превышающие 6 In.


4. Номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) - (Im) - Коммутационная способность зависит от уровня технического исполнения устройства - качества силовых контактов, мощности пружинного привода, материала (пластмассовых или металлических деталей) и качества механизма, наличия дугогасящей камеры и др. Этот параметр в значительной степени определяет надежность УЗО. В некоторых аварийных режимах УЗО должно осуществить отключение сверхтоков, опережая автоматический выключатель, при этом оно должно сохранить свою работоспособность.


5. Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току (IDm) - данная характеристика аналогична рассмотренной выше Im с той разницей, что предполагается протекание дифференциального сверхтока, например, при коротком замыкании на корпус электроприемника в системе TN-C-S.


По условиям функционирования дифференциальные УЗО подразделяются на следующие типы: АС, А, В, S и G.


УЗО типа АС - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий.


УЗО данного типа применяются в системах, где возможен синусоидальный ток утечки на землю. Они не чувствительны к импульсным дифференциальным токам с пиковым значением до 250А (форма волны 8/20 pS), которые могут возникнуть, например, при наложении импульсов перенапряжения при включении люминесцентных ламп, рентгеновского оборудования, систем обработки информации, тиристорных преобразователей.


Стандартные значения максимально допустимого времени отключения УЗО типа АС при любом номинальном токе нагрузки и заданных нормами значениях дифференциального тока не должны превышать приведенных в таблице 1.5.


Максимальное время отключения, установленное в таблице 1.5, распространяется также на УЗО типа А. При этом испытания УЗО типа А проводят при значениях токов iΔn, 2lΔn, 5lΔn и 500 А с коэффициентом 1,4 (при IΔn > 0,01 А) и с коэффициентом 2 (при IΔn

УЗО типа А - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие.


УЗО данного типа не чувствительны к импульсным утечкам с пиковым значением тока до 250 А (форма волны 8/20 pS). Они предназначены для использования в установках, где имеются электронные выпрямители и фазоимпульсные регуляторы физической величины (скорости, температуры, интенсивности освещения) класса изоляции I, получающие питание непосредственно из электросети без использования трансформатора (класс изоляции II, по своему определению, не допускает утечки на землю). УЗО типа А способны распознавать пульсирующие токи замыкания на землю с постоянной составляющей, которые могут возникать в подобных схемах.


УЗО типа В - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи.


УЗО данного типа пригодны для защиты установок от пульсирующего постоянного или синусоидального тока утечки, а так же постоянного тока утечки. Способны распознавать постоянный ток утечки с небольшой пульсацией. Их рекомендуется использовать для защиты электродвигателей и инверторных приводов насосов, лифтов, текстильных и обрабатывающих станков.


УЗО типа G- устройство защитного отключения с кратковременной выдержкой времени.


Для электрических потребителей, вызывающих при включении кратковременные высокие дифференциальные токи (например, переходные токи, протекающие через конденсатор помехоподавления между фазным проводом и проводом РЕ), могут происходить нежелательные срабатывания УЗО без выдержки времени, если дифференциальный ток превышает расчетный отключающий дифференциальный ток IΔn УЗО.


Для таких случаев, когда устранение подобных источников помех невозможно или возможно лишь отчасти, могут применяться УЗО с кратковременной выдержкой срабатывания.


Эти устройства имеют время срабатывания более 10 мс, т. е. они не должны срабатывать при импульсе тока длительностью 10 мс. При этом выдерживаются условия срабатывания согласно DIN VDE 0664 часть 1. Устройства обладают импульсной устойчивостью 3 кА, превосходящей требования DIN VDE 0664. Устройства защитного отключения с кратковременной выдержкой срабатывания обозначаются маркировкой G.


Предельные значения времени отключения УЗО типа G в зависимости от величины тока IAn приведены в таблице 1.6.


УЗО типа S - устройство защитного отключения, селективное(с выдержкой времени отключения). Селективность УЗО означает, что из последовательно включенных в цепь устройств, срабатывает только то, которое расположено ближе к месту повреждения. Цель селективности - исключение нежелательных отключений последующих УЗО.


Для всех приведенных выше типов УЗО их селективная работа невозможна. Для того чтобы добиться селективности при последовательном включении УЗО, эти устройства должны различаться как по выдержке времени срабатывания, так и по расчетному отключающему дифференциальному току. Для селективных УЗО предусмотрена маркировка S. Стандартные значения допустимого времени отключения и не отключения для УЗО типа S при любом номинальном токе нагрузки свыше 25 А и значениях номинального отключающего дифференциального тока свыше 0,03 А не должны превышать приведенных в таблице 1.7.


Из таблиц 1.4-1.7 следует:


УЗО для общего применения без задержки срабатывания и УЗО типа G имеют одинаковые верхние предельные значения времени отключения. УЗО этих типов должны отключиться не позже 0,3 с после возникновения отключающего дифференциального тока Idn , а устройства селективного типа - не позже 0,5 с;


У УЗО для общего применения отсутствует нижняя граница времени срабатывания;


УЗО с задержкой срабатывания имеет определенное время не отключения, когда устройство находится в состоянии ожидания. Очевидно, что УЗО с задержкой срабатывания можно использовать для исключения ложных срабатываний под влиянием кратковременных внешних воздействий (перенапряжений, различных помех, коммутаций электроприемников).


К УЗО также предъявляется требование, заключающееся в том, что рабочий диапазон срабатывания устройства должен находиться в пределах от 50-100 % тока 1Ап.


Параметр, называемый «устойчивость к импульсному току», определяет наибольшую величину максимального мгновенного значения тока (ударный ток) в рабочих проводниках, при котором УЗО не должно сработать. Например, если у УЗО общего применения без задержки отключения устойчивость к импульсному току составляет 250 А, то в случае наличия ударного тока при коммутации электропотребителя, превышающего указанное значение, может произойти ложное отключение УЗО. Срабатывание произойдет из-за несимметричного расположения проводов в окне суммирующего трансформатора тока. Очевидно, что УЗО с задержкой срабатывания отличается повышенной устойчивостью к ударному току в рабочих проводниках


Для обеспечения селективности двух последовательно включенных в цепь УЗО их графически изображенные время токовые характеристики срабатывания не должны иметь общих точек. Время токовые характеристики УЗО различных типов (G, S и общего применения) представлены на рисунке 1.7. Из рисунка 1.7 видно, что расположение УЗО типа S с указанными на рисунке параметрами ближе к источнику питания обеспечит селективную работу устройств, включенных в радиальную схему сети на участках, расположенных дальше от источника питания.


Для обеспечения селективной работы последовательно включенных в цепь УЗО во всех случаях (независимо от значений дифференциальных токов при повреждениях в сети) требуется выполнение двух условий:


1. УЗО, расположенное ближе к источнику питания, должно быть типа S. При этом достигается селективность по времени.





Рис. 1.7. Времятоковые характеристики УЗО типа G, S и общего применения


2. Значение номинального отключающего дифференциального тока УЗО типа S должно быть не менее утроенного значения номинального отключающего дифференциального тока УЗО типа G или общего применения, расположенных дальше от источника питания, т. е.:


IΔnS ³ 3·IΔnG.


Необходимо отметить, что УЗО предназначены, прежде всего, для защиты электрических цепей от утечек токов на «землю» и никак не могут быть использованы в качестве «автоматов» - для защиты от коротких замыканий. Более того, УЗО само должно быть обеспечено защитой от сверхтоков и токовых перегрузок.


В настоящее время отечественной и зарубежной промышленностью выпускается целый ряд УЗО различного назначения. Из отечественных фирм потребителям известны ставропольский завод «СИГНАЛ», фирма «АСТРО-УЗО» , фирма ОАО «КОНТАКТОР», Интерэлектрокомплект. Кроме того, широко используются УЗО известных зарубежных фирм, таких как Siemens, ABB, SchneiderElectric, Legrand, Hager, EKF, AEG, Circutor- GEPower и др.


Французский концерн SchneiderElectric предлагает российским покупателям сразу две гаммы устройств данного класса - многофункциональную серию Multi 9 марки MerlinGerin и серию устройств, специально предназначенных для оборудования жилых зданий - «Домовой».


Свое название гамма получила, потому что 9 мм - стандартная ширина дополнительного контакта или половина ширины автоматического выключателя, а приставка «мульти» говорит о большой номенклатуре выпускаемых изделий, устанавливаемых на DIN-рейку.


УЗО серии Multi 9 мгновенного действия (тип ID) на токи 16-125 А предназначены для отключения цепи (вручную и автоматически) в случае повреждения изоляции между фазой и землей, когда ток утечки более или равен 10, 30, 300, 500 мА.


УЗО типа ID мгновенного действия применяются в распределительных сетях административных и промышленных зданий. Отстраивается от кратковременных, неустойчивых, случайных перенапряжений (пробой из-за пыли, коммутационные перенапряжения, грозовые разряды и т. д.) и работы высокочастотного оборудования.


Большинство промышленных электрических установок создают или передают помехи. Кроме того, питающие их воздушные сети, как правило, подвергаются действию атмосферных возмущений, а сами устройства УЗО могут быть чувствительны к грозовым разрядам. В действительности, в зависимости от удаленности источника помех, сеть низкого напряжения может испытывать воздействие:


Перенапряжения, которое возникает между токоведущими проводами и землей, когда помеха уходит на землю значительно выше устройства УЗО (рис. 1.8, а);

Тока перегрузки, определяемого устройством УЗО, возникающего в результате пробоя ниже УЗО (рис 1.8, в).




Рис. 1.8.


Необходимо отметить, что УЗО типа «S» позволяет выполнить селективную цепь с отходящими линиями с дифференциальными выключателями нагрузки на 10 и 30 мА (рис. 1.9, г).


Применение в сети УЗО типа «S» и «Si» позволяет обеспечить ее устойчивость к воздействию на цепи защиты: токов утечки частотой 50-60 Гц (микрокомпьютеры и другие электронные устройства); переходных токов утечки (подключение цепи с емкостным небалансом); высокочастотных токов утечки (тиристорные выпрямители с фильтрами, имеющими конденсаторы); токов, возникающих в результате грозового разряда. В результате применения данных типов УЗО, минимизируется число случаев ложных срабатываний защищаемых участков сети.


В зависимости от назначения и условий применения УЗО серии Multi 9 комплектуются различного типа вспомогательными электрическими устройствами. Вспомогательные электрические устройства позволяют осуществлять дистанционное отключение и сигнализацию состояния УЗО. Они монтируются с левой стороны от УЗО (рис. 1.10).


УЗО со встроенной максимальной токовой защитой являются комбинацией двух защитных устройств - УЗО и автоматического выключателя (АВ). Обозначения таких устройств, используемые в зарубежной литературе - RSBO (английское обозначение), FI/LS или DI/LS (немецкое обозначение).





Рис. 1.9. : а - двухполюсное типа ID; б - четырехполюсное типа ID; в - двухполюсное типа Si; г – схема подключения селективного УЗО типа S





Рис. 1.10.


Встроенная максимальная токовая защита осуществляет защиту от сверхтоков как контактов УЗО, так и электрической цепи. Механизм отключения встроенного АВ, обеспечивающего защиту от сверхтоков, используется также для отключений, производимых УЗО. Технические данные УЗО представляют собой комбинацию параметров УЗО (номинальный отключающий дифференциальный ток и другие) и АВ (номинальный ток, отключающая способность и т. д.). Характери стики отключения встроенного защитного АВ и УЗО (Idn = 30 мА) представлены на рисунке 1.11.



Рис. 1.11. Времятоковые характеристики УЗО (1Ап = 30 мА) со встроенным автоматическим выключателем


Автоматический дифференциальный выключатель-моноблок DPN NVigi серии Multi 9 (рис. 1.12) является комбинацией двух защитных устройств УЗО и АВ позволяет реализовать:


Комплексную защиту цепей от коротких замыканий, перегрузок и повреждений изоляции;


Защиту людей от поражения электрическим током при прямых (30 мА) контактах с токопроводящими частями;


Защиту электроустановки от риска возникновения пожара;


Селективность защит при каскадном соединении аппаратов на токи утечки 30 мА и 300 мА.


В Европейском экономическом сообществе в соответствии с европейским стандартом EN 61008-1 на дифференциальные выключатели нагрузки применительно к нормативным документам и технической литературе общеприняты следующие сокращения: ID - Франция, RCCD’s - Англия. 


Характеристики:


Количество полюсов: 1+N;


Номинальный ток: 6-30 А при 30 °С;


Номинальное напряжение: ~ 230 В;


Ток отключения: 6000 А;


Мгновенное замыкание;




Рис. 1.12. Дифференциальный автоматический выключатель DPN NVigi ток утечки 30 мА мгновенного действия


На территории РФ определения, технические требования и методы испытаний на аналогичного рода устройства общего типа содержатся в ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96). В настоящем стандарте принято сокращенное обозначение АВ, управляемых дифференциальным током бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков - ВДТ.


ВДТ предназначены для защиты людей при косвенном контакте с открытыми проводящими частями электроустановок, соединенными с соответствующим заземляющим устройством электроустановок зданий, и аналогичного применения. Они могут быть использованы для обеспечения защиты от пожаров, возникающих вследствие длительного протекания тока повреждения.


ВДТ, имеющие номинальный отключающий дифференциальный ток не более 30 мА, могут быть также использованы в качестве средства дополнительной защиты в случае отказа защитных устройств, предназначенных для защиты от поражения электрическим током.


Стандарт распространяется на ВДТ с номинальными напряжениями, не превышающими 440 В переменного тока, и номинальными токами, не превышающими 125 А, выполняющие одновременно функцию обнаружения дифференциального тока, сравнения его со значением дифференциального тока срабатывания и отключения защищаемой цепи в случае, когда дифференциальный ток превосходит это значение.


В отличие от ВДТ, управляемый дифференциальным током АВ, предназначенный для выполнения функций защиты от сверхтоков, определен в 3.3.3. ГОСТ Р 51326.1-99 как автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтоков (АВДТ). 


Отечественной промышленностью под торговой маркой ИЭК (IEK - производитель «ИНТЕРЭЛЕКТРОКОМПЛЕКТ») выпускаются: выключатели дифференциальные ВД1-63; дифференциальные автоматы АД12, АД14, АД12М; автоматические выключатели дифференциального тока серии АВДТ-32.


Выключатель дифференциальный ВД1-63 (рис. 1.13) предназначен для защиты человека от поражения электрическим током при случайном непреднамеренном прикосновении к токоведущим частям электроустановок при повреждениях изоляции (уставка - 10 мА, 30 мА, 100 мА). Единственная защита от поражения электрическим током при прямом однофазном прикосновении к токоведущим частям электроустановки. ВД1-63 с уставкой срабатывания 300 мА и 500 мА предназначены для предотвращения возгорания и пожаров вследствие протекания токов утечки на землю.


При использовании ВД1-63 необходимо последовательно с ним включать автоматический выключатель ВА 47-29 или ВА 47-100 (аналогичного или меньшего номинала), так как функционально ВД1-63 не предусматривает защиты от сверхтока короткого замыкания и перегрузки.


Преимущества:


Электромеханическая схема без электронных компонентов;




Не имеет собственного потребления электроэнергии и сохраняет работоспособность при обрыве нулевого проводника;


Модульное исполнение экономит пространство в распределительном щите и значительно облегчает процедуру монтажа;


Тестирующая цепь сохраняет работоспособность в широком диапазоне напряжений от 110 до 265 В (двухполюсный), от 200 до 460 В (четырехполюсный);



Высокая механическая износостойкость;


Варианты исполнения на восемь номинальных токов;


Широкий диапазон рабочих температур от -25°С до +50°С.


В таблице 1.8 приведены технические характеристики ВД1-63.


Дифференциальный автомат АД-12/14 - быстродействующий защитный выключатель. Благодаря высокому быстродействию, дифференциальные автоматы с уставкой срабатывания 10 мА и 30 мА 


обеспечивают эффективную защиту человека от поражения электрическим током в случае его прикосновения к токоведущим частям или к элементам электрооборудования, оказавшегося под напряжением в результате повреждения изоляции токоведущих частей (рис. 1.14).




Рис. 1.13.




Рис. 1.14.

Таблица 1.8 Технические характеристики ВД1-63

Показатель

Значение

Соответствуют стандартам

ГОСТ Р 51326.1-99,

ТУ 3421-033-18461115-02

Номинальный ток In, А

16, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100

Номинальный отключающий дифференциаль­ный ток IDn, мА

10, 30, 100, 300, 500

Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания IDc, А

Рабочая характеристика при наличии диффе­ренциального тока

Время отключения при номинальном диффе­ренциальном токе, мс

Число полюсов

Условия эксплуатации

Степень защиты выключателя

Электрическая

Механическая износостойкость, циклов В-О, не менее

Максимальное сечение присоединяемых проводов, мм


Кроме того, АД-12/14 обеспечивают эффективную защиту электрооборудования от сверхтока (короткого замыкания и перегрузки). В ряде исполнений АД-12 и АД-14 предусмотрена защита от импульсных перенапряжений в сети.


Конструкция АД-12/14 представляет собой соединение двух функциональных узлов: электронный модуль дифференциальной защиты и автоматический выключатель. Электронный модуль состоит из дифференциального трансформатора тока, электронного усилителя с пороговым устройством, исполнительного электромагнита сброса и источника питания.


При установке рукоятки управления автоматического выключателя в положение «ВКЛ» на электронный модуль поступает напряжение питания. В нормальном режиме работы, ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора равен нулю.


При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприемника, на который произошел пробой изоляции, по фазному проводнику, кроме тока нагрузки, протекает дополнительный ток - ток утечки, являющийся для трансформатора тока дифференциальным (разностным).


Если этот ток превышает значение уставки порогового устройства, последнее подает ток от источника питания на катушку электромагнита сброса, который сдергивает защелку механизма независимого расцепления АВ и электрическая цепь размыкается.


При этом кнопка «Возврат» выступает из лицевой панели.


Для повторного включения необходимо нажать эту кнопку до фиксации и взвести рукоятку АВ.


Для осуществления периодического контроля исправности АД-12/14 в электронный модуль встроена цепь тестирования. При нажатии кнопки «Тест» искусственно создается отключающий дифференциальный ток. Немедленное срабатывание АД означает исправность всех его элементов.


Монтаж АД-12/14 производят на 35 мм монтажную DIN-рейку.


Преимущества:


Четыре вида защит: от перегрузки, короткого замыкания, дифференциального тока и импульсных (грозовых перенапряжений);


Высокое быстродействие;


Индикация срабатывания от дифференциального тока;


Свыше 40 типоисполнений;


Широкий диапазон рабочих температур от -25°С до +50°С. 







Тест для проверки работоспособности устройства и правильности подключения;







Возможность простой самостоятельной установки контактов состояния КС47 и КСВ47;




Увеличенный размер головки винта с универсальным шлицом (+ , -) облегчает монтаж и предотвращает выпадение винтов при установке.


В таблице 1.9 приведены технические характеристикиАД-12/14.


Таблица 1.9 Технические характеристики АД-12/14

Показатель

Значение

Соответствуют стандартам

ГОСТ Р 51327.1-99,

ТУ 99 АГИЕ.641243.039

Номинальное напряжение частотой 50 Гц, В

Номинальный ток In, А

Номинальный отключающий дифференци­альный ток 1Дп, мА

10, 30, 100, 300

Рабочая характеристика при наличии дифференциального тока

Время отключения при номинальном дифференциальном токе, мс

Число полюсов

Условия эксплуатации

Степень защиты выключателя

Износостойкость, циклов В-О, не менее

Вход - 25; выход - 16/25*

Автоматические выключатели дифференциального тока АВДТ-32 (рис. 1.15) предназначены для защиты человека от поражения электрическим током при повреждении изоляции электроустановок, для предотвращения пожаров вследствие протекания токов утечки на землю и для защиты от перегрузки и короткого замыкания. Рекомендуются для защиты групповых линий, питающих розетки наружной установки, розеток и освещения подвалов и гаражей.




Рис. 1.15. АВДТ-32


Преимущества:


Комбинированная схема с электронным модулем дифференциальной защиты и встроенным выключателем серии ВА47-29;


Наиболее надежная защита человека при прямом прикосновении к токоведущим частям;


Независимый индикатор положения контактов;


Широкий диапазон рабочих температур от -25 °С до +50 °С;


Насечки на контактных зажимах снижают тепловые потери и увеличивают механическую устойчивость соединения;


Наличие кнопки «Тест» для проверки работоспособности устройства и правильности подключения;


Габариты АВДТ соответствуют 2-модульному исполнению за счет размещения элементов конструкции.


Особенности конструкции:




Индикатор состояния главной цепи предоставляет точную информацию о состоянии контактов независимо от положения рукоятки; 




Комбинированная схема с электронным модулем дифференциальной защиты, варистором класса D и встроенным выключателем серии ВА47-29 обеспечивает 4 вида защиты: oт дифференциального тока (тока утечки); от короткого замыкания; от перегрузки; от импульсных (грозовых перенапряжений);




Наплавка из серебросодержащего композита повышает износостойкость контактной группы и снижает переходное сопротивление;




Тест для проверки работоспособности устройства и правильности подключения.


В таблице 1.10 приведены технические характеристики АВДТ-32.

Таблица 1.10 Технические характеристики АВДТ-32

Показатель

Значение

Соответствуют стандартам

ГОСТ Р 51327.1-99,

ТУ 99 АГИЕ.641243.039

Номинальное напряжение частотой 50 Гц, В

Номинальный ток In, А

6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63

Характеристики срабатывания электромаг­нитного расцепителя

Число полюсов

Номинальный отключающий дифференци­альный ток 1Дп,мА

Номинальная отключающая способность, А

Рабочая характеристика при наличии диф­ференциального тока

Время отключения при номинальном диф­ференциальном токе, мс

Износостойкость, циклов В-О, не менее

Условия эксплуатации

Степень защиты выключателя

Мощность рассеивания, Вт не более

Максимальное сечение присоединяемых проводов, мм2

Вход - 25; выход - 16/25*

Некоторые виды УЗО отечественных производителей и их параметры представлены в таблице 1.11.


Таблица 1.11 Сравнение некоторых отечественных УЗО

Параметр

Тип устройства защитного отключения

Астро* УЗО

Номинальное напряжение, В

Частота, Гц

Номинальный ток нагрузки, А

6,3; 10; 16; 25; 32; 40

6; 10; 16; 25; 32

Номинальное значение дифференциального отключающего тока, мА

10, 30, 100, 300

Максимальное время отключе­ния при номинальном диффе­ренциальном токе, мс

Рабочая температура, °С

От -10 до +40

От -5 до +40

От -5 до +40

От -20 до +45

Зависимость от колебаний напряжения сети

Не зависит

Потребность в источнике питания

Требуется

Не требуется

Тип расцепителя

Электронно­ магнитный

Электромеханический

Рекомендуется ежемесячно проверять работоспособность УЗО. Наиболее простой способ проверки - нажатие кнопки «тест». Если УЗО исправно и подключено к электрической сети, то оно при нажатии кнопки «тест» должно сразу же сработать (т. е. отключить нагрузку). Если после нажатия кнопки нагрузка осталась под напряжением, то УЗО неисправно и должно быть заменено.


Тест нажатием кнопки не является полной проверкой УЗО. Оно может срабатывать от кнопки, но не пройти полный лабораторный тест, включающий измерение отключающего дифференциального тока и времени срабатывания. Поэтому более надежной проверкой является имитация утечки непосредственно в цепи, которая является нагрузкой УЗО.


С этой целью, для проведения проверки, как правило, применяют тестовые схемы (рис. 1.16) или специализированные приборы.





Рис. 1.16.


Определение порога срабатывания (дифференциального отключающего тока IAn) УЗО:


1. Отключить от установленного в электроустановке УЗО цепь нагрузки RH с помощью двухполюсного автоматического выключателя AB2 (рис. 1.16). В том случае, если в электроустановке применен однополюсный автоматический выключатель, при выполнении данного измерения для достижения необходимой точности необходимо отсоединить и нулевой рабочий проводник.


2. С помощью гибких проводников подключить к указанным на схеме клеммам (2, N) УЗО измерительную цепь с переменным резистором R и миллиамперметром - мА. Переменный резистор первоначально должен находиться в положении максимального сопротивления. 


3. Плавно снижать сопротивление резистора.


4. Зафиксировать показание миллиамперметра в момент срабатывания УЗО.


5. Зафиксированное значение тока является отключающим дифференциальным током IΔ данного экземпляра УЗО, которое согласно требованиям стандартов должно находиться в диапазоне 0,5-1 IΔn.


В том случае, если значение IA выходит за границы данного диапазона, УЗО подлежит замене.


УЗО должно соответствовать требованиям подключения. Особое внимание следует обращать при использовании проводов и кабелей с алюминиевыми жилами (многие импортные УЗО допускают подключение только медных проводов).


При установке УЗО последовательно должны выполняться требования селективности. При двух- и многоступенчатой схемах УЗО, расположенное ближе к источнику питания, должно иметь уставку и время срабатывания не менее чем в три раза большее, чем у УЗО, расположенного ближе к потребителю. В зоне действия УЗО нулевой рабочий проводник не должен иметь соединений с заземленными элементами и нулевым защитным проводником.


Чтобы безопасность была гарантированной даже при значительной величине тока, установлены нормы по времени срабатывания УЗО. Время не должно превышать 0,3 с; обычно оно меньше 0,1 с.


Схему подключения УЗО поясняет рисунок 1.17. В качестве УЗО здесь используется дифференциальный автоматический выключатель, установленный на входе линии питания. Для нормального функционирования УЗО необходимо обеспечить формирование дифференциального тока при возникновении утечки тока на землю.


Дифференциальный ток появится только в случае утечки через заземленный проводник, не подключенный к УЗО. Поскольку нейтраль N проходит через УЗО, необходимо до места подключения УЗО разделить проводник PEN на проводники N и РЕ (точка 1 на рис. 1.17). При этом проводник РЕ должен быть подключен к электрооборудованию непосредственно. Не допускается его размыкание или исполнение в виде временного проводника.


В свою очередь, использование системы TN-C-S подразумевает заземление металлических корпусов электрооборудования и подключение розеток трехпроводными проводами. Схема, поясняющая подключение УЗО для двухпроводной сети, показана на рисунке 1.18. 


УЗО в этом случае должно осуществлять защиту максимального числа линий и оборудования.




Рис. 1.17. Схема электроснабжения в двухпроводной сети при отсутствии защитного проводника PE в розеточной цепи и цепи освещения




Рис. 1.18.


На рисунках 1.19 и 1.20 приведены примеры схем электроснабжения квартир повышенной комфортности.


В схеме, приведенной на рисунке 1.21, на вводной линии установлен дифференциальный автоматический выключатель с током срабатывания 300 мА.


Этот дифференциальный автомат обеспечивает защиту электропроводки и оборудования при возникновении утечки на корпус, а также повышает пожарную безопасность цепи электропитания квартиры. Кроме того, он обеспечивает некоторую задержку отключения. Из двухпроводной линии формируется система TN-C-S. Для непосредственной защиты людей в групповые цепи питания потребителей установлены дополнительные дифференциальные автоматические выключатели. В цепи питания розеток и стационарного электрооборудования включены устройства с дифференциальным током срабатывания 30 мА, а для помещений с повышенной опасностью используется более чувствительное устройство с током срабатывания 10 мА.




Рис. 1.19.


На рисунке 1.20 приведена схема электроснабжения квартиры повышенной комфортности с трехфазным вводом.





Рис. 1.20.


На вводе установлен четырехполюсный дифференциальный автоматический выключатель с током отключения 300 мА и временной задержкой отключения. Для учета расхода электроэнергии используется трехфазный электросчетчик. Потребители электроэнергии подключаются ко всем трем фазам с учетом оптимальной нагрузки на все линии. 


Применительно к схемам электроснабжения, изображенным на рисунках 1.19 и 1.20, действуют общие для таких случаев правила: при объединении групповых линий для защиты одним УЗО следует учитывать возможность их одновременного отключения; кроме того, в многоступенчатых схемах необходимо выполнять условия селективности, то есть функции отключения с задержкой.


На современных объектах индивидуального строительства (коттеджи, дачные, садовые дома и т. д.) требуется применение повышенных мер электробезопасности. Это связано с высокой энергонасыщенностью, разветвленностью электрических сетей и спецификой эксплуатации как самих объектов, так и электрооборудования. При выборе схемы электроснабжения типа УЗО и распределительных щитков следует обратить внимание на необходимость использования ограничителей перенапряжений (грозовых разрядников), которые следует устанавливать до УЗО (рис. 1.19).


В индивидуальных домах рекомендуется использовать УЗО с номинальным током, не превышающим 30 мА, - для групповых линий, питающих ванные комнаты, душевые и сауны, а также штепсельные розетки (внутри дома, в подвалах, встроенных и пристроенных гаражах). Для линий, обеспечивающих наружную установку штепсельных розеток, применение УЗО с номинальным током, не превышающим 30 мА, обязательно.

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.

Рост количества бытовой техники повышает риски получения электротравмы при ее эксплуатации. Поэтому в помещениях рекомендуется устанавливать защитные системы, предупреждающие утечки тока.

Чтобы обеспечить стабильность работы и безопасность пользования приборами, необходимо грамотно подобрать и установить УЗО. Перед покупкой следует оценить эксплуатационные особенности помещения, тип электрической разводки и определиться со схемой подключения защитного устройства.

Сомневаетесь, что справитесь с задачей? Мы подскажем вам, как выбрать УЗО, какие параметры важно учесть для обеспечения нормального функционирования техники, и каким производителям можно доверять.

Для предупреждения случайного удара током при контакте с бытовыми и промышленными электроприборами было изобретено .

В его основе лежит трансформатор с тороидальным сердечником, который мониторит силу тока на «фазе» и «нуле». Если ее уровни расходятся, то происходит срабатывание реле и отключение силовых контактов.

Проверить УЗО можно нажатием специальной кнопки «ТЕСТ». В результате имитируется утечка тока, и прибор должен отключить силовые контакты

В норме любой электрический прибор имеет утечку тока. Но ее уровень настолько мал, что безопасен для человеческого организма.

Поэтому УЗО запрограммированы на срабатывание при том значении тока, которое может нанести электротравму людям или привести к поломке техники.

Например, при всовывании ребенком в розетку оголенного металлического штыря произойдет утечка электричества через тело, и УЗО отключит свет в квартире.

Скорость срабатывания устройства такова, что организм вообще не испытает никаких негативных ощущений.

УЗО-адаптер удобен возможностью быстрого перемещения между розетками. Он подойдет людям, не желающим заниматься монтажом стационарных защитных устройств

В зависимости от мощности подключенной техники, наличия промежуточных защитных устройств и длины электропроводки применяют УЗО с различным предельным значением дифференциальных токов.

Наиболее распространены в быту защитные аппараты с пороговым уровнем 10 мА, 30 мА и 100 мА. Этих приборов достаточно для защиты большинства жилых и офисных помещений.

Следует помнить, что классический УЗО не предохраняет электропроводку от короткого замыкания и не отключает силовые контакты при перегрузке сети. Поэтому желательно использовать эти приборы в комплексе с другими механизмами электрозащиты, например, .

Классификация защитных устройств

Несмотря на простоту внутреннего устройства, выбор моделей УЗО на рынке довольно велик. Каждый прибор имеет определенный набор технических параметров, которые невозможно настроить в процессе эксплуатации.

Производитель и размеры УЗО не влияют на возможность совместного использования в рамках одной схемы. Их можно монтировать в любой комбинации

Для облегчения выбора УЗО следует рассмотреть варианты классификации этих устройств.

  1. По скорости срабатывания механизма УЗО разделяются на обычные и селективные модели. Первые отключают силовые контакты практически мгновенно, а вторые – с задержкой. Селективные УЗО применяют в многоуровневых системах, где важна последовательность срабатывания.
  2. По виду реле УЗО разделяют на электромеханические, разрывающие контакт механическим способом, и электронные, предотвращающие подачу тока с помощью полупроводниковой схемы.
  3. По виду тока . УЗО типа AC отключается от утечки переменного тока, типа A – от переменного и постоянного.
  4. По дополнительным функциям : без защиты от перегрузок сети и с таковой. УЗО с механизмом срабатывания от короткого замыкания или высокого тока обычно называют дифавтоматами.
  5. По конструкционному исполнению . Существуют УЗО, прикрепляемые на DIN-рейку, на стену, а также приборы в виде розетки, переносного устройства, адаптера.
  6. По рабочему напряжению : для 220В, 380В, комбинированные.
  7. По энергозависимости . Есть модели УЗО, способные и неспособные отключать силовую нагрузку при отсутствии рабочего напряжения.
  8. По количеству подключенных полюсов : двухполюсные и четырехполюсные.

Для правильного выбора УЗО мало знать его технические характеристики. Чтобы устройство эффективно выполняло свою защитную функцию, нужно учитывать при его покупке длину домашней электропроводки, мощность подключаемых приборов и некоторые другие параметры.

Правила выбора защитных аппаратов

Перед покупкой УЗО можно посетить форумы электриков для поиска совета о надежности того или иного производителя.

Однако подбирать максимальный и пороговый ток, количество полюсов, схему крепления и другие технические параметры необходимо строго индивидуально, исходя из особенностей помещения и электрической разводки.

Выбор прибора по мощности

Устройство защитного отключения не контролирует энергопотребление подключенных приборов, но имеет ограничения по максимально пропускаемому току.

Выводы и полезное видео по теме

Выбор УЗО с рассмотрением вариантов, а также пояснения особенностей различных схем их подключения:

Правила выбора УЗО, часть 1:

Правила выбора УЗО, часть 2:

Выбор подходящего УЗО, особенно при монтаже двухуровневых систем, лучше доверить профессионалам.

Проще один раз пригласить в дом опытного электрика и проконсультироваться у него, чем менять неподошедший товар в магазине. Ведь на кону стоит здоровье и жизни близких людей, которые будут пользоваться домашними электроприборами.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по выбору защитного устройства? Можете оставлять комментарии к публикации, участвовать в обсуждениях и делиться собственным опытом подбора УЗО для дома или квартиры. Форма для связи находится в нижнем блоке.