Принцип действия и назначение УЗО в электрических сетях

Самостоятельная установка УЗО

Сегодня все чаще осуществляется силами людей, не имеющих достаточных знаний и опыта в сфере электрики. Это может быть опасно, особенно если речь идет о зданиях старой постройки, подготовленных под реконструкцию.

Самостоятельный монтаж УЗО

Именно в рамках реконструкции, как правило, осуществляется переход к применению TN-C-S. Все, что имеет смысл сделать в данном случае — это заземлительный контур. Другой вариант — подсоединения корпуса бытовой техники к сети водопровода, отопительным радиаторам, либо к тем элементам строительного фундамента, которые выполнены из металла.

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.

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).

Как устроено УЗО

Выделяют два вида приборов:

• электромеханические;
• электронные модели УЗО.

Электромеханические

Эти устройства состоят из нескольких частей:

• трансформатор электрического тока нулевой последовательности. Он следит за утечками и передает энергию на вторичную обмотку трансформатора;
• магнитоэлектрический элемент, исполняющий функции порогового;
• реле, запускающееся при срабатывании магнитоэлектрической «защелки».

Все механические части должны быть весьма высокоточными, благодаря чему велика и стоимость. Но она компенсируется надежностью и возможностью работать без дополнительного питания, обнаруживая утечки при любом значении напряжения. Фактор независимости крайне важен: механическое УЗО выявит утечку и включит реле в 100 процентах случаев. У электронного этого процента меньше, поскольку при уровне общего напряжения ниже некоторого порога схема окажется неработоспособной. Поэтому именно электромеханические модели всемирно признаны эталоном и обязательны к использованию, особенно на критических объектах.

Электронные УЗО

Их стоимость иногда на порядок ниже классических. Но есть и указанный выше недостаток — не стопроцентная гарантия срабатывания. Устройство подобных систем защиты похоже на таковое у электромеханических. Но вместо чувствительного элемента установлен логический блок сравнения — стабилитрон, компаратор. Работоспособность прибора обеспечивает фильтр и выпрямитель.

Также требуется усилитель сигнала, поскольку входящий в состав трансформатор относится к понижающим. К сожалению, усилитель модулирует не только «полезную» нагрузку, но и помехи, что также снижает надежность. Но для защиты обычного жилого помещения электронного УЗО в немалом числе случаев бывает достаточно. Выбирать следует на основании деталей воплощаемого электромонтажного проекта.

Как выглядит

На лицевой панели УЗО есть переключатель, при помощи которого можно вручную разрывать цепь или приводит устройство в рабочее состояние. На передней панели также есть кнопка «Тест», предназначенная для тестирования работоспособности устройства защиты. При ее нажатии подключается цепь содержащая резистор, которая эмитирует возникновение утечки. Если прибор исправен, он отключит питание — «рубильник» опустится вниз, размыкая контакт.

Внешний вид УЗО и назначение элементов

В верхней и нижней части устройства есть гнезда для подключения проводов. Вверху подключаются провода, подводящие питание, внизу — линии, которые идут к нагрузке или к нижестоящим устройствам. Через УЗО проходят и фазные провода, и ноль (нейтраль). То есть, при срабатывании, питание отключается полностью.

На корпусе имеются надписи, которые отражают основные параметры. Крепится УЗО на DIN-рейку, для этого есть специфической форы выступы на задней поверхности корпуса. Способы фиксации зависят от фирмы-производителя. Есть модели, которые просто навешиваются, есть с фиксацией при помощи прижимного клапана.

Как обеспечить качественную защиту

Несмотря на явную пользу УЗО, без автомата защиты обойтись не получится. УЗО не реагирует ни на сверхтоки (короткие замыкания), ни на перегрузку. Оно отслеживает только ток утечки. Так что для безопасности проводки необходим еще и автомат. Эту пару — автомат и УЗО — ставят на входе. Автомат обычно стоит до счетчика, защита от утечек — после.

Вместо пары — УЗО+автомат, можно использовать дифференциальный автомат. Это два устройства в одном корпусе. Дифавтомат отслеживает сразу и ток утечки, и короткое, и перегрузку. Его ставят, если есть необходимость в экономии места в щитке. Если такой необходимости нет, предпочитают ставить отдельные устройства. Проще определять повреждение, дешевле замена при выходе из строя.

Для полной защиты электропроводки требуется еще и автомат

УЗО: что это такое, устройство и принцип действия

УЗО – это автоматическое устройство, разработанное для защиты человека или животного от действия электрического тока. Это устройство прекращает подачу электрического тока в случаях:

• нарушения работы электросети,
• возникших повреждениях в электробытовых приборах,
• нарушениях изоляции,
• при случайном прикосновении к неизолированным частям электросети.

Принцип работы дифференциального электромеханического УЗО

Основным рабочим элементом УЗО является датчик, представляющий собой трансформатор с тороидальным сердечником. Уставка срабатывания выставляется на магнитоэлектрическом реле тока. Это реле выполняет функцию контролирующего органа и обладает высокой чувствительностью.

Конструктивные особенностиустройства

Третьей конструктивной частью является исполнительный механизм УЗО. Разъясним подробнее что это такое. Исполнительный механизм — это устройство, состоящее из катушки, контактной группы и пружин. В конструкции предусмотрено механизм самопроверки его работоспособности. Для этого на панель выведена кнопка «Тест». При нажатии на эту кнопку в схеме создается ненормальный режим, который улавливается датчиком тока, затем передается импульс на контролирующее реле и уже оно дает команду исполнительному органу на срабатывание устройства, т. е. отключения электрической сети. Такие самопроверки следует выполнять не реже, чем 1 раз в месяц.

Контактный узел

Теперь рассмотрим, как это работает:

Нормальный режим. Электрическая сеть нагружена, по фазному и нулевому проводу проходит нагрузка, повреждений в цепи нет, токовые утечки отсутствуют. При таких условиях от тока, проходящего в фазном и нулевом проводе, создаются магнитные потоки, которые направлены противоположно друг другу. Эти потоки одинаковы по величине, но противоположны по знаку. Следовательно, встречно направленные потоки будут компенсировать друг друга. Таким образом, во вторичной цепи трансформатора ток тоже будет равен нулю. При отсутствии нагрузки контролирующее реле работать не будет. Этот режим работы прибора еще называют исходным режимом.

Принцип действия устройства защиты

Ненормальный режим УЗО — что это такое и когда возникает? Такой режим может возникнуть в следующих случаях:

1. при случайном соприкосновении человека с неизолированным участком электрической сети, находящимся под напряжением;
2. в случае повреждения изоляции в электробытовом приборе с последующим замыканием на корпус;
3. снижение изоляции электрических сетей до опасных величин.

При ненормальном режиме в электрической сети появляется емкостные, индуктивные или активные токовые утечки. Эти токи создают фазные потоки, которые различаются по величине. Сумма этих потоков отлична от нуля. Следовательно, эти два потока не компенсируют друг друга. Это приводит к тому, что часть магнитного потока наводит в третьей обмотке трансформатора напряжение. Так как эта обмотка замкнута на контролирующее реле, то по его катушке начнет протекать ток, который вызовет срабатывание реле. При срабатывании реле его контакты замкнутся и выдадут импульс на селеноид исполнительного механизма. Селеноид освободит стопорную защелку спускового механизма. Спусковой механизм освободит пружины, а это приведет к размыканию силовых контактов и прекращению прохождения электрического тока по всей сети.

Алгоритм поиска причин срабатывания устройства

Маркировка УЗО и характеристики

Внешне УЗО очень сильно напоминает дифференциальный автомат. Однако и маркировка, и принцип действия, и характеристики у данных устройств абсолютно разные. Убедиться в этом легко, достаточно лишь взглянуть на таблицу с маркировкой УЗО, где основными параметрами является номинальный ток утечки, дифференциальный ток, рабочее напряжение и условный ток короткого замыкания.

Маркировка УЗО и характеристики

Для наглядности ниже представлена таблица с основными характеристиками и маркировкой УЗО:

• Un, В — это номинальное напряжение УЗО. Следует знать, что электронные устройства защиты наиболее подвержены со стороны нестабильного напряжения (скачки и т. д.);
• In, А — номинальный ток нагрузки УЗО. Чем выше данный параметр, тем больше к устройству защитного отключения можно подключить электроприборов;
• fn, Гц — частота тока в электрической сети;
• I∆n, мА — чувствительность УЗО, то есть, простыми словами номинальный ток утечки при котором сработает устройство защитного отключения;
• I∆nо, мА — всё с точностью да наоборот, номинальный ток при котором УЗО не сработает;
• Im, А — номинальная коммутационная способность УЗО. Рассчитывается по следующей формуле Im = 10 In;
• I∆m, А — номинальная отключающая и включающая способность УЗО согласно дифференциальному току;
• Inc, А — стойкость УЗО к коротким замыканиям в электрической сети;
• I∆c, А — дифференциальный ток короткого замыкания;
• Tn, мс — время, за которое отключится УЗО при номинальном дифференциальном токе;
• N — обозначение нулевого проводника в электрической сети (нейтрали);
• Индикатор — показывает, сработало ли УЗО автоматически или же оно было выключено вручную.

На сегодняшнее время существует несколько разновидностей УЗО. Давайте рассмотрим каждый из них по порядку.

Технические требования и особенности подбора УЗО

Для избавления от возможных сложностей, желательно выбирать защитное устройств, которое размыкает цепь не только фазных проводников, но и нулевого. Делается это чтобы не приходилось думать о защите от сверхтока на «нуле».
Рабочий «ноль», находящийся в цепи, защищенной УЗО, не должен контактировать с защитным «нулем», или заземленными элементами – это всегда приводит к отключению сети.
Вне зависимости от сферы применения, защитное устройство должно быть рассчитано на возможные перегрузки в зоне действия. По умолчанию, это обеспечивается 30% запасом при подборе номинальных величин. Так, при суммарной утечке в 20 А, безопаснее будет установить УЗО на 32 А, а не на 25 А.
Защитный прибор должен продолжать работу при кратковременных падениях напряжения до 50% (не более 5 секунд) от номинала. Это необходимо для работы дифавтоматов с задержкой реагирования.
Ввиду повышенной электрической опасности в ванных и банных комнатах, кухнях, душевых и других помещениях с высокой влажностью требуется ставить УЗО с током срабатывания 10 мА, если они подключены к отдельной линии на распределительном щитке

Если кухня, коридор и ванная находятся на одной ветви электросети, номинальный ток УЗО должен быть стандартным – 30 мА.
Чтобы правильно установить УЗО с сохранением работоспособности, обращайте внимание на технические особенности требования. Многие импортные модели, например, исключают возможность подключения алюминиевых проводов.
В домах старой постройки, где проложена ветхая, зачастую алюминиевая проводка, с ненадежной изоляцией установка защиты в силовом щитке имеет мало смысла

Из-за слабой проводки с множеством повреждений утечки будут возникать довольно часто и приводить к регулярным отключениям сети. В данном случае для обеспечения безопасности оборудования и людей надо пользоваться переносными УЗО, похожие на адаптер для розетки.

Исключения срабатывания

В некоторых случаях устройство защиты может не сработать. Не произойдет отключение, если человека ударит током, но не замкнется на землю. Причиной может стать обувь, которая не проводит электричество. Также не приведет к срабатыванию, если прикоснуться одновременно к проводу с фазой и нулю. Защитное устройство не может распознать в этих ситуациях наличие утечки тока.

УЗО работает от общего питания сети и при условии полной исправности. Если происходит обрыв нуля перед устройством защиты, а фаза под напряжением, то срабатывание не произойдет.

Также неисправности самого устройства могут стать причинами его неработоспособности. Поэтому для безупречной работы устройства защиты и своевременным отключением напряжения в случае опасности необходимо периодически проводить проверку. Для тестирования прибор оборудован специальной кнопкой для этого.

Особенности применения 

Каждое устройство защиты отключения напряжения в сети имеет свои характеристики, которые необходимо учитывать при выборе устройства. Перед установкой нужно рассчитать, какой именно прибор подходит под конкретную электрическую схему. Надо знать номинальную мощность нагрузки в сети, чтобы установленное устройство могло справиться с поставленной задачей защиты. Про устройство защиты, и какие характеристики имеет устройство, написано в инструкции к каждому прибору.

Читайте так же: Электропроводка в квартире своими руками, Как подключить проходной выключатель 

Виды УЗО

Устройства делятся на несколько категорий, в зависимости от своего прямого назначения:

• Защита от удара током — соответствующие модели устанавливаются, как правило, в помещениях с высоким уровнем влажности. В обычных квартирах их можно найти в санузлах. Чаще всего, устройства устанавливаются на несколько цепей, поделенных на группы. На каждую потребительскую группу они не устанавливаются, что обусловлено высокой стоимостью подобной процедуры. Принцип действия УЗО — оперативное срабатывание, в условиях которого легко выяснить причину сбоя и быстро ее установить. Все, что для этого нужно сделать — активизировать выключатели в определенной очередности. В ряде случаев, имеет смысл устанавливать оборудование по отдельности, тем более, что устройство узо позволяет это сделать
• Противопожарные устройства — они характеризуются специфической отсечкой. Оборудование не обеспечивает защиту от удара током. Его назначение — защита от возгорания, которое обеспечивается в условиях короткого замыкания. Часто такое происходит по причине перегрузки или деформации проводки. УЗО деактивирует энергообеспечение всего дома, здания, что и предотвращает короткое замыкание. Такие модели устанавливаются в комплексе со счетчиками.

УЗО с кнопкой проверки работоспособности

Выбор УЗО по параметрам

После того как схема подключения УЗО готова, надо определяться с параметрами УЗО. Как вы знаете, оно сеть от перегрузок не спасет. И от короткого замыкания тоже. Эти параметры отслеживаются автоматом защиты. Чтобы обеспечить безопасность всей проводки, на входе ставят вводной автомат. После него стоит счетчик, а затем обычно ставят противопожарное УЗО. Оно выбирается специфически. Ток утечки 100 мА или 300 мА, а номинал — тот же что и у вводного автомата или на ступень выше. То есть, если входной автомат стоит на 50 А, УЗО после счетчика ставят либо на 50 А, либо на 63 А.

Противопожарное УЗО выбирают по номиналу вводного автомата

Почему на ступень выше? Потому что срабатывают автоматические защитные выключатели с задержкой. Ток, превышающий номинальный не более чем на 25%, они могут пропускать не менее часа. УЗО на длительное воздействие повышенных токов не рассчитано, и с большой вероятностью оно сгорит. Дом останется без электричества. Но это касается определения номинала противопожарного УЗО. Другие выбираются по-другому.

Номинальный ток

Как выбрать номинал УЗО? Он подбирается по методике определения номинала автомата — в зависимости от сечения провода, на который устанавливается устройство. Номинальный ток защитного устройства не может быть больше максимально допустимого тока для данного провода. Для простоты выбора есть специальные таблицы, одна из них ниже.

Таблица подбора номинала автомата защиты и УЗО

В крайнем левом столбце находим сечение провода, правее есть рекомендуемый номинал автомата защиты. Такой же должен быть и у УЗО. Так выбрать номинал защитного устройства от тока утечки несложно.

Величина тока отключения

При определении этого параметра тоже понадобится схема подключения УЗО. Номинальный отключающий ток УЗО — это величина тока утечки, при котором происходит отключение питания на защищаемой линии. Этот параметр может быть 6 мА, 10 мА, 30 мА, 100 мА, 500 мА. Самый малый ток — 6 мА — используется в США, в европейских странах и у нас их и в продаже нет. Устройства с максимальным током утечки в 100 мА и выше ставят в качестве пожарной защиты. Они стоят перед входным автоматом.

Для всех остальных УЗО этот параметр выбирается по простым правилам:

• Устройства защиты с номинальным током отключения 10 мА ставят на линии, которые идут в помещения с повышенной влажностью. В доме и квартире это ванная комната, еще может быть освещение или розетки в бане, бассейне и т.д. Этот же ток отключения ставят если линия питает один электроприбор. Например, стиральную машину, электроплиту и т.д. Но если в той же линии есть розетки, нужен больший ток утечки.
• УЗО с током утечки 30 мА ставят на групповые линии питания. Когда подключено более чем одно устройство.

Это простой алгоритм, основанный на опыте. Есть другой способ, который учитывает не только количество потребителей, но и номинальный ток в зоне защиты, а, вернее, сечение провода, так как именно от этого параметра зависит номинальный ток линии электропитания. Это более правильно, так как объясняет, как подобрать величину тока утечки для общего УЗО, к примеру, а не только для устройств, которые ставят на потребителей.

Таблица подбора номинального тока отключения для УЗО

Надо еще учитывать индивидуальные токи утечки каждого из приборов. Дело в том, что на каждом более-менее сложном устройстве какой-то небольшой ток «утекает». Ответственные производители указывают его в характеристиках. Допустим прибор на линии один, но его собственный ток утечки более 10 мА, ставят УЗО с током утечки 30 мА.

Тип отслеживаемого тока утечки и селективность

Разные приборы и устройства используют ток разной формы, соответственно, УЗО должно контролировать токи утечки разного характера.

• АС — отслеживается переменный ток (синусоидальная форма);
• А — переменный + пульсирующий (импульсы);
• В — постоянный, импульсный, сглаженный переменный, переменный;
• Селективность. S и G  — с выдержкой по времени отключения (для исключения случайных срабатываний), у G-типа выдержка меньше.

Выбор типа отслеживаемого тока утечки

УЗО выбирается в зависимости от типа защищаемой нагрузки. Если к линии будет подключена цифровая техника, требуется либо тип A. На линии освещение — АС. Тип В, конечно, хорош, но слишком дорог. Его обычно ставят в помещениях с повышенной опасностью на производстве, а в частном секторе или в квартирах очень редко.

УЗО класса G и S ставят в сложных схемах, если есть УЗО нескольких уровней. Этот класс выбирают для «высшего» уровня, тогда при срабатывании одного из «низших», входное защитное устройство не отключит питание.

Виды УЗО: электромеханические и электронные

Этот прибор стал основой всех дальнейших разработок. В нем не используются электронные схемы, а вся работа построена на использовании физических законов и точно отрегулированного механизма. Принципом работы также является закон магнитной индукции.

Такие приборы очень требовательны к используемым в них механическим частям. Они стоят несколько дороже остальных видов УЗО, но боле надежны и имеют ряд преимуществ в сравнении с электронными. Основное, это то, что они могут использоваться в сетях с любым уровнем напряжения.

Благодаря своим конструкционным особенностям Такие приборы обеспечивают 100% срабатываний при возникновении проблем.

При том, что электронные УЗО состоят из таких же, как и электромеханические, компонентов, они отличаются от них тем, что в качестве чувствительного магнитоэлектрического элемента они используют электронную схему. В состав схемы включаются фильтры, усилители, выпрямители и элементы сравнения. Их работа находится в прямой зависимости от напряжения в сети.

Устройство и принцип работы УЗО

В работе УЗО действует принцип равенства входящего и исходящего электрического тока. Обычно поступающий к потребителям провод называется фазным, а обратный нулевым. Если токи с этих источников пропустить через две обмотки, внутри которых помещен сердечник из ферромагнитного сплава, то при их равенстве, то есть отсутствии утечек, они будут создавать одинаковые наводящие токи.

По законам физики магнитные потоки, образуемые наводящими токами, взаимно компенсируются и приравниваются к нулю. При утечке будет иметься разница между уходящим и приходящим токами, создающая в сердечнике мощность магнитного потока, отличную от нуля. Такой поток начинает воздействовать на третью катушку с обмоткой, которая управляет разрывом цепи при возникновении на нее воздействия.

Естественно, устройство с конструкцией из сердечника и трех катушек обмотки, это всего лишь пример самого простого УЗО. Промышленностью сегодня выпускаются модели с установленными специальными фильтрами, назначение которых срабатывать на ложные срабатывания и помехи, а также с добавлением и некоторых других элементов. Но принцип действия, который мы описали выше, остается одинаковым во всех приборах, попадающих под определение категории УЗО.

По своей конструкции известны однофазные и трехфазные УЗО. По степени надежности из делят на электронные и электромеханические.

Устройство УЗО

Ниже, представлена наглядная схема устройства УЗО, к основным узлам которого относятся:

1.Трансформатор дифференциального тока

2. Электромагнитное реле

3. Механизм расцепителя электрической цепи

4. Механизм проверки

Под номером «5» указана нагузка, это может быть любой электроприбор, например водонагреватель или стиральная машина.

Теперь давайте рассмотрим, как эти элементы участвуют в работе УЗО, как обеспечивается заложенный принцип действия.  

Фазный и нулевой проводники являются встречно включенными обмотками дифференциального трансформатора (1), в штатном режиме работы, при отсутствии утечек, они наводят в сердечнике трансформатора равные, встречно направленные магнитные потоки.

Соответственно, их суммарный магнитный поток равен нулю, как и ток. При этом электромагнитное реле (2), подключенное к вторичной обмотке трансформатора, находится в состоянии покоя.

В случае же, когда происходит утечка электрического тока, по фазному и нулевому проводнику будут протекать различные токи, что вызовет неравенство встречных магнитных потоков на магнитном сердечнике дифференциального трансформатора (1) и образование тока во вторичной обмотке.

При достаточной величине образовавшегося тока, срабатывает электромагнитное реле (2) и воздействует на механизм расцепителя (3), который разорвет электрическую цепь.

При нажатии кнопки ТЕСТ, электрический ток с фазного провода, пройдя сопротивление, попадает на нулевой провод обмотки трансформатора, минуя измерительный трансформатор. В результате чего, ток на входящем фазном проводе и исходящем нулевом получится разным, на вторичной обмотке образуется ток небаланса, запускающий механизм отключения электрической цепи.

Эта схема довольно точно описывает устройство УЗО и, хотя внутренняя конструкция узлов, в зависимости от модели и производителя, может различаться, общий принцип работы остаётся неизменным.

Теперь, зная внутреннее устройство, вы легко сможете определить УЗО на однолинейных схемах электрощитов, ведь в его условном обозначении присутствуют все описанные выше элементы.  

Обзор известных производителей и брендов

На рынке электрооборудования находится много профессиональных и надежных производителей. Основными из них считаются:

• АВВ. Это шведско-швейцарский производитель электротехнического оборудования. Оборудование этого производителя отличается высоким качеством и надежностью в работе. Цена за штуку в пределах 800-3000 рублей;
• Фирма находится во Франции. Цена за штуку в пределах 1300—6500 рублей;
• Французский производитель, давно работающий на российском рынке. Цена за штуку в пределах 550-12200 рублей;
• Американская фирма. Фирма конкурирует с предыдущими фирмами по качеству. Цена за штуку в пределах 510-8000 рублей;
• Фирма представляет Германию. Качество несколько хуже, чем в предыдущих фирмах. Цена за штуку в пределах 2600—5800 рублей.

Случаи срабатывания

Защитное устройство электроснабжения обеспечивает безопасность для человека и необходимо в следующих случаях:

1. При замыкании фазы на корпус электроприбора. Происходит замыкание по причине нагревания провода под воздействием тока. Подвержены замыканию водяные электронагреватели, стиральные машины, электрические плиты, всевозможные тепловые обогреватели и тому подобные приборы.
2. При нарушении монтажа электропроводки. Ошибкой является замуровывание в стену проводов с имеющимися скрутками (соединениями). Когда стена намокает, то происходит утечка с фазы и возникает риск контакта человека с током.
3. При нарушении токораспределения в электрическом щитке. Неправильный монтаж схемы может привести к потере эффективности работы устройства, что приведет к отключению устройства.
4. При иных случаях, когда причину невозможно определить обычным осмотром электросоединений и состояния бытовых приборов. Такая ситуация может возникнуть при использовании газовой плиты с поджогом или стиральной машины у которой заливной шланг подключен к крану без изолирующего переходника. В результате имеет место утечка тока, и устройство защиты срабатывает.

Таким образом, установку необходимо доверять профессиональным мастерам, которые знают устройство УЗО: что это такое и какие существуют требования и нюансы монтажа.

История появления

Изобретение первых устройств проходило в Германии. Приборы были крупногабаритными, но технологии не стояли на месте. Устройство защиты и как его можно модернизировать – вопрос, решаемый долгое время. Достичь безупречной работы было трудно по причине отсутствия элементов, которые отвечали бы соответствующим электромагнитным характеристикам.

В середине ХХ века учли многие показатели. В результате устройство защиты получилось с большей чувствительностью, были усовершенствованы механизмы, предотвращающие ложные срабатывания устройства. Габариты прибора стали меньше, компактнее, удобнее для монтажа.

Технологии не стоят на месте и модернизация устройства отключения продолжается. В будущем устройство защиты будет не просто прибором отключения, а более инновационным результатом с собственным интеллектом. Это позволит в отсутствие человека проводить полный мониторинг электросистемы, анализировать результаты, принимать решения по отключению, а также вызов в автоматическом режиме экстренных служб при угрозе.

УЗО в схеме с двумя проводами

Выполняя свое основное назначение узо имеет и другие важные преимущества. Устройство защищает от повреждения оборудование, которое изготовлено в соответствии с TN-S. Именно этот фактор обуславливает рост популярности подобных устройств. Все чаще они устанавливаются в схемах с двумя проводами, в которых проводников типа PE может и не быть.

Что происходит в этом случае:

• Корпус техники имеет изоляцию, он никак не контактирует с землей
• В условиях деформации, фаза и ее потенциал регистрируются на корпусе, однако с него не уходит
• При контакте с техникой, человек подвергается смертельной опасности — удару током.

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.

Варианты подключения УЗО к однофазной сети с заземлением и без

При монтаже следует придерживаться следующих рекомендаций:

• в схеме подключения не применяется заземляющий проводник;
• питающие проводники следует присоединять только к верхним клеммам;
• нейтральные проводники должны присоединяться только к клеммам, имеющим маркировку N;
• ток нагрузки электросети должен соответствовать рабочему току;
• после монтажа следует измерить сопротивление изоляции всей электросети и протестировать работу аппарата с помощью кнопки «Тест».

Схема подключения с использованием заземленияВариант подключения однофазного устройства без заземления

Watch this video on YouTube

Как работает устройство защитного отключения

Основной задачей устройства защиты является предотвращение поражения человека электричеством. Также устройство защиты необходимо для эффективной защиты от возгорания проводки в случае ее неисправности. Принцип работы заключается в обнаружении утечки тока, который в фазном проводе должен соответствовать показателям нулевого. Прибор анализирует показатели входящего и выходящего тока, а при отклонениях осуществляет отключение сети

Устройство защитного отключения что это такое за приспособление и в чем его важность. Это уникальное устройство позволяющее обнаружить даже малую утечку тока, что станет гарантом безопасности людей

Схемы подключения УЗО в однофазной сети

Большинство бытовых потребителей питаются по однофазной схеме, где для их электроснабжения используется один фазный и нулевой проводник.

В зависимости от индивидуальных особенностей сети однофазное питание может осуществляться по схеме:

• с глухозаземленной нейтралью (TT), в которой четвертый провод выполняет роль обратной линии и дополнительно заземляется;
• с совмещенным нулевым и защитным проводником (TN-C);
• с разделенным нулем и защитным заземлением (TN-S или TN-C-S, при подключении приборов в помещении отличия между этими системами вы не обнаружите).

Следует отметить, что в системе TN-C согласно требований п 1.7.80 ПУЭ не допускается применение дифференциальных автоматов, кроме защиты отдельных устройств с обязательным совмещением нуля и земли от прибора до УЗО. В любой ситуации при подключении УЗО следует учитывать особенности питающей сети.

Без заземления

Так как далеко не все потребители могут похвастаться наличием третьего провода в своей проводке, жильцам таких помещений приходиться обходиться тем, что есть. Наиболее простой схемой подключения УЗО является установка защитного элемента после вводного автомата и электрического счетчика. После УЗО актуально подключать автоматические выключатели для различной нагрузки с соответствующим током отключения. Заметьте, что принцип работы УЗО не предусматривает отключение токовых перегрузок и коротких замыканий, поэтому их обязательно устанавливают вместе с автоматическими выключателями.

Рис. 1: Подключение УЗО в однофазной двухпроводной системе

Такой вариант актуален для квартир с небольшим количеством подключаемых приборов. Так как при коротком замыкании в каком-либо из них отключение не принесет ощутимых неудобств, а отыскание повреждения не займет много времени.

Но, в случаях, когда используется достаточно разветвленная схема электроснабжения, в ней могут использоваться несколько УЗО с различной величиной тока срабатывания.

Рис. 2: подключение УЗО в разветвленной однофазной двухпроводной системе

В этом варианте подключения устанавливаются несколько защитных элементов, которые подбираются по номинальному току и току срабатывания. В качестве общей защиты здесь подключается вводное противопожарное УЗО на 300 мА, за ним проводится нулевой и фазный кабель до следующего устройства на 30 мА одно для розеток, а второй на освещение, для ванной и детской устанавливается пара агрегатов на 10 мА. Чем меньший номинал срабатывания используется, тем более чувствительной будет защита – такие УЗО сработают при значительно меньшем токе утечки, что особенно актуально для двухпроводных схем. Однако устанавливать чувствительную автоматику на все элементы также не стоит, так как она имеет большой процент ложных срабатываний.

С заземлением

При наличии заземляющего проводника в однофазной системе применение УЗО более целесообразно. В такой схеме подключение защитного провода к корпусу приборов создает путь для утечки тока при нарушении изоляции проводов. Поэтому срабатывание защиты произойдет сразу при повреждении, а не в случае поражения током человека.

Рис. 3: Подключение УЗО в однофазной трехпроводной системе

Посмотрите на рисунок, подключение в трехпроводной системе производится аналогично двухпроводной, так как для работы устройства требуются только нулевой и фазный проводник. Заземляющий подключается только к защищаемым объектам через отдельную шину заземления. Ноль также может подводиться к общей нулевой шине, с нулевых контактов он разводится проводами к соответствующим приборам, подключаемым в сеть.

Как и в двухпроводной однофазной схеме, при большом количестве потребителей (кондиционера, стиралки, компьютера, холодильника и прочих благ цивилизации) крайне неприятным вариантом является зависание всех вышеперечисленных электронных схем с потерей данных или нарушением их работоспособности. Поэтому для отдельных устройств или целых групп можно установить несколько УЗО. Конечно их подключение обернется дополнительными затратами, но сделает отыскание повреждений более удобной процедурой.