Устройство защитного отключения:принцип действия как выбрать

Помимо автоматических выключателей, встречающихся в электрощитах, есть еще одно популярное средство для обеспечения безопасности.

Устройство Защитного Отключения или УЗО – это электрическое изделие, основной целью которого служит защита электроцепи. Устройство позволяет оперативно фиксировать дифференциальные токи и размыкание электрической цепи при появлении утечки и нарушении изоляции в проводах или электроприборах. Таким образом аппарат обеспечивает профилактику пожарных ситуаций и является защитой от поражения электрическим током людей. Допустим, вы случайно уронили фен в воду – УЗО быстро обнаружит утечку тока и оперативно отключит напряжение во всей сети, что обезопасит вас от электрошока или пожара.

Аппарат способен включать и отключать электрические цепи, тем самым производя их коммутацию.

Как могут возникать утечки? Во-первых, этот может быть спровоцировано при прикосновении токопроводящих элементов или металлических приборов, которые из-за определенных дефектов попали под высокое напряжение. Во-вторых, утечка может случиться из-за неграмотной изоляции электрической проводки, которая возникает по причине недобросовестных монтажных работ. Так, перечисленные причины могут стать необратимыми для человека последствиями и привести к удару током или возгоранию проводки. Именно УЗО способствует разъединению электрической цепи до того момента, когда величина тока достигнет опасного значения.

Правила устройства электроустановок обязывают ставить аппараты защитного отключения для санитарно-технических кабин, ванных и душевых, а также для устанавливаемых снаружи штепсельных розеток.

Принцип работы УЗО

Обратимся к защитному аппарату и более детально рассмотрим его устройство и принцип работы. Главный рабочий компонент аппарата – это встроенный дифференциальный трансформатор, который производит уравнивание значения тока в проводнике по направлению к нагрузке и значение, возвращаемое в сеть. Эти два значения должны быть равны между собой, а сумма магнитного потока должна иметь нулевой показатель. Рассмотрите приведенную ниже схему, в которой показана активация лампочки через УЗО.

Рисунок наглядно показывает, что ток I1 и I2, равно как и создаваемые ими магнитные потоки, движутся по направлению друг к другу и при одинаковых значениях входящего и выходящего токов уравновешиваются, тем самым создавая нулевой суммарный магнитный поток. Это обуславливается законом электромагнитной индукции, который гласит: «Для любого контура индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур, взятой со знаком минус».

Также устройство УЗО включает в себя такие элементы как:

• Контрольное магнитоэлектрическое реле, действие которого основано на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита с током в обмотке, подведенным извне.

• Соленоид управления основными контактами – обмотка в виде цилиндра.

• Элементы диагностики.

Виды и типы УЗО

Современный рынок электроприборов представлен немаленьким ассортиментом моделей УЗО. Чтобы разбираться в многообразии аппаратов и правильно выбирать УЗО под определенную ситуацию, важно ориентироваться в их технических характеристиках и типах.

По принципу срабатывания различают:

• Электромеханические УЗО – это устройство, для срабатывания которого достаточно появления лишь дифференциального тока в поврежденной цепи. Электромеханические устройства являются более дорогими и более безопасными.

• Электронные УЗО зависят от рабочего напряжения сети: для обеспечения полного отключения аварийного участка электроцепи им нужна сеть в качестве внешнего источника, чтобы запитать встроенную в него электрическую схему с электронным усилителем. При обесточенной сети электронное УЗО не сработает от возможной утечку. Такой тип аппарата менее надежен, поэтому и пользуется меньшим спросом.

• Селективные УЗО – это такой тип устройств, которые имеют возможность выбирать только дефектный участок, отключая его от рабочей электроцепи. Таким образом, при возникновении утечки в одной из комнат, отключение произведётся не во всей электропроводке, а именно в помещении, где произошла аварийная ситуация. Именно избирательность является ключевым моментов в этом типе УЗО.

• Противопожарные УЗО – такое устройство предназначено для установки в щитах учета или в этажных распределительных щитах. Их главная цель заключается в защите вводного кабеля или линий потребителей без дифференциальной защиты.

По роду утечки УЗО делят на:

• Тип «АС»: такое УЗО является наиболее распространённым и доступным. Оно рассчитано на реагирование при утечке исключительно переменного тока.

• Тип «А»: устройства такого типа обладают повышенной чувствительностью при взаимодействии с переменным и пульсирующим постоянным током утечки, являются более дорогостоящим вариантом.

• Тип «В»: обширный вид защитного отключения, который определяет появление токовой утечки в контролируемой цепи постоянного, переменного или выпрямленного тока. Чаще всего применяется в промышленности. Более дорогой вид, поэтому редко используется в домах он не используется ввиду его высокой стоимости.

• Тип «S»: схема такого прибора означает селективную защиту, которая оснащена функцией задержки отключения для срабатывания нижестоящих УЗО.

На рисунке вы можете посмотреть, как обозначаются типы АС, А и В на корпусе УЗО:

Таким образом, самым надёжным вариантом являются УЗО типа «А». Практически все бытовые приборы оснащены импульсными блоками питания, для которых ЛУЧШЕ подойдут устройства типа «А».

По числу полюсов различают два вида устройств защиты:

• Двухполюсное УЗО (2Р) – это приборы, применяемые только в однофазной сети.

• Четырехполюсные УЗО (4Р) – это устройства, применяемые в трехфазной сети.

Основные технические характеристики

Технические характеристики УЗО включают в себя несколько основных признаков, на основании данных которых можно сделать правильный выбор устройства, которое будет защищать различные электрические цепи. Основные данные об устройстве нанесены на передней части корпуса. Расшифровка маркировки представлена на рисунке:

Помните о том, что устройство с неправильно подобранными характеристиками, может повлечь неприятные последствия. Например, возможно неверное распознавание, когда небольшая утечка будет восприниматься аппаратом как серьезная аварийная ситуация. 

Пошаговые правила выбора защитного аппарата

• Шаг первый: выяснить, какое число УЗО нужно устанавливать в электрощиток. Вы должны понимать, достаточно ли вам будет одного УЗО на весь дом или лучше обеспечить защиту для каждой линии. Наиболее популярный и выгодный вариант – установить ОДНО вводное УЗО. Также важно осуществить установку устройств защитного отключения на все приборы, имеющие контакт с водой. Для металлических светильников следует оборудовать УЗО на всю осветительную группу. 

• Второй шаг: учитывайте класс напряжения. Для однофазной сети 220V подойдёт двухполюсный аппарат. При трёхфазной сети 380V вы можете выбрать как одно четырёхполюсное, так и три двухполюсных УЗО на каждую фазу.
  
• Третий шаг: выбор УЗО по типу конструкции. Мы уже отмечали ранее, что более надёжным является электромеханическое устройство. Различить их можно по условному символу в виде буквы «А» в треугольнике, изображенном на схеме. Если «А» есть – это электронное УЗО, если нет – электромеханическое.
  
• Четвертый шаг: выбор УЗО по типу. Тип АС гарантирует защиту от утечки только в сетях переменного тока. Например, тип А актуален для телевизоров, компьютеров. S или G для щитов с несколькими УЗО. Тип B используют в промышленности, где кроме других видов утечек, есть утечки выпрямленного тока.
  
• Пятый шаг: выбор аппарата по току утечки. Этот показатель означает чувствительность аппарата. 10мА – для приборов, контактирующих с водой. Выбор нужно остановить на 30мА, если приборы «водной» группы одновременно находятся на единой линии (например, при едином УЗО на всю душевую комнату). 30мА – такое значение подойдёт для всех остальных групп освещения и розеток в помещении. 300мА – это противопожарное УЗО применяют обычно в домах частного сектора.
  

• Шестой шаг: допустимый номинал установочного сопротивления УЗО должен соответствовать или быть на один уровень больше тока, который производится защитой рассматриваемого участка электрической цепи. Например, при номинале тока автомата 10А, номинал тока УЗО должен быть равен 16А. В случае большого количества потребителей с разными автоматами, подключенными к одному устройству защитного отключения, нужно считывать сумму их токов.

• Седьмой шаг: условный ток короткого замыкания должен иметь значение от 6000А. Номинальный условный ток короткого замыкания – это такая величина тока, которую устройство выдерживает, не теряя своей работоспособности.
  
• Восьмой шаг: параметр «коммутационная способность» должен составлять 500А или быть в десять раз больше номинального тока.
  
• Девятый шаг: учитывайте показатели температурного режима, который обозначается на корпусе устройства. В помещениях обычно используют УЗО, которые рассчитаны на действие при температуре от -5С до +40С. Условия для улицы немного другие - здесь можно выбирать аппараты, функционирующие при t от -25С до +40С.
  
• И, наконец, десятый шаг: обращайте внимание на фирму-производитель, которая давно зарекомендовала себя как надежную компанию в сегменте электроприборов.
  

Особенности монтажа

Первое, что нужно определить – непосредственно место для монтажа защитного аппарата. Это может быть щит, который выполнен в виде металлической незакрытой коробки и расположен на удобной для эксплуатации высоте, или шкаф с закрывающейся дверцей.

Далее рассмотрим основные правила, которые помогут грамотно подключить УЗО:

• Начинать монтаж можно только после отключения электропитания.

• Важно четко следовать схеме.

• Провода нужно подключать согласно цветной маркировке. Концы проводов должны быть зачищены на 0,5 см и зафиксированы посредством винтов.

• УЗО, автоматы, реле напряжения необходимо крепить на ДИН-рейке. Для их фиксации зацепитесь верхним зажимом, отверткой отогните нижний зажим и надавите на устройство, когда оно станет на место, отпустите нижний зажим.

• Подписывайте все защитные устройства в щитке, чтобы знать, какие приборы через них подключены.

• Первым к входным проводам подключается автомат, только после него монтируются все остальные устройства.

Схемы подключения УЗО

Подключение УЗО в однофазной двухпроводной системе

Подключение УЗО в разветвленной однофазной двухпроводной системе

Подключение УЗО в однофазной трехпроводной системе

Подключение УЗО в двухфазной системе

Подключение УЗО в трехфазной системе

Чтобы обезопасить себя во время подключения соблюдайте элементарные правила электробезопасности.