Срабатывает ли узо коротком замыкании. Узо - причины срабатывания и как с этим бороться. Принципы работы УЗО

Устройство защитного отключения (УЗО) и дифференциальная защита (Дифавтомат)

В данной статье автор постарается изложить как можно проще назначение, конструктивные особенности, технические характеристики УЗО (электромеханические и электронные) и Дифзащиты, дифференциальные автомата или как принято сокращенно дифавтоматы, а также их различие, примеры схем подключения и т.д .

Начнем с Правил, вернее выдержками из Правил и обратите внимание на выделенный текст (должно, допускается, обязательно, требуется, рекомендуется и т.д., что бы вы сами определились, где обязательно ставить УЗО или Дифавтомат, а где на ваше усмотрение, ставить или нет).

Перейти на страницу ПУЭ 7 выдержки из:

Во общем вывод из Правил такой: УЗО не являться панацей от всех бед с электричеством, а работает в совокупности с другими защитными приборами и при этом может устанавливается согласно Правил где в обязательном порядке, а где не обязательно, но рекомендуется.

Назначение УЗО и дифференциальной защиты:

Устройство защитного отключения УЗО или Диф.автомат применяются для защиты людей от поражения электрическим током в промышленности, сельском хозяйстве, быту и пр. Причем их нельзя рассматривать, как альтернативу другим мерам безопасности, более того стандарт ГОСТ Р-30331.3 относит их к вспомогательным устройствам и дополнительным способам защиты от прямого прикосновения . Для этих целей, а также для защиты от косвенных прикосновений в РФ применяются УЗО-Д с дифф. током отключения порядка 30мс. Устройства с большим дифф. током отключения используются для защиты электрооборудования от последствий токов утечек (пожаров, выхода из строя оборудования).

Прямое прикосновение:
Под прямым прикосновением принимается контакт человеком с частью электропроводки, которая в рабочем режиме находится под напряжением. Иначе говоря, каcание человека открытых проводов, контактов, клемм по которым в нормальном (не аварийном) режимах протекает электрический ток это и есть прямое прикосновение.

Косвенное прикосновение:

Косвенное прикосновение по своей сути более опасно, по сравнению с прямым прикосновением. Если прямое прикосновение это скорее случайность вызванная оплошностью, то косвенное прикосновение происходит при аварийной ситуации и человек заранее не знает, что та или иная конструкция находится под напряжением.

Таблица значений тока поражения и его последствий по воздействию на человека:

Как работает УЗО:

Внутри УЗО находится специальный трансформатор (см. рис. 1), в котором каждый из проводников (L-фаза, N-нуль) создает электромагнитное поле. При нормальной работе они друг друга аннулируют. При возникновении утечки тока, в катушке происходит дисбаланс электромагнитного поля, в итоге, стержень толкает рычаг на выключение. Такое устройство срабатывает на выключение от утечки тока, но не предназначено для защиты от коротких замыканий и перегрузок сети, т.е. само по себе устройство защитного отключения реагирует только на дифференциальные токи и не срабатывает при токах короткого замыкания (фаза-ноль) и токах перегрузки, поэтому необходимо поставить дополнительный автоматический выключатель. На рис. 1 представлена чисто схематическая схема работы УЗО, сам аппарат содержит еще множество элементов – фильтры, для защиты от помех и ложных срабатываний и еще некоторые электронные компоненты, но описанный принцип действия является основным для устройств защитного отключения.

Рис. 2 Рис. 3

Принцип работы УЗО основан на измерении разности токов в проходящих через дифференциальный трансформатор тока проводниках. УЗО измеряет векторную сумму токов, протекающих по контролируемым проводникам (двум для однофазного УЗО, трем и более для трехфазного исполнения). В нормальном режиме работы векторная сумма токов, протекающих через измерительный трансформатор равна 0 (ток, «втекающий» по одним проводникам равен току, «вытекающему» по другим, см. рис. 2), и срабатывания устройства не происходит. При появлении тока утечки (касание человеком фазного проводника, или уменьшение сопротивления изоляции кабельной линии) векторная сумма токов, протекающих через УЗО не будет равна 0, так как появляется ток утечки, который протекает только по фазному проводнику (см. рис. 3), во вторичной обмотке трансформатора наведется напряжение, пропорциональное току утечки, и при превышении определенного порога произойдет срабатывание устройства и отключение защищаемой цепи.

УЗО бывают однофазными и трехфазными. Кроме того, сейчас в продаже присутствуют два различных вида УЗО, отличающихся как по цене, так и по надежности – электромеханические и электронные УЗО, см. Рис.4:

Рис. 4 Схемы и обозначения УЗО

По конструктивному исполнению важно заметить, что:

Однофазные УЗО, которые чаще всего применяются в быту, обычно имеют двухполюсное исполнение, т.е. при установке в электрический щит на DIN-рейку занимают два модуля. Если не рассматривать замену вводного автомата + УЗО на диф.автомат, то обычно последовательно с УЗО устанавливается однополюсный автоматический выключатель. В общем случае связка УЗО + автомат при установке на DIN-рейку будет занимать три модуля, а диф.автомат два модуля (что бывает важно при монтажных работах в щитах для экономии места под автоматы). Получается два в одном: УЗО + Автоматический выключатель = Дифференциальный автомат.

Как выбрать правильно УЗО, электронное или электромагнитное, прежде всего посмотреть технических характеристик устройства, качества изготовления производителя, кроме того, устройства защитного отключения бывают типа А и АС, далее подробно рассказано в следующих статьях:

Перейти на страницу:

Дифференциальный автоматический выключатель:

Дифференциальный автомат (дифференциальная защита от тока и общая защита), предназначен для защиты цепи от утечки тока (аналогично работе УЗО), но преимущество диф. автомата заключается в том, что в него встроен автоматический выключатель, который выполняет функцию защиты цепи от коротких замыканий и перегрузок.

Перейти на страницу:

Не все знают, что такое УЗО, а уж тем более дифференциальный автомат. А это очень нужные и важные устройства, которые решат проблему электробезопасности в доме.

УЗО — устройство защитного отключения, так же называемое дифференциальным выключателем (ВД ). Контролируя проводку при возникновении каких либо утечек, УЗО отключает её. При этом, не защищая электропроводку от перегрузок или короткого замыкания.

УЗО используют:

• Для обеспечения защиты человека от прямого и косвенного поражения электрическим током;
• Для предотвращения пожароопасных ситуаций при утечке тока.

Большинство приборов имеет металлический корпус. Стиральная машинка, микроволновка, электрическая печь, и другие бытовые приборы вследствие своей неисправности могут проводить ток.

Износ, механическое или тепловое воздействие приводят к нарушению изоляции проводника, и может возникнуть замыкание на металлический корпус техники. В этом случае на корпусе появится фаза, равная напряжению сети. Наверняка все когда-либо чувствовали

УЗО обязательно должно быть защищено автоматическим выключателем или предохранителем. Оно работает, в случае если используется электропроводка с защитным проводником РЕ (фаза, ноль, земля)

Работая в паре с автоматом, получается, что одно устройство защищает от утечек, а другое от перегрузок.

Без использования системы заземления человек почувствует лишь кратковременный удар, равный времени срабатывания УЗО.

Когда используется неисправная проводка, или проведён некачественный монтаж, может возникнуть пожар. УЗО предотвратит эту ситуацию, отключив сеть. Выбирать УЗО нужно с уставкой срабатывания от 300 до 500 (мА)

Иногда, розеточная линия может быть перегружена, и специалисты рекомендуют приобретать УЗО с номиналом на один порядок выше, чем номинальный ток аппарата защиты. К примеру, вводной аппарат на квартиру имеет показатель 50(А), соответственно, УЗО устанавливаем по показателю 63(А).

Существует стандартный ряд номинальных дифференциальных токов в УЗО: 6 (мА), 10 (мА), 30 (мА), 100 (мА), 300 (мА) и 500 (мА).

Что такое дифференциальный автомат

Говоря простым языком, дифавтомат - это автоматический выключатель дифференциального тока (АВДТ ). Это устройство соединяет в себе возможности УЗО и автоматического выключателя. Получается, два в одном.

Дифавтомат используют для:

• Защиты электрической сети от перегрузки и замыкания;

• Предотвращения всевозможных утечек, связанных с неисправностью электропроводки, бытовой техники и попадания человека под напряжение.

Типы УЗО и дифавтоматов

УЗО и дифавтоматы разделяют по следующим признакам:

1. По роду утечки дифференциального тока

• Тип АС , при котором устройство мгновенно срабатывает на утечку переменного тока;
• Тип А , срабатывающий на утечку переменного и постоянного тока, универсальный вариант, но более дорогой;
• Тип В , который используется для промышленных объектов.

2. По выдержке времени

• Селективный тип S , который подключают когда в линии используют несколько УЗО, и который срабатывает, если групповое УЗО отключится;
• Тип G так же селективный и имеет выдержку времени для срабатывания от 0,06-0,08 (с).

Все обозначения типов УЗО и дифавтоматов производитель указывает на корпусе

3. По типу срабатывания

• Электромеханические — не зависят от сети, а источником их срабатывания будет дифференциальный ток;
• Электронные — зависят от напряжения сети, и для срабатывания им нужен внешний источник. Производители встраивают в него электромагнитное реле, тем самым отключая цепь нагрузки.

4. По числу полюсов

• Двухполюсные — используют в однофазной сети, для предотвращения пожара. Выпускаются на номинальное напряжение 230 (В);
• Четырёхполюсные — для трехфазной сети. Рассчитаны на номинальное напряжение 400 (В).

5. По конструкции

• Переносные — устанавливаются на место розетки или подключаются к ней, а к ним подсоединяются бытовые приборы;
• Стационарные.

Как правильно выбрать УЗО и дифавтомат

Эти устройства очень похожи, но производители сразу обозначают, что перед вами на лицевой стороне или крышке сбоку. В магазинах вы найдёте устройства таких фирм как IEK, EKF, TDM, АВВ, Legrand, Schneider Electric и других.

Ценовой диапазон у них может быть разным, в зависимости от типа работы и конструкции. К примеру, переносные УЗО удобны в использовании, и цена на них выше, чем на стационарные. А хороший дифавтомат стоит дешевле, чем УЗО в комплекте с обычным автоматом. Но процесс ремонта при поломке УЗО с автоматом выйдет дешевле, так как меняется либо один, либо другой элемент. При поломке дифавтомата придётся заменить его целиком. Но, удобство в монтаже и надёжность цепи дают ему преимущество.

При выборе нужно обратить на паспорт аппарата и сертификат на пожарную безопасность, т.к зачастую встречаются подделки.

Также следует обратить внимание на:

• Маркировку . Если на корпусе указана величина номинального тока без других обозначений и букв — это УЗО. Если перед величиной тока указана буква В, С или D — это дифференциальный автомат.

• Схему . Внимательно посмотрите — на УЗО : овалом обозначен дифференциальный трансформатор. На схеме дифавтомата помимо овала видно обмотку электромагнитного и теплового расцепителей, которая как раз и реагирует на замыкания и перегрузку. Всё просто.

Совет. Выбирайте дифавтомат на тех участках, где повышено напряжение — котельная, хозблок. УЗО + автомат — линии освещения, группы розеток. Если говорить про квартирную проводку — то тут нет принципиальной разницы, что выбирать.

Ванная комната и баня это места повышенной опасности, поэтому там стоит использовать установку УЗО с дифференциальным током в 10 (мА), при отдельной линии. При совмещённой линии, например, с коридором следует использовать УЗО с уставкой 30 (мА).

Р. S.
Среди наших читателей, наверняка, имеются специалисты, глубже знающие тонкости данного вопроса. Будем рады и признательны, если вы оставите в своих комментариях какие-то исправления и уточнения.

Как работает УЗО:

Все УЗО относятся к категории электронной защитной аппаратуры. Тем не менее, по своему функциональному назначению, устройство защитного отключения значительно отличается от стандартных автоматических выключателей. В чем же их различие, и как работает УЗО в сравнении с автоматом?

Всем известно, что с течением времени, происходит старение изоляции проводов. Могут возникнуть ее повреждения, а контакты, соединяющие токоведущие части, постепенно ослабевают. Эти факторы, в конечном итоге, приводят к утечкам тока, из-за которых происходит искрение и дальнейшее возгорание. Нередко, таких аварийных фазных проводов, находящихся под напряжением, могут нечаянно коснуться люди. В этой ситуации, удар током представляет серьезную опасность.

Назначение УЗО

Устройства защитного отключения должны реагировать даже на незначительные кратковременные утечки тока. В этом и заключается их основное отличие от автоматических выключателей, срабатывающих только при перегрузках и коротких замыканиях. У автоматов очень высокая время-токовая характеристика срабатывания, тогда как УЗО срабатывает практически мгновенно, при наличии даже самого минимального тока утечки.

Основным предназначением УЗО является защита людей от возможных поражений электротоком, а также предотвращение опасных утечек тока.

Принципы работы УЗО

С технической точки зрения, любое УЗО является быстродействующим выключателем. В основе принципов работы устройства защитного отключения лежит реагирование датчика тока на изменяющийся , протекающий в проводниках. Именно по этим проводникам и происходит подача тока на электроустановку, которую защищает УЗО. На сердечник производится намотка дифференциального трансформатора, который и является датчиком тока.

Для определения порога срабатывания УЗО, имеющего определенное значение тока, применяется высокочувствительное магнитоэлектрическое реле. Надежность релейных конструкций считается достаточно высокой. Кроме релейных, в настоящее время стали появляться электронные конструкции устройств. Здесь пороговый элемент определяет специальная электронная схема.

Однако, обычные релейные устройства представляются более надежными. Приведение в действие исполнительного механизма как раз и осуществляется с помощью реле, в результате, происходит разрыв электрической цепи. Данный механизм состоит из двух основных элементов: контактной группы, рассчитанной на максимальный ток и пружинного привода, производящего разрыв цепи, при возникновении аварийной ситуации.

Чтобы проверить исправность устройства, внутри него существует специальная цепь, искусственно создающая утечку тока. Это приводит к срабатыванию прибора и дает возможность периодически проверять его исправность, не вызывая специалистов по проведению электроизмерений.

Непосредственная работа УЗО осуществляется по следующей схеме. Следует рассмотреть ситуацию, когда система электроснабжения работает нормально и токи утечки отсутствуют. Рабочий ток проходит через трансформатор и производит наведение магнитных потоков, направленных навстречу друг другу и одинаковых по величине. При их взаимодействии ток во вторичной обмотке трансформатора имеет нулевое значение, и срабатывания порогового элемента не происходит. Когда появляется утечка тока, то происходит нарушение баланса токов в первичной обмотке. Из-за этого, во вторичной обмотке появляется ток. Благодаря этому току, срабатывает пороговый элемент, а исполнительный механизм приводится в действие и обесточивает контролируемую цепь.

С технической точки зрения устройство защитного отключения состоит из пластмассового корпуса, устойчивого к возгоранию. На его задней части имеются специальные замки под установку на в электрическом щитке. Кроме уже рассмотренных элементов, внутри корпуса установлена дугогасительная камера, нейтрализующая электроразрядную дугу. Для подключения проводов используются зажимы.

Параметры срабатывания УЗО

Для правильного выбора уставки срабатывания устройства, следует помнить об опасности переменного тока для человека. Под его действием наступает фибрилляция сердца, когда сокращения равны частоте тока, то есть, 50 раз в секунду. Такое состояние вызывает ток, начиная со 100 миллиампер.

Поэтому, уставки, при которых срабатывает УЗО, выбираются с запасом на уровне 10 и 30 миллиампер. Самые низкие значения используются в помещениях с повышенной опасностью, например, в ванных комната. Наиболее высокие уставки составляют 300 мА. УЗО с такими уставками применяются в зданиях, защищая их от возгораний из-за поврежденной .

При выборе УЗО учитывается номинальный ток, требуемая чувствительность и количество полюсов, в соответствии с фазами питающей сети. Необходимо проверять степень термической устойчивости прибора, а также способность к включению и отключению, исходя из расчетных сетевых параметров.

Значение номинального тока для УЗО должно быть выше, чем у автомата. Меньший токовый номинал автомата позволит уберечь УЗО от повреждений при коротком замыкании в цепи.

Как подключить УЗО

Все клеммы на корпусе УЗО промаркированы соответствующими буквами. Клемма N предназначена для нулевого провода, а L - для фазного провода. Поэтому, должны подключаться к своим зажимам.

Также, необходимо учитывать положение входа и выхода и ни в коем случае не менять их местами. Вход расположен в верхней части устройства. К нему подключаются питающие провода, идущие через вводный автомат. Выход располагается в нижней части УЗО и к нему подключается нагрузка. Если перепутать положение входа и выхода, то возможны ложные срабатывания устройства защитного отключения или его полный отказ от работы.

Монтаж УЗО производится в вместе с обычными автоматическими выключателями.Таким образом, приборы, установленные вместе, обеспечивают защиту не только от коротких замыканий и перегрузок, но и от токов утечки. Одновременно, находится под защитой и само УЗО, которое подключается за вводным автоматом.

Подключение устройства защитного отключения в квартире или частном доме имеет свои особенности. Для квартир, где используется однофазная сеть, схема подключения УЗО собирается следующим образом, соблюдая определенную последовательность: вводный автомат=>прибор учета электроэнергии=>само УЗО с током утечки 30 мА=>вся электрическая сеть. Для потребителей с большой мощностью рекомендуется использовать собственные кабельные линии с подключением отдельных устройств защитного отключения.

В больших частных домах, схема подключения защитных устройств отличается от квартир, в силу своей специфики. Здесь все приборы подключаются следующим образом: вводный автомат=>прибор учета электроэнергии=>вводное УЗО с селективным действием (100-300 мА)=>автоматические выключатели для отдельных потребителей=>УЗО на 10-30 мА на отдельные группы потребителей.

УЗО ошибки при подключении

Правильное подключение защитных устройств является залогом надежной работы всей электрической сети.

УЗО - устройство защитного отключения . Многие наверняка слышали, а кто-то возможно и знает что это такое за устройство, для чего оно и как оно работает. Не особо вдаваясь в дебри физики, вкратце попытаемся разобраться в устройстве, принципах работы этого самого простым человеческим языком.

Итак, как видно из самого название, устройство это создано для защиты от поражения электрическим током . Принцип работы устройства основан на сравнении токов по проводникам на входе и выходе из устройства. Токи должны быть равны. Если есть небольшая разница, устройство это «видит» и немедленно отключает нагрузку от сети. Время срабатывания, по стандартам, должно быть не более 15-25 мс.

К примеру, если произошел пробой изоляции на корпус, и не важно, фазный это провод или ноль, в любом случае, при прикосновении человека к корпусу прибора, произойдет через тело человека, на что УЗО немедленно отреагирует и отключит поврежденный прибор, тем самым сохранив человеку жизнь. Вот, пожалуй, самый простой и понятный пример, для человека далекого от физики.

Теперь, собственно, и приступим к обзору причин, вследствие которых, на практике, и происходит срабатывание УЗО.

Как мы выяснили ранее, УЗО срабатывает, когда происходит утечка токов . Такую утечку могут вызвать трещины в изоляции изношенных проводов в старых зданиях. В данном случае срабатывание защиты предотвращает возникновение пожара.

Что же делать в этом случае? Ответ один - искать возможное место утечки токов . Можно, конечно же, обойтись и более простыми методами, например, просто исключить из цепи УЗО, но к чему это приведет, никому не известно.

Проводка может прослужить еще не одно десятилетие, а может привести и к несчастью. А электричество, как известно, шуток не любит и не прощает халатности.

Кроме износа проводов зачастую срабатывание УЗО вызывает износ, и соответственно пробой изоляции в бытовой технике. К примеру, иногда причиной срабатывания УЗО могут послужить старые холодильники, стиральные машины и т.д.

Иногда, в 50 % случаев, избавиться от срабатывания УЗО помогает манипуляция с вилкой и розеткой, то есть, просто переверните вилку в розетке.

Видео по теме. УЗО может отключаться также при ошибочном подключении. Причины срабатывания УЗО - ошибки в монтаже. Основные ошибки рассматриваются в этом видеоролике.

• 40 % смертей из-за бытовых проблем с электричеством приходится на детей до 9 лет.
• 50 % пожаров происходит из-за короткого замыкания.
• 12 человек погибают ежедневно от пожаров в жилых помещениях.
• 10 млн квартир в России подвержены риску возникновения проблем с электричеством.

Трагедии происходят по многим причинам, но основная - это пренебрежение защитной автоматикой на этапе планирования схемы домашней электросети.

В настоящее время используются три уровня защиты от проблем с электричеством: автоматические выключатели (АВ), устройства защитного отключения (УЗО), дифференциальные автоматические выключатели (дифавтоматы).

Автоматические выключатели

Они разрывают электрические цепи при коротком замыкании или повышенной нагрузке на электропроводку.

Важно знать: АВ защищают от пожара и короткого замыкания, но не спасают от поражения током!

Автоматические выключатели устанавливаются в распределительном щите. Они группируют бытовые приборы по мощности и месту расположения в доме. Например, группа из десяти ламп накаливания по 100 Вт каждая потребляет суммарный ток мощностью 1000 Вт и силой 4,5 А (сила тока тоже суммируется). Значит, для этой группы нужно использовать защитный автомат с номинальным током не больше 6 А. Если при аварии нагрузка вырастет выше 6 А, автомат отключит повреждённый участок.

Для каждой группы электропотребления рекомендуется ставить отдельный автомат. Например, для группы верхнего освещения на кухне, для посудомоечной или стиральной машины, для кухонных розеток и т. д. Это удобно: если случится проблема на одном из участков сети - отключится именно он, а не вся квартира.

Ниже в таблице приведён пример подбора автоматических выключателей и УЗО от Schneider electric серии Easy9, исходя из мощности потребителей, номинального тока и типа отключения.

УЗО

Когда включается любой электроприбор, сила тока в сети кратковременно возрастает (пусковой ток). У одних приборов он меньше (чайник), у других больше (холодильник). Эта функция автомата предотвращает ложные срабатывания при включении/выключении потребителей тока.

Нажмите на изображение, чтобы раскрыть таблицу

От поражения током спасает УЗО - автоматическое устройство отключения. Это второй уровень безопасности. Например, по ряду причин произошла утечка тока, и под напряжением оказывается металлический корпус стиральной машины. Корпус изолирован, и ничего ужасного не произойдёт до тех пор, пока человек не прикоснётся к нему, - тогда ток пройдёт в «землю» сквозь тело человека и нанесёт серьёзную травму. Но если для подключения стиральной машины использовано УЗО, то в момент появления утечки тока на корпус машины сработает автоматика, цепь разорвётся и опасность будет устранена. Если человек случайно прикоснётся к части электрической сети под напряжением, УЗО также отключит питание этой цепи до того, как человек получит удар током, тем самым сохранив жизнь и здоровье.

Главный критерий выбора УЗО - это чувствительность к токам утечки (указан на корпусе в мА) Наиболее чувствительные - 10 мА, такие устанавливаются во влажных помещениях и детских. В остальных бытовых помещениях принято использовать устройства на 30 мА (см. таблицу).

Отдельного разговора заслуживают противопожарные УЗО, которые имеют более низкую чувствительность к токам утечки - как правило, 100 или 300 мА. Устанавливаются такие УЗО, как правило, в самом начале электрической сети и предотвращают ситуации, когда значительный ток утечки может нагреть, например, оболочку провода или часть стены, по которой этот провод проложен, и вызвать возгорание. Более низкая чувствительность позволяет организовать согласованную работу с другими УЗО, установленными ниже, и избежать ложных отключений электрической сети.

Дифференциальные автоматические выключатели

Дифавтоматы сочетают в себе функции УЗО и автоматического выключателя. Они являются универсальными устройствами, защищающими как от тока короткого замыкания и перегрузки, так и от поражения электрическим током (или пожара). Это решение является более компактным, чем автомат и УЗО по отдельности. Такая компоновка позволяет уменьшить размеры электрического щита, при этом обеспечив требуемый уровень защиты. Кроме того, в ряде случаев, использование дифавтоматов является ОБЯЗАТЕЛЬНЫМ. Например, действующие нормативные документы требуют применения дифавтомата на вводе электрической сети деревянных домов.

Теперь вы разобрались в этом вопросе и знаете, как защитить своих близких и свой дом. Но! Выбирая оборудование, обязательно консультируйтесь со специалистом! Инженеры «Шнейдер электрик» будут рады помочь вам.