Устройство защитного отключения (УЗО) – что это такое, для чего нужно и как подключить
17 декабря 2020 23:06
Давайте разберемся, что такое УЗО (устройство или выключатель дифференциального тока) и зачем оно применяется?
Содержание:
1. Что такое УЗО
2. Устройство и принцип работы УЗО
3. Маркировка, основные характеристики УЗО
4. Типы УЗО, разновидности
5. Чем отличается УЗО от дифавтомата?
6. Как выбрать УЗО
7. Как правильно подключить УЗО
• Подключение УЗО к однофазной сети (с заземлением и без)
• Подключение к трехфазной сети (с заземлением и без)
• Ошибки подключения УЗО
8. Как проверить УЗО на работоспособность
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:
- Для частного дома или квартиры выбирают УЗО со значением 30 мА (для групп розеток или освещения).
- 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
Давайте рассмотрим устройство и принцип действия УЗО. Основной рабочий элемент прибора — встроенный дифференциальный трансформатор, сравнивающий значение тока в проводнике по направлению к нагрузке со значением, возвращаемым в сеть. В нормальном состоянии эти значения равны и суммарный магнитный поток через магнитопровод трансформатора равен нулю.При касании токоведущих частей цепи человеком часть тока будет уходить через его тело на землю и ток, возвращаемый в сеть по нулевому проводнику, будет меньше поступающего по фазному проводнику. В результате этого суммарный магнитный поток, уже не равный нулю, индуцирует во вторичной обмотке трансформатора дифференциальный ток, приводящий к срабатыванию реле и отключению, таким образом, основной контактной группы УЗО. То же самое происходит при утечке на землю в результате плохой изоляции проводки.
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).
В таблице представлено более детальное описание основных характеристик УЗО и прочих обозначений, которые могут приводить производители в технической документации.
|
Наименование |
Расшифровка |
|
Un, В |
Номинальное напряжение (электронные УЗО очень чувствительны к скачкам напряжения) |
|
In, А |
Номинальный ток нагрузки (max ток, который УЗО может пропускать продолжительное время, без вреда для устройства) |
|
fn, Гц |
Номинальная частота сети |
|
I∆n, мА |
Номинальный отключающий дифференциальный ток или чувствительность, установка по току утечки (ток утечки, при котором УЗО срабатывает) |
|
I∆nо, мА |
Номинальный неотключающий дифференциальный ток (при котором УЗО не должно срабатывать). Формула IΔn0 = 0,5 IΔn. |
|
Im, А |
Номинальная коммутационная способность. Формула Im = 10 In |
|
I∆m, А |
Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току |
|
Inc, А |
Номинальный условный ток короткого замыкания (стойкость к токам короткого замыкания) |
|
I∆c, А |
Номинальный дифференциальный ток короткого замыкания |
|
Tn, мс |
Время отключения при номинальном дифференциальном токе |
|
N |
Нулевой проводник обозначен литерой N (нейтраль). |
|
Индикатор |
Индикатор положения контактов — показывает было ли выключено УЗО вручную или оно отработало по утечке. |
Типы УЗО, разновидности
Существует довольно большой выбор моделей устройств защитного отключения с различными техническими характеристиками. Для ориентирования в их многообразии, и чтобы понять какое устройство лучше подходит для конкретной ситуации, рассмотрим основные типы УЗО.По своей конструкции УЗО могут быть электромеханическими или электронными:
- 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.
Существует классификация по скорости реакции, скорости срабатывания:
- обычные без выдержки времени, общего применения — G (в диапазоне 20-40 мс),
- селективные УЗО типа S — с выдержкой времени (в диапазоне 150-500 мс)
Напомним, что устройство защитного отключения не защищает цепи нагрузки от сверхтоков короткого замыкания и перегрузки, т.к. для этой цели предназначены автоматические выключатели и дифференциальные автоматические выключатели.
Чем отличается УЗО от дифавтомата?
УЗО – это устройство, которое разрывает цепь при возникновении тока утечки.Дифавтомат — это комбинированное устройство, которое защищает сеть от тока перегрузки и человека от тока утечки.
Таким образом, простыми словами, УЗО отличается от дифавтомата тем, что является более узкоспециализированным устройством и не защищает сеть от коротких замыканий и перегрузок.
Для того чтобы визуально отличить УЗО от дифавтомата, необходимо обратить внимание на корпус устройств – если на обозначении перед номиналом тока стоит буква, обозначающая характеристику срабатывания автоматического выключателя (например, B или С), то это дифавтомат. Если никакой буквы перед обозначением номинала нет, то это УЗО.
Важно помнить – из-за того, что УЗО не обеспечивает защиту от токов короткого замыкания и перегрузок, это устройство надо использовать как дополнительную защиту, при обязательной установке автоматического выключателя.
Как выбрать УЗО?
Для того чтобы правильно выбрать УЗО, необходимо следить, чтобы выбираемый номинал тока устройства был на одну ступень выше, чем номинал тока соответствующего группового автоматического выключателя. Номинал вводного УЗО должен быть выше или равен номиналу вводного автомата. В этом случае это устройство будет защищено автоматом от токов короткого замыкания. Номинал же дифференциального тока, для защиты человека от поражения электрическим током, как правило, выбирается 30 мА. Для помещений с повышенной опасностью - 6 или 10мА (такое же значение дифференциального тока выбирается, когда защита стоит на какое-то одно устройство). УЗО со значением дифференциального тока 100 или 300 мА ставят, при необходимости, после вводного автомата. Но оно защищает не от поражения человека электрическим током, а от пожара (его часто и называют «пожарным»).Предварительно выбрать УЗО можно по таблице подбора с учетом мощности нагрузки и дифференциального тока. Важно при этом учитывать рекомендации, данные выше.
Как правильно подключить УЗО?
Установка УЗО в качестве устройства дополнительной защиты является верным решением, однако важно правильно его подключить. Зачастую причиной самопроизвольного отключения УЗО являются ошибки его монтажа.
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.
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.
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).
Как проверить УЗО на работоспособность?
Проверить работоспособность УЗО можно 4 наиболее известными способами:- С помощью кнопки ТЕСТ
- Проверка батарейкой
- С помощью лампочки накаливания
- Проверка тестером
- Чтобы проверить устройство защитного отключения достаточно нажать кнопку «Тест» (этой кнопкой снабжены все эти аппараты). При нажатии внутри схемы подключается сопротивление, имитирующее ток утечки. При этом исправное устройство отключает цепь нагрузки.
- Взять обычную пальчиковую батарейку и подсоединить к ней два заранее заготовленных провода, желательно разного цвета. Взвести рычаг устройства и коснуться свободными концами проводов обеих клемм любого из полюсов (можно как фазного, так и нейтрального). Затем поменять полярность. Исправное УЗО должно сработать при подключении хотя бы одной полярности (УЗО типа А должно сработать при любой полярности, типа АС – только при одной).
Уважаемые пользователи, спасибо, что прочитали данную статью до конца! Хотели бы напомнить, что в нашем интернет-магазине вы найдете широкий выбор различных устройств защиты: УЗО, дифференциальных автоматов и автоматических выключателей максимального тока. Всегда готовы предложить низкие цены, удобную доставку и гарантию качества!