Узо принцип работы

Устройство УЗО и принцип действия

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

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

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

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

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

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

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

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

У автоматических выключателей основной параметр – номинальный ток.

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

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

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

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

Давайте рассмотрим устройство и принцип действия УЗО

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

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

Как работает УЗО?

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

Предположим, что произошел пробой изоляции на корпус электроприбора.

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

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

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

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

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

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

Теперь вы знаете, как работает УЗО.

Подробно Устройство и принцип действия УЗО смотрите в видео

Полезные статьи по теме:

Принцип работы УЗО

Дорогие гости, рад Вас приветствовать на страницах сайта «Заметки электрика».

Сегодня разберем с Вами интересную статью на тему принцип работы УЗО.

Что же такое УЗО? Для чего оно необходимо?

Устройство защитного отключения (УЗО) предназначено для:

• защиты людей от поражения электрическим током при появлении неисправности в электроустановке
• отключения напряжения при случайном или ошибочном соприкосновении с токоведущими частями электроустановки во время утечки тока
• защиты от воспламенения электропроводки при замыкании на землю (корпус)

Более подробно о назначении и видах УЗО Вы можете познакомиться в моих статьях — применение УЗО и типы УЗО.

На рынке электрических товаров появились альтернативы УЗО — это дифференциальные автоматы. Их особенность заключается в том, что они объединяют в себе и УЗО, и автоматический выключатель.

Дифференциальные автоматы занимают меньше места в квартирных щитках, но зато по стоимости превышают в несколько раз. Но обо всех особенностях дифференциальных автоматов мы поговорим в следующих статьях. Чтобы не пропустить интересное — подписывайтесь на получение новостей.

Принцип работы УЗО

В основе принципа работы УЗО лежит реакция датчика тока на изменяющуюся входную величину дифференциального тока в проводниках.

Датчик тока — это и есть обычный трансформатор тока, который по конструкции выполнен в виде тороидального сердечника. Уставка по току срабатывания выставляется на магнитоэлектрическом реле, которое обладает очень высокой чувствительностью.

УЗО, выполненные с релейным контролирующим органом являются очень надежными и безотказными.

Но развитие электротехники не стоит на месте, поэтому не так давно появились электронные УЗО, в которых контролирующим органом является не реле, а специальная электронная схема.

Реле действует на исполнительный механизм, который в свою очередь размыкает электрическую цепь.

Исполнительный механизм состоит из:

• контактной группы (выбирается на максимальный ток — смотрим по паспорту УЗО)
• пружины (для размыкания электрической цепи в случае ненормального режима работы)

Чтобы самостоятельно проверить исправность УЗО необходимо нажать кнопку «Тест». При этом создается искусственная утечка по току, которой достаточно для срабатывания УЗО. Таким образом, можно самостоятельно производить проверки УЗО без привлечения специалистов электротехнической лаборатории. Проверку УЗО кнопкой «Тест» необходимо проводить ежемесячно. Для более тщательной проверки УЗО мы производим замер тока и времени его срабатывания с помощью специального прибора MRP-200.

А теперь мы рассмотрим принцип работы УЗО более подробно.

Работа УЗО при нормальном состоянии сети

В нормальном состоянии электропроводки (без утечек) рабочий ток (I1=I2) протекает встречно-параллельно и наводит во вторичной обмотке трансформатора тока магнитные потоки (Ф1=Ф2) одинаковой величины, которые компенсируют друг друга. В этот момент реле не срабатывает, т. к. ток вторичной обмотки трансформатора тока близок к нулю.

Работа УЗО при утечке

При случайном или ошибочном соприкосновении с токоведущими частями электроустановки появляется ток утечки. В этот момент нарушается величина токов проходящих через трансформатор тока (I1 не равно I2), поэтому во вторичной цепи трансформатора тока появится ток (не баланс), которого будет достаточно для срабатывания реле. Реле приводит в работу пружинный механизм и происходит отключение УЗО.

Как выглядит УЗО изнутри смотрите на рисунке ниже:

1 — пластиковый корпус
2 — замки под DIN-рейку
3 — трансформатор тока
4 — электромагнитное реле
5 — расцепитель тока
6 — дугогасительные камеры
7 — медные зажимы (клеммы)

В данной статье мы рассмотрели принцип работы УЗО. В следующих статьях мы продолжим знакомиться с УЗО и рассмотрим следующие темы: схемы подключения УЗО, характеристики УЗО, как правильно купить УЗО, почему выбивает УЗО и многое другое.

1. Подключение стиральной машины к электросети

34 комментариев к записи “Принцип работы УЗО”

Спасибо за познавательную статью… Вот уже с помощью вас, я знаю что такое УЗО))))

Да, техника как вперед побежала. Скоро и УЗО будет в виде небольшой интегральной микросхемы. Это и есть прогресс.

Благодаря Вашему сайту стала немного понимать язык электриков. Спасибо! У Вас все очень доходчиво и понятно написано.

То есть при скачке напряжения, автоматически происходит разъединение цепи?

Полезная статья, спасибо.

Техника безопасности превыше всего. Спасибо за полезную статью!

Да, «электронная схема» — в качестве контролёра должна быть точнее, но есть ли у неё возможность быстрее выйти из строя, чем обычная магнитная катушка ?

Кое что начинаю понимать в электрике ))))))

вот теперь я знаю, что такое УЗО. Могу с электриками разговаривать их языком ))

Спасибо за статью)) стало понятно что это за зверь такой узо))

А в электронных счетчиках свечение второго светодиода тоже показывает утечку?

Нет, Сергей. Обычно если на счетчике установлено 2 светодиода, то один обозначает «Сеть», а другой — «Нагрузка».

Пожарное УЗО до счетчика или после или и так и так можно?

Противопожарное УЗО можно устанавливать и до, и после счетчика.

ни как не могу понять….УЗО когда ставить нужно,после автоматов или перед ними. помогите пожалуйста.Спасибо!

Виталий, не важно, после автомата или до, главное чтобы эта цепь, где стоит УЗО была защищена автоматом. Лично я всегда устанавливаю УЗО после автомата.

А все-таки, в чем принципиальная разница между связкой автомат+УЗО и Диф.автоматом? В какой-то статье Вы писали, что у дифа есть минусы. Какие?

Спасибо за ссылку! Прочитал, но не увидел минусы АВДТ — одни плюсы. Остается ждать статью «Что выбрать? УЗО или дифавтомат»

Если УЗО будет стоят «между» розеткой (потребителем) и автоматом, в случае короткого замыкания, оно (УЗО), если я правильно понимаю, сгорит, до того как автомат отключится, верно?

Нет, Саша, Вы не правильно понимаете. УЗО не сгорит. Автомат отключит поврежденный участок цепи.

Пункт 7 должен быть: латуневые зажимы.

У меня Электронные УЗО «щит» там на схеме кнопка тест замыкает вход с выходом по линии фазы тем самым выводит дифференциальный токовый трансформатор из состояния равновесия после чего узо отрабатывает. Прокомментируйте различия почему в узо «АВВ» видно из фото другая схема построения.

Алекс, пришлите фото Вашего УЗО — я сам посмотрю. Никогда не встречал разные схемы на корпусах, всегда их исполнение одинаковое.

Скажите защитит ли УЗО от скачков напряжения или (как недавно было ) подачи двух фаз в квартиру . Если нет то под
скажите какие фильтры нужно ставить.спасибо

вадим:
05.05.2014 в 19:30
Вадим,УЗО типо ВД не защитит вас от перенапряжения в сети, так как его функционал останавливается на защите только от диф. токов утечки, а вот автоматический дифференциальный выключатель типа АД12М обеспечит защиту от перенапряжения, дифференциальных токов утечки, перегрузок и токов КЗ.Лично я использую эту автоматику для защиты цепи электропитания электронных блоков управления(которые весьма чувствительны к сильным скачкам напряжения,данный вид автоматики не раз тестировал в лаборатории он 100% обеспечил не раз живучесть оборудованию.)Если интерес проявляете исключительно к оборудованию обеспечивающие защиту исключительно от перенапряжения, то рекомендую остановиться на аппрете защите УЗМ-50М устройство оснащено АПВ и ненуждается в механическом вмешательстве пользователя чтобы привести его в положение включено после сработки. В отличии от дифференциальных автоматических выключателей с встроенным модулем защиты от перенапряжения типа АД12М

Здравствуйте, Дмитрий!
У нас в дачном товариществе реконструируется система электроснаб-жения: вместо оголённых алюминиевых проводов по столбам прокла-дывают 4-х жильный СИП. Разрешается в дом заводить либо одну фазу 5 кВт, либо 3 фазы по 5 кВт = 15 кВт. На столбе внизу будет бокс с 3-мя автоматами по 25А и трёхфазный Меркурий (либо однофазный, кому хватает 5 кВт). Далее снова СИП наверх и от столба по воздуху — в дом. Я хочу взять 3 фазы, тем более, что в доме стоит бокс с автоматами и уже существует прежняя разводка на 3 линии: розетки, освещение и внешний хозблок. Посоветуйте, какое УЗО (32А, 30 ма) установить — одно на 4 полюса, или 3 шт двухполюсных в каждую линию?. Как 4-х полюсное УЗО считает ток утечки — по каждой фазе или суммарный ток по всем трём? И когда Вы напишите статью об установке УЗО в системе TN-C, что запрещено ПУЭ?

Валерий Алексеевич, если вводной автомат будет установлен трехполюсный на 25 (А), то сразу после него целесообразно установить вводное четырехполюсное УЗО на одну ступень выше, чем номинал автомата, т.е. на 32 (А) или 40 (А), с током утечки не меньше 100 (мА). А уже в домашнем щитке можно установить групповые УЗО, например, на розеточные линии (ванна, кухня, комнаты). Групповые УЗО выбираются аналогично, на одну ступень выше, чем групповой автомат, ток утечки 30 (мА).

Спасибо!
А когда же Вы напишите статью об установке УЗО в системе TN-C, и почему это запрещено ПУЭ?

Валерий Алексеевич, да все как-то на другие темы пишу статьи, с чем непосредственно связана моя деятельность в настоящее время. Спасибо, что напомнили, учту.

Первый раз попал на этот сайт, и хочу выразить огромную благодарность автору за понятные статьи. Добавляю в закладки и буду перечитывать.
А теперь по делу, т.к. ситуация интересная. Имеется люстра дневного света типа ЛБС-40 — точно не скажу какая на 2 ламп. При включении выключателем лампа пытается запускаться, но через 1-3 секунды срабатывает дифавтомат (30 мА 25А). Причем именно диф, т.к. при включении доп. нагрузок (чайники, светильники и т.д.) автомат держит. Путем перестановок выяснил, что срабатывает именно на одном посадочном месте под лампу. Стартеры и сами лампы методом проб исключил. Сам грешу на пыль на лампе. Почему может вырубаться дифавтомат? Здесь (mastercity.ru/old_forum_archive/10/1000504.shtml) — тема не раскрыта до конца.

Отключится УЗО если человек в квартире прикоснется одной рукой к фазе, другой к «N» нулевому проводу? будет ток утечки?

А если фазу подать с УЗО №1а нейтраль с УЗО №2 (допустим на кухонные розетки), а на все остальные фазу с УЗО №2 а нейтраль с УЗО №1?

Одновременное прикосновение к двум проводам УЗО уже не под силу, разве что касание одного провода будет несколько раньше, чем другого. На сознательное самоубийство УЗО не задумывалось, иначе бы оно и на лампу реагировало.
УЗО защищает от прикосновения к одному проводнику или корпусу прибора при пробое изоляции.
Растолкуйте смысл таких рокировок с проводами.

Спасибо большое за подробное описание принципа УЗО, как раз необходимо для моей специальности электрика)

Принцип работы и устройство УЗО (устройства защитного отключения)

Для многих уже не новость, что современная бытовая электрическая сеть обязательно должна иметь защиту УЗО. Тем, кто ещё ничего не знает о таких защитных элементах, скажем, что это – основа человеческой безопасности. Также устройство способствует предотвращению пожаров, вызванных возгоранием электрической проводки. Поэтому знакомство с этим элементом защиты и автоматики не будет лишним. Давайте поговорим подробно об устройстве, из чего оно конструктивно устроено и каков принцип действия УЗО?

Как возникает ток утечки?

Чуть ниже мы рассмотрим для чего необходимо УЗО, но сначала разберёмся, что такое токовая утечка? Вся работа устройства связана именно с этим понятием.

Если сказать простыми словами, то утечкой тока называют его протекание из фазного проводника в землю по пути, который для этого является нежелательным и совсем непредназначенным. Это может быть корпус электрического оборудования или бытового прибора, прутья металлической арматуры либо водопроводные трубы, сырые оштукатуренные стены.

Токовая утечка возникает при нарушениях изоляции, которые могут произойти по ряду причин:

• старение в результате длительного срока эксплуатации;
• механическое повреждение;

• термическое воздействие в случае, когда электрооборудование работает в режиме перегруза.

Опасность токовой утечки состоит в том, что при нарушении изоляции электрической проводки на описанных выше объектах (корпус прибора, водопроводная труба или оштукатуренная сырая стена) появится потенциал. Если человек к ним прикоснётся, то выступит в роли проводника, через который ток будет уходить в землю. Величина этого тока может быть таковой, что вызовет самые печальные последствия, вплоть до смерти.

На видео демонстрация действия УЗО

Как определить, есть ли в вашем доме токовая утечка? Первым признаком этого явления станет еле ощутимое воздействие электричества, то есть когда вы к чему-то прикасаетесь, вас как бы слегка бьёт током. Наиболее часто это опасное явление наблюдается в ванных комнатах. Для того чтобы гарантировать себе безопасность в собственной же квартире, её надо оборудовать защитными элементами.

Применяют для этой цели УЗО (расшифровываются как устройства защитного отключения) либо дифференциальные автоматы.

Что лежит в основе срабатывания УЗО?

Принцип работы УЗО основывается на методе измерений. На входе и выходе регистрируются показания протекающих через трансформатор токов.

Если входное токовое показание выше, чем на выходе, значит, в цепи где-то имеется токовая утечка и защитное устройство отключается. Если эти показания одинаковые, то срабатывания УЗО не происходит.

Поясним немного подробнее этот принцип для двухпроводной и четырёхпроводной системы. УЗО в однофазной сети не срабатывает, когда по проводникам фазы и нейтрали протекают одинаковой величины токи. Для трёхфазной сети необходимы одинаковые показания тока в нулевом проводе и суммы токов, проходящих по фазным жилам. В обоих вариантах сети, когда есть разница в токовых величинах, это свидетельствует об изоляционном пробое. Значит, через это место пройдёт токовая утечка, и устройство защитного отключения сработает.

УЗО после этого нельзя включать, пока не будет обнаружено место повреждения.

Давайте весь этот теоретический принцип работы УЗО переведём на практический пример. В домашнем распредщитке произведена установка устройства защитного отключения с двумя полюсами. К его верхним клеммам выполнено подключение вводного двухжильного кабеля (фазы и ноля). На нижние клеммы подсоединяются ноль с фазой, идущие к какой-то нагрузке, предположим, в розетку, питающую водонагревательный бойлер.

Защитное заземление корпуса бойлера выполняется проводом в обход УЗО.

Если в электросети нормальный режим, то перемещение электронов осуществляется по фазному проводу от вводного кабеля на ТЭН бойлера через УЗО. Обратно они двигаются на землю снова через УЗО, но уже по нейтральному проводу.

Проходящие через устройство токи имеют одинаковую величину, но направление у них противоположное (встречное).

Предположим ситуацию, когда на ТЭНе повредилась изоляция. Теперь ток через воду частично окажется на корпусе бойлера, а потом уйдёт в землю через провод защитного заземления. Остаток тока вернётся по нейтральному проводу через УЗО, только он уже будет меньше входящего ровно на показание токовой утечки. Эту разницу определяет УЗО, и если цифра будет выше уставки срабатывания, устройство сразу реагирует на разрыв цепи.

Такой же принцип действия и срабатывания УЗО, если человек прикоснётся к оголённому проводнику или корпусу бытового прибора, на котором появился потенциал. Токовая утечка в такой ситуации происходит через человеческое тело, устройство моментально обнаруживает это и прекращает подачу электричества путём отключения.

Серьёзных травм не последует, потому что УЗО реагирует почти моментально.

Конструктивное исполнение

Конструкция УЗО поможет нам разобраться, каким образом оно реагирует на токовую утечку. Основными рабочими узлами УЗО являются:

• Трансформатор дифференциального тока.
• Механизм, с помощью которого происходит разрыв электрической цепи.
• Электромагнитное реле.
• Проверочный узел.

К трансформатору выполнено подключение встречных обмоток – фазы и ноля. Когда сеть работает в нормальном режиме, то эти проводники в трансформаторном сердечнике способствуют наведению магнитных потоков, которые имеют встречное направление относительно друг друга. За счёт противоположной направленности магнитный поток в сумме равняется нулю.

Наглядно устройство и принцип действия УЗО на следующем видео:

Во вторичной трансформаторной обмотке выполнено подключение электромагнитного реле, при нормальных рабочих условиях оно находится в покое. Возникла токовая утечка, и картина сразу меняется. Теперь по фазному и нейтральному проводникам начинают проходить различные токовые величины. Соответственно и на трансформаторном сердечнике теперь не будет равных магнитных потоков (они будут разными и по величине, и по направлению).

Во вторичной обмотке появится ток и, когда его значение достигнет заданного, сработает электромагнитное реле. Его подключение выполнено в связке с расцепляющим механизмом, он мгновенно отреагирует и разорвёт цепь.

В качестве проверочного узла служит обычное сопротивление (какая-то нагрузка, подключение которой выполнено, минуя трансформатор). С помощью этого механизма имитируется токовая утечка и проверяется работоспособное состояние устройства. Каков принцип работы этой проверки?

Имеется специальная кнопка «ТЕСТ» на УЗО. Её главное назначение – подать ток с фазного провода на проверочное сопротивление и далее на нейтральный проводник, минуя трансформатор. За счёт сопротивления ток на входе и на выходе будет разный, и созданный небаланс запустит механизм отключения. Если при проверке УЗО не отключилось, значит, придётся отказаться от его установки.

У разных производителей УЗО внутреннее конструктивное исполнение может отличаться, но общий принцип работы остаётся неизменным.

Все устройства различаются по принципу срабатывания. Они бывают электронного и электромеханического типа. Электронные УЗО отличаются сложной схемой, им для работы необходимо дополнительное питание. Устройствам электромеханического типа внешнее напряжение не нужно.

Как обозначается УЗО на схеме?

Для подключаемых УЗО имеется по два общепринятых символа на схемах.

Несмотря на конструктивную сложность, обозначение устройства постарались сделать максимально простым. Лишнего ничего нет, только следующие элементы:

1. Трансформатор дифференциального тока, который схематически изображается как сплюснутое кольцо.
2. Полюса (два для однофазной сети, четыре для трёхфазной сети).
3. Выключатель, действующий на разрыв контактов.

При этом именно полюса имеют два вида обозначения:

• Иногда они рисуются ровными вертикальными линиями в зависимости от количества (две или четыре).
• В других случаях из соображения компактности рисуется одна вертикальная ровная линия, а количество полюсов наносится на неё в виде маленьких косых чёрточек.

Основные рабочие характеристики УЗО

Чтобы устройство сработало в нужный момент, необходимо его правильно выбрать согласно рабочим характеристикам и подключить.

• Основным параметром является значение номинального тока. Это максимальный ток, который выдерживает данное устройство при длительном эксплуатационном сроке, оставаясь в рабочем состоянии и сохраняя защитные характеристики. Вы найдёте эту цифру на лицевой панели устройства, она должна соответствовать одному из показаний в стандартном ряду – 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А. Этот параметр УЗО зависит от нагрузки защищаемой линии и сечения проводников.

Схема подключения УЗО предусматривает совместную установку этого устройства с автоматическими выключателями.

Это важно помнить, потому что УЗО защищает лишь от токовых утечек, а автомат среагирует на отключение цепи в режиме короткого замыкания и перегруза.

На видео показано, можно ли подключать УЗО, если в квартире нет заземления:

По номинальному току УЗО надо выбирать на порядок выше, чем установленный с ним в паре автомат.

• Следующий важный параметр – номинальный отключающий дифференциальный ток. Это и есть необходимое значение токовой утечки для отключения УЗО. У дифференциальных токов также существует стандартный ряд, величины в нём нормируются в миллиамперах – 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА. Но на УЗО эту цифру обозначают в амперах – соответственно, 0,006, 0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5 А. Этот параметр вы тоже найдёте на корпусе устройства.

Чтобы защищать людей на УЗО надо выставлять уставку по току утечки 30 мА, потому что величины, которые выше, приведут к поражению, электротравме и даже летальному исходу. Так как наиболее опасной считается среда во влажных помещениях, то на защищающих их УЗО выбирают уставку 10 мА.

Надеемся, что поняв основное назначение УЗО и принцип его работы, вы не станете пренебрегать этим важным элементом защиты, и сделаете свою жизнь безопасной.

Как выбрать и подключить УЗО
для безопасной эксплуатации электроприборов

УЗО (устройство защитного отключения) – это установочное электрическое изделие, предназначенное для отключения подачи электроэнергии в электропроводку в случае возникновения утечки тока при нарушении изоляции в проводах или электроприборах.

УЗО, в отличие от автоматического выключателя, предназначено исключительно для защиты человека от поражения электрическим током, предотвращения возникновения пожара и непосредственного участия в работе электроприборов не принимает. От короткого замыкания в электропроводке и в случае прикосновение человека к фазному и нулевому проводам УЗО не защищает.

На фотографии показано двухпроводное устройство защитного отключения типа ВД1-63, предназначенное для работы в однофазной сети переменного напряжения 220 В и рассчитанное на ток защиты 30 мА. УЗО с такими характеристиками подойдет для установки на входе практически любой квартирной электропроводки.

В ассортименте установочных изделий имеются комбинированные, в одном корпусе которых встроено УЗО и автоматический выключатель. Такой аппарат называется Автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока. На фотографии показан внешний вид модели АВДТ32, рассчитанного на ток защиты электропроводки 16 А и защиты человека на 30 мА. Но такие устройства защиты не получили широкого применения из-за высокой стоимости.

В дополнение, в случае срабатывания, сложно найти, в чем заключается неисправность – произошло короткое замыкание или утечка тока.

Как выбрать УЗО

Выбрать УЗО для квартирной электропроводки или дома для домашнего электрика не представляет трудностей. Подойдет любое однофазное УЗО, рассчитанное на рабочий ток равный току защиты автоматического выключателя и ток утечки 30 мА. Фотография такого УЗО приведена в начале статьи.

Какой тип УЗО лучше для квартиры
электромеханическое или электронное

УЗО выпускаются в двух конструктивных исполнениях – электромеханические и электронные. Для правильного выбора нужно провести сравнение их технических характеристик.

Как видно из таблицы, если нет ограничений по габаритным размерам нужно выбирать электромеханическое УЗО. Электронное УЗО незаменимо в случае установки на отдельный электроприбор, например, в электрическую розетку или удлинитель.

Основные технические характеристики УЗО

Требования к техническим характеристикам УЗО устанавливает ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96) «Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков».

Для желающих сделать более осознанный выбор свел все основные технические характеристики УЗО в таблицу.

Маркировка УЗО

На лицевой стороне устройства защитного отключения всегда наносится маркировка с основными техническими характеристиками. Расшифровка буквенно-цифрового обозначения приведена на чертеже.

При выборе УЗО главное обратить внимание на напряжение, рабочий ток и ток утечки. Остальные параметры имеют второстепенное значение.

Электрическая схема подключения УЗО в щитке

Устройство защитного отключения в щитке квартаной электропроводки подключается сразу после счетчика в разрыв нулевого и фазного проводов, идущих на автоматические выключатели.

Провода, идущие от счетчика, подключаются сверху УЗО. К левому контакту фазный провод L, а к правому – нулевой N. Провода, идущие на автоматы, подключаются к нижним клеммам в той же последовательности. Заземляющий проводник желто-зеленого цвета прокладывается, минуя УЗО.

Устройство и принцип работы УЗО

Когда УЗО находится во включенном состоянии (рычаг поднят вверх) через него на автоматические выключатели в электропроводку подается питающее напряжение. Если включен потребитель электроэнергии, то через нулевой и фазный провода протекает ток.

В УЗО провода проходят через дифференциальный кольцевой трансформатор, и когда через них течет ток, то в его магнитопроводе возбуждается магнитное поле. Если нет утечки, то в фазном и нулевом проводах токи равны и протекают в противоположных направлениях. Поэтому создаваемые ими магнитные поля имеют противоположную полярность и взаимно уничтожаются. В таком случае согласно закону Кирхгофа, в дополнительной обмотке трансформатора ЭДС не возникает в независимости от протекающего через него в нагрузку величины тока.

Принцип работы электромеханического УЗО

В случае, если вследствие нарушения изоляции бытового электроприбора, через фазный провод пойдет ток, больший, чем через нулевой, в магнитопроводе трансформатора появиться магнитное поле. Если разность токов превысит IΔn, то в дополнительной обмотке наводится ЭДС достаточной величины, чтобы УЗО сработало и отключило подачу электроэнергии в проводку.

В электромеханическом УЗО к дополнительной обмотке трансформатора подключается электромагнит, соленоид которого механически связан с механизмом расцепления. При возникновении в обмотке заданной величины ЭДС, соленоид втягивается и тем самым воздействуя на механизм расцепления размыкает контакты. Подача электроэнергии в проводку прекращается.

Принцип работы электронного УЗО

По внешнему виду стандартное электронное УЗО не отличается от электромеханического и различить их можно только по маркировке или схеме, нанесенной на корпусе. Принцип работы обоих видов УЗО одинаковый и отличие заключается в измерительном устройстве. В электронном вместо электромагнита устанавливается электронная схема в виде порогового компаратора с усилителем и реле.

В случае превышения разности токов IΔn, протекающих через фазный и нулевой провода, с усилителя подается напряжение на реле. Оно срабатывает и УЗО прекращает подачу напряжения в электропроводку.

Крепление УЗО в щитке на DIN-рейке

В настенном щитке или коробках УЗО, как и другие установочные электроприборы, крепятся на DIN-рейке, еще ее часто называют монтажная рейка. Она представляет собой металлическую пластину шириной 35 мм выгнутую таким образом, что ее продольные края приподняты. Согласно ГОСТ Р МЭК 60715-2003 «Аппаратура распределения и управления низковольтная. Установка и крепление на рейках электрических аппаратов в низковольтных комплектных устройствах распределения и управления» обозначается Т35.

Такой способ крепления не требует дополнительных крепежных элементов и позволяет быстро, как устанавливать УЗО, так и снимать для профилактики, проверки или замены. На фотографии изображена DIN-рейка старого образца, когда они представляли собой профиль из алюминиевого сплава.

DIN-рейки устанавливаются в щитке горизонтально. На тыльной стороне УЗО имеется два фиксатора – стационарный (на фото слева) и подпружиненный подвижный (справа). Таким образом, чтобы установить на рейку УЗО нужно верхний неподвижный фиксатор завести за край DIN-рейки, а затем прижать нижнюю часть к ней. Подвижный фиксатор утопится в корпус УЗО и выйдет из него, когда УЗО будет прижато всей плоскостью к DIN-рейке.

Для снятия УЗО с DIN-рейки достаточно ввести в ушко подвижного фиксатора конец лезвия плоской отвертки, расположенного ниже выходящего проводника и отодвинуть его вниз. Фиксатор выйдет из зацепления, и нижняя часть УЗО свободно отведется от DIN-рейки.

Подключенное УЗО находится под напряжением фазы и перед демонтажем его необходимо обесточить.

Как правильно подключить провода к УЗО

Бесперебойная работа всей электропроводки определяется не только правильным выбором сечения провода и электроприборов, но и надежностью их соединения между собой. Несмотря на простоту этой операции, часто совершаются ошибки, что впоследствии приводит к обгоранию контактов и выходу из строя УЗО.

Если изоляцию снять на недостаточную длину, то она может попасть под зажимную планку клеммы и в дальнейшем приведет к плохому контакту и обугливанию соединения.

При снятии изоляции ножом нужно его лезвие располагать параллельно проводу, тогда на медной жиле не появятся надсечки, приводящие к перелому в этом месте провода при изгибах.

Для увеличения площади контакта клеммы с проводом рекомендую, в случае если позволяет окно клеммы, его конец загнуть, как показано на фотографии.

На снимке показан вид УЗО со стороны винтовых клемм. Для подключения проводов достаточно отвинтить винт, завести конец освобожденного провода от изоляции на длину около 10-15 мм до упора в клемму и завинтить винт с достаточным усилием обратно.

После зажатия провода нужно со значительным усилием подергать за него, чтобы убедиться в надежности его крепления. При вставлении в отверстие клеммы провод может попасть мимо, винт будет затянут, не зажав его между контактами.

Обязательно ли устанавливать УЗО

Как показывает практика эксплуатации современных электроприборов, получить удар током при их эксплуатации при соблюдении элементарных правил техники безопасности, практически невозможно.

Обычно самым опасным местом в переносных электроприборах является сетевой шнур. В результате изгибов, особенно в месте выхода из электроприбора и вилки, он со временем перетирается и может нарушиться изоляция. Поэтому перед подключением электроприбора необходимо в обязательном порядке проверить целостность изоляции шнура.

В современной электропроводке имеется дополнительный заземляющий провод, к которому подключаются через электрическую вилку металлические корпуса электроприборов. Поэтому в случае пробоя изоляции сработает автоматический выключатель.

В квартирах старой постройки в электропроводке нет заземляющего провода, но изоляция уже изношена и в результате токов утечки УЗО может давать ложные срабатывания и УЗО не стоит устанавливать.

В дополнение, УЗО включается в разрыв фазного и нулевого проводов, в результате дополнительно появляются четыре соединения, что снижает надежность электропроводки в целом, так как именно в местах соединения чаще всего нарушается контакт.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что существующие меры защиты и без УЗО надежно защищают человека от поражения электрическим током.

Единственно оправданным случаем, с моей точки зрения, является установка индивидуального УЗО на электроприборы, установленные помещениях с электропроводящими полами с повышенной влажностью. К таким помещениям можно отнести, например, ванную комнату.

Но уверен, в ближайшее время правила ПУЭ обяжут в обязательном порядке установку УЗО в бытовую электропроводку в новых квартирах и домах и, наверное, это правильно. Если есть шанс спасти жизнь хоть одного человека от поражения электрическим током, то нужно его использовать.

У электриков есть одно правило, которое называется «Правило одной руки». Суть этого правила заключается в том, что при прикосновении или удерживания электроприбора в одной руке недопустимо второй рукой прикасаться к заземлённым элементам – водопроводной тубе или батарее центрального отопления.

Внимание! Перед любыми работами с электропроводкой, для исключения поражения электрическим током, необходимо ее обесточить. Для этого следует выключить соответствующий автоматический выключатель в распределительном щитке и проверить надежность отключения с помощью индикатора фазы.

Задать вопрос автору статьи, оставить комментарий

Добрый день!
Скажите пожалуйста, как мне подключить бойлер в старой «хрущевке» если проблематично сделать заземление, так как его в доме нет. Читал, что можно поставить УЗО.

Здравствуйте, Сергей!
Для обеспечения безопасности эксплуатации при подключении электроприборов в квартире, где нет заземления нужно обязательно устанавливать УЗО. Для исключения ложных срабатываний целесообразно применять переносное УЗО, которое я рекомендовал при подключении стиральной машины.

Надежная электрозащита сети: как работает УЗО с заземлением или без него

Практически в любом частном доме или квартире можно увидеть большое количество разнообразной бытовой техники, для безупречного функционирования которой необходима электрическая сеть и защита от неполадок, возникающих в ней. Например, короткое замыкание способно спровоцировать не только выход оборудования из строя, но и поражение током людей, поэтому установка устройства защитного отключения (УЗО), автоматов (дифавтоматов) уже считается нормой, общепринятой мерой безопасности. Эти приборы предназначены для предотвращения возгорания проводки, поломки бытовых электроприборов, поражения током человека. Но чтобы обеспечить их эффективность, надо знать, по каким параметрам выбирают оборудование, что такое УЗО, как работает УЗО с заземлением или без него.

Предназначение устройства

УЗО — прибор универсальный, поэтому большая часть существующих моделей способна уберечь технику и людей от неприятных, опасных чрезвычайных происшествий, нежелательных ситуаций, которые могут возникнуть при работе электросети. Устройства защитного отключения защищает в трех направлениях. Оно предотвращает:

• поражение людей электротоком;
• пробой цепи, угрожающий утечкой тока на корпус прибора.

УЗО — эффективное противопожарное средство. Ток, протекающий на землю из-за повреждения изоляции, нередко становится причиной возгорания проводки. Происходит это из-за выделения тепла в месте пробоя, повышение температуры приводит к воспламенению кабеля. Если в квартире имеется УЗО, то такая ситуация практически исключается. Когда случится пробой изоляции, произойдет замыкание на землю, прибор быстро отреагирует и отключит электропитание.

Надо отметить, что более эффективной будет защита того УЗО, которое подключено по схеме, предусматривающей заземление. Однако такие идеальные условия есть далеко не у всех, поэтому возможен вариант установки там, где заземления попросту отсутствует. В этом случае прибор работать будет, но его эффективность несколько снизится.

УЗО считается элементом распределительных электрощитов: стационарных, временных, переносных. Они могут быть встроены в розетки либо вилки в том случае, если оборудование предназначено для работы в условиях повышенной влажности, или в пыльных помещениях.

Элементы устройства защитного отключения

Чтобы понять, как работает УЗО с заземлением, либо без него, необходимо познакомиться с элементами прибора.

Устройство защитного отключения состоит из 4 основных блоков, на рисунке они отмечены красными цифрами.

1. Дифференциальный трансформатор. Он есть в большинстве моделей этих приборов. Его задача — измерение баланса токов между проводниками, входящими в него.
2. Пусковой элемент. Этот блок, как правило, состоит из электромагнитных реле. Его предназначение — управление исполнительным механизмом.
3. Исполнительный механизм. Он ответственен за аварийное отключение электропитания, которое постоянно контролирует устройство защитного отключения.
4. Тестер, кнопка «Тест». Ее, естественно, используют для проверки исправности оборудования. Она запускает режим имитации появления тока утечки.

Другие обозначения на рисунке: I₁, I₂ — направление тока, Ф₁, Ф₂ — магнитные потоки, ID — ток утечки.

Принцип работы УЗО

Перед тем, как разбирать вопрос о том, как работает УЗО с заземлением, необходимо понять принцип работы устройства защитного отключения. Электрический ток из сети течет по фазному проводу (L, коричневый, красный, черный, серый) через нагрузку, а возвращается обратно по нейтральному (N, голубой либо синий). На этом законе основан принцип действия защитного прибора. Электропитание отключается в двух случаях:

1. Если к токопроводящей части оборудования прикоснулся человек, то защитное устройство срабатывает, чтобы исключить серьезное поражение током.
2. Когда нарушается изоляция, контакт токопроводящих элементов с корпусом прибора или с землей. Примеры — неполадки со стиральной машиной, водонагревателем, холодильником.

УЗО сравнивает величины электрического тока перед входом и на выходе объекта защиты. Если показатели на входе и выходе равны (I_вх = I_вых), то прибор не реагирует. Однако он срабатывает, когда появляется разница (I_вх > I_вых). Токи, протекающие по фазному (или фазным) и нейтральному проводнику, должны быть равны. Это справедливо как для однофазной, так и для трехфазной электросети.

Любая разница значений свидетельствует о появившейся утечке. Именно на нее реагирует УЗО. Результатом работы устройства становится обесточивание, размыкание электросети. Для каждого вида УЗО предусмотрено свое значение разницы токов. В составе этого оборудования находятся магнитоэлектрические реле, для которых характерна высокая чувствительность. Прибор может отреагировать на определенные значения тока утечки (10, 30, 100 мА и т. д.).

Однако надо знать, что ток утечки — единственный параметр, после изменения которого УЗО включается в работу. Оно не защитит ни от перегрузок сети, ни от коротких замыканий. Не сработает прибор даже в том случае, если человек одновременно коснется фазного и нулевого провода. Чтобы обеспечить безопасность в этих случаях, необходимо приобретать дифференциальные автоматы. Они оптимальны, так как являются комбинацией УЗО и автоматического выключателя.

Чтобы проверить работоспособность устройства, на корпусе предусматривается кнопка «Тест» («Test», белая, черная, оранжевая). При нажатии на нее дифференциальный ток (или ток утечки) создается искусственно. При исправном оборудовании прибор при нажатии на эту кнопку отключится. Такую проверку рекомендуют проводить ежемесячно.

Необходимо ли заземление для УЗО?

Многие владельцы жилья считают, что заземление для защитного устройства обязательно, что нормально работать оно будет только при наличии электроцепи, имеющей фазу, нейтраль и заземление (PE, желто-зеленый). Нередко владельцы жилья задают другой вопрос: что лучше — заземление или УЗО. Чтобы ответить на него, нужно просто сравнить предназначение каждой защиты.

Основная функция устройства защитного отключения — обесточивание сети при появлении тока утечки на корпус бытового прибора. Эта реакция позволяет предотвратить поражение человека электрическим током. Для этих же целей служит заземление, однако его работа отличается. Если ток появляется на нетокопроводящих частях, то благодаря заземлению происходит короткое замыкание. В результате срабатывает защита автомата — оборудование обесточивается.

Нужно ли заземление УЗО? Оно желательно. Оба метода могут применяться или отдельно, или совместно, в комплексе. Однако для использования УЗО необходимости в заземлении нет. Устройство защиты способно работать в однофазной двухпроводной сети, лишенной провода заземления. В правильности этого вывода можно убедиться, если изучить модель УЗО. В приборе предусмотрены 2 клеммы — для фазы и нейтрали, но контакт для заземления отсутствует.

По этой причине прибор можно использовать в домах, сданных в эксплуатацию еще во времена СССР. В них проводник заземления предусмотрен не был, потому что ассортимент бытовых приборов в магазинах был минимален. Таким старым квартирам УЗО необходимо. Разница между сетями с заземлением и без него заключается только в скорости срабатывания. В первом случае прибор реагирует практически мгновенно. Во втором — только в тот момент, когда происходит касание корпуса прибора под напряжением. Несмотря на этот недостаток, серьезного поражения током получается избежать.

Как работает УЗО с заземлением?

Выбор защитного устройства зависит от конфигурации конкретной сети, для которой он предназначается. Первое, на что необходимо обращать внимание всегда, — наличие или отсутствие проводника заземления (РЕ). В современных домах он предусмотрен проектом. В старых постройках используется схема PEN, где провод заземления совмещают с нейтралью.

Если в цепи заземление есть, то перед монтажом УЗО надо точно определить его тип. При схеме TN используют глухое заземление нулевого проводника. TN-C отличается тем, что для нулевого рабочего и защитного проводника предназначается один провод. В этом случае при обрыве PEN-проводника на корпус прибора, имеющего собственное заземление, может перейти весь потенциал.

Иногда электрики прибегают к другой некорректной схеме: они используют перемычку, замыкающую заземляющую клемму розетки и нейтраль. В этом случае может возникнуть крайне опасная ситуация. Если PEN-проводник оборвется, то УЗО не сработает. Последствием станет поражение человека электрическим током. Однако есть вариант, который позволит избежать такого развития событий. Это касание какого-либо контура заземления: например, элементов системы водоснабжения, отопления.

Самой безопасной для подключения УЗО остается схема TN-S, где защитный провод подключается отдельно, а объединяется с нейтралью только в источнике питания. В этом случае вероятность поражения электрическим током сводится к нулю даже при обрыве заземляющего или нулевого проводника. При повреждении обоих токопроводящих элементов опасность тоже отсутствует: электричество полностью отключится.

Схема TN-C-S — последний из вариантов, его называют промежуточным. В ней нейтраль и заземляющий провод объединяют только на отдельных участках. Для такой схемы УЗО становится обязательной частью цепи. В противном случае она останется без защиты.

Назначение УЗО

Основное назначение УЗО является защита людей от поражения электрическим током при неисправности электрооборудования(оказавшиеся под напряжением в результате повреждения изоляции) в результате случайного или неосознанного контакта человека с токоведущими частями.

Также предотвращение пожаров вызванных возгоранием электропроводки при протекании токов утечки.

Принцип работы УЗО

Принцип работы УЗО ? — этим вопросом задаются многие.

Как известно из курса электротехники, электрический ток течет из сети по фазному проводу через нагрузку и возвращается обратно в сеть по нейтральному проводу. Это закономерность легла в основу работы УЗО.

При равенстве этих токов I_вх = I_вых УЗО не реагирует. Если I_вх > I_вых УЗО чувствует утечку и срабатывает.

То есть, токи протекающие по фазному и нейтральному проводу, должны быть равны (это касается однофазной двухпроводной сети, для трехфазной четырехпроводной сети ток в нейтрали равен сумме токов которые протекают в фазах). Если токи не равны – значит имеется утечка, на которую и реагирует УЗО.

Рассмотрим принцип работы УЗО более детально.

Основным элементом конструкции устройства защитного отключения является дифференциальный трансформатор тока. Это тороидальный сердечник на который намотаны обмотки.

При нормальной работе сети, электрический ток протекающий в фазном и нулевом проводе создает в этих обмотках переменные магнитные потоки, которые равны по величине, но противоположны по направлению. Результирующий магнитный поток в тороидальном сердечнике будет равен:

Как видно из формулы магнитный поток в тороидальном сердечнике УЗО будет равен нулю, следовательно ЭДС в контрольной обмотке наводится не будет, ток в ней, соответственно тоже. Устройство защитного отключения в этом случае не работает и находится в спящем режиме.

Теперь представим что человек коснулся электроприбора который в результате повреждения изоляции оказался под фазным напряжением. Теперь через УЗО кроме тока нагрузки будет протекает дополнительный ток — ток утечки.

В этом случае, токи в фазном и нулевом проводе не будут равны. Результирующий магнитный поток также не будет равен нулю:

Под воздействием результирующего магнитного потока в контрольной обмотке возбуждается ЭДС, под действием ЭДС в ней возникает ток. Ток возникший в контрольной обмотке приводит в действие магнитоэлектрическое реле которое отключает силовые контакты.

Максимальный ток в контрольной обмотке появится тогда когда в одной из силовых обмоток тока не будет. То есть, это ситуация когда человек коснется фазного провода, например в розетке в этом случае ток в нулевом проводе протекать не будет.

Несмотря на то, что ток утечки весьма невелик, УЗО оснащают магнитоэлектрические реле с высокой чувствительностью, пороговый элемент которого способен среагировать на ток утечки 10 мА.

Ток утечки это один из основных параметров по которому выбирают УЗО. Существует шкала номинальных дифференциальных токов отключения 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА.

Следует понимать, что устройство защитного отключения реагирует только на токи утечки и не работает при перегрузках и коротких замыканиях. Не сработает УЗО и в том случае, если человек одновременно возьмется за фазный и нулевой провод. Это происходит по тому, что человеческое тело в этом случае можно представить как нагрузку, через которую проходит электрический ток.

Из-за этого вместо УЗО устанавливают дифференциальные автоматы, которые по своей конструкции объединяют одновременно УЗО и автоматический выключатель.

Проверка работоспособности УЗО

Для того чтобы осуществлять контроль исправности (работоспособности) УЗО, на его корпусе предусмотрена кнопка «Тест» , при нажатии на которую искусственно создается ток утечки (дифференциальный ток). Если устройство защитного отключения исправно, то при нажатии на кнопку «Тест» оно отключится.

Специалисты рекомендуют производить такой контроль примерно один раз в месяц.

Принцип работы УЗО – состав, конструктивные особенности и нюансы подключения

Когда встает вопрос безопасной эксплуатации электроустановок в быту, необходимо понять тот факт, что пробитый питающий провод создает угрозу жизни человека. Поврежденная изоляция – это своеобразный мостик, через который электрический потенциал сети передается на корпус установки. К примеру, это может быть холодильник, стиральная или посудомоечная машина и так далее. В этом случае потребитель не столь важен. Угроза эта реальная, вплоть до смертельного исхода. Поэтому установка устройства защитного отключения (УЗО) является первостепенной необходимостью. Поэтому в этой статье рассмотрим принцип работы УЗО.

Но перед этим хотелось бы определиться, что собой представляет данный аппарат. По сути, это быстродействующий выключатель. Он реагирует на ток дифференциального типа, который проходит по подводящему кабелю от сети до потребителя. Он сработает только в том случае, если произойдет утечка электрического тока на заземление сети.

Устройство

Если рассмотреть УЗО изнутри, то можно увидеть принципиальную электрическую схему, в основе которой лежит трансформатор. Этот трансформатор называют дифференциальным или прибором тока нулевой последовательности.

В нем три обмотки:

• Две первые (первичная и вторичная) замыкаются на фазе и нуле. Полярность подключения в данном случае не имеет значения.
• Третья подключается к пусковому рабочему органу, который может состоять из реле или электронных приборов. Поэтому все УЗО делятся сегодня на электромеханические или электронные.

Пусковой орган напрямую связан с управляющим органом, который состоит из контактной группы (силовой) и привода. Есть в УЗО и так называемая тестовая кнопка. С ее помощью проверяется аппарат на работоспособность.

Схема устройство защитного отключения узо

Как работает

Теперь рассмотрим принцип действия УЗО под нагрузкой. Итак, на выход прибора начинает действовать нагрузка от потребителя. При этом электрический ток проходит от сети через первичную и вторичную обмотки до потребляющего устройства. Это нормальный режим работы. По проводникам в магнитном поле трансформатора навстречу друг другу по первичной и вторичной обмотке движется ток. На обмотках его величина равна, а направление противоположное. То есть, по законам физики магнитный поток в трансформаторе равен нулю.

В третьей обмотке магнитный поток также равен нулю, пусковой орган неподвижен, он не работает, то есть, само устройство защитного отключения работает в штатном режиме.

Теперь ситуация с пробитой изоляцией. Получается так, что по первичной фазной обмотке движется не только сетевой ток, но и ток утечки. То есть, его сила здесь становится больше. А сам ток утечки является дифференцированным. Значит, в трансформаторе образовались две неравные силы тока, которые будут влиять на магнитный поток.

Два разнонаправленных тока (в первичной и вторичной обмотках) друг друга теперь не компенсируют. Чтобы это исключить, излишки тока направляются на третью обмотку. Но рабочий пусковой орган сразу не срабатывает, потому что существует определенное значение величины тока, которое допустимо в схеме УЗО. Как только сила тока в третьей обмотке переваливает данное значение, вся защитная схема тут же срабатывает, и прибор отключает питающую сеть.

Вот так просто можно ответить на вопрос, как работает УЗО, почему выбивает его?

Кнопка тестирования

Для тех, кто не сталкивался с обслуживанием УЗО, рекомендуем периодически пользоваться данной кнопкой, под которой всегда написано «TEST». С ее помощью можно определить, в каком состоянии находится защитный механизм.

Сама кнопка в схеме подключена к резистору последовательно. Резистор подбирается так, чтобы его значение разности токов на входе и выходе точно совпадало с паспортным током утечки. Поэтому, если нажать кнопку тестирования, и защитное устройство разомкнет сеть, то прибор работает нормально.

Внимание! Тестирование кнопкой специалисты считают формальным. Потому что такой тест не показывает сути всех вещей. Для определения корректной работы аппарата необходимы специальные профессиональные приборы.

Трехфазные УЗО

Принцип действия трехфазных устройств точно такое же, как и у однофазных. Только через сердечник трансформатора проходит не две обмотки, а четыре: одна нулевая и три фазные. Вот простейшая схема:

В ней хорошо видно, из чего состоит прибор.

• 1 – это выключатель.
• 2 – это элемент, который получает сигнал на отключение.
• 3 – это вторичная обмотка.
• 4 – трансформатор.
• 5 – провода питающей сети.

УЗО сработает сразу, как только нарушится баланс значений силы тока в обмотках. То есть, через обмотку «3» пойдет ток утечки. Он сбросит сигнал на элемент «2», который в свою очередь отключит потребляющий прибор от сети. Так как работает УЗО в автоматическом режиме, то паспортное значение силы тока здесь играет основную роль.

Схема подключения

Необходимо отметить, что монтировать однофазный и трехфазный прибор в распределительный щит надо по-разному.

Однофазное подключение

УЗО в двухпроводной сети устанавливается ниже вводного автомата, но выше автоматов, которые установлены на отдельных контурах. При этом нулевая фаза и заземляющий контур идут, как раздельные шлейфы.

Внимание! Связка УЗО-автомат – обязательно. Все дело в том, что устройство защитного отключения не обеспечивает размыкание сети при токовой нагрузке (здесь учитывается и короткое замыкание, и тепловая нагрузка). Эти занимается автомат. Кстати, в последнее время оба прибора можно заменить так называемым дифференциальным автоматом. Но это тема другой статьи.

Трехфазное подключение

Отличие принципа действия трех- от однофазных значительно. Трехфазный прибор защищает и однофазных потребителей, и трехфазных. То есть, выбивает УЗО и в том случае, если пробита изоляция у однофазного потребляющего бытового прибора, и у трехфазного. При этом можно фазный контур совместить с заземляющим.

Счетчик учета электроэнергии устанавливается между вводным автоматом и УЗО. Необходимо учесть и тот факт, что вводный автомат по новым правилам должен обязательно пломбироваться.

Электронные приборы

По сути, устройство электронного аналога точно такое же, как у электромеханического. Просто вместо магнитно-электрического элемента у него установлен компаратор (устройство сравнения). Плюс добавляются несколько блоков:

• Блок питания, потому что электронную схему надо поддерживать небольшим напряжением.
• Блок преобразования. Величина разности токов на обмотках достаточно мала, чтобы компаратор мог ее уловить и зафиксировать. Поэтому в устройство устанавливается усилитель, увеличивающий сигнал изменения разности силы тока.

Честно говоря, все эти излишества только снижают надежность УЗО. Поэтому постулат: чем проще, тем лучше, в данном случае действует на все сто процентов.

Предупреждение

На корпусе устройства защиты отключения указываются разные параметры прибора. Многие выбирают его по силе тока с единицей измерения в амперах (А). Так вот здесь есть один достаточно важный нюанс.

Многие ошибочно считают, что по данному показателю УЗО выбирается в соответствии с данным показателем на автомате. То есть, если автомат выбран 25 А, то и УЗО должно быть точно такого же параметра. Запомните, нанесенное на корпус устройства значение определяет пропускную способность. По сути, это номинальная нагрузка по силе тока.

Как выбрать УЗО в зависимости от места применения

Сам же аппарат сеть защитить от перегрузок или короткого замыкания не может. Это не его назначение. Этим занимается именно автомат. В сети сам прибор должен находиться под защитой. Поэтому совет – используйте в схеме защитный прибор, у которого номинальная токовая нагрузка выше, чем у автомата. В нашем случае так: у автомата 25 А, у УЗО 32 А.

Заключение по теме

Итак, теперь вы знаете, почему срабатывает УЗО. Практика показывает, что установка этого небольшого аппарата снижает риски в случае пробивки изоляции на подающих проводах. А это в первую очередь здоровье и жизнь человека, которые ставятся во главу угла эксплуатации бытовых электрических приборов.