Принцип действия УЗО в однофазной сети

Принцип действия и назначение УЗО в электрических сетях

Устройство защитного отключения или УЗО – это прибор, используемый в электрических цепях для предохранения рабочего персонала и бытовых потребителей от удара электрическим током. Его установка возможна не только в однофазных цепях, но и в питающих линиях трехфазного тока, нередко эксплуатируемых в загородных домах. Для более глубокого понимания особенностей функционирования прибора потребуется разобраться с его назначением, принципом работы, а также со всеми тонкостями монтажа в пределах объекта.

1. Принцип работы
2. В каких случаях УЗО необходимо
3. Сколько УЗО необходимо для квартиры или дома
4. Виды УЗО
5. Технические характеристики и расшифровка обозначений
6. Порядок подключения
7. Правила запуска и эксплуатации

Принцип работы

Принцип работы УЗО

При знакомстве с автоматом УЗО самое главное – понять принцип его защитного действия. При этом важно отметить следующее:

• в конструкции устройства предусмотрен дифференциальный модуль, фиксирующий разность величин втекающего и вытекающего токов;
• при ее обнаружении он посылает сигнал на исполнительный блок, размыкающий контакты подачи питания;
• поскольку устанавливается автоматический прибор сразу вслед за электросчетчиком (до распределительного автомата), при его срабатывании цепь питания объекта мгновенно отключается.

В каких случаях УЗО необходимо

В качестве надежной защиты УЗО автоматы полезны лишь в следующих случаях:

• при явном повреждении изоляции проводов в электроприборах;
• при небрежном обращении с действующей электропроводкой (прямой контакт с ней при сверлении стен, например);
• при нарушении правил обращения с электрическими приборами.

В ситуации с поврежденной изоляцией часть прямого тока начнет течь через тело человека, прикоснувшегося к проводке. В этом случае защитное устройство сразу же реагирует на обнаруженное несовпадение на входе и выходе и мгновенно отключает линию питания от нагрузки. Отключение автомата происходит настолько быстро, что ток за это время не успевает достичь опасной величины.

При сверлении стены с необесточенной проводкой ток потечет по схеме рука человека – его нога – бетонный пол – арматура заземления дома. Из-за этой утечки возникнет разница входных и выходного токов и автомат тут же сработает.

При неосторожном обращении с электроприборами дело обстоит еще проще. Если включенный в сеть фен, например, упадет в наполненную водой ванну – ток утечки через нее тут же вызовет срабатывание защиты, исключив поражение человека. То же самое произойдет при случайном попадании в воду любого другого включенного в электросеть прибора.

Устанавливать УЗО в питающую цепь объекта незачем в ситуации, когда смонтированная на нем электропроводка находится в ветхом состоянии. В этом случае до ее обновления проще всего поставить УЗО на особо ответственный линейный участок (в подвал или в ванную, например). Если в этом месте проводка сохранилась в нормальном состоянии, устройство будет работать без ложных срабатываний.

Сколько УЗО необходимо для квартиры или дома

Схема УЗО на группу автоматов

Чтобы определиться, сколько приборов необходимо установить в квартире, обычно исходят из действующих нормативов, согласно которым для этого хватает одного УЗО. Для обеспечения более высокого уровня защиты еще одно устройство ставится на особо опасные ответвления домашней электропроводки (в ванную комнату, например).

Установка защиты в отдельную линию с рабочей нейтралью питания позволяет защитить человека от случайного поражения в условиях повышенной влажности.

Нередко дополнительные УЗО ставятся в такие опасные с точки зрения климатических условий помещения, как кухня, чердак и подвал загородного особняка или дома. При этом они могут обслуживать целую группу нагрузок, включая лампочки освещения. Согласно ПУЭ, линейные приборы используются совместно с устройством ограничения по максимальному току (автоматом, рассчитанным на соответствующую уставку). Специалисты советую заменять такую пару комплексным защитным прибором – дифавтоматом, объединяющем в одном корпусе УЗО и автоматический выключатель.

Виды УЗО

По виду тока, коммутируемого в рабочих цепях, известные образцы УЗО подразделяются на следующие классы:

• Приборы типа «АС» предназначены для работы с переменным током аналоговой формы (синусоида).
• Устройства класса «А» реагируют на синусоидальный переменный и пульсирующий постоянный ток.
• УЗО типа «В» работают со всеми видами токов.

По своей конструкции и способу переключения исполнительного модуля известные защитные приборы делятся на электромеханические и электронные устройства.
В первых моделях используются э/м реле обычного типа, в их электронных аналогах – выключатели на полупроводниковых элементах.

Прибор может изготавливаться в виде дифференциального автомата, совмещающего в себе сразу две функции (обычного автоматического выключателя и УЗО). В этом состоит отличие двух типов защитных устройств. Как особая их разновидность рассматриваются автоматы дифференциального тока (АВДТ), обозначаемые как УЗО-Д.

Технические характеристики и расшифровка обозначений

Обозначение маркировки на корпусе

Любой автомат УЗО, включаемый в действующую электрическую цепь, описывается рабочими характеристиками, основными из которых являются:

• торговая марка и серийный номер;
• тип тока, на который реагирует УЗО: постоянный, переменный или пульсирующий;
• номинальный рабочий ток;
• величина утечки, при которой УЗО отключает питающую цепь;
• рабочее напряжение.

Первый из этих показателей наносится фирмой изготовителем на передней панели корпуса прибора. Торговый бренд защитного устройства удается расшифровать сразу и без особых осложнений, ознакомившись с его символичным обозначением. В качестве примера, иллюстрирующего возможность такой расшифровки, приводятся образцы трех различных фирм, каждом из которых производитель обозначает свою марку и серию. Это изделия от производителей Hager, IEK, а также Schneider Electric.

После обозначения серии на корпусе автомата указывается номинальный ток. Под этим значком понимается его максимальная величина, выдерживаемая электроприбором УЗО длительное время без разрушения. Шкала номинальных токов соответствует стандартному ряду аналогичных значений для защитных автоматов, что позволяет заменить оба эти прибора одним дифференциальным устройством.

Дифференциальный ток УЗО – это значение утечки, при котором данный прибор срабатывает наверняка. Этот показатель наносится на корпус устройства и обозначается как IΔn. Расшифровывается значок стоящими после него цифрами, означающими точнее значение параметра для дифференциальных токов из следующего ряда: 6 – 10 – 30 – 100 – 300 – 500 мА. Рабочее напряжение прибора принимает два значения (220 и 380 Вольт).

Порядок подключения

Подключение УЗО с заземлением и без него

Порядок подключения УЗО в электрическую цепь нормируется действующими стандартами (ПУЭ, в частности). В соответствии с требованиями нормативов место включения прибора определяется с учетом возможности общей или выборочной коммутации питающих линий. Если УЗО используется одно на всю квартиру, оно устанавливается на DIN-рейке электрического щита сразу после электросчетчика и перед линейными автоматами, защищающими отдельные нагрузки.

При применении устройства в качестве селективного элемента оно монтируется в ответвлении от общей линии питания, нуждающейся в особой защите.

При монтаже нужно внимательно следить за тем, чтобы фаза подводящего провода подключалось к верхней клемме с обозначением «1», а отводилась от нижнего контакта под маркировкой «2».

Ноль однофазной сети подключается к верхней клемме под обозначением «N», а отводится от нижнего контакта, имеющего аналогичную маркировку. Для случая установки 4-х полюсного прибора в трехфазной линии питания количество фазных контактов увеличится втрое (клеммы N, к которым следует подключать землю, останутся без изменения).

Правила запуска и эксплуатации

При обслуживании устройства особое внимание обращается на следующие моменты:

• В современных моделях УЗО предусматривается возможность тестирования устройства с помощью специальной кнопки «Тест».
• Эта процедура проводится перед запуском его в эксплуатацию, что позволяет убедиться в правильности подключения прибора.
• Тестирование проводится в двух самых распространенных режимах (10 и 30 мА).

В процессе эксплуатации, согласно требованиям ПУЭ, необходимо периодически проверять тестовую работоспособность устройства, которое может включаться как в линии с заземлением, так и без него. В последнем случае эффективность работы УЗО несколько снижается.

При рассмотрении назначения устройств дифференциального типа следует иметь в виду, что они способны защищать не только силовые цепи. Такой прибор нередко используется и для защиты проводки, прокладываемой до источников света. Это характерно для влажных помещений типа ванны.

Принцип действия, устройство и установка УЗО

Что такое токи утечки и как от них защититься? Устройство защитного отключения (УЗО) вовремя фиксирует дифференциальные токи и размыкает электрическую цепь. Другими словами, установка этого прибора поможет защитить дом от пожара и спасти жизнь. Как устроено УЗО и как оно работает? Читайте в этой статье.

Содержание:

1. 1. Конструкция УЗО
2. 2. Особенности устройства
3. 3. Принцип действия устройства защитного отключения
4. 4. Основные характеристики УЗО
5. 5. Как устанавливать УЗО

Встреча с током утечки может произойти, если у прибора, например, утюга, повреждается изоляция проводов из-за износа или внешних воздействий. Ток начинает утекать через бреши, наделяя корпус прибора опасным электрическим потенциалом. Касаясь включенного утюга, человек принимает часть электрического тока, замыкая цепь на себя. Это нередко приводит к печальным последствиям. Кроме того, результатом утечки тока может стать перегрев проводов и даже пожар. Защитить от беды способно заземление. Однако нередки случаи, когда заземляющий контур находится слишком близко к дому, плохо изолирован или в помещении высокая влажность. Тогда заземление может пропускать ток через металлоконструкцию здания. Это наблюдается в частных домах с заземлением, сделанным непрофессионально. А в помещениях с повышенной влажностью, например, в ванной или на кухне, установка узо просто необходима.

Конструкция УЗО

Устройства защитного отключения по принципу работы делятся на две группы.

Электромеханические УЗО не требуют внешнего электропитания и включают в себя следующие элементы: трансформатор тока с двумя обмотками, чувствительный магнитоэлектрический элемент и высокоточное поляризованное реле. Трансформатор – это сердце устройства. У однофазного узо первичная обмотка состоит из двух проводов – фазного и нулевого, у трехфазного – из четырех: три из них фазные и один нулевой. Вторичная обмотка – это провод, который соединен с реле.

Электронные УЗО требуют отдельного электропитания. Имеют примерно такое же строение, как электромеханические. Но вместо магнитоэлектрического элемента используют сразу несколько устройств: компаратор, обеспечивающий сравнение токов, выпрямитель и усилитель сигнала, а поляризованное реле заменено обычным.

Особенности устройства

Почему именно УЗО – эффективное средство защиты от токов утечки? Если сравнивать его с выключателями, то узо наиболее чутко реагирует именно на дифференциальный ток, тогда как выключатели уделяют внимание перегрузке в сети и коротким замыканиям.

Человек ощущает боль при воздействии тока величиной 3 – 5 мА. Ток со значением до 30 мА называется током неотпускания, когда человек не может самостоятельно оторвать руку от токоведущей части. Электрический ток от 30 до 100 мА считается смертельно опасным, так как вызывает фибрилляцию (частые сокращения) сердца. УЗО позволяет разорвать электрическую цепь еще до того, как величина тока достигнет опасного для человека значения.

Принцип действия устройства защитного отключения

В основе работы лежит принцип фиксации дифференциальных токов. Векторная сумма токов в фазном и нулевом проводах равна нулю, когда электрическая цепь замкнута. Если появляется разница между значениями силы тока, значит, часть энергии уходит из цепи. Задача УЗО – постоянно сравнивать значения в фазе и нуле и при появлении малейшей разности отключать питание.

Элементом в устройстве, который отвечает за фиксацию тока утечки, является трансформатор дифференциального тока. Рассмотрим, как работает двухполюсный автомат узо с обычным электромеханическим реле. Классический тороидальный трансформатор для двухполюсного дифференциального выключателя имеет две силовые и одну контрольную обмотки. Силовые обмотки подключены к фазе и нулю и в штатной ситуации создают равные по мощности, но противоположные по заряду магнитные поля, которые взаимокомпенсируются. При возникновении разности токов мощность у магнитных полей также изменяется, вызывает в контрольной обмотке электродвижущую силу (ЭДС) и провоцирует появление тока. Это значение усиливается с помощью усилителя сигнала и сравнивается с эталоном в микросхеме. В случае если ток утечки превышает порог отключения, реле воздействует на расцепитель силовых контактов и питание отключается.

Основные характеристики УЗО

Устройства подбирают по нескольким параметрам.

Число полюсов указывает, сколько проводов можно подключить к устройству. Для однофазных сетей (220 В) – одно- и двухполюсные УЗО; для трехфазных сетей (380 В) – трех- и четырехполюсные устройства. При срабатывании прибора расцепляются все связи.

Тип расцепления может быть двух вариантов: АС – устройства срабатывают при утечке переменных (синусоидальных) токов; А – рассчитаны на срабатывание при утечке как переменных, так и постоянных токов. Иногда в инструкциях к бытовым приборам можно встретить требование установить автомат узо именно этого типа, так как он имеет более широкий спектр токов отключения.

Номинальный ток может быть в диапазоне от 16 до 63 А. У каждого аппарата есть свой предел пропускаемого тока. В зависимости от количества потребителей на линии подбирается УЗО со значением номинального тока.

Ток срабатывания может быть от 6 до 500 мА. По достижении определенного значения тока утечки устройство отключается.

Как устанавливать УЗО

Так как монтаж устройства связан с высокой опасностью и риском поражения электрическим током, его должен выполнять специалист. Если вы имеете квалификацию электрика или у вас есть базовые знания электротехники и основ безопасности, то можете выполнить подключение узо самостоятельно.

Устройство защитного отключения размещается в разрыве электрической цепи и устанавливается параллельно с группой приборов, которые находятся под защитой. Процесс установки происходит в такой последовательности.

1. Продумывается схема подключения узо – производится расчет, сколько устройств понадобится на квартиру или дом.
2. Определяется местоположение электрического щитка. В стене и в местах крепления на щите сверлятся отверстия для фиксации с помощью дюбелей и шурупов.
3. В щит устанавливается DIN-рейка, на которую крепится УЗО и слева от него – автоматический выключатель.
4. Перед тем как выключить напряжение, с помощью индикаторной отвертки определяется фазный провод со стороны электросети и со стороны нагрузки.
5. Провода со стороны источника питания заводятся в клеммы выключателя сверху.
6. От нижних контактов выключателя протягиваются провода-перемычки к верхним клеммам узо. К нижним контактам подсоединяются провода с нагрузки. Важно соблюдать соответствие проводов фазы, нуля и нейтрали сверху и снизу.
7. По окончании монтажных работ еще раз визуально проверяется правильность подключения всех проводов и только после этого подается питание на цепь.
8. Проверяется работа УЗО и выключателя с помощью кнопки «ТЕСТ» – она имитирует нештатную ситуацию и заставляет автомат сработать.

Внимание! Нельзя устанавливать УЗО в системе заземления TN-C, так как в контуре совмещены функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводника по всей длине. Это значит, что устройство может просто не ощутить разницы потенциалов во время утечки тока и, соответственно, не отключит напряжение.

Выбор и установка устройств защитного отключения занимает не так много времени, зато обеспечивает вашу безопасность. Для квартиры или дома может понадобиться несколько устройств – расчет лучше доверить специалисту или произвести самостоятельно. В ассортименте нашего интернет-магазина вы можете купить узо производителей ABB, IEK, Legrand, СВЕТОЗАР, ЭКФ. Выбирайте с подходящим значением номинального тока и тока утечки. Заказывайте не выходя из дома – по телефону или используя услугу «Купить в 1 клик»!

Принцип работы УЗО в однофазной или трехфазной сети. Принцип работы УЗО и схема подключения

УЗО представляет собой отдельный тип защитных электроаппаратов наряду с автоматическими выключателями (АВ). Хотя их назначением является именно электрозащита, как и у АВ, но принципы работы у них отличаются.

Зачем нужны УЗО, если есть АВ?

С течением времени электроизоляция токоведущих частей электроприборов, включая ТЭНы, провода, шнуры питания и кабели, неизбежно стареет. И тогда с них через токопроводящие корпуса различных электроприборов в землю начинают протекать так называемые токи утечки, величиной от нескольких десятков микроампер до единиц миллиампер.

Обычные АВ на появление токов утечки никак не реагируют – ведь они составляют ничтожные доли от номинальных токов электропотребителей. Однако их появление (точнее, превышение токами некоторого допустимого предела) является сигналом тревоги. Это предупреждение о приближении аварийной ситуации, и для ее предотвращения нужен специальный защитный электроаппарат – УЗО.

Кроме того, как известно, неотпускающий (судорожный) ток, представляющий для человека (при определенном времени воздействия) смертельную опасность, равен всего 10 мА. Поэтому необходимость создания защитных устройств, реагирующих на токи утечки в этом диапазоне величин, ощущалась с самого начала широкого проникновения электричества в быт.

Пояснение работы устройства

Попробуем объяснить принцип работы УЗО при помощи гидравлической аналогии. Будем считать, что вода протекает по замкнутому контуру водяного отопления так же, как и электроток по проводам. Если где-то в отопительной трубе возникает дыра, то через нее идет утечка воды. Поэтому ее расход (аналог электротока) через два сечения труб, одно из которых на входе контура, а другое – на его выходе, будет разным. Точно так же и с токами утечки в электроприборе. Можно сравнить, сколько тока входит в электроприбор, и сколько выходит. В однофазный электроприбор ток входит по фазному проводу, а выходит по нулевому, поэтому достаточно сравнить токи в этих двух проводах. В этом и состоит принцип работы УЗО в однофазной сети. Если величины тока на входе и на выходе электроприбора не одинаковы, то оно за время порядка нескольких миллисекунд отключает его от сети. Такое малое время срабатывания необходимо потому, что превышение токами утечки величины тока срабатывания УЗО могло быть вызвано именно прикосновением человека к токопроводящему корпусу прибора.

Ток срабатывания

Но чтобы работа УЗО стала эффективной в бытовых условиях, понадобилось немало времени. Прежде всего, нужно было точно определиться с величиной тока утечки, который был бы безопасен для человека на время срабатывания устройства. Попытки проектировать УЗО на токи утечки менее 10 мА приводили к созданию больших, сложных и дорогих устройств, причем склонных к ложным срабатываниям от различных электромагнитных наводок.

К началу 80-х годов ХХ в. ток их срабатывания, на основании опытов с добровольцами, был выбран величиной в 30 мА, а также были созданы малогабаритные трансформаторы с ферритовыми кольцевыми сердечниками (их называют дифференциальными), ставшие датчиками токов утечки. В продажу поступили электромеханические дифференциальные УЗО-ДМ с током срабатывания от 20 до 30 мА, являющимися сегодня самыми популярными в быту. Обычно литеры ДМ опускают, и прибор называют просто УЗО.

Принцип работы УЗО и схема подключения

Токи, протекающие по фазному и нулевому проводникам в разных направлениях, возбуждают в кольцевом сердечнике трансформатора устройства два одинаковых по величине магнитных потока Ф1 и Ф2, однако векторы магнитной индукции, соответствующие этим потокам, направлены в сердечнике встречно и взаимно компенсируют друг друга. Поэтому суммарный магнитный поток в сердечнике равен нулю, как и ЭДС во вторичной обмотке трансформатора.

Если вследствие дефекта изоляции появляется ток утечки, близкий к току срабатывания, то Ф1 ≠ Ф2, в сердечнике возникает магнитный поток, наводящий в выходной обмотке ЭДС, способный создать ток, достаточный для срабатывания порогового элемента УЗО. Далее оттягивается защелка силовой контактной группы, и ее контакты размыкаются. Таков принцип работы УЗО всех типов.

Во всех типах таких устройств предусмотрена кнопка «Тест», при нажатии на которую искусственно создается ситуация утечки тока для проверки срабатывания устройства. Флажок или кнопка с самофиксацией служат для повторного включения УЗО после тестового срабатывания.

Разновидности УЗО

Известны электромеханические и электронные типы таких защитных аппаратов. Принцип работы УЗО и схема подключения обоих типов одинаковы, однако приборы первого типа не нуждаются в электропитании и обладают простой и надежной конструкцией. Для их срабатывания хватает тока утечки в защищаемом электроприборе.

Электронное УЗО нуждается в подаче на него напряжения питания, так как в нем пороговый элемент выполнен в виде электронной схемы, усиливающей малый ток в выходной обмотке его трансформатора и создающей импульс для исполнительного реле.

В связи с этим и сам трансформатор электронного УЗО меньших размеров, габаритов и мощности. Модуль порогового элемента с усилителем питается от контролируемой цепи, и если в цепи его питания произойдет обрыв проводника, то такое устройство потеряет работоспособность. Имеются и другие риски при работе электронных УЗО. Например, выход из строя его электронных компонентов при импульсных перенапряжениях в питающей сети.

Поскольку надежность электронных УЗО ниже, чем у электромеханических, то и стоимость их меньше.

Трехфазное УЗО

У трехфазного аппарата, в отличие от однофазного, четыре полюса вместо двух, поскольку нулевой проводник проходит через оба типа устройств. Принцип работы трехфазного УЗО такой же, как и у однофазного.

Сердечник его трансформатора охватывает четыре проводника – три фазных и один нулевой. Суммарный ток в трех фазных проводах (т. н. ток нулевой последовательности) всегда равен по величине току в нулевом проводе и противоположен ему по направлению (внутри УЗО). В этом случае сердечник трансформатора не намагничен, в его выходной обмотке тока нет. Если в защищаемом приборе появился ток утечки, то в сердечнике появляется переменный магнитный поток, наводящий ЭДС в выходной обмотке трансформатора. По ней начинает протекать ток, пропорциональный току утечки, и если ток утечки превышает ток срабатывания, то УЗО отключает электроприбор. Баланс токов в контрольном органе УЗО нарушается, и оно срабатывает.

Трехфазное УЗО без нулевого проводника

Для защиты от токов утечки асинхронных электродвигателей, обмотки которых соединены в треугольник или в звезду с невыведенной нейтралью, применяется подключение 4-полюсного УЗО с незанятой нулевой клеммой. При отсутствии токов утечки в фазах электродвигателя, сумма токов в фазных проводах очень мала и неспособна вызвать срабатывание защиты. Появление тока утечки из фазных проводов через корпус двигателя в землю вызывает циркуляцию через трансформатор УЗО тока нулевой последовательности, на который и реагирует электроаппарат. Общий принцип работы УЗО и в этом случае не изменяется.

Особенности применения одно- и трехфазных УЗО

Трехфазные 4-полюсные аппараты имеют довольно большие токи срабатывания, что позволяет применять их только для противопожарной защиты, как и АВ с тепловыми расцепителями. Защиту же групповых линий на розетки в комнатах, кухне и ванной, либо защиту отдельных линий питания мощных электроприборов (стиральных и посудомоечных машин, электроплит, электроводонагревателей) следует выполнять на 2-полюсных однофазных УЗО с установкой номиналов по токам утечки от 20 мА до 30 мА.

Для того чтобы работа УЗО в однофазной сети была безопасной, оно само должно быть защищено от перегрузки по току (при длительной непрерывной работе исправного электроприбора), установленным перед ним АВ с тепловым расцепителем.

Работа УЗО без заземления

Как известно, в старых домах советской постройки квартирные электропроводки не имели отдельного нулевого защитного проводника, подключаемого к контуру заземления. Предполагалось, что его функцию исполняет нулевой рабочий проводник (т. н. система электроснабжения TN-C с общими нулевыми рабочим и защитным проводниками). А поскольку во всех изданиях ПУЭ есть запрет на установку в защитных проводниках аппаратов защиты, то 2-полюсные УЗО, разрывающие одновременно и фазу и нуль, также попадают под запрет. Даже последняя 7-я актуальная редакция ПУЭ в п. 7.1.80 подтвердила недопустимость установки УЗО в сетях по системе TN-C. Дело в том, что были зафиксированы случаи поражения электротоком во время их срабатывания.

Причиной этого стала разновременность срабатывания контактов устройств, составляющая единицы милисекунд. Но если первым отключался контакт в нулевом проводе, то при пробое изоляции на корпус бытового электроприбора потребитель оказывался под полным фазным напряжением, так что этих нескольких милисекунд вполне хватало для смертельного поражения.

Для квартир без нулевых защитных проводников устанавливать общеквартирное УЗО недопустимо, но отдельные такие аппараты можно устанавливать в групповые розеточные линии с общим защитным проводником или в линии питания отдельных электроприборов, если защитные проводники розеточных групп или розеток по кратчайшему пути заведены на их входные нулевые клеммы.

В этом случае разрыв внутри УЗО нулевого рабочего провода раньше фазного не приводит к разрыву защитного проводника электроприбора, так как участок защитного проводника от входной нулевой клеммы через розетку и шнур питания электроприбора останутся неповрежденными.

Как выбрать и подключить УЗО
для безопасной эксплуатации электроприборов

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

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

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

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

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

Как выбрать УЗО

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

Какой тип УЗО лучше для квартиры
электромеханическое или электронное

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

Сравнительная таблица характеристик электромеханического и электронного УЗО
Характеристика	Электромеханическое УЗО	Электронное УЗО
Цена	низкая	высокая
Конструкция	сложная	простая
Надежность	высокая	низкая
Погрешность тока срабатывания	высокая	низкая
Работоспособность при обрыве нулевого провода или при снижении напряжении сети ниже допустимого	сохраняется	не работает
Устойчивость к скачкам повышенного напряжения в сети	высокая	низкая
Габаритные размеры	большие	многократно меньше

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

Основные технические характеристики УЗО

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

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

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

Задать вопрос автору статьи, оставить комментарий

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

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

Схема подключения УЗО к 1-фазной сети с заземлением

2 схемы подключения УЗО. Как выбрать и подключить устройство защитного отключения. Нужно ли устройство в доме без заземления или со стабилизатором? Как подключить заземление?

1.Допускается ли подключение к трёхфазной сети однофазного устройства?

б.Да, если взять три штуки и при отсутствии трёхфазных электроприборов.

2.Будет ли работать трёхфазный прибор при подключении к однофазной сети?

3.Допускается ли вместе с вводным автоматом 25А установить устройство с номинальным током 40А?

4.Для работы прибору необходимо заземление?

• б,а,а,б — вы знаете достаточно для выбора и монтажа устройства защитного отключения;
• а,б,б,а — знания для самостоятельной работы у вас отсутствуют;
• остальные варианты — кое-что вы знаете, но необходимо дополнительно изучить материал.

Установка устройства защитного отключения необходима во всех домах и квартирах. Это может уберечь от поражения электрическим током и спасти здоровье или жизнь.

Поражающая способность электрического тока очень велика. Смертельный для человека ток — 0,1А. Для защиты жизни и здоровья людей, пользующихся электроприборами, устанавливается УЗО — устройство защитного отключения.

Описание работы УЗО и 2 рисунка

Как устроено и по какому принципу работает устройство защитного отключения:

1. Внутри устройства происходит сравнение токов, проходящих через фазный и нулевой провод. При нормальной работе электрооборудования они равны.
2. При нарушении изоляции заземлённого электрооборудования появляется ток утечки, поэтому ток, текущий через нулевой провод становится меньше. Это вызывает срабатывание реле, встроенного внутри, и отключение электрооборудования от сети.
3. При прикосновении человека к проводам, находящимся под напряжением или к корпусу незаземлённого оборудования с нарушенной изоляцией, происходит то же самое. Это защищает людей от электротравм.

На рисунках изображены внешний вид в разрезе, а также принципиальная схема устройства.

Рис. 1. внешний вид в разрезе, а также принципиальная схема устройства

Как подключить УЗО в частном доме с заземлением — 3 правила. Схема подключения

Согласно ПУЭ 1.7.39 (Правилам Устройства Электроустановок) все бытовые электроприборы должны быть заземлены.

Есть правила подключения УЗО с заземлением:

• проводка прокладывается с заземляющим проводом, подключённым к контуру заземления;
• этот провод не разрывается вводным автоматом, реле напряжения, а также другими устройствами защиты;
• заземляющий провод прокладывается мимо устройства защитного отключения.

На рисунке изображена схема подключения заземления к бытовым электроприборам.

5 особенностей работы УЗО с заземлением

Наличие или отсутствие заземления не влияет на принцип действия устройства защитного отключения, но заземление корпусов электроприборов делает защиту более надёжной:

• при нарушении изоляции между токоведущими частями и корпусом появляется ток утечки;
• наличие тока утечки приводит к нарушению равенства тока в фазном и нулевом проводах;
• разница токов вызывает срабатывание защиты;
• электроприборы отключаются до прикосновения к ним людей;
• таким образом, работа прибора с заземлением обеспечивает лучшую защиту от поражения электрическим током.

Будет ли работать защита без заземления

Для работы устройства заземление необязательно. Поскольку принцип действия основан на сравнении токов, а заземление к прибору не подключается, то защитная функция не зависит от наличия в доме контура заземления.

Стоит ли ставить УЗО, если нет заземления — 3 довода «за»

Электропроводка в современных зданиях прокладывается с заземляющим проводом. Однако в домах со старой электропроводкой контур заземления отсутствует. Поэтому здесь установка УЗО ещё важнее:

1. При нарушении изоляции корпус оборудования оказывается под напряжением. Наличие заземления обеспечит на нём нулевой потенциал относительно частей конструкции, связанных с землёй. Это могут быть не только водопроводные трубы или радиаторы отопления, а также пол вместе с другими элементами здания.
2. Ток короткого замыкания, возникающий при нарушении изоляции в заземлённых электроприборах, вызывает срабатывание вводного автомата. Это обесточит неисправное оборудование.
3. Если заземление отсутствует, то прибор отключает электроэнергию в момент прикосновения к корпусу электроприбора с неисправной изоляцией.

Важно! При отсутствии в доме заземления установка УЗО или дифференциального автомата обязательна. Это может спасти жизнь кому-нибудь из жителей дома!

2 неправильных способа подключить заземление

На следующих фотографиях и видео ролике показано, как нельзя подключать заземление.

Важно! Согласно ПУЭ, глава 1.7, не допускается объединение нулевых проводов с заземлением, а также использование отопительных и водопроводных труб.

Какой УЗО ставить на квартиру – 3 критерия выбора

Есть правила, по которым выбираются защитные аппараты:

1. К квартире подводится только однофазное напряжение 220В, поэтому трёхфазное УЗО не устанавливается.
2. Значение имеет только номинальный ток устройства. Он должен быть не меньше, а лучше, для более надёжной работы, более мощным, чем вводной автомат.
3. Исключение составляет дифференциальный автомат, выполняющий также функцию автоматического выключателя.

Как правильно ставить — 2 варианта

Есть 2 способа установки УЗО после вводного автомата, установленного до счётчика:

• установка до прибора учёта возможна только по согласованию с электроснабжающей организацией с обязательным пломбированием;
• при установке вводного автомата после счётчика, устройство подключается после него.

Схема подключения 2 и более УЗО в однофазной сети с заземлением

В однофазной сети можно установить несколько устройств. Преимущество такой схемы в том, что каждый прибор защищает свою группу электроприборов. При срабатывании защиты, отключится только часть потребителей, а всё остальное оборудование останется включенным. Это облегчит поиск неисправностей.

Установить аппараты можно возле вводного автомата или рядом с защищаемыми электроприборами так, как изображено на схеме.

Рис. 3. Схема установки аппаратов возле вводного автомата

На сколько ампер ставить УЗО в доме / ванной комнате / гараже / бане /квартире – 2 фактора

Выбор устройства производится по номинальному току:

1. При токе меньшем, чем суммарный ток электроприборов или вводного автомата, провода внутри прибора защиты будут перегреваться. Контакты также быстро выйдут из строя.
2. Превышение номинального тока не влияет на степень защиты. Но цена на такое устройство будет выше.

Поэтому необходимо знать, какие электроприборы будут установлены в данном помещении или здании. Обычно разрешённая мощность при однофазной сети составляет 5кВт или 25А, при трёхфазной — 15кВт и 25А на каждой фазе. Ток всех устройств защиты должен соответствовать этим значениям. Члены гаражного кооператива этот вопрос решают с председателем, в бане зависит от системы отопления и парилки (электрические или на других видах топлива), а в ванной комнате без стиральной машины достаточно 5А и 16А с машиной.

Какого типа УЗО ставить в ванную? 2 ответа на этот вопрос

Ванная комната — это помещение с повышенной температурой и влажностью. Установленное там электрооборудование подвергается дополнительному воздействию, разрушающему изоляцию, поэтому установка устройств, защищающих от поражения человека электрическим током особенно важна.

Поскольку, согласно «ГОСТ Р 50571.11-96 Раздел 701. Ванные и душевые помещения», в помещениях с повышенной влажностью электрощиток не устанавливается, то тип приборов защиты не отличается от обычных.

Исключение составляет аппаратура ванных комнат многоквартирных домов, но она должна располагаться так, чтобы исключить попадание брызг воды. Ток отключения должен быть не более 30мА.

Нужна ли установка УЗО перед стабилизатором – 4 довода

Стабилизатор напряжения устроен по принципу автотрансформатора. Установка защиты обязательна в нём по следующим причинам:

• часть обмотки используется как первичная и вторичная одновременно;
• стабилизированное напряжение на выходе равно 220В;
• электропроводка после стабилизатора не отделена от подходящей сети;
• прикосновение к электропроводам после стабилизатора также опасно, как и до него.

Важно! Наличие стабилизатора напряжения не отменяет установку прибора защиты.

Применение 3-х фазного УЗО

Кроме однофазных устройств защиты, есть приборы, предназначенные для трёхфазной сети 380В. Кабеля для их подключения используются 5-жильные – 3 фазных (L1, L2, L3), нулевой(N) и заземляющий (PE).

Подключение трёхфазного УЗО. 2 варианта срабатывания защиты

В трёхфазной сети с нулевым проводом, сумма токов, протекающих по всем проводам, равна 0. Поэтому принцип действия трёхфазного прибора не отличается от однофазного — внутри него находится трансформатор тока, первичными обмотками которого являются три фазных провода и нулевой.

Пока ток утечки отсутствует, токи, протекающие по первичной обмотке, компенсируют друг друга. Ток через вторичную обмотку при этом не идёт. Он появляется в двух случаях:

• при нарушении изоляции заземлённого оборудования
• при прикосновении человека к проводам, находящимся под напряжением.

Это вызывает срабатывание защиты. Дальше на схеме показано, как подключается трёхфазные приборы защиты.

Рис. 4. Схема подключения трехфазных приборов защиты

Как выбрать на 380 вольт – 2 варианта

В частных домах, гаражах и мастерских встречается трёхфазное напряжение 380В. В этом случае есть два варианта:

1. При наличии трёхфазной нагрузки, такой, как электродвигатели, устанавливается только трёхфазное УЗО. Установка трёх однофазных устройств приведёт к отключению одной из фаз и выходу из строя электродвигателей.
2. При отсутствии трёхфазных потребителей целесообразна установка трёх однофазных УЗО, по одному на каждую фазу. При этом срабатывание защиты приведёт к отключению только одной группы нагрузок. Остальная часть электропроводки останется под напряжением.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов

1. Достаточно ли подключить только фазный провод? Нет, это приведёт к срабатыванию устройства.
2. Нужна ли установка реле напряжения вместе с устройством? Да, эти приборы защищают от разных факторов. Они не являются взаимозаменяемыми.
3. Нужен ли для работы вводной автомат? Да, прибор защищает людей от поражения электрическим током. От перегрузки и короткого замыкания предохраняет автоматический выключатель.
4. Есть ли прибор, совмещающий функции УЗО и автоматического выключателя? Да, это дифференциальный автомат.
5. Что лучше — дифференциальный автомат или УЗО? Дифференциальный автомат занимает меньше места, но дороже, чем эти приборы по отдельности.

Ещё важно знать 3 нюанса об установке УЗО

При монтаже устройства необходимо учесть следующие моменты:

• монтаж производится, после вводного автомата и счётчика;
• установка прибора до электросчётчика допускается только по согласованию с электроснабжающей организацией;
• для защиты одного электроприбора, например стиральной машины, в щитке с устройством устанавливается розетка, предназначенная для монтажа на DIN-рейку.

Как избежать 3 ошибок при подключении УЗО

Чтобы установленный прибор работал долго можно посоветовать:

• ток аппарата должен быть не меньше, чем у вводного автомата или подключённого оборудования;
• нельзя к одной клемме подключать одножильные провода разного сечения;
• одножильные провода перед тем, как подключить к клемме, необходимо выгнуть так, чтобы они вставлялись без усилия.