Расскажем про УЗО: что это такое и как работает. УЗО — аббревиатура, способная спасти от короткого замыкания Как работает узо в электрике

В данной статье, мы подробно поговорим о том:

Что такое УЗО в электрике?
Разберем как работает УЗО и принцип его действия.
Поговорим о стандартах.
Рассмотрим классификацию УЗО.
Конструкцию.
Основные характеристики.
Применение в быту.

Теперь, обо всем по порядку.

Что такое УЗО в электрике?

Аббревиатура УЗО расшифровывается как - устройство защитного отключения (более точно, устройство защиты управляемое дифференциальным током, сокращенно дифавтомат УЗО-Д).

Устройство защитного отключения УЗО (дифавтомат УЗО-Д)

Защита людей от поражения электрическим током остается одной из важнейших инженерных проблем с начала широкого применения электричества в промышленности и быту. Решить ее оказалось сложнее, чем защитить сами сети и электрооборудование от сверхтоков. Автоматические выключатели с тепловыми и электромагнитными расцепителями, успешно контролирующие ток нагрузки, не могут спасти человека, коснувшегося токоведущих частей, или деталей под напряжением. Также с их помощью не удается вовремя реагировать на токи утечек, связанные с нарушением изоляции и снизить опасность возникновения пожаров. Заметно улучшить ситуацию позволила разработка устройств защитного отключения, отслеживающих появление дифференциальных токов и разрывающих цепь при их определенной величине. Подобные защитный устройства получили название УЗО–Д, в СССР они были разработаны в начале 70-х в лаборатории электробезопасности ВИЭСХ и производились на Гомельском заводе электроаппаратов. Сегодня на российском рынке представлены УЗО-Д как отечественных, так и зарубежных производителей.

Принцип работы УЗО (УЗО-Д)

В основе работы УЗО-Д заложена фиксация тока утечки на «землю» и отключения сети при ее появлении. Факт утечки обнаруживается по разнице между токами: выходящим из УЗО и возвращающимся в него через нейтраль. Если сеть в порядке, то они равны по величине, но противоположны по направлению. При появлении утечки, например, человек коснулся провода, часть тока уйдет через его тело «на землю» по другому контуру, и в итоге ток возвращающийся в УЗО через нейтраль будет меньше выходящего. Такая же ситуация возникнет, если в каком-то электроприборе нагрузки нарушилась изоляция и под напряжением оказался корпус или другая деталь. Человек, задев за них создаст дополнительный контур «на землю», часть тока пойдет по нему и баланс нарушится (эта ситуация показана на рисунке). Разницу между выходящим и входящим токами засекает трансформатор с сердечником в виде кольца. Фазный провод и нейтраль N проходят внутри него и служат первичной обмоткой. Вторичная обмотка подключается к исполнительному механизму, размыкающему контакты. Разумеется, при повреждении изоляции контур ответвления может образоваться и без «участия» человека, но и в этом случае УЗО также сработает и защитит участок сети от опасных последствий (например, нагрева и пожара). Символом «Т» на рисунке обозначена кнопка, включающая схему тестирования устройства – УЗО -Д должно сработать при ее нажатии. Этот же принцип используется и для трехфазных устройств защиты, однако в них дифференциальный ток во вторичной обмотке появляется не только при утечках, но и при «перекосе фаз» (неравномерно распределенной между фазами нагрузке), поэтому разработаны дополнительные схемы, исключающие срабатывание из-за нарушения симметрии.

Общая схема. Принцип работы УЗО (УЗО-Д)

Как работает УЗО?

Рассмотрим как работает устройство защитного отключения (УЗО-Д) на наглядном примере:

Имеем двухпроводную электрическую цепь 220В (без заземления), конечным потребителем которой является стиральная машина. Для защиты от токов утечки в схему включено устройство защитного отключения. В нормальном режиме работы оно беспрепятственно пропускает через себя ток.

Выходящий I1 ток и возвращающийся I2 равны.

В результате возникшей неисправности электродвигателя, корпус стиральной машинки оказался под напряжением.

Ничего неподозревающий человек касается корпуса машинки, в результате чего попадает под воздействие электричества.

При возникновении тока утечки, часть тока ушло через тело человека на землю, возвращающийся ток становиться меньше выходящего. Устройство защитного отключения срабатывает.

Человек в безопасности.

Разобравшись как работает УЗО можно более плотно подойти к пониманию принципа его работы.

В примерах, описанных выше и на рисунке показаны УЗО с электромеханическим исполнительным механизмом размыкания контактов. В то же время нет никаких препятствий для использования электронных узлов с полупроводниковыми «выключателями». Действительно, сегодня предлагается множество электронных приборов защиты, стоимость их в несколько раз ниже, чем электромеханических, главные недостатки – не срабатывают при падении напряжения питания и более низкая надежность.

Стандарты

В настоящий момент в России разработан и принят пакет стандартов, регулирующих применение, характеристики и методы проверки УЗО-Д. Их действие распространяется на устройства переменного тока с номинальным напряжением не выше 440 В и номинальным током не более 200 А, применяемых для защиты от поражения электрическим током людей и их имущества от последствий развития тока утечек. ГОСТ Р 50807-95 (2001) содержит определения, классификацию, характеристики и перечень стандартных методик проверки. Также в нем есть полные списки документов, на которые ссылается этот стандарт. Что касается правил применения, то все необходимое изложено в ГОСТ Р-30331.3 (Защита от поражения электрическим током). Эти стандарты согласованы с международными и содержат исчерпывающий объем информации по устройствам защиты, управляемым дифференциальными токами. Добавим, что стандарт ГОСТ Р 50807-95 (2001) относит к УЗО-Д не все виды защитных устройств, работающих по принципу контроля дифференциальных токов. Согласно определению УЗО-Д считаются только механические коммутационные аппараты или комплексы, размыкающие контакты при достижении дифференциальным током установленного значения. Устройство может быть реализовано в виде набора отдельных специализированных узлов, фиксирующих, измеряющих дифф. ток и узлов, разъединяющих контакты. Примером таких пространственно разделенных УЗО-Д могут служить системы защиты воздушных линий электропередачи. В то же время многочисленные электронные изделия с полупроводниковыми выключателями к стандартным УЗО-Д не относятся.

Классификация УЗО (УЗО-Д)

Ниже представлена классификация устройств защиты по нескольким важнейшим признакам, информация соответствует ГОСТ Р 50807-95, но представлена в более удобном и систематизированном виде.

Классификация УЗО-Д

По способу действия:

Без вспомогательного источника питания.
Со вспомогательным источником питания:

С авт. отключением при отказе источника с выдержкой времени без нее:

с авт. повторным вкл. при восстановлении работы источника;
без авт. повторного вкл. при восстановлении работы источника;

Без авт. отключения при отказе источника:

с отключением в опасной ситуации после отказа источника;
без отключения в опасной ситуации после отказа источника;

По способу установки:

Стационарные:

монтаж стационарной электропроводкой

Переносные:

монтаж гибкими проводами с удлинителями

По числу полюсов:

однополюсные двухпроводные
двухполюсные;
двухполюсные трехпроводные;
трехполюсные;
трехполюсные четырехпроводные
четырехполюсные

По виду защиты от сверхтоков и перегрузок по току полюсов:

без встроенной защиты от сверхтоков;
со встроенной защитой от сверхтоков;
со встроенной защитой от перегрузки;
со встроенной защитой от коротких замыканий.

По возможности регулирования отключающего дифференциального тока:

Регулируемые:

дискретная регулировка
плавная регулировка

Нерегулируемые.

По стойкости при импульсном напряжении:

с возможностью отключения при импульсном напряжении
стойкие при импульсном напряжении

По характеристикам наличия постоянной составляющей дифференциального тока:

тип АС:

отключение при появлении или медленном возрастании переменного синусоидального дифференциального тока.

тип А:

Отключение от дифференциальных токов:

синусоидальных переменных;
пульсирующих постоянных;
пульсирующих постоянных с модуляцией пульсацией до 0,006 А, с контролем угла контроля сдвига фазы, или без него независимо от полярности внезапных или медленно растущих дифференциальных токов.

тип В:

отключение от дифференциальных токов:
синусоидальных переменных;
пульсирующих постоянных;
пульсирующих постоянных с модуляцией сглаженной пульсацией постоянного тока до 0,006 А;
постоянных от выпрямителей

Каждый из классификационных признаков – способ действия, способ установки и др. используется не только для классификации, он также считается важнейшей характеристикой УЗО-Д. Кроме них имеется еще ряд характеристик общих для всех устройств защиты и отключения.

Конструкция УЗО

С технической точки зрения конструкция УЗО-Д не представляет собой ничего сложного или нового по сравнению с конструкциями автоматических выключателей. Более того, российские производители начали и освоили выпуск этих изделий как раз на базе автоматов ВА. Примером могут служить хорошо известные УЗО22 завода Сигнал, производимые на базе автоматических выключателей ВА66-29 и ВА88-29. У них механика свободного расцепителя, катушка, контакты, дугогасители – все такое же, как и у ВА. Более подробно вы можете ознакомиться с их конструкцией принципом работы и устройством в статье . Отличие заключается только в модуле, управляемом дифференциальным током (МЗО), устройство и работа которого описаны выше. То же самое можно сказать и об УЗО, выпускаемых на основе зарубежных автоматов.

Характеристики УЗО

Стандарт ГОСТ Р 50807-95 (2001) дает рекомендуемые или предпочтительные значения характеристик УЗО-Д, и производители, желающие сертифицировать свою продукцию в системе ГОСТ Р должны придерживаться этих значений, но также они вправе выпускать продукцию и с другими показателями (в этом случае они не получат сертификата соответствия ГОСТ Р 50807-95). Полный перечень характеристик имеется в этом же ГОСТе, здесь будут показаны только некоторые основные. Для важнейших характеристик стандарт предлагает следующие величины.

Таблица 1

Время отключения УЗО определяется его конструкцией и зависит от значений номинального тока и номинального отключающего дифф. тока. В ГОСТ Р 50807-95 имеются соответствующие таблицы, в качестве ориентира покажем время отключения устройства с номинальным отключающим дифф. током 0,030 А. При непосредственном прикосновении, вызвавшим дифф. ток номинального значения устройство сработает за 0,5 с, при двойном превышении номинала за 0,2 с, при дифф. токе 0, 25 А (восьмикратное превышение) УЗО-Д отключится за 0,04 с.

Применение УЗО

Устройство защитного отключения УЗО (УЗО-Д) применяются для защиты людей от поражения электрическим током в промышленности, сельском хозяйстве, быту и пр. Причем их нельзя рассматривать, как альтернативу другим мерам безопасности, более того стандарт ГОСТ Р-30331.3 относит их к вспомогательным устройствам и дополнительным способам защиты от прямого прикосновения. Для этих целей, а также для защиты от косвенных прикосновений в РФ применяются УЗО-Д с дифф. током отключения порядка 30мс. Устройства с большим дифф. током отключения используются для защиты электрооборудования от последствий токов утечек (пожаров, выхода из строя обор.).

На сегодняшний день уже многие люди, даже не связанные профессионально с электричеством, слышали о таком понятии, как УЗО. Что это такое? Где применяются подобные устройства? Каково их функциональное назначение? Может ли современная электрика обходиться без УЗО? Видите, как много вопросов. Попытаемся на всё дать ответы.

Чтобы разобраться досконально, понадобится, по меньшей мере, техническое образование, потому что принцип действия, схема подключения, конструктивные особенности у этого устройства достаточно сложные. Мы в такие дебри лезть не будем, и расскажем вкратце основные моменты, чтобы вы хотя бы правильно смогли представить себе, что такое УЗО. В электрике подобные элементы защиты применяются сравнительно недавно. Лет двадцать назад ни одно жилое помещение такими устройствами оборудовано не было, а сейчас без них уже трудно представить распределительный щиток.

Для того чтобы понимать как именно работает это устройство, желательно сначала разобраться, для чего нужно УЗО?

Основное предназначение устройства

Вы в курсе, как расшифровывается УЗО? Устройство защитного отключения. Большинство ошибочно полагает, что автоматические выключатели (в простонародье именуемые автоматами) и УЗО это одно и то же.

Здесь важно уловить, в чём разница, что и от чего защищает каждое из этих устройств?

Автоматы защищают подающую сеть напряжения. Например, каждая комната в вашем доме запитана от отдельного автомата. В случае если в какой-то электрической ветви возникнет короткое замыкание или перегруз, автоматический выключатель отключится и тем самым отсечёт повреждённый участок, спасая общую сеть.

УЗО в квартире устанавливается, чтобы обезопасить людей. Сама расшифровка об этом говорит – «защитного отключения», то есть элемент защищает человека от случайного поражения электричеством.

Каким образом он это делает?

Наши дома сейчас напичканы огромным количеством бытовой техники, причём некоторые электроприборы очень мощные. В то же время электрическая проводка имеет определённый срок эксплуатации и со временем есть вероятность выхода из строя изоляции, что повлечёт за собой соединение проводки с землёй. В результате ток начнёт двигаться не по заданному пути, а произойдёт утечка на землю, проводником для этого может стать человек. Тоже рассмотрим это на примере.

Предположим, что в каком-то электрическом бытовом приборе (чайник, посудомоечная либо стиральная машинка, пылесос) произошёл пробой изоляции.

В результате корпус электроприбора будет обладать неким потенциалом. Коснувшись корпуса, можно получить токовый удар. Как видите, для того чтобы заработать электрическую травму необязательно влезть в розетку, всё гораздо банальнее, потому так важно защищать себя от подобных случайных прикосновений.

Конечно, если в помещении есть заземляющий контур и установлены коммутационные аппараты (розетки) с заземлением, они спасут от электротравмы. Но иногда электрика в наших квартирах не вполне соответствует нормативам и правилам. Согласитесь, не у всех и не в каждой комнате имеются розетки с заземляющим контактом, а в качестве и надёжности контура заземления у нас вообще нет никакой уверенности.

Наглядно про УЗО на видео:

Значит, придётся защищать себя, установив в распределительных щитках УЗО. Как только появляется токовая утечка, оно отключается, таким образом, спасая человеческую жизнь.

Не менее важным назначением устройства считается защита домов от возможности возгорания и пожара, которые возникают при нарушениях изоляции проводки.

Рабочие характеристики

Если вы никогда не встречались с УЗО и пытаетесь мысленно нарисовать себе картину, что это такое, достаточно вспомнить обыкновенный автомат.

Аналогично с этим коммутационным аппаратом без УЗО не обходится современная защитная автоматика электросети. Служит устройство для коммутации цепей (то есть отслеживает проходящий по цепи ток и, если обнаружит утечку, разрывает её).

Если посмотреть на корпус, вы обнаружите на нём множество букв и цифр, которые характеризуют устройство. Как они расшифровываются?

В самом верху указан завод или фирма-производитель устройства.
Далее следует наименование модели.

Здесь не всегда есть аббревиатура – УЗО, иногда пишут ВДТ (выключатель дифференциального тока), или УДТ (устройство дифференциального тока). Можно считать всё это синонимами – принципиально это все одно и то же устройство.

Затем написано цифровое значение рабочего тока (это максимальная величина тока, который может коммутировать данное устройство).
Следующими указаны стандартные параметры бытовой электрической сети – напряжение 220-230 В, частота – 50 Гц.
Далее идёт ток утечки (это величина, при котором УЗО сработает).
Потом обозначается тип устройства (он может быть написан буквами либо нарисован значками, о которых мы поговорим чуть ниже).

Диапазон рабочих температур. Как правило, для УЗО минимальный предел -25 градусов, максимальный + 40.
Следующая токовая величина соответствует условному номинальному току КЗ. Эта цифра означает, какой максимальный ток при коротком замыкании выдерживает УЗО, не отключаясь, если при этом ему будет обеспечена защита подходящим автоматом.
Однолинейная схема УЗО.

Разные производители данные на корпусе могут менять (кто-то добавляет дополнительные характеристики, другие фирмы наоборот, убирают некоторые параметры). Но основная информация указывается всегда, особенно такая важная, как величины токов (утечки и рабочего).

Как правильно выбирать УЗО – на следующем видео:

Как видите характеристик у устройства очень много, в зависимости от них производятся различные виды УЗО. Как и чем они различаются друг от друга, поговорим ниже.

Разновидности

Классифицируют все устройства по нескольким параметрам:

по форме токовой утечки;
по способу действия;
по временной выдержке;
по конструктивному исполнению.

Рассмотрим вкратце, в чём особенности и зачем нужно то или иное УЗО.

По форме токовой утечки

Все устройства в зависимости от токовой утечки классифицируются на три типа:

«АС». Наиболее распространённое и доступное по цене УЗО. Работает на отключение, если в цепях возникает переменная синусоидальная токовая утечка (плавно нарастающая либо мгновенная). Корпус такого УЗО имеет буквенное обозначение «АС» либо значок:

«А». Отключается, если в цепях мгновенно возникают либо плавно нарастают токи утечки переменной синусоидальной или постоянной пульсирующей формы. Подобные УЗО используют повсеместно. Правда за счёт того, что они ведут контроль не только за переменным, но и за постоянным током, возникающим в блоке питания, цена их намного больше.

В паспортных документах на некоторую бытовую технику иногда даются конкретные рекомендации, что подключать её надо обязательно через УЗО типа «А».

На таких УЗО вы найдёте букву «А» либо значок, который выглядит следующим образом:

«В». Это УЗО срабатывает при трёх разновидностях токовой утечки: пульсирующая постоянная, выпрямленная и синусоидальная переменная. Подобные устройства чаще всего применяют для объектов промышленности, приобретать их для гаража, дома либо дачного строения не стоит.

Обозначение таких устройств вы определите аналогичным образом – по буквенному символу «В» либо по значку, нарисованному на корпусе:

Время отключения для вышеперечисленных типов УЗО («АС», «А», «В») варьируется в пределах от 0,02 до 0,03 с.

По принципу действия

По принципу действия УЗО подразделяются на электронные и электромеханические.

Со вторыми всё намного проще, электромеханические устройства не имеют зависимости от питающей сети. Для их срабатывания достаточно, чтобы в повреждённой электрической ветви возникла токовая утечка.

Для электронных УЗО токовой утечки недостаточно, им ещё понадобится питающая сеть. Чтобы подобное устройство отключило повреждённый участок, должно быть питание от внешнего источника для электронного усилителя, встроенного в электрическую схему. За счёт этого УЗО электронного типа считаются не такими надёжными, как устройства электромеханические, соответственно получили не столь широкое распространение.

Чтобы вам было более понятно, рассмотрим эту теорию на примере. Предположим, что розеточная линия, от которой запитана микроволновая печка, защищена УЗО электронного типа. По стечению обстоятельств произошло одновременно две аварийные ситуации:

в подъездном распределительном щитке повредилась нулевая жила;
внутри микроволновой печки случилось повреждение электрической проводки, в результате которой фаза замкнула на корпус.

При этом корпус микроволновки оказался под опасным потенциалом. Если случайно прикоснуться к печи, УЗО электронного типа не отработает, потому что его встроенная схема осталась не запитанной из-за повреждения ноля в щитке. Вероятность подобного случая минимальна, однако он может случиться.

Из подобных ситуаций был придуман выход иностранными производителями электронных устройств. Они решили дополнять корпуса УЗО электромагнитными реле, которые отключат защищаемую цепь сразу же, как только пропадёт питание от внешнего источника.

По временной выдержке

Согласно этой характеристике все устройства подразделяются на два типа: «S» и «G».

УЗО типа «S» обладает селективностью, то есть срабатывает через определённое время (от 0,15 до 0,5 с). Устройства такого типа, как правило, используют, когда в цепи их установлено несколько.

Рассмотрим, небольшой пример. Допустим, в домашнем распределительном щитке есть две розеточные группы. Каждую из них защищает УЗО, не имеющее временной выдержки (типа «А» или «АС»), а сам ввод оборудован защитным устройством типа «S».

Если на одной из розеточных групп произошла токовая утечка и УЗО, защищающее эти розетки, не отреагировало по какой-то причине (электрики называют подобную ситуацию пропуск защит), то через определённое время отключится устройство на вводе.

Обратите внимание! Не всегда селективность действия УЗО достигается выдержкой по времени, иногда этого добиваются за счёт уставок по дифференциальному току (этот способ сейчас более распространённый).

Устройство типа «G» обладает аналогичной селективностью, его отличие в меньших пределах выдержки времени (от 0,06 до 0,08 с).

Про основные характеристики УЗО на видео:

По конструктивному исполнению

Конструктивно УЗО различаются в зависимости от количества полюсов:

в сетях однофазного напряжения применяют двухполюсные модели;
в сетях трёхфазного напряжения монтируют УЗО с четырьмя полюсами.

По другим параметрам

Есть ещё несколько параметров, по которым классифицируются УЗО:

По установке (стационарные и переносные).
По монтажу (с помощью стационарной электропроводки либо с использованием гибких проводов с удлинителями).
По оснащению защитами. Есть устройства совсем без защит, а есть со встроенными – от перегруза и тока КЗ.

По возможности регулировки дифференциального тока (нерегулируемые, регулируемые плавно либо дискретно).

Мы предоставили вам информацию о том, что такое УЗО в электрике. Надеемся, из статьи понятно, что современная система автоматики и защиты без этого элемента обойтись не может. Если вам дорого имущество, а тем более человеческая жизнь, то не пренебрегайте установкой устройств защитного отключения.

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, чтотакое 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, илиустройство защитного отключения , представляет собой механический коммутационный прибор служащий для автоматического прерывания цепи при превышении тока небаланса заданного значения возникающего при определенных условиях.

Основные параметры УЗО:

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

Номинальный ток (In) - максимальный ток, при котором УЗО сохраняет свою работоспособность продолжительное время. Номинальный ток УЗО выбирается из ряда: 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А. Для дифференциального автомата это еще и номинальный ток автоматического выключателя в составе УЗО. Номинальный ток дифференциальных автоматов выбирается из ряда: 6,8,10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А.

Номинальный отключающий дифференциальный ток (Idn) - ток утечки. Основная характеристика УЗО. Данное значение показывает величину дифференциального тока, указанное при котором УЗО должно срабатывать при заданных условиях. Номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО выбирается из следующего ряда: 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА.

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

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

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.

Примечание: 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.

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

Типы УЗО.
1. Без встроенной защиты от сверхтоков, которое просто реагирует на ток утечки.
2. С встроенной защитой от сверхтоков. Совмещает в себе функции УЗО и автомат для защиты от сверхтоков, называется дифференциальный автомат.
3. Тип AC - реагирует только на переменный ток утечки.
4. Тип А - реагирует на переменный и постоянный ток. Там, где имеются выпрямители и тиристоры, при пробое изоляции возможна утечка постоянного тока. Эти устройства имеют более сложную конструкцию, стоят дороже.
5. Тип S - селективное (с выдержкой по времени отключения), это может быть необходимо там, где используется АВР.
6. Тип G - то же что и S, но с меньшей выдержкой времени.

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 .

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

Примечание: 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 видимУЗО защищает от возникновения пожара возникающего из-за замыкания и тлеющей изоляции и от поражения током людей.

Для чего устанавливают устройства защитного отключения

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 приборенарушается 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.

Примечание: УЗО, в отличие от автоматов, сразу среагирует на возникновение тока утечки и моментально разорвет цепь.

УЗО чаще всего устанавливают в тех цепях , в которых возможны утечки тока и может возникнуть опасность поражения людей электрическим током. В доме или квартире такими опасными местами являются кухня и ванна , по вполне понятным всем причинам, поскольку там чаще всего существует повышенная влажность и именно эти места наиболее насыщены разного рода электрическими приборами, в которых может образоваться ток утечки, например, это может произойти со стиральной машиной или бойлером.

Внимание! Поэтому, все бытовые приборы и розетки в этих и других помещениях должны быть защищены путем установки такого прибора защиты как УЗО.

Примечание: Надо отметить тот факт, что устройство защитного отключения хоть и предназначено для защиты человека от поражения электрическим током, но работает оно только когда появляются утечки тока. То есть если человек возьмет и засунет два пальца в розетку – УЗО не сработает . А не сработает оно, потому что нет утечки тока , а человек в такой ситуации является обычной нагрузкой. и получайте полезные советы, информацию по ремонту своими руками,по купле-продаже квартир, по оптимизации бюджета,полезную информацию по строительству вашего дома, коттеджа и всего, что касается недвижимости. Хотите оперативно узнавать о новых статьях - установите Виджет Яндекса.

Если Вы достаточно избалованы жизнью, чтобы самим заниматься Электромонтажом квартире, доме, коттедже . - Специалисты компании решат все насущные проблемы и вопросы ремонта, строительства (проект, бюджет, снабжение, качество выполняемых работ, авторский и технический надзор, сроки).

А Вашей заботой будет только периодическое знакомство с отчетами о реализации проекта ремонта вашей квартиры, дома, коттеджа - включающего

его Утверждение, подписание.

P.S. S . Надеюсь, что помог Вам разобраться с вопросом,что такое УЗО в электрике . Если будут вопросы, пожалуйста обращайтесь в комментариях, с удовольствием отвечу.

Каждый человек хотя бы раз сталкивался с термином «УЗО». Это аббревиатура обозначает устройство защитного отключения. При этом не каждый человек понимает, что это такое и какие принципы лежат в основе работы данного устройства. Также важным для многих является вопрос, устанавливается устройство в обязательном порядке и от чего УЗО защищает .

Что такое УЗО в электрике и для чего оно нужно?

Следует отметить, что применение данного устройство является достаточно новым явлением, которое получило широкое применение лишь несколько лет назад. Буквально 20 лет назад при строительстве домой, и прокладки схемы электрического питания квартир и прочих помещений УЗО не предусматривалось. При этом ни строители, ни сами хозяева квартир не стремились спешить установить защитный агрегат. Это большое упущение. Чтобы доказать это, следует знать, что такое УЗО и каково его предназначение.

Многие противники установки УЗО ссылаются на то, что имеющийся в электрическом щитке автоматический выключатель уже работает на отключение электричества в случае перегрузки в общей сети и, таким образом, способствует защите сети. Автомат работает на размыкание сети, которая подает напряжение к источнику потребления, тем самым позволяя избежать возгорания при перегрузке или коротком замыкании.

УЗО, которое расшифровывается как устройство защитного отключения, предотвращающее от перегрузки не только саму сеть, но также служит для защиты человека от поражения электрическим током. УЗО - это вид быстродействующей защиты, которая реагирует на замыкание фазы на корпус, землю или прикосновение человека.

Для лучшего понимания можно обратиться к примеру. Каждое бытовое устройство, применяемое в ежедневной жизни человеком, имеет конечный срок эксплуатации. По мере изнашивания существует отличная от нуля вероятность повреждения изоляционных участков бытового прибора. В данном случае электрический ток может начать свое движение не по контуру, а перекидываться на корпус, а в дальнейшем на землю. При этом проводником тока в описанном случае является сам человек, соприкасающийся с неисправным оборудованием, на корпус или отдельные части которого действует электрический ток. В качестве проводника выступает не только человек, а также части здания или коммуникационные линий. В бытовых условиях получить удар электрическим током можно не только касаясь оголенного провода или ковыряясь в розетке, но просто пользуясь привычными приборами. Во избежание этого было придумано УЗО.

Описание принципа работы УЗО

Основой работы защитного устройства является фиксация утечки тока «на землю» и отключение напряжения в случае возникновения подобной ситуации. Сам факт утечки фиксируется по значениям разницы выходящего из УЗО тока и поступающего на него через нейтральный провод. Если напряжение в сети находится в пределах нормы и не наблюдается скачков и утечек, то входящий и исходящий ток равны по силе и отличаются исключительно противоположным направлением.

В случае если происходит утечка в виде, например, пробоя на корпус устройства, человек при соприкосновении становится проводником тока на землю, что приведет к снижению возвращающегося по нейтрали в УЗО тока. Аналогичная ситуация возникает при нарушении целостности изоляционного покрытия в приборе или оборудовании.

Разницу между токами на выходе и входе регистрирует трансформатор с кольцевым сердечником. Провод, который является фазой и нейтральный провод находятся внутри трансформатора и являются первичным витком обмотки. Вторичная же обмотка сердечника подключена к механизму, задачей которого является размыкание контактов, прерывая цепь и предотвращая протекание тока. В случаях, если повреждается изоляционное покрытие, отводящий контур образовывается даже без участия человека, но при такой ситуации устройство защиты также срабатывает, приводя к размыканию цепи.

Современная электрика предлагает УЗО как для двухфазной электрической цепи, так и для трехфазных вариантов. Последние отличаются наличием системы слежения за изменением нагрузки, заключающимся в неравномерном распределении напряжения по фазам. В таком случае устройство защиты сработает для восстановления симметрии.

Где устанавливается УЗО?

Устройство защитного отключения устанавливается для защиты групповых линий от избыточной нагрузки. Групповые линии, по-простому, обычная электрическая проводка, включающая в себя систему розеток, которые служат для подключения бытовых приборов или производственного оборудования. Устанавливать УЗО необходимо:

в помещениях, где отсутствует система уравнивания потенциалов;
в квартирах или помещениях, где питающие розетки находятся вне помещения или же располагаются в помещениях, относящихся к опасным;
в сооружениях, где несущими элементами служат металлические каркасы;
в тех помещениях, где имеющиеся предохранители или автоматические выключатели не обеспечивают скорость срабатывания в 0,4 секунды.

При этом запрещается применять устройства защиты на тех линиях, которые служат для питания устройств аварийного оповещения или освещения.

Для установки УЗО лучше всего воспользоваться услугами профессионального электрика. При этом следует знать, что устройство защиты допускается устанавливать как перед автоматом, так и после него. Это связано с тем, что современные УЗО гарантируют отключение за 0,2 секунды, что является намного быстрее той скорости, которую предполагает автомат. Поэтому при КЗ или перегрузке не произойдет оплавления проводов или корпусов защитных устройств, поскольку УЗО разомкнет цепь намного быстрее.

Единственное, что следует учитывать при выборе защитного устройства - его номинал, который должен быть выше номинального напряжения автоматического выключателя. Равность номинала приведет к перегреву контактов УЗО. При этом, если в сети присутствует сразу несколько автоматов, то минимальная номинальная мощность будет рассчитываться по сумме номиналов всех автоматов.

При работе с бытовыми электрическими приборами всегда присутствует опасность поражения электротоком при касании металлических частей, случайно оказавшихся под напряжением. Во избежание электротравмы необходимо мгновенно отключить прибор от сети.

Эту задачу с успехом выполняют устройства защитного отключения - УЗО. В настоящее время выпускаются разные типы таких устройств с широким спектром технических параметров для применения в однофазных и трехфазных сетях.

Принцип работы

Для защиты сети от КЗ используют автоматические выключатели, которые всегда должны ставиться вместе с УЗО

Сетевое напряжение подводится к электроприборам по двум проводам, один из которых является нейтральным, а второй фазовым. Нейтральный провод соединен с землей, а на фазовом находится переменное напряжение 220 В. При нормальной работе оборудования в каждом проводе течет ток одной и той же величины, но разный по направлению.

Если к оголенному фазовому проводу прикоснется человек, то через его тело начнет течь ток, который замыкается на землю. Этот ток называют током утечки. В фазовом проводе общий ток сразу же повышается на величину тока утечки, а в нулевом остается на том же уровне.

УЗО с помощью дифференциального трансформатора фиксирует возникшую разницу и мгновенно разрывает контакты сети. Отключение происходит очень быстро, за доли секунды, и критического поражения не происходит.

Такие УЗО называются «защитного типа» и выпускаются на разные токи утечки: 6, 10, 30 мА. Для обычных помещений устройства на 30 мА обеспечивают надежную защиту человека. В помещениях с повышенной опасностью (ванные комнаты, сырые подвалы) больше подойдут устройства с меньшим током утечки.

Токи утечки возникают со временем и в проводке за счет ухудшения изоляции. Они могут достигать значительных величин, особенно в больших домах с распределенной электрической сетью, и вызывать возгорание. Для предупреждения пожаров ставят УЗО 100-300 мА, которые так и называют «пожарные».

Необходимо учесть, что все эти устройства реагируют только на возникновение тока утечки. Они не защищают сеть от короткого замыкания, потому что при КЗ не возникает дисбаланса токов в нейтральном и фазовом проводниках, хотя он и увеличивается в недопустимые тысячи раз. Для защиты сети от КЗ используют , которые всегда должны ставиться вместе с УЗО.

Типы УЗО

Промышленность выпускает электромеханические и электронные УЗО. В основе обеих конструкций лежит дифференциальный трансформатор, но во втором варианте разбалансированность токов усиливается электронной схемой.

За счет этого электронные УЗО более чувствительны и быстрее отключают оборудование от сети. Но для своей работы они требуют питание, которое в некоторых ситуациях может исчезнуть, и тогда защита не сработает. Электромеханические устройства не нуждаются в напряжении и срабатывают всегда. Поэтому они считаются более надежными, хотя и не такими быстрыми.

Если подключаемое электрооборудование не содержит собственных блоков питания, устройств регулировки и преобразования напряжения, то токи утечки, которые в них могут возникнуть, будут иметь синусоидальный характер (как и питающее напряжение). От таких переменных токов защищают УЗО типа АС.

В более сложных приборах, например, в стиральных машинах с регулировкой скорости или в компьютерах, токи утечки могут носить однополярный импульсный характер. В этом случае необходимо ставить защитные устройства типа А.

Самые ходовые и дешевые - УЗО типа АС. Но в последнее время рекомендуют применять тип А. В медицинских учреждениях со сложной техникой ставят приборы типа В, которые реагируют не только на переменные синусоидальные и импульсные, но и на постоянный ток утечки.

Индексы S и G, присутствующие после указания типа устройства, говорят о том, что отключение сети будет происходить с небольшой задержкой. Такие экземпляры применяют в схемах защиты с последовательным включением нескольких УЗО (например, пожарных и защитных), чтобы они реагировали на возникновение токов утечки с задержкой по времени.

И электромеханические, и электронные УЗО выпускают для однофазных и трехфазных сетей. У первых рабочее напряжение 230 В, у вторых - 400 В. Стандартная степень защиты IP 20, диапазон рабочих температур -25…+40 градусов.

Схема устройства УЗО

Маркировка

В паспорте устройства и на лицевой стороне указываются:

Рабочее напряжение (230 или 400 В);
Номинальный ток, при котором УЗО сохраняет работоспособность. Стандартные значения: 16, 25, 32, 40, 50, 63 ампера;
Ток уставки - ток утечки, на который срабатывает устройство. Типовые значения: 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА;
Тип устройства АС, А, В или условные обозначения в квадратике: синусоида (АС), меандр и синусоида (А), меандр, синусоида, прямая линия (В);
Дополнительные индексы S или G;
Тип электромеханический или электронный.

Общие правила выбора

Выбор подходящего оборудования это всегда сложный и неоднозначный процесс, имеющий несколько вариантов. Основные моменты, которые надо учитывать:

УЗО всегда включается вместе с автоматическим выключателем. Номинальный ток должен быть на одну ступеньку выше номинального тока выключателя. Например, если в схеме стоит выключатель на 16 А, то УЗО должен быть на 25 А.
В соответствии со схемой электроснабжения дома (квартиры) для каждого УЗО указывается необходимый ток уставки и тип (А, АС с нужными индексами). В большинстве случаев, пожарные УЗО выбирают с током 100 мА, а защитные - 30 мА.
Какому устройству отдать предпочтение - электронному или электромеханическому – дело вкуса.

Правила подключения и эксплуатации

Для современных трехпроводных электрических сетей типа TN-S и TN-C-S защитные устройства устанавливают во вводном щитке вместе с автоматическим выключателем. На небольшую квартиру с малым количеством источников потребления бывает достаточно одного устройства.

Если квартира большая, то потребителей разбивают на группы. На каждую группу ставят свое УЗО. Для каждой группы выбирают тип устройства (А, АС, В) с расчетным номинальным током и током утечки. На входе ставят один пожарный выключатель с током утечки 100–300мА и, возможно, с задержкой по времени срабатывания.

В частных домах чаще всего ставят одно общее - пожарное УЗО (тип АС, ток утечки 100-300 мА, особенно если старая проводка) и на каждую группу потребителей - защитное (ток утечки 30мА), с отдельным автоматическим выключателем.

Ток утечки рассчитывают в зависимости от длины проводки, количества и типа потребителей электроэнергии (пол с подогревом, отопительные котлы, баня). Для мест с повышенной влажностью - ванные комнаты, бани, сырые подвалы, ток утечки выбирают поменьше - 10 мА.

В квартирах со старыми двухпроводными сетями TN-C (без заземления) устройства защитного отключения можно ставить только на отдельную розетку или группу розеток, в которые включаются наиболее опасные потребители электроэнергии. Проще всего этот вопрос решаем применением специальных чипованных розеток или переносных УЗО, которые подключают прямо в розетку. Такие устройства значительно дороже стационарных и пока еще мало распространены.

УЗО не ставят в цепях, которые требуют круглосуточного постоянного подключения. К таким цепям относятся пожарная и охранная сигнализации. Выход из строя устройства приводит к немедленному отключению средств сигнализации, что недопустимо.

После подключения следует обязательно провести тест на работоспособность , нажав специальную кнопку со значком «Т». Если УЗО в порядке, то оно отключит сеть.

Если произошло отключение УЗО, то сразу включать его нельзя. Вначале надо вынуть из розеток все электроприборы, и только затем включить УЗО. Если оно не сработало, значит надо искать оборудование, которое имеет утечку. Если сработало, то утечка может быть в проводке или же поломалось само устройство. Для поиска утечки в проводке существуют специальные приборы. Проверку и ремонт устройства проводят только в специализированных мастерских.

Контрольное тестирование всех установленных УЗО следует проводить не реже 1 раза в месяц.
Если человек одновременно прикоснется к фазовому и нейтральному проводам, УЗО его не защитит и не отключит сеть. Все электромонтажные работы (ремонт розеток, выключателей, замена лампочек) безопасно проводить только при отключенном напряжении.
УЗО - это старое название , теперь более правильно называть «выключатель дифференциальный».
Промышленность выпускает дифавтоматы, которые по своим функциям полностью заменяют УЗО и автоматический выключатель. Некоторые предпочитают ставить его из-за дешевизны и удобства монтажа. Однако есть недостаток такой замены. При срабатывании комбинированного устройства непонятна причина отключения сети: то ли произошло короткое замыкание, то ли появились токи утечки. При раздельном использовании УЗО и автоматического выключателя причина видна сразу. Если сработал автоматический выключатель, значит произошло короткое замыкание, если УЗО – появился ток утечки.
Хотя чипованные розетки – дорогое удовольствие, оборудовать ими детскую комнату все же стоит.
От качества защитных устройств зависит жизнь. Следует приобретать только сертифицированный товар у проверенных продавцов.