Что такое УЗО в электрике: разновидности, принцип работы

Что такое УЗО в электрике: разновидности, принцип работы

Непосредственно перед тем, как разобрать вопросы принципа действия, области применения и классификации УЗО, а так же правил по их выбору, нужно разобраться подробнее с тем, что же представляют собой данные приборы. Распространено заблуждение, что УЗО и «автоматы» — тождественные понятия, и это категорически неверно. Названные приборы отличаются друг от друга не только по принципу работы, но и призваны выполнять абсолютно разные задачи. Необходимость применения устройств защитного отключения обусловлена тем, что такие устройства призваны максимально обезопасить все помещения, которые богаты проводкой и, как следствие, подвержены возникновению сопряженных с электрическим током опасностей как для целостности помещения (защита от пожароопасных ситуаций), так и для безопасной жизнедеятельности человека.

Что такое УЗО

УЗО (или устройство защитного отключения) – прибор, предназначающийся для отсекания подачи электрического тока в цепи, когда возникает утечка на землю. Следовательно, УЗО призваны осуществлять функцию своего рода предохранителя от вероятного поражения от контакта с током. Принципиальное отличие данных устройств от «автоматов» – то, что автомат призван, по большей части, спасти оборудование от повреждений и характеризуется срабатыванием при силах тока, которые для человека могут стать смертельными, УЗО же сработает и при утечке на порядок по значению меньшей, чем требуемая для выведения из строя оборудования.

Принцип работы

Устройства защитного отключения иногда называются «дифференциальными автоматами» и «автоматами дифференциального тока». Такие названия более точно описывают и открывают суть и принципы действия рассматриваемого устройства. Работает УЗО следующим образом: оно воспринимает разность в силах тока на входах (так называемая фаза) и на выходах (иначе говоря, ноль). При существующем различие в обозначенных значениях и достижением ими определенных, установленных величин, устройство сразу же разомкнет цепь.

Такую разницу входящих и выходящих токов, на которую устройство защитного отключения сработает, специально выбирают на порядок меньше по значению, чем то, что сможет в определенной степени нанести физический вред здоровью человеку. Обычно, это значения от 15 до 30 мА.

По причине описанного принципа, УЗО способны размыкать цепи при наличии факта «пробоя» даже на сам корпус, до момента воздействия на человека. К тому же, эти устройства, помимо функции защиты человеческой жизнедеятельности, берегут и средства хозяев, и предотвращают пожароопасные ситуации, ведь полностью устраняют проблему «утекающих» электрических токов.

Области применения УЗО

Устройства защитного отключения применяются в качестве комплектующих для ВРУ – это вводно-распределительные устройства, для щитов группового типа (яркий пример – этажный щит в жилом доме). Так же часто эти устройства можно встретить в щитах распределителей и в системах снабжения током для индивидуального потребителя.

Если говорить об областях применения в целом, то характерными примерами являются:

• общественные постройки любого плана;
• жилые помещения, индивидуальные и многоквартирные;
• административные здания;
• производственные и прочие промышленные помещения;
• различного рода предприятия.

Применять УЗО, как мы уже выяснили, выгодно и правильно как с точки зрения экономической, так и с точки зрения пожаробезопасности, что уж говорить о защите человека.

Если говорить о пожароопасных ситуациях, то приблизительно 40 из 100 возникают из-за того, что существующая проводка устарела как морально, так и в техническом плане. Помимо привычных КЗ (коротких замыканий), нередки случаи деформации изоляционных слоев, что способствует дополнительным утечкам тока. Чаще всего утечки тока по своей величине незначительны для того, чтобы сработали устройства типа «автоматов». Но величины такого тока может быть достаточно для возникновения пожароопасной ситуации. Учитывая данную особенность, целесообразно устанавливать УЗО. Чтобы контролировать состояние изоляционных элементов, ставятся УЗО на значения в 100-300 мА (для квартир, к примеру, подойдёт 100 мА, а в офисах и частных домах – 300 мА).

Если же говорить о защите человеческой жизнедеятельности от поражающих факторов воздействия электрического тока, то величина, при которой сработает устройство, не должна превышать 30 мА. Не меньше, ведь при недостаточной величине критического значения существует вероятность ложных срабатываний прибора. Рекомендована установка УЗО в линиях питания розеток, располагающихся в ванных комнатах, на кухнях, так же в цепях «стиралок» и «посудомоек». Идеально, когда такие устройства установлены на все группы розеток.

Обратите внимание! УЗО нельзя использовать на линиях, пытающих устройства, которые оповещают об опасности (например, возгорании)!

Классификация и разновидности УЗО

Существующие устройства защитного отключения подразделяются на значительное количество подвидов.

Критериями для разделения выступают:

1. Принцип действия (наличие или отсутствие дополнительного источника питания);
2. Метод установки (переносное УЗО, стационарное);
3. Количество полюсов (от 1 до 4);
4. Защищенность от сверхтока и перегрузки (по наличию такой защиты: от КЗ – коротких замыканий, перегрузок и сверхтоков);
5. Возможность регулировки отключающихся дифференциальных токов (либо есть, либо нет);
6. Стойкость к импульсным напряжениям (либо есть, либо нет);
7. Связь с сетью (электромеханика и «электроника»).

Так же критерием для разделения на подвиды выступает следующий – условия нормальной работы. По данному критерию УЗО делятся на:

• УЗО-Д (АС);
• УЗО-Д (А);
• УЗО-Д (В);
• УЗО-Д (S);
• УЗО-Д (G).

АС характеризуется реакцией на переменные токи синусоидального характера, которые возникают внезапно или постепенно возрастают.

А – на переменные токи синусоидального характера, постоянные пульсирующие токи.

В – на дифференциально-постоянные, переменные и выпрямленные токи.

УЗО типа S характеризуется реакцией селективного типа (или выдержкой) на токи с УЗО-Д подгруппы В.

G – это аналог подвида S с уменьшенной выдержкой.

К рабочим характеристикам рассматриваемых устройств относятся следующие: номинальный ток, номинальное напряжение, уставка по токам утечки, номинальный ток КЗ (короткого замыкания).

Выбор УЗО

Чтобы выбрать то или иное УЗО, нужно, для начала, определиться, требуется ли защита от прямых (непрямых) контактов тока, КЗ, перегрузок и селективности. Самым распространенными и дешевыми являются устройства подтипов А и АС. Важно учитывать так же габариты УЗО. Вполне может получиться, что выбранное устройство просто не поместиться в щиток.

Следует обратить внимание и на напряжения и токи нагрузки УЗО. Выбирать их рекомендуется, исходя из напряжения сети, которую требуется защищать. Так же учитывается максимальное значение электрического тока на линии. С учетом номинальных токов выбирается установка определённого вида УЗО. Для классических линий при токах в 16-40 А подойдёт 30 мА. При токах в 40 А выбирается установка в 100 мА, для 80 А – 300 мА.

В случаях, когда требуется обеспечение мер защиты для создания пожарной безопасности, выбираются установки в 300 мА. В случае выделенных линий по обеспечению питанием пожароопасного помещения (например, бани или сауны, ванной) потребуется установка в 10 мА, при групповых линиях – 30 мА.

Выбирая устройства защитного отключения, следует учитывать важную особенность: в больших по площади помещениях и квартирах при наличии сложных схем разводок (в загородных домах, на производствах), все зоны или отдельные участки помещения при наличии собственной проводки должны оборудоваться и собственными УЗО.
Поэтому, кроме выбора типов устройств, стоит так же рассчитать количество, которое потребуется для обеспечения надежной защиты помещения как от пожароопасных ситуаций, так и случаев непреднамеренного поражения электрическим током.

Чтобы систематизировать и обобщить накопленные знания о том, что такое УЗО и какими группами представлены на сегодняшний день, какую роль выполняют и где их применение практически необходимо, рекомендуется, прежде всего, понять отличие УЗО от устройств типа «автоматов». Автоматы в большей степени призваны спасти оборудование и приборы, выдерживая при этом нагрузки тока, которые УЗО просто-напросто не выдержит, что и говорить о человеческой безопасности. Необходимость применения УЗО при современных темпах электрификации помещений, как жилых, так и производственных, очевидна и их наличие в наши дни на различных линиях и потоках – важное требование и мера предупреждения возникновения неприятных ситуаций.

Чем отличается УЗО, дифференциальное реле и диффавтомат?

Внешне дифференциальное реле и дифференциальный автомат очень похожи. При покупке может возникнуть вопрос как различить внешне УЗО, диффреле и диффавтомат. Как их отличить? Отмечу сразу, что УЗО и диффреле это одно и тоже устройство. УЗО-устройство защитного отключения, термин стран СНГ, а понятие дифференциальное реле и диффавтомат пришло к нам из стран Европы. Каково их предназначение, можно почитать здесь.

На данной страничке мы будем рассматривать отличительные внешние характеристики- чем отличается УЗО от диффавтомата. Что такое диффреле? Напомню, что диффреле срабатывает только на ток утечки, и некоторые виды на ток короткого замыкания. Диффавтомат срабатывает ещё и от перегрузки, т.е. при увеличении количества подключаемых приборов, он может сработать и защитить электрическую проводку от возгорания, и от короткого замыкания. Итак, на рис. 1 отображено диффреле.

1. Винтовые зажимы

2. Флажок включения/выключения

3. Кнопка «Теst» тестирования

4. Максимальное значение тока короткого замыкания, при котором УЗО может разорвать цепь: в нашем случае — 4500А.

5. УЗО разомкнет цепь при возникновении токов утечки свыше 0,03А.

6. Предназначен для цепей переменного тока.˜

7. Данное УЗО сможет пропустить ток не более 25A, но не сработает на перегрузку, т.к. не указан класс защиты.

8. Для переменного напряжения 230В.

9. PF4 или (PF6 или PF7) -обозначение, что это диффреле. Последние цыфры это максимальное значение тока короткого замыкания, при котором УЗО сможет разорвать цепь 4-4500Ампер, 6-6000А, 7-10000А.

10. Рассчитано на ток 25 Ампер.

11. Диффреле двухполюсное, т.е. имеет два входа и два выхода.

12. Тоже что и п.5

На рис.2 показан диффавтомат

1. Винтовые зажимы.

2. Флажок включения/выключения.

3. Кнопка «Теst» для ежемесячного тестирования.

4. Предназначен для цепей переменного тока.˜

5. УЗО разомкнет цепь при возникновении токов утечки свыше 0,01А.

6. Данное УЗО сможет пропустить ток не более 10A, и сработает на перегрузку, т.к. указан класс защиты (буква С), и на короткое замыкание.

7. Для переменного напряжения 230В.

8. Максимальное значение тока короткого замыкания, при котором УЗО может разорвать цепь: в нашем случае — 4500А.

9. PFL4 или (PFL6 или 7) — обозначение, что это диффавтомат. Последние цыфры это максимальное значение тока короткого замыкания, при котором УЗО сможет разорвать цепь 4-4500Ампер, 6-6000А, 7-10000А.

10. Рассчитан на ток 10 Ампер.

11. Диффавтомат двухполюсный 1+N, т.е. имеет два входа сверху атомата(фаза и ноль) и два выхода снизу автомата (фаза и ноль).

12. Класс защиты, в данном случае «C».

13. Тоже что и п.5.

Чтобы различить УЗО и диффавтомат немецкой фирмы Мёллер (Eaton), то нужно в первую очередь смотреть на различающие надписи. На рис.1 надпись на синем фоне-диффреле, на рис. 2 надпись на жёлтом фоне-диффавтомат.
Ещё проще, у диффавтомата есть надпись класса защиты С или B и рядом числовое значение величины тока, на который он рассчитан (рис.2 п.6). На диффреле просто In и рядом величина тока. Это касается обозначения на изделиях всех производителей .
Ещё проще, у всех производителей флажок включения/выключения и кнопка «Теst» расположены с разных сторон. У Мёллера у диффреле тест слева, а флажок-справа, а у диффавтомата всё наоборот.

На рисунке ниже отображены различия (отличие) между дифреле (УЗО) и дифавтоматами.

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:

Что такое УЗО в электрике?

УЗО – обозначение устройства защитного отключения. Это специальное приспособление, которое сравнивает ток в сети и находит утечку или перепады между входящим и выходящим током.

Одна из главных инженерных проблем во всем мире – защита при работе с электричеством. Этот вопрос возник сразу с началом массового использования электроэнергии, и с тех пор ничего не изменилось. Защитить здоровье и жизнь человека оказалось сложнее, чем защитить саму сеть и оборудование. Для этого нужна специальная автоматика, которая бы своевременно обнаруживала проблемы и мгновенно на них реагировала.

На территории СССР такие защитные устройства были разработаны в 70-х годах, и с тех пор укоренились в обиходе. Сейчас есть большой выбор моделей как отечественных, так и зарубежных брендов.

Принцип работы УЗО

Главный вопрос, касающийся УЗО – для чего предназначено это устройство. Если разница между входящим и выходящим током достигает опасного для жизни значения, защитное устройство отключает напряжение. Время срабатывания устройства минимально, поэтому при повреждении изоляции человек не успеет получить ущерб.

Прежде чем разбираться, как установить УЗО, нужно понять его принцип работы. В его основе – фиксация утечки и отключение сети при ее появлении.

Если сеть исправна, входящий и выходящий токи равны. Отличаются они только направлением. Если человек касается поврежденного провода, часть тока проходит через тело, и возвратное значение меньше исходящего. Такой же эффект возникает при нарушении изоляции электроприборов. Трансформатор засекает эту разницу и предотвращает опасные последствия.

Такая же система используется в трехфазных устройствах защиты, которые срабатывают не только при утечке, но и при перекосе фаз.

Конструктивно от обычного бытового автоматического выключателя УЗО отличается только модулем, который управляется дифференциальным током.

Устройство защитного отключения

УЗО и дифференциальные автоматы: разница и особенности

При сравнении УЗО и дифференциальных автоматов разница в комплектации.

• УЗО срабатывает, когда токи в фазном и нулевом проводах не совпадают. Но человек все равно рискует и может получить удар током, коснувшись поврежденного оборудования. Защитное устройство не сработает, если умышленно создать перегрузку. При отсутствии других защитных систем, проводка может сгореть вместе с устройством.
• Дифавтомат совмещает под одним корпусом устройство защитного выключения и автоматический выключатель. Дифференциальный автоматический выключатель, в отличие от УЗО, сможет защитить не только от утечки токов, но и от коротких замыканий или перегрузок.

Типы УЗО

Перед установкой УЗО в квартире, нужно правильно подобрать подходящее устройство.

Ток утечки может быть стандартным синусоидальным в 50 Гц, но может и пульсирующим или непрерывным постоянным. Вид тока зависит от того, где именно возникла неисправность.

• УЗО АС. Срабатывает при утечке переменного тока, но бывает абсолютно неэффективным при возникновении пульсирующего или полного постоянного тока.
• УЗО А. Работает с переменным и пульсирующим постоянным током. Эти УЗО чувствительнее, но и дороже.
• УЗО В. Работает с переменным, пульсирующим постоянным и постоянным дифференциальным током утечки. Это самая сложная, всесторонняя и комплексная защита.

Важно! Переменный ток утечки обычно возникает при нарушении изоляции проводов. Пульсирующий постоянный – при неисправности преобразователей напряжения, компьютеров, бытовой техники и электроники.

Чаще всего системы типа В используются в промышленности. В квартирах применяются УЗО типа А и АС, разница которых в чувствительности и эффективности. Устройства типа А дают более качественную комплексную защиту, ведь почти все приборы дома оснащены импульсными блоками питания. Устройства типа АС дешевле и доступнее.

Но качественные системы справляются с редкими пульсирующими токами. К тому же, вероятность возникновения такой утечки ниже, чем в случае с переменным током. Поэтому если нет возможности установить УЗО А, не стоит пренебрегать устройствами АС.

Электромеханические и электронные УЗО

Устройства защитного отключения бывают электромеханическими или полностью электронными.

Электромеханические состоят из:

• Трансформатора, который отслеживает ток утечки;
• Чувствительного магнитоэлектрического элемента, который используется как порог и самостоятельно не возвращается в исходное состояние при срабатывании;
• Реле, которое обеспечивает расцепление при срабатывании порога.

Такие устройства требуют высокой точности при реализации, поэтому и цены на действительно качественные модели выше, чем на электронные. Их основной плюс в том, что они срабатывают при обнаружении утечки, независимо от уровня напряжения в сети. Реле работает со стопроцентной вероятностью, и точно отключает энергию потребителю. Показатель электронных устройств хотя и высок, но не достигает 100%. На определенном уровне напряжения работоспособность электронной схемы падает.

Электромеханические УЗО – своего рода эталон во многих странах.

Электронные устройства более доступны. Их много, в их цена может быть ниже в 5-10 раз. Основное конструктивное отличие в том, что вместо чувствительного магнитоэлектрического элемента используется альтернативный сравнительный. Например, компаратор. Но нужно понимать, что момент срабатывания реле в такой системе из-за ее конфигурации зависит не только от утечки, но и от сетевого напряжения.

Хотя электронные УЗО не дают такой точности, в большинстве бытовых случаев их достаточно. Поэтому если нет возможности обзавестись дорогим электромеханическим устройством, стоит обратить внимание на вариант попроще.

Другая классификация устройств защитного отключения

УЗО отличаются конструкцией, принципом работы, типом тока, выдержкой времени и другими особенностями.

• По принципу работу есть устройства защитного отключения со вспомогательным источником питания или без него;
• По числу полюсов – одно- , двух- , трех- и четырехполюсные;
• По способу монтажа УЗО и автоматов схемы, устройства бывают стационарными и мобильными, с гибкими проводами и удлинителями;
• По типу защиты – со встроенной защитой от сверхтоков, перегрузки, коротких замыканий или без нее;
• По возможности настройки значения отключающего тока – с регулируемым значением, с дискретной или плавной регулировкой, нерегулируемые.

Когда использовать устройство защитного отключения?

От чего защищает УЗО – уже понятно. Но в каких случаях оно действительно пригодится на практике?

• При повреждении изоляции проводов электроприборов. Например, если поврежденный провод касается стиральной машины, УЗО сразу отключит электричество.
• При неосторожном обращении с проводкой. Если случайно повредить провод во время строительных или ремонтных работ, УЗО мгновенно реагирует на скачок и отключает напряжение. Человек, попавший под удар, не успевает серьезно пострадать.

Важно! Нужно понимать, что правильное подключение УЗО – не панацея от всех бед. Это простое устройство с простым принципом работы, поэтому его чувствительность и анализ так же просты. В некоторых случаях система просто не распознает, куда уходит ток: в электроприбор или в тело человека. Но, тем не менее, в быту такой защиты достаточно, чтобы в разы сократить риски.

Внимание! Установка УЗО нецелесообразна в случае со старой и ветхой проводкой. От устройства будет больше проблем, чем пользы, если оно начнет неожиданно срабатывать. В этой ситуации лучше обойтись вовсе без защитного устройства или устанавливать устройство локально, только в местах повышенной опасности.

Выбор устройства защитного отключения

Главный критерий выбора устройства – номинальное значение отключающего дифференциального тока, при котором прибор сработает. Это обязательно отмечено на лицевой панели каждого УЗО.

Не менее важно и качество. Поэтому лучше отдать предпочтение известным брендам и их проверенным дистрибьюторам. Сомнительные устройства неустановленного происхождения могут оказаться подделкой, не рассчитанной на длительные и постоянные нагрузки. В комплекте должна быть вся сопроводительная документация, а особенно – сертификаты соответствия и пожарной безопасности.

Определить, сколько именно приборов нужно в дом, можно только на основе профессиональных расчетов. В однокомнатной квартире, например, обычно достаточно одного УЗО с током утечки в 30 мА. А вот в больших многокомнатных квартирах придется установить несколько общих устройств и несколько локальных – в местах повышенной опасности (водонагреватель, электроплита и т.п.).

Установка УЗО в квартире

Схема подключения УЗО и автоматов в квартире всегда разрабатывается индивидуально. Лучше, чтобы этим занимались опытные электрики. Но есть несколько общих нюансов, актуальных практически всегда.

• Устройство защитного отключения устанавливается максимально близко от ввода, но после счетчика и главного автомата.
• Номинальный ток вторичных УЗО рассчитывается на несколько ступеней выше, чем у «родного» автомата. Это касается новых домов с хорошей проводкой и оборудованием.
• Нельзя ставить общее устройства защитного отключения в квартиры с проводкой TN-C.
• На самые проблемные и опасные участки лучше ставить отдельные УЗО.
• Защитные проводники розеточных групп для опасных потребителей кратчайшим путем заводятся на входную нулевую клемму.
• Устройства можно подключать каскадом, если те их них, которые ближе к электроотводу, менее чувствительны, чем конечные.

Важно! При отсутствии должного опыта и знаний, как подключить УЗО в квартире, — поручите это специалистам-электрикам.

Устройство защитного отключения (УЗО) – что это такое, для чего нужно и как подключить

Давайте разберемся, что такое УЗО (устройство или выключатель дифференциального тока) и зачем оно применяется?

Что такое УЗО?

УЗО (устройство защитного отключения) — это коммутационный аппарат для защиты электрической цепи от токов утечки. В отличии от автоматического выключателя, защищающего проводку от короткого замыкания и значительных перегрузок, это устройство срабатывает только при возникновении токов утечки.

Утечки в бытовой электросети могут быть связаны с касанием человека токопроводящих элементов (например, в электроприборе, розетке) и металлических корпусов приборов, попавших под действие напряжения из-за повреждения. Также они могут быть вызваны нарушением изоляции электропроводки, в том числе из-за нагрева вследствие неправильно рассчитанной нагрузки и некачественно выполненного монтажа. Относительно небольшие токи утечки могут привести к серьезным последствиям. В первом случае это может вызвать удар человека электрическим током, во втором — возгорание проводки.
Устройство защитного отключения при возникновении утечки выше установленного для него предела, позволяет за доли секунды отключить опасный участок и предотвратить этим поражение человека электричеством или избежать пожара.
Для защиты от поражения электрическим током применяются устройства, срабатывающие при дифференциальных токах (токах утечки) выше значений 6, 10, 30 мА:

1. Для частного дома или квартиры выбирают УЗО со значением 30 мА (для групп розеток или освещения).
2. ВДТ с дифференциальными токами 6 и 10 мА применяются для защиты отдельных потребителей (например, стиральная, посудомоечная машина и т.д.) и помещений с повышенной опасностью.

Устройство и принцип работы УЗО

Кроме дифференциального трансформатора, УЗО содержит контрольное магнитоэлектрическое реле, соленоид управления основными контактами и элементы диагностики.

Маркировка, основные характеристики УЗО

Чтобы не спутать УЗО с другими близкими устройствами (автоматическими выключателями и дифавтоматами), остановимся на их маркировке. К тому же, знание маркировки поможет правильно выбрать и подключить УЗО.
Маркировка УЗО содержит схему подключения и основные параметры выбора: номинальный ток (А), дифференциальный ток (мА), рабочее напряжение (В), условный предельный ток короткого замыкания (А).

Наименование

Расшифровка

Номинальное напряжение (электронные УЗО очень чувствительны к скачкам напряжения)

Номинальный ток нагрузки (max ток, который УЗО может пропускать продолжительное время, без вреда для устройства)

Номинальная частота сети

Номинальный отключающий дифференциальный ток или чувствительность, установка по току утечки (ток утечки, при котором УЗО срабатывает)

Номинальный неотключающий дифференциальный ток (при котором УЗО не должно срабатывать). Формула IΔn0 = 0,5 IΔn.

Номинальная коммутационная способность. Формула Im = 10 In

Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току

Номинальный условный ток короткого замыкания (стойкость к токам короткого замыкания)

Номинальный дифференциальный ток короткого замыкания

Время отключения при номинальном дифференциальном токе

Нулевой проводник обозначен литерой N (нейтраль).

Индикатор положения контактов — показывает было ли выключено УЗО вручную или оно отработало по утечке.

Типы УЗО, разновидности

• Электронные имеют в схеме усилитель, которые требует подачи питания. В случае отгорания нуля на входе усилитель остается без питания и устройство не будет реагировать на возможную утечку;
• Электромеханические (лишённые этого недостатка) как правило надежнее, но дороже.

• обычные без выдержки времени, общего применения — G (в диапазоне 20-40 мс),
• селективные УЗО типа S — с выдержкой времени (в диапазоне 150-500 мс)

Чем отличается УЗО от дифавтомата?

Как выбрать УЗО?

Как правильно подключить УЗО?

Подключение УЗО к однофазной сети (с заземлением и без)

Пользователи часто задают вопрос, ставить УЗО до или после автомата? Для этого рассмотрим наиболее распространенную схему включения одного УЗО и нескольких групповых автоматов в однофазной сети. В правильной схеме подключения УЗО устанавливается после вводного автоматического выключателя. Последовательность соединения при этом такая: вводной автомат— счетчик — УЗО.

На схеме представлено одно УЗО, но их может быть и несколько (в свою очередь с одним или несколькими групповыми автоматами). Это может быть необходимо, если вы планируете защитить какую-то группу потребителей отдельно. К примеру, у вас есть отдельная линия к стиральной машине, и вы хотите поставить для неё УЗО с дифференциальным током 10мА и отдельным автоматом. В группе же сначала устанавливается УЗО, а затем автоматический выключатель (или несколько выключателей).
Выше была приведена схема однофазной сети с заземлением (схема TN-S). В старых домах при этом до сих пор еще используется также схема энергоснабжения TN-C (двухпроводная). В такой сети провод PEN совмещает функции рабочей нейтрали и защитного проводника. В двухпроводной сети без заземления УЗО также защищает от поражения электрическим током, но срабатывает оно не в момент попадания тока на токоведущий корпус домашнего прибора, а позже, когда человек коснется корпуса, попавшего под напряжение. Из рисунка ниже видно, что изменений по включению самого УЗО в такой схеме практически нет. Важно только запомнить один момент: если у вас от потребителей (электроприборов, освещения) в щит выведен трехпроводный кабель, провод заземления в щите нужно обязательно оставить неподключенным, а фазный и нейтральный проводники соединить, как указано на схеме.

Сколько автоматов может быть подключено к одному УЗО? Количество подключаемых после УЗО групповых автоматических выключателей зависит от их суммарного номинала тока (который в общем случае не должен превышать номинал тока УЗО) и суммарного тока утечки защищаемой сети.
Утечки тока есть в любой рабочей сети, главное, чтобы они не превышали установленных норм. Увеличение токов утечки может быть следствием старения изоляции, её повреждения либо неисправностью электроприборов. Суммарное значение тока утечки защищаемого участка сети в нормальном режиме работы по нормативным документам не должно превосходить 1/3 номинального тока УЗО, т.е. для УЗО 30мА не должно превышать 10мА. Если нет реальных данных по утечке в сети, то берутся расчетные значения: для потребителей (электроприборов) 0,4 мА на 1 А тока нагрузки + ток утечки непосредственно проводки — из расчета 10 мкА на 1 м длины проводника. Превышение суммарного тока утечки сети над пороговым значением УЗО может приводить к его ложным срабатываниям. В свою очередь это сигнализирует о том, что скорее всего надо ставить дополнительное УЗО (особенно если у вас стоит после УЗО более двух-трех автоматов и предварительные расчеты/замеры тока утечки не проводились).
Превышение суммарного значения номиналов групповых автоматов над номиналом тока УЗО не критично, если оно также превышает номинал вводного автоматического выключателя. Если номинал УЗО выбран правильно (то есть выше номинала вводного автомата), то УЗО будет защищено в этом случае вводным автоматом.

Подключение к трехфазной сети (с заземлением и без)

Подключение УЗО в трехфазной сети с заземлением не сильно отличается от однофазной. Защита цепей трехфазной нагрузки производится трехфазным (четырехполюсным УЗО). При этом цепи однофазной нагрузки необходимо защищать отдельным однофазным (двухполюсным) УЗО. В интернете встречается немало схем, где трехполюсное УЗО используется одновременно для защиты как трехфазных, так и однофазных потребителей. Такое допустимо только если УЗО противопожарное, с током утечки 100 мА и более.
Подключение УЗО в трехфазной сети без заземления запрещено ПУЭ.

Ошибки подключения УЗО

Наиболее частые ошибки подключения УЗО связаны с неправильным подключением нейтрального проводника.
Одной из наиболее распространенных ошибок подключения является подключение нулевого проводника с выхода УЗО к общей нулевой шине. Причем неправильным является как прямое подсоединение к общей щитовой нулевой шине проводника какой-либо группы розеток (защищаемых УЗО), так и объединение общей нулевой шины с шиной N после УЗО (предназначенной для нулевых проводников защищаемых групп нагрузки).

Еще одна ошибка связана с соединением нулевых проводников разных потребительских групп. Нулевой проводник после УЗО должен соединяться непосредственно с нагрузкой групп, запитанных через него, без соединения с нулевыми проводниками групп, не защищаемых УЗО или защищаемых другим УЗО.

Также нельзя объединять нулевой проводник после УЗО с проводником защитного заземления (то есть объединять рабочий и защитный ноль).