Характеристики узо

Применяя электричество в производственных и бытовых нуждах, необходимо предусмотреть меры, обеспечивающие безопасность и работоспособность проводки и всех приборов. Очевидно, что самой действенной мерой, является установка различных защитных приспособлений. Одним из них является устройство защитного отключения или, сокращенно, УЗО. Знание характеристик этого прибора позволит сделать полезное и правильное приобретение.

Зачем ставить

УЗО призваны обесточивать электрические цепи, если возникает токовая утечка. Иными словами, если ток течет не туда, куда надо. При этом выполняются две задачи:

• защита людей и животных от удара электричеством при появлении пробоя фазы на корпус электрического прибора;
• предупреждение пожаров или возгораний вследствие нарушения изоляции.

Существует перечень правил устройства электроустановок (ПУЭ), согласно которому требуется обязательное применение устройств защитного отключения во влажных помещениях. Необходимо устанавливать УЗО в помещениях для содержания животных, если не смонтировано приспособление выравнивания потенциалов. Характеристики защиты также регламентированы.

Внешний вид

Выглядит УЗО примерно так же, как и автоматический выключатель, но имеет немного большие размеры. Оно может быть двухполюсным для однофазной сети, и четырехполюсным – для трехфазной. Принадлежность к типу сети – одна из основных характеристик.

Информацию об этой и других характеристиках обязательно содержит маркировка УЗО. Значение рабочего напряжения обычно нанесено на корпус чуть выше или чуть ниже токовых характеристик. Особо выделяется кнопка «Тест» для тестирования устройства. Имеется рычаг взвода и клеммы, присутствует индикатор включения.

Как работает отсечка

Главенствующие параметры УЗО – его тип, фазность, номинальный и дифференциальный ток отключения.

В рабочем, включенном состоянии, УЗО как бы сравнивает токи на фазном и нейтральном проводе. При наличии разницы, свидетельствующей о том, что в цепи произошла утечка, УЗО отключается. Разница эта называется дифференциальным током отключения или утечки. Также встречается название «отсечки». Это важная характеристика, которая обязательно наносится на корпус, измеряется в мА (mA, миллиамперы). Выпускают приборы номиналом от 10 мА до 500 мА.

Дифференциальный ток отключения – это как раз та характеристика, которая и отвечает за правильную работу УЗО в цепи. При его достижении УЗО отключается. Он зависит от чувствительности электромагнитного реле.

Для реализации принципа отсекания в УЗО имеется дифференциальный трансформатор из катушек, намотанных на сердечнике в форме тора. Вот краткое описание процесса.

По катушкам во время работы электрической системы протекают фазный и «нулевой» токи. В нормальном состоянии они равны по значению. Соответственно, в катушках они создают магнитные поля, закрученные в противоположном направлении, но равные по абсолютному значению. В результате суммарное магнитное поле в сердечнике будет нулевое.

Если появляется токовая утечка, например, при замыкании проводника на корпус, которого коснулся человек, стоящий на земле, то магнитный поток в нулевой катушке уменьшается. Суммарный магнитный поток в сердечнике становится положительным. Он создает в контрольной обмотке ток, который приводит в действие электромагнитное реле, отключающее УЗО путем разъединения силовых контактов.

Таким образом, такая характеристика, как чувствительность УЗО, будет напрямую зависеть от чувствительности электромагнитного реле.

Так же будет происходить отключение при изношенной изоляции проводов или при отсыревших контактах, когда происходит утечка. Это поможет предотвратить возгорание проводов и кабелей. Из принципа работы УЗО видно, что оно будет защищать человека от поражения, даже если неисправное электрооборудование не заземлено.

Действие при замыкании

Очевидно, что при возникновении короткого замыкания, оно будет распознано, как нагрузка. В этом случае устройство защитного отключения не сработает, так как наличие тока утечки не будет диагностировано. При подключении нагрузки, имеющей большую мощность, чем допустимо проектом электросети, УЗО может просто сгореть, и не выполнить при этом свою функцию.

Для защиты цепей от закорачивания, после УЗО монтируют автоматический выключатель, отключающий питание в случае возникновения тока, превышающего номинал УЗО, или в случае короткого замыкания. В последнее время производятся дифференциальные выключатели-автоматы, объединяющие в своей конструкции УЗО и выключатель. Соответствующие изменения произошли и в характеристиках.

Три основных типа

Разными производителями выпускается великое множество моделей, но все они разделены на три типа:

1. АС для синусоидального переменного тока;
2. А для пульсирующего постоянного (а также для синусоидального переменного);
3. В для постоянного (а также для пульсирующего постоянного и для синусоидального переменного).

Самым простым и недорогим является устройство АС. Оно срабатывает только при возникновении утечек на участках цепей с переменным током.

Для жилых помещений, где установлены приборы, использующие в работе постоянный ток (телевизоры, компьютеры, некоторые осветительные приборы), необходимо применять тип А. Модели эти дороже, но они обеспечат отключение при любой утечке, если ее параметры соответствуют параметрам выбранного УЗО.

Устройства типа В обладают повышенной надежностью, они дороги и используются на промышленных объектах.

Иногда, при последовательном включении нескольких устройств, применяют УЗО селективного действия (S), которые отключаются с минимальной задержкой, позволяющей сработать устройствам, установленным ближе к нагрузке.

Поскольку тип относится к важным характеристикам, его изображают на корпусе в виде прямоугольника. Синусоида внутри прямоугольника – показатель переменного тока (АС). Прямая и пунктирная линии указывают на тип В, в свою очередь А обозначается специальным значком для импульсного тока.

Нагрузка

Следующая характеристика – номинальный ток УЗО, который измеряется в амперах (A). Он обозначает величину тока в цепи, при которой устройство способно выполнять свои функции. Не следует путать эту характеристику с аналогичным параметром выключателя-автомата. Выключатель при достижении током номинальной величины должен отключаться, а УЗО даже при превышении номинальной нагрузки останется включенным, пока не сгорят обмотки трансформатора, если не будет диагностирован ток утечки.

Выпускают УЗО по номиналу тока нагрузки от 16 до 100 А. Для обычной квартиры подойдет устройство на 32 А. Чем больше нагрузка на сеть, тем больший выбирают параметр.

Время срабатывания

При правильном подборе характеристик УЗО, оно будет надежно защищать от поражения электричеством и пожара. Насколько успешной будет защита, зависит от чувствительности и времени срабатывания УЗО.

Время отключения УЗО регламентирует пункт 5.3.12 ГОСТа Р под номером 51326.1 http://docs.cntd.ru/document/1200026544

Таблица 1 показывает время отключения для устройств типов АС и S, в зависимости от величины дифференциального тока. Из таблицы следует, что максимальное возможное время отключения – 0,3 с.

Маркировка

На все изделия наносится маркировка. Она позволяет определить технические характеристики устройства защитного отключения, заявленные предприятием-изготовителем. Умение читать маркировку необходимо для правильного выбора прибора, который в будущем должен обеспечивать безопасность эксплуатации электрических систем.

Содержание маркировки на устройствах защитного отключения определяет в главе 6 вышеупомянутого ГОСТ.

На корпусе устройства указывают:

• торговую марку (название или логотип фирмы);
• номинальный ток, при котором может эксплуатироваться устройство;
• напряжение и его частоту;
• величину тока утечки;
• условный ток короткого замыкания (еще один параметр, не рассмотренный выше, показывающий ток, который способен выдержать защитный прибор в течение времени отключения);
• тип прибора (может отображаться знаком, регламентированным ГОСТ);
• схема подключения;
• температурный диапазон эксплуатации УЗО;
• знак (S), если устройство относится к типу селективных.

Для уверенности в правильной работе устройства защитного отключения необходимо не реже одного раза в месяц проверять на срабатывание отключения, нажатием кнопки ТЕСТ.

Источник: EvoSnab.ru

Основная задача УЗО (Устройство Защитного Отключения)

Основное назначение УЗО это защита человека от поражения электрическим током и от возникновения пожара, вызванного утечкой тока через изношенную изоляцию проводов и некачественные соединения.

Широкое применение также получили комбинированные устройства, совмещающие в себе УЗО и устройство защиты от сверхтоков (короткого замыкания). Такие устройства называются УЗО-Д со встроенной защитой от сверх токов(короткого замыкания), либо просто диффавтомат. Часто диффавтоматы снабжаются специальной индикацией, позволяющей определить, по какой причине произошло срабатывание (от сверхтока или от дифференциального тока).

Устройство защитного отключения: назначение

УЗО — устройство защитного отключения устанавливается в электросети квартиры или дома для выполнения следующих задач электробезопасности:

1. Повышение уровня безопасности при эксплуатации людьми бытовых и аналогичных электроприборов;
2. Предотвращение пожаров из-за возгорания изоляции токоведущих частей электроприборов от дифференциального (остаточного) тока на землю;
3. Для диффавтоматов. Автоматическое отключение участка электрической сети (в том числе квартирной) при перегрузке (ТЗ-токовая защита) и токе короткого замыкания (МТЗ-максимальная токовая защита).

Примечание: В России применение УЗО стало обязательным с принятием 7-го издания Правил устройств электроустановок (ПУЭ).(седьмое издание подготовлено ОАО «ВНИИЭ». Утверждена приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 08.07.02 № 204. Введено в действие с 01.01.03г. )

Как правило, одно или несколько УЗО устанавливаются на DIN-рейку в электрощите.

(О монтаже электрощита в квартире я рассказывал в другой статье блога: Установка электрощитка квартирного)

ПОДВЕДЕМ ПЕРВЫЙ КОРОТКИЙ ИТОГ

В продаже есть два типа УЗО — Устройство защитного отключения:

1. Непосредственно УЗО.
2. И  УЗО-Д(дифференциал)-это УЗО+автомат защиты от короткого замыкания, в «одной упаковке».

Важно!

• Использование УЗО является дополнительным защитным мероприятием, а не заменой защите от сверхтоков при помощи предохранителей, так как УЗО никак не реагирует на неисправности, если они не сопровождаются утечкой тока (например короткое замыкание между фазным и нулевым проводниками. Поэтому УЗО необходимо применять вместе с Автоматами Защиты (предохранителями)
• УЗО может значительно улучшить безопасность электроустановок, но оно не может полностью исключить риск поражения электрическим током или пожара. УЗО не реагирует на аварийные ситуации, если они не сопровождаются утечкой из защищаемой цепи. В частности, УЗО не реагирует на короткие замыкания между фазами и нейтралью.


• УЗО также не сработает, если человек оказался под напряжением, но утечки при этом не возникло, например, при прикосновении пальцем одновременно и к фазному, и к нулевому проводникам. Предусмотреть электрическую защиту от таких прикосновений невозможно, так как нельзя отличить протекание тока через тело человека от нормального протекания тока в нагрузке. В подобных случаях действенны только механические защитные меры (изоляция, непроводящие кожухи и т. п.), а также отключение электроустановки перед ее обслуживанием!

Характеристики УЗО

Теперь разберемся с характеристиками УЗО обозначенных на корпусе устройства.

УЗО — устройство защитного отключения предназначены для защиты человека от поражения электрическим током при косвенном прикосновении (прикосновение человека к открытым проводящим нетоковедущим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением в случае повреждения изоляции), а также при непосредственном прикосновении (прикосновение человека к токоведущим частям электроустановки, находящимся под напряжением). Данную функцию обеспечивают УЗО соответствующей чувствительности (ток отсечки не более 30 мА(миллиампер).

Примечание: В США в соответствии с National Elektrical Code, устройства защитного отключения (ground fault circuit interrupter — GFCI), предназначенные для защиты людей, должны размыкать цепь при утечке тока 4-6 мA(миллиампер) (точное значение выбирается производителем устройства и обычно составляет 5 мА) за время не более 25 мс(микросекунд).В Европе эти значеня для УЗО ,как и у нас составляют 30-100 мА.

УЗО должны срабатывать за время не более 25-40 мс(миллисекунд), то есть до того, как электрический ток, проходящий через организм человека, вызовет фибриляцию сердца — наиболее частую причину смерти при поражениях электрическим током.

В списке ниже приведены значения тока через тело человека и наиболее вероятные ощущения, которые можно при этом почувствовать.

Важно! не пытайтесь это прочувствовать это на себе!

Отсюда второй короткий итог характеристик УЗО

Для защиты человека в бытовых электросетях(однофазный ток  напряжением 220 вольт)  УЗО должны иметь маркировку: ток отсечки не более 30мА,время срабатывания не более 40 мс(миллисекунд). Крупные фирмы производители (такие как АВВ,Legrand) выпускают УЗО для защиты человека, с токами отсечки 10 мА и 30 мА.

На групповые цепи обычно ставят УЗО с током 30 мА. Если поставить УЗО 10 мА, возможны ложные срабатывания (в квартире всегда есть фоновый, естественный ток утечки). 10 мА ставится обычно на одиночных потребителей (стиральную машинку, посудомойку). Если у вас есть душевая кабина, или стиральная машинка установлена в ванной (влажная среда) , применение УЗО с током отсечки 10 мА просто обязательно.

Следует повторить:

• Для влажных и очень влажных помещений(сауны,бани,ванные,душевые) следует применять УЗО с токоми утечки 10 мА(миллиампер)
• Для других помещений достаточно применения УЗО с током отсечки 30 мА(миллиампер)
• В деревянных дамах при проведении электропроводки во избежании пожаров установка УЗО желательна, а лучше сказать просто необходима.

Примечание: В продаже существуют УЗО  с токами отсечки и 100 мА и 300 мА и более. Эти УЗО ( с отключающим дифференциальным током 100 мА, 300 мА и более иногда применяются для защиты больших участков электрических сетей (например, в частном доме или компьютерных центрах), где низкий порог привел бы к ложным срабатываниям. Такие низкочувствительные  УЗО выполняют противопожарную функцию и не являются эффективной защитой от поражения электрическим током.

Классификация УЗО

Теперь отметим ещё ряд моментов. В соответствие с классификацией, УЗО — устройство защитного отключения подразделяют на следующие типы:

Tип AC- УЗО, размыкание которого гарантировано в случае, если разностный синусоидальный ток или внезапно возникает, или медленно увеличивается.

Тип А — УЗО, размыкание которого гарантировано в случае, если синусоидальный или пульсирующий разностный ток или внезапно возникает, или медленно увеличивается.

Третий итог статьи

УЗО типа «А» более дорогой и более универсален, но оба типа «А» и «АС»  превосходно подходят для использования в бытовых электросетях. Поэтому акцентироваться на этом не стоит.

В широкой  продаже в основном бывают УЗО тип АС (на фасаде устройства будет изображен только значек :

Необходимо обратить внимание, что каждое УЗО расчитано на использование в сетях определенной нагрузки,а именно определенный Ампераж, который указывается на фасаде УЗО. Так как УЗО в электросетях используются вместе с автоматами защиты(предохранителями), то еще раз обращаю внимание :ампераж УЗО должен быть выше, чем у автомата на линии.

Схема подключения УЗО

Теперь рассмотрим схему подключения УЗО — устройство защитного отключения,  классическим занулением (ТN-С). Классическое зануление  имеют  большинство домов в РФ, в квартирах этих домов не существует отдельной выделенной линии заземления, то есть, по всей квартире проходят два, а не три провода электропитания.

Примечание: В соответствии с ГОСТ 50571_3-94( Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током):

1. В системе ТN-С не должны применяться устройства защиты, реагирующие на дифференциальный ток УЗО-Д;
2. Когда устройство защиты, реагирующее на дифференциальный ток УЗО-Д, применяют для автоматического отключения в системе ТN-S, PEN-проводник не должен использоваться на стороне нагрузки. Присоединение защитного проводника к PEN-проводнику(независимый проводник заземления) должно осуществляться на стороне источника питания т.е. до устройства защиты, реагирующему на дифференциальный ток( УЗО-Д). На схеме указаны точки подключения УЗО-Д.

Прежде чем осуществить подключение УЗО, я обращаю внимание на то, как работает схема УЗО. В основе принципа работы УЗО  лежит сравнение выпускаемого (ушедшего в квартиру) и впускаемого (вернувшегося из квартиры) тока. Если оказывается, что равновесие нарушено, и приходит меньше, чем уходит, то УЗО отключает электропитание. Если УЗО устанавливается для одной линии, то есть два варианта: поставить после УЗО автомат или же сам аппарат должен иметь встроенный ограничитель максимального тока. Подключение УЗО без автомата приведет к тому , что короткое замыкание или постоянный перегрев может вывести его из строя. Напоминаю: что ампераж УЗО должен быть выше, чем у автомата на линии.

Схема подключения УЗО

Простая схема подключения УЗО выглядит следующим образом

Примечание: На рисунке фазный провод подается на нижнюю клемму вводного автомата. Это не совсем корректно, лучше подавать питание на верхнюю клемму автомата. Хотя замечу, подключение питающих проводов сверху – это просто традиция. Именно ею, а не какой-то технической причиной обусловлена рекомендация подключения сверху. И, хотя с точки зрения техники безопасности, лучше бы подключать везде одинаково, жесткого запрета на подключение снизу – нет. Однако, крайне желательно, чтобы в пределах щита, а еще лучше – на всем объекте, питание подавалось одинаково: либо сверху (везде), либо снизу (везде). Другие схемы подключения можно найти в статье: Схемы электропроводки квартир, 69 схем и 15 проектов.

Ну вот пожалуй и все ,что я хотел рассказать об УЗО — Устройство Защитного Отключения, используемые в бытовых электросетях напряжением 220 вольт. Успехов,Вам в ваших начинаниях!

Специально для сайта: Все про ремонт квартиры

Источник: www.otdelochnik24.ru

Устройство защитного отключения (УЗО) предназначено для отключения цепи в случае появления токов утечки, возникающих при электрическом пробое изоляции проводки, а также в результате прикосновения человека к фазному проводу или корпусу оборудования, оказавшемуся под напряжением из-за электрического пробоя. В этом случае значение тока, приходящего по фазному проводу, отличается от тока уходящего. Разница между этими значениями и будет являться величиной тока утечки, или дифференциальным током. Электрическим проводником для дифференциального тока может быть не только человек, но и любые токопроводящие части, которые электрически соединены с землей. Например, влажная штукатурка, контактирующая с оголенным участком старой проводки и замыкающая ее на землю. При достижении дифференциальным током определенного значения УЗО срабатывает и размыкает цепь. При этом ни тепловой, ни электромагнитный расцепители автоматического выключателя на такое увеличение тока попросту не прореагируют.

Таким образом, УЗО предназначено для защиты людей от поражения электрическим током при неисправностях электрооборудования или при контакте с находящимися под напряжением частями электроустановки, а также для предотвращения возгораний и пожаров, вызванных замыканием на землю. Эти функции не свойственны обычным автоматическим выключателям, реагирующим лишь на перегрузку или короткое замыкание.

Технические характеристики УЗО включают в себя несколько основных параметров, позволяющих определить возможность его применения для защиты разных электрических цепей и сделать правильный выбор устройства: величина тока утечки (ток срабатывания) I_dn, номинальное время отключения УЗО (время срабатывания) Т_n, максимальная величина тока короткого замыкания I_nc, номинальное напряжение U_n, номинальный ток I_n

Номинальный отключающий дифференциальный ток (ток утечки) I_dn основная характеристика УЗО. Данное значение показывает величину дифференциального тока, при котором УЗО должно срабатывать при заданных условиях. Во многих случаях утечки электрического тока на землю, которые возникают вследствие старения либо повреждения изоляции, могут достигать значения в 500 мА. Этой величины часто бывает достаточно для возгорания некоторых легковоспламеняющихся материалов. Ток утечки возникает и в случае прикосновения человека к токоведущей части электрического прибора, а его величина при этом может достигать 200 мА, тогда как для поражения электрическим током достаточно тока силой 30 мА. Таким образом, своевременное срабатывание УЗО при утечке тока до 500 мА должно защитить объект от возгорания, а при токе до 30 мА — человека от поражения электрическим током. В зависимости от назначения номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО выбирается из следующего ряда стандартных величин, который используют производители: 6; 10; 30; 100; 300; 500 мА.

УЗО не может отличать объекты, включенные в его электрическую цепь (будь то человек или электроприбор), и если человек возьмется одновременно за фазу и рабочий ноль, то утечки тока не будет и УЗО не сработает.

Номинальное время отключения УЗО T_n — это промежуток времени с момента возникновения утечки тока до отключения напряжения аварийного участка электрической цепи. В зависимости от характеристики устройства этот параметр обычно не превышает 0,03—0,3 с при дифференциальном токе, равном I_dn.

Номинальный условный ток короткого замыкания I_nc или предельно допустимый ток, УЗО — характеристика, определяющая надежность и прочность устройства, качество исполнения его механизма и электрических соединений при протекании сверхтока (тока короткого замыкания в сети). Иными словами, предельный ток УЗО показывает, насколько прибор устойчив к сверхтокам и какова вероятность выхода УЗО из строя в случае возникновения короткого замыкания в защищаемой цепи. Обычно используются УЗО с предельными токами 3000, 4500, 6000 и 10 000 А.

Номинальное напряжение U_n — значение напряжения, установленное изготовителем УЗО, при котором устройство работоспособно. Чаще всего оно равно 220 или 380 В. Следует отметить, что от напряжения в сети в значительной степени зависит работоспособность электронного УЗО. Номинальный ток I_n — максимальный ток, при котором УЗО сохраняет свою работоспособность продолжительное время (ток нагрузки, который УЗО может проводить в рабочем режиме). Номинальный ток УЗО выбирается из следующего ряда: 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 63; 80; 100; 125 А.

Основным элементом УЗО является дифференциальный трансформатор, который отслеживает разность входящих и выходящих токов, проходящих через прибор. В нормальном режиме, когда утечек нет, дифференциальный ток равен нулю. При возникновении утечек на отслеживающей обмотке дифференциального трансформатора появляется разностное напряжение, которое усиливается и передается исполнительному устройству. Сигнал о наличии дифференциального тока сразу же приводит к разрыву электрических контактов и обесточиванию цепи.

Устройства защитного отключения с номинальным дифференциальным током до 30 мА обеспечивают надежную защиту и в том случае, когда ток протекает через тело человека в результате непреднамеренного прямого прикосновения к токоведущим частям. Такую надежную защиту не может обеспечить никакое другое устройство.

Наряду с техническими параметрами, указанными в паспорте и на корпусе УЗО, большое значение имеют качество компонентов и материалов, из которых оно собрано, а также качество самой сборки. Это в значительной степени зависит от страны происхождения, производителя, торговой марки и цены. Однако независимо от этого следует периодически, не реже чем раз в месяц, проводить проверку УЗО с помощью тестовой кнопки, расположенной на передней панели устройства.

Некоторые производители оснащают УЗО дополнительной индикацией, а также наносят на корпус схему подключения.

В зависимости от характера нагрузки в защищаемой сети устройства защитного отключения подразделяются на следующие типы: АС, А, В, S, G.

УЗО типа АС гарантированно срабатывает только при утечке переменного тока, медленно нарастающей или возникающей внезапно. Если утечка произошла после узла типа выпрямителя, тиристорного регулятора и т. п. и ток является пульсирующим (выпрямленным) или постоянным, то УЗО типа АС с большой вероятностью не сработает. При этом из-за насыщения сердечника постоянным током такое УЗО утратит чувствительность и к утечкам переменного тока, т. е. из-за пульсирующей утечки в одном приборе УЗО может перестать защищать всю линию.

Устройство типа А не имеет недостатков, характерных для УЗО типа АС, и реагирует на переменный синусоидальный и пульсирующий постоянный дифференциальные токи, возникающие внезапно либо медленно возрастающие.

УЗО типа В срабатывает при возникновении переменного, постоянного и выпрямленного дифференциального тока.

УЗО типа S, называемое селективным, как и устройство типа АС, срабатывает лишь при возникновении переменного синусоидального дифференциального тока, но с задержкой времени отключения в пределах от 0,13 до 0,5 с.

УЗО типа G по времени срабатывания занимает промежуточное положение между типом АС и типом S, но с меньшей выдержкой времени.

Каждый из типов УЗО имеет свою область преимущественного применения. Так, в бытовых сетях наиболее широко используются УЗО типов АС и А.

По конструкции УЗО могут быть электромеханическими и электронными.

УЗО могут быть как однофазными, так и трехфазными. В однофазных устройствах сравниваются токи фазы и нуля, в трехфазных УЗО — суммы токов фаз с током в нулевом проводе.

Посмотрите видео

Источник: profstroy.net