Узо с каким значением тока утечки обеспечит защиту человека от поражения электрическим током

Обновлено: 18.05.2024

В предыдущих статьях мы рассматривали для чего нужен автоматический выключатель и как правильно его выбрать. Автоматические выключатели эффективно защищают электрооборудование и электропроводку, но не всегда защищают человека от поражения током, так как обычные автоматы просто не реагируют на утечку тока в 30 мА, которого будет достаточно, чтобы парализовать дыхание человека. Это действительно очень малое значение, так как, например, лампа накаливания на 95 Вт потребляет ток 400 мА.

Специально для защиты человека от поражения током, а также для противопожарной защиты разработаны устройства, реагирующие на утечку даже малых токов — УЗО и дифавтоматы.

Как выполнить защиту от поражения током

Первичным мероприятием по защите человека от электротравмы является подключение корпусов электроприборов к контуру заземления. При повреждении изоляции в электроприборе происходит короткое замыкание на корпус, которое отключается автоматом за очень малый промежуток времени, поэтому человек не успеет получить электротравму.

Однако повреждение изоляции может возникнуть и в электропроводке, например, вследствие механического повреждения или ее естественного старения. Также стоит иметь в виду, что до 21 века в России однофазную проводку делали двухпроводной, поэтому корпуса электроприборов могут быть не заземлены.

Рисунок 1 — Поражение током из-за отсутствия АВДТ

В такой ситуации защиту от поражения током могут обеспечить автоматы, реагирующие на дифференциальный ток — автоматические выключатели дифференциального тока (АВДТ). АВДТ — это устройство дифференциальной защиты, предназначенное для защиты человека от поражения электрическим током, а также имущества от пожара.

Потребителям они известны как УЗО (устройство защитного отключения), ВДТ (выключатель дифференциального тока) и дифавтомат. При этом принято, что УЗО и ВДТ не имеет встроенной защиты от перегрузки, а у дифавтомата она встроена.

Как работает АВДТ

Трансформатор тока, установленный в АВДТ, измеряет ток, проходящий через устройство, и передает измерения на дифференциальное реле или электронную плату (в зависимости от конструктивного исполнения устройства). Если входящий и исходящий токи равны, то изоляция электропроводки исправна.

Если же происходит утечка тока, то есть ток находит дорогу в обход АВДТ, например, через человека в землю, что СМЕРТЕЛЬНО опасно, то аппарат моментально отключается (Рис.2). Таким образом исключается возможность смертельного случая при поражении электрическим током, особенно если выполнено правильное заземление корпуса электроприборов.

Рисунок 2 — Принцип работы АВДТ

Человек на рисунке 2 из-за отсутствия защитного проводника в электропроводке старого типа может получить удар током, но, при наличии АВДТ, поврежденный участок будет быстро отключен.

УЗО или дифавтомат

• Если требуется повышенная надежность защиты от поражения током, то стоит применять УЗО или ВДТ (выключатель дифференциального тока);
• Если требуется экономия места в щите, то стоит обратить внимание на дифавтоматы.

Через АВДТ без встроенной защиты от перегрузки (УЗО или ВДТ) не должен протекать ток больше номинального, поэтому последовательно с УЗО должен быть установлен автоматический выключатель. (Рис.3).

Рисунок 3 — Комбинация ВА+УЗО

Номинальный ток теплового расцепителя вышестоящего автомата или сумма токов нижестоящих автоматов должны быть хотя бы на одну ступень ниже, чем номинальный ток АВДТ. Например, на рисунке 3 автоматический выключатель номиналом С16 защищает УЗО номиналом 25А от перегрузки и КЗ.

АВДТ со встроенной защитой от сверхтоков, или иначе, дифференциальный автомат, не нужно дополнительно защищать, в них совмещены функции автоматического выключателя и УЗО (Рис.4). Визуально на таких аппаратах перед номинальным током указана буква В, С или D.

Очень удобно, когда на АВДТ есть индикация срабатывания по току КЗ или перегрузки (Рис.6) и по утечке тока. Это позволит быстрее найти неисправность в электропроводке.

Рисунок 4 — АВДТ со встроенной защитой от сверхтоков (дифавтомат) с индикацией срабатывания по току утечки

Параметры выбора АВДТ:

Самая главная характеристика АВДТ, на которую необходимо обратить внимание — это номинальный дифференциальный ток. Устройства с номинальным дифференциальным током (током утечки) 10 мА могут применяться для питания отдельных электроприборов (например, отдельной розетки), 30 мА для групповых линий (например, все розетки в одной комнате), а устройства 100, 300 и 500 мА должны применяться на вводе в квартиру, дом или производственное помещение. Связано это с тем, что даже новая изоляция проводников не является идеальной и имеет токи утечки, что требует загрубления защиты с увеличением длины проводников.

Температура эксплуатации АВДТ

Если планируется применение дифференциальной защиты в щите наружной установки (в качестве вводного устройства противопожарной защиты), то необходимо убедиться, что диапазон его рабочих температур оптимален для ваших климатических условий.

Рисунок 5 - Щит наружной установки из полиэстера, армированный стекловолокном

Как подключить АВДТ

АВДТ применяются в однофазных и трехфазных цепях переменного тока в двухполюсном (2р) и четырехполюсном (4р) исполнении. При этом к АВДТ должны подключаться все фазные L1. L3 и нулевые N проводники электропроводки. Обратите внимание, что защитные PE проводники, а также совмещенные PEN проводники ни в коем случае не должны быть подключены к АВДТ.

Аппараты обязательно требуют подключения источника питания к верхним зажимам, а нагрузки — к нижним. Также нужно соблюдать маркировку подключаемых проводников.

Проверка работоспособности

Рисунок 6 — АВДТ со встроенной защитой от сверхтоков

Знайте, что правильное применение дифференциальной защиты существенно снижает электротравматизм, защищает жизнь ваших близких и ваше имущество!

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

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

Устройство защитного отключения (УЗО) – описание

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Что такое узо в электрике

Принцип работы УЗО (УЗО-Д)

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

Что такое УЗО в электрике и как его правильно подключить

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

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

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

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

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

Что делает УЗО?

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

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

В каких случаях УЗО оказывается полезно?

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

Когда УЗО не поможет?

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

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

Сколько штук УЗО нужно иметь?

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

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

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

В каких случаях установка УЗО нецелесообразна?

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

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

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

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

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

Виды УЗО

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

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

Рассмотрим по отдельности принцип действия каждой из категорий.

Электромеханические УЗО

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

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

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

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

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

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

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

Электронные УЗО

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

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

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

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

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

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

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

Характеристики УЗО

Отличие дифференциального автомата от УЗО

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

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

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

Подключение УЗО в квартире

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

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

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

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

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

В зависимости от конкретных факторов (просчитать которые точно может только специалист с опытом научной работы и на мощном компьютере) возможны два варианта:

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

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

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

Устройство защитного отключения (сокр. УЗО; более точное название: устройство защитного отключения, управляемое дифференциальным (остаточным) током, сокр. УЗО−Д) или выключатель дифференциального тока (ВДТ) или защитно-отключающее устройство (ЗОУ) — механический коммутационный аппарат или совокупность элементов, которые при достижении (превышении) дифференциальным током заданного значения при определённых условиях эксплуатации должны вызвать размыкание контактов. Может состоять из различных отдельных элементов, предназначенных для обнаружения, измерения (сравнения с заданной величиной) дифференциального тока и замыкания и размыкания электрической цепи (разъединителя) [1] .

Основная задача УЗО — 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 сверхтока, такие устройства называются УЗО−Д со встроенной защитой от сверхтоков, либо просто диффавтомат. Часто диффавтоматы снабжаются специальной индикацией, позволяющей определить, по какой причине произошло срабатывание (от сверхтока или от дифференциального тока).

Содержание

Назначение

УЗО 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).
• Предотвращения возгораний при возникновении токов утечки на корпус или на землю.

Цели и принцип работы

Принцип работы УЗО основан на измерении баланса токов между входящими в него токоведущими проводниками с помощью дифференциального трансформатора тока. Если баланс токов нарушен, то УЗО немедленно размыкает все входящие в него контактные группы, отключая таким образом неисправную нагрузку.

В США, в соответствии с National Electrical Code, устройства защитного отключения (ground fault circuit interrupter — GFCI), предназначенные для защиты людей, должны размыкать цепь при утечке тока 4-6 мА (точное значение выбирается производителем устройства и обычно составляет 5 мА) за время не более 25 мс. Для устройств GFCI, защищающих оборудование (то есть не для защиты людей), отключающий дифференциальный ток может составлять до 30 мА. В Европе используются УЗО с отключающим дифференциальным током 10-500 мА.

С точки зрения электробезопасности УЗО принципиально отличаются от устройств защиты от сверхтока (предохранителей) тем, что УЗО предназначены именно для защиты от поражения электрическим током, поскольку они срабатывают при утечках тока значительно меньших, чем предохранители (обычно от 2 ампер и более для бытовых предохранителей, что во много раз превышает смертельное для человека значение). УЗО должны срабатывать за время не более 25-40 мс, то есть до того, как электрический ток, проходящий через организм человека, вызовет фибрилляцию сердца — наиболее частую причину смерти при поражениях электрическим током.

Эти значения были установлены путем тестов, при которых добровольцы и животные подвергались воздействию электрического тока с известным напряжением и силой тока [2] .

Обнаружение токов утечки при помощи УЗО является дополнительным защитным мероприятием, а не заменой защиты 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).

УЗО с отключающим дифференциальным током порядка 300 мА и более иногда применяются для защиты больших участков электрических сетей (например, в 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.

Пример

На фотографии показано внутреннее устройство одного из типов УЗО. Данное УЗО предназначено для установки в разрыв шнура питания, его номинальный ток 13 А, отключающий дифференциальный ток 30 мА. Данное устройство является:

• УЗО со вспомогательным источником питания;
• выполняющим автоматическое отключение при отказе вспомогательного источника.

Это означает, что УЗО может быть включено только при наличии питающего напряжения, при пропадании напряжения оно автоматически отключается (такое поведение повышает безопасность устройства).

Фазный и нулевой проводники от источника питания подключаются к контактам (1), нагрузка УЗО подключается к контактам (2). Проводник защитного заземления (PE-проводник) к УЗО никак не подключается.

При нажатии кнопки (3) контакты (4) (а также ещё один контакт, скрытый за узлом (5)) замыкаются, и УЗО пропускает ток. Соленоид (5) удерживает контакты в замкнутом состоянии после того, как кнопка отпущена.

Катушка (6) на тороидальном сердечнике является вторичной обмоткой дифференциального трансформатора тока, который окружает фазный и нулевой проводники. Проводники проходят сквозь тор, но не имеют электрического контакта с катушкой [3] . В нормальном состоянии ток, текущий по фазному проводнику, точно равен току, текущему по нулевому проводнику, однако эти токи противоположны по направлению. Таким образом, токи взаимно компенсируют друг друга и в катушке дифференциального трансформатора тока ЭДС отсутствует.

Устройство спроектировано таким образом, что отключение происходит за доли секунды, что значительно снижает тяжесть последствий от поражения электрическим током.

Кнопка проверки (8) позволяет проверить работоспособность устройства путем пропускания небольшого тока через оранжевый тестовый провод (9). Тестовый провод проходит через сердечник трансформатора тока, поэтому ток в тестовом проводе эквивалентен нарушению баланса токонесущих проводников, то есть УЗО должно отключиться при нажатии на кнопку проверки. Если УЗО не отключилось, значит оно неисправно и должно быть заменено.

Применение

В России применение УЗО стало обязательным с принятием 7-го издания Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Как правило, в случае бытовой электропроводки одно или несколько УЗО устанавливаются на DIN-рейку в электрощите.

Многие производители бытовых устройств, которые могут быть использованы в сырых помещениях (например, фены), предусматривают для таких устройств встроенное УЗО. В ряде стран подобные встроенные УЗО являются обязательными.

Условия срабатывания УЗО:

Проверка

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.

Кроме того, нажатием кнопки проверяется само УЗО, но не правильность его подключения. Поэтому более надежной проверкой является имитация утечки непосредственно в цепи, которая является нагрузкой УЗО. Такой тест желательно проделать хотя бы один раз для каждого УЗО после его установки. В отличие от нажатия кнопки, пробная утечка должна проводиться только квалифицированным персоналом.

Ограничения

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 её обслуживанием.

Некоторые типы УЗО (УЗО−Д со вспомогательным источником питания, см. классификацию) нуждаются в питании, которое они получают от защищаемой цепи. Поэтому потенциально опасной является ситуация, когда в защищаемой цепи выше УЗО нулевой проводник отключен, а фазный остается под напряжением [4] . В этом случае УЗО будет неспособно отключить цепь, так как разность потенциалов в защищаемой цепи недостаточна для функционирования УЗО. Так называемые электромеханические УЗО не нуждаются в питании и поэтому свободны от указанного недостатка.

История

В начале 1970-х годов большинство УЗО выпускались в корпусах типа автоматических выключателей. С начала 1980-х годов, в США, большинство бытовых УЗО были уже встроенными в розетки. В России УЗО начали применяться гораздо позже — примерно с 1994—1995 годов. И до сих пор используются преимущественно УЗО для монтажа в электрощите на DIN-рейку, а встроенные УЗО пока широкого распространения не получили.

Классификация УЗО

По способу действия

• УЗО без вспомогательного источника питания
• УЗО−Д со вспомогательным источником питания:
  • выполняющие автоматическое отключение при отказе вспомогательного источника с выдержкой времени и без неё:
    • производящие автоматическое повторное включение при восстановлении работы вспомогательного источника
    • не производящие автоматическое повторное включение при восстановлении работы вспомогательного источника
    • способные произвести отключение при возникновении опасной ситуации после отказа вспомогательного источника
    • не способные произвести отключение при возникновении опасной ситуации после отказа вспомогательного источника

    По способу установки

    • стационарные с монтажом стационарной электропроводкой
    • переносные с монтажом гибкими проводами с удлинителями

    По числу полюсов

    • однополюсные двухпроводные
    • двухполюсные
    • двухполюсные трехпроводные
    • трехполюсные
    • трехполюсные четырёхпроводные
    • четырёхполюсные

    По виду защиты от сверхтоков и перегрузок по току

    • без встроенной защиты от сверхтоков
    • со встроенной защитой от сверхтоков
    • со встроенной защитой от перегрузки
    • со встроенной защитой от коротких замыканий

    По потере чувствительности в случае двойного заземления нулевого рабочего проводника

    На стадии рассмотрения

    По возможности регулирования отключающего дифференциального тока

    • нерегулируемые
    • регулируемые:
      • с дискретным регулированием
      • с плавным регулированием

      По стойкости при импульсном напряжении

      • допускающие возможность отключения при импульсном напряжении
      • стойкие при импульсном напряжении

      По условиям функционирования

      • УЗО−Д типа АС — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий;
      • УЗО−Д типа А — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный сину­соидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный диффе­ренциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие;
      • УЗО−Д типа В. УЗО реагирует на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи.
      • УЗО−Д типа S — селективное (с выдержкой по времени отключения), это может быть необходимо там, где используется АВР.
      • УЗО−Д типа G — то же что и S, но с меньшей выдержкой времени.

      Применение УЗО типа А целесообразно в основанных случаях, напри­мер, в цепях, содержащих потребители с тиристорным управлением без разделительного трансформатора. УЗО типа В применяют в промышленных электроустановках со смешанным питанием — переменным, выпрямленным и постоянным токами.

      За последние 60 дней 14 выпусков (1-2 раза в неделю)

      Статистика

      Основная задача УЗО-защита человека от поражения электрическим током и от возникновения пожара, вызванного утечкой тока через изношенную изоляцию проводов и некачественные соединения

      
      

      выпуск No16;от2011-09-08 . "Все о ремонте квартир".

      В этой статье я хочу поговорить про такое электротехническое устройство ,как УЗО(УСТРОЙСТВО ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ).В статье затрону вопросы описания устройства,назначение,маркировка и схемы подключения.Устройство защитного отключения (сокращенно УЗО) более точное название: устройство защитного отключения, управляемое дифференциальным (остаточным) током — механический коммутационный аппарат, который при достижении (превышении) дифференциальным(остаточным) током заданного значения должны вызвать размыкание контактов.

      Основная задача УЗО

      Основная задача УЗО-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 себеУЗО 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).

      По пунктам это выглядит так:

      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).

      
      

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

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

      ПОДВЕДЕМ ПЕРВЫЙ КОРОТКИЙ ИТОГ:

      В продаже есть два типа Устройств защитного отключения:

      1.Непосредственно УЗО.

      2.И УЗО-Д(ифференциал)-это УЗО+автомат от короткого замыкания в "одной упаковке".

      И еще одно!Внимание!

      !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 фасаде устройства.

      УЗО 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 таблице ниже приведены значения тока через тело человека и наиболее вероятные ощущения.Примечание:не пытайтесь это прочуствовать на себе!

      Ток через тело	Ощущение	Результат
      0,5 mA	Не ощущается.Слабые ощущения

      • языком,
      • кончиками пальцев,
      • через рану.

      Безопасно.3 mAОщущение близкое к муравьиному укусу.Не опасно.15 mAЕсли взялись за проводник, то невозможно отпустить его.Неприятно, но не опасно.40 mAСудороги тела, судороги диафрагмы.Опасность удушья в течение нескольких минут.80 mAВибрация желудочка сердца.Очень опасно, приводит к достаточно быстрой смерти.

      Отсюда второй короткий итог:

      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 призводители(такие как АВВ,Legrand) выпускают УЗО для защиты человека с токами отсечки 10мА и 30 мА.

      На групповые цепи обычно ставят УЗО с током 30 мА. Если поставить УЗО 10 мА, возможны ложные срабатывания (в квартире всегда есть фоновый, естественный ток утечки). 10 мА ставится обычно на одиночных потребителей (машинку, плиту). Если у вас есть душевая кабина, или стиральная машинка установлена во влажной среде, применение УЗО с током отсечки 10 мА просто необходимо.

      Следует повториться: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 стоками отсечки и 100мА и 300мА и более.Эти УЗО( с отключающим дифференциальным током 100мА, 300 мА и более иногда применяются для защиты больших участков электрических сетей (например, в 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 подразделяют на:

      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.

      Тип А более дорогой и более универсален, но оба типа 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 фасадеУЗО.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 классическим занулением (ТN-С).Классическое зануление это большенство домов в РФ,в этих домох в квартирах не существует отдельной выделенной линии заземления,тоесть,по всей квартире проходят два,а не три провода.

      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 схемаУЗО. 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 УЗОустанавливается для одной линии, то есть два варианта: поставить после УЗО автомат или же сам аппарат должен иметь встроенный ограничитель максимального тока. ПодключениеУЗО 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 выглядит следующим образом:

      
      

      ПРИМЕЧАНИЕ: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).

      Более визуальная схема подключения приведена в другой моей статье:СХЕМА ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ В КВАРТИРЕ

      Ну Вот пожалуй и Все ,что я хотел рассказать об УЗО (Устройсво Защитного Отключения) в бытовых электросетях напряжением 220 вольт.В следующей статье в разделе ЭЛЕКТРИКА я расскажу о подключении УЗО в сетях с раздельными нулевым и защитным проводниками (ТN-S),а также об ошибках возникающих при подключении нескольких УЗО .

      Читайте также:

        
      • Какую помощь может получить мой бизнес по инн
        
      • Как называется должностное лицо которое возглавляет федеральную службу исполнения наказаний россии
        
      • Считается ли едв ветеранам боевых действий доходом для пособия от 3 до 7
        
      • Как писать заключение на ребенка зпр
        
      • Что значит льготные звонки в другие регионы