Узо - что это такое и зачем оно нужно

Что и от чего защищает УЗО

Начнем с того, что УЗО стало применяться совсем недавно. Буквально лет двадцать тому назад его нигде не использовали, поэтому и сегодня в домах старой постройки он не стоит. И самое главное, что никто из хозяев квартир и домов не собирается его устанавливать. А зря. Поэтому стоит разобраться с вопросом, что такое УЗО в электрики и какая его роль в безопасности эксплуатации бытовых приборов.

Устройство защитного отключения

Многие могут сказать, а зачем тогда устанавливается автоматический выключатель, не повторяет ли УЗО его функции? Не повторяет – это однозначно. Во-первых, автоматический выключатель, установленный в щите, является защитным устройством, которое размыкает подающую сеть напряжения, когда в ней появляется перегрузка или короткое замыкание. То есть, автомат защищает саму сеть. Во-вторых, УЗО – это прибор, который защищает людей от воздействия тока. Каким образом, то есть, для чего нужно УЗО?

Все дело в том, что любые бытовые приборы, которыми мы пользуемся ежедневно, а также электрическая проводка, имеют определенный срок эксплуатации. После последнего есть большая вероятность выхода из строя изоляции электронесущих участков. То есть, ток начинает двигаться не по заданному контуру, а на землю, если создать условия соединения проводки с землей. Проводником в этом случае чаще всего становится сам человек.

К примеру, стандартная ситуация, когда в любом бытовом приборе (пылесос, стиральная машинка, электрочайник и так далее) пробило проводку, и ток стал действовать на корпус прибора (по сути, это оголенный провод под напряжением). Если человек одной рукой возьмет этот прибор, а при этом будет стоять на влажном полу босиком, то его ударит током. И таких примеров, где проводником может стать не только пол, но и другие части здания или коммуникационные системы достаточно много. Получается так, что в быту получить удар током можно неожиданно, не зная откуда он прошел. И для этого необязательно ковыряться в розетке. Именно поэтому, чтобы не получилось таких неприятностей, и устанавливается устройство защитного отключения.

Что такое УЗО

Конечно, заземляющий контур, если он предусмотрен в квартире или дома, а также установленные розетки с заземлением могут спасти от удара током. Но к сожалению, не везде они установлены, а заземление не во всех домах предусмотрено. Так что без УЗО не обойтись.

То есть, получается так, что устройство защитного отключения срабатывает, если появляется именно ток утечки. В том случае, если человек двумя руками возьмется за два оголенных провода, торчащих из розетки, то оно не сработает уж точно. Потому что в этом случае человек выступает в роли нагрузки, а на это должна реагировать автоматические выключатели. Теперь, наверное, становится понятным основное применение УЗО.

Как подключить УЗО без заземления?

УЗО работает довольно просто, то есть принципы наверняка понятны практически каждому

И каждый должен осознать важность использование такого оборудования, если не хочется столкнуться с ударами тока. Необходимо обязательно устанавливать устройство вне зависимости от того фактора, используется ли в доме заземление или нет. Помимо всего этого при использовании двухпроводной системы питания монтаж устройства защитного отключения тем более является обязательным фактором

Ни в коем случае не надо прислушиваться к советам разных людей, что в этой сети устройство не сможет нормально функционировать или же просто будет срабатывать постоянно

Помимо всего этого при использовании двухпроводной системы питания монтаж устройства защитного отключения тем более является обязательным фактором. Ни в коем случае не надо прислушиваться к советам разных людей, что в этой сети устройство не сможет нормально функционировать или же просто будет срабатывать постоянно.

Перед началом проведения работ по подключению УЗО без предварительного заземления нужно запомнить один немаловажный момент.

Особенностью подобных устройств защитного типа можно назвать отсутствие специальной защиты от перегрузок. По этой причине в обязательном порядке требуется качественная комбинация их с традиционными «автоматами». Схема подключения в таком случае может быть самой разнообразной.

Принято различать пару основных вариантов. Существует возможность установки одного общего защитного устройства на целый дом, что в свою очередь позволить обезопасить даже прикроватные светильники. Однако устройства, которые в состоянии пропускать через себя около шестидесяти ампер обычно стоят намного дороже в отличие от своих менее мощных аналогов. Также в случае срабатывания реле будет не очень просто обнаружить причину. Придется произвести проверку каждого электрического прибора.

Если электричество одновременно пропадет сразу в целом доме, то это наверняка повлечет за собой большое количество разнообразных неудобств, например, пропажа несохраненных документов на компьютере, проблемы с климатической техникой, стиральными машинками, водонагревательными баками и так далее.

Если все-таки было принято решение установки одного устройства на всех, схема подключения без заземления будет особенной.

Еще одним вариантом является монтаж отдельного устройства, которое будет не таким мощным. Его можно установить на каждую линию, которая является потенциально опасной, например, на кухню, в подвал, в гараж, в ванную комнату и т.д. В этом случае в щитке нужно будет подготовить большее количество свободного места. Также не стоит забывать о том, что стоимость трех-четырех устройств наверняка окажется более высокой, чем одного более мощного устройства. Но при этом можно в значительной степени повысить уровень надежности энергосистемы. Также заметно упрощается поиск причины возникновения проблем. Он обычно занимает немного времени, так как осмотреть надо не более пары розеток.

Нужно по возможности подходить к подбору мощности максимально рассудительно. Нужно выбирать немного более мощное устройство, чем автомат, используемый вместе с ним. Это обусловлено тем, что автоматический выключатель обычно срабатывает не совсем сразу. Существует и возможность поломки из-за превышений номинального тока.

Обозначения в эл. схемах

На данный момент в ГОСТ нет каких либо рекомендаций относительно условных графических обозначений УЗО и дифференциальных автоматов. Изображения обозначений, которые используют в схемах отличаются друг от друга.

По этому, в данной статье, я хочу дать свои рекомендации и предложить вариант обозначений УЗО и дифференциального автомата, который по моему мнению, будет соответствовать функциональному назначению этих электрических аппаратов.

Функционально УЗО можно определить как быстродействующий выключатель, реагирующий на дифференциальный ток – ток утечки в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке.

Обратите внимание

В качестве датчика дифференциального тока и основного функционального элемента УЗО используется трансформатор тока, который часто называют трансформатором тока нулевой последовательности (что не совсем правильно, но думаю приемлемо).

Из выше сказанного следует что изображение условного обозначения УЗО, должно состоять из обозначения выключателя и трансформатора тока нулевой последовательности, сигнал от которого (ток нулевой последовательности), воздействует на механизм отключения контактной группы аппарата.

Этому требованию подходят следующие обозначения:

Дифференциальный автомат, отличается от УЗО тем, что совмещает в одном электрическом аппарате два устройства, автоматический выключатель и устройство защитного отключения. По этому можно использовать следующее обозначение:

С использование распространенного обозначения автоматического выключателя

С использованием обозначения автоматического выключателя по ГОСТ 2.755

Буквенно-цифровое обозначение УЗО и дифференциальных автоматов, на мой взгляд, можно наносить на схеме следующим образом:

Где Q1 и QF1 обозначают функции выключателя и автоматического выключателя соответственно и порядковый номер аппарата в схеме. Значение дифференциального тока, обозначает функцию устройства защитного отключения

Второй вариант буквенно-цифрового обозначения, который часто применяется: QD1 для УЗО и QFD1 для дифференциального автомата. И хотя согласно ГОСТ 2.710 код буквы D обозначает схемы интегральные, более подходящего символа в данном ГОСТ нету. Будем считать, что D, от слова дифференциальный.

Данный вариант условных графических обозначений УЗО и дифференциальных автоматов, до момента публикации каких либо рекомендаций в нормативных документах, на мой взгляд является наиболее приемлемым. Поэтому, я решил включить трафареты рассмотренных выше электрических аппаратов в Комплект для черчения электрических схем.

Модельный ряд, производители и цены УЗО

В таблице приведены товары наиболее распространённых производителей УДТ и показаны предлагаемые ими рыночные цены:

Наименование изделия	Торговая марка	Цена, руб.
УЗО IEK ВД1-63 однофазное 25А 30 mА	IEK, Китай	442
УЗО АВВ однофазное 25А 30 mА	АВВ, Италия	536
УЗО АВВ 40А 30 mА однофазное	АВВ, Италия	740
УЗО Legrand 403000 однофазное 25А 30 mА	Legrand, Польша	1177
УЗО Schneider 11450 однофазное 25А 30 mА	Schneider Electric, Испания	1431
УЗО IEK ВД1-63 трехфазное 63А 100 mА	IEK, Китай	1491
Автоматический выключатель IEK ВА47-29 25А	IEK, Китай	92
Автоматический выключатель Legrand 404028 25А	Legrand, Польша	168
Автоматический выключатель АВВ S801C 25А однополюсной	АВВ, Италия	441
АВДТ IEK 34, трехфазное С25 300 mА	IEK, Китай	1335

Как видно из сравнительной таблицы, цена УЗО 25А 30 мА (наиболее востребованного на рынке) зависит от производителя. Так цена УЗО АВВ 25А 30 mА выше китайских аналогов, но ниже чем у таких производителей как Legrand или Schneider Electric. С учетом таких критериев как качество и стоимость, купить УЗО 25А 30 мА предпочтительнее компании АВВ, а необходимый автоматический выключатель можно купить китайского производства или компании Legrand.

Подводя итоги данному экскурсу в мир устройств дифференциального тока, в частности – устройству защитного отключения (УЗО) сделаем акцент на рассмотренных важных моментах.

Ассортимент УЗО и автоматов производителя ABB

Одним из самых эффективных средств защиты человека и животных от поражающего воздействия электрического тока является установка в электроснабжающую сеть устройств защитного отключения – УЗО.

УЗО обладает функцией реагировать на дифференциальный ток утечки, появляющийся при контакте человека с оголенной частью проводки или корпусом какого-либо электротехнического оборудования. Оно может находиться под фазным напряжением из-за повреждения изоляции фазного провода и его контакта с корпусом. Также УЗО реагирует на утечку тока в местах повреждения изоляции проводки, когда это может привести к нагреву и возгоранию.

Однако УЗО не реагирует на явления короткого замыкания в цепи проводки и на превышение мощности в цепи по току. В связи с этим устанавливать устройство необходимо в паре с автоматическим выключателем («автоматом»), который реагирует на короткое замыкание и перегруз по мощности.

Самое важное – всегда соблюдайте правила техники безопасности и осторожность при работе с электроприборами и техникой. Как можно чаще производите визуальный осмотр открытых токоведущих элементов электроразводки и подключаемых элементов токоприемников

Назначение УЗО

Электрический ток давно вошел в повседневную жизнь людей. Практически сразу же на передний план выдвинулись вопросы защиты от его поражающих факторов. В первую очередь, были заизолированы токопроводящие части электропроводки и детали токоприемников. Однако изоляция не решила всех проблем, поскольку каждая электрическая схема характеризуется наличием контактных групп и прочих технологических разрывов. Да и сам изоляционный слой постепенно разрушается, открывая свободный доступ к токопроводящим элементам оборудования. Прежде чем рассматривать для чего предназначено УЗО, следует остановиться на мероприятиях, актуальных и в настоящее время.
Следующим, более эффективным средством защиты стало устройство заземляющего контура, когда нейтральные токопроводящие корпуса и части искусственно соединяются с землей с помощью проводника. Тем не менее, данная мера не обеспечила в полной мере действенную и надежную защиту, особенно в сетях электроснабжения жилых домов, где присутствует переменный ток, заземленная нейтраль и напряжение до 1 кВ.

В связи с этим, защитные мероприятия были дополнены установкой специальных устройств дифференциального тока. Эта группа включает в себя приборы с различными способами управления и возможностями регулировок, видами установок и количеством полюсов. Сюда же входит и УЗО устройство защитного отключения, обеспечивающее в первую очередь защиту от замыкания фазного провода на корпус электрооборудования.

УЗО защищает от утечки тока в результате неправильного монтажа проводов, использования скруток вместо распределительной коробки. В этом случае защитное устройство будет постоянно срабатывать до тех пор, пока не будут ликвидированы причины утечек дифференциального тока. УЗО реагирует и на ошибки монтажа в электрощитке, вызывающие неправильное распределение токов и, как следствие, внеплановое срабатывание защитного устройства.

Маркировка

Маркировка наносится на корпус УЗО. В ней указываются:

тип;
напряжение электросети в вольтах;
допустимый ток нагрузки в амперах;
дифференциальный ток в миллиамперах;
допустимая эксплуатационная температура.

Маркировка прибора

На корпус должна быть нанесена также электрическая схема подключения УЗО и автомата. Также указываются типы УЗО, которые маркируются следующими буквами АС, А, В. Буквы указывают, для каких видов напряжений рассчитаны эти устройства.

Если в маркировке указаны буквы «АС», то это значит, что УЗО рассчитано для переменного тока. В маркировке этот тип обозначается волнистой линией. Устройства типа «А» предназначенное для работы в сети пульсирующего постоянного тока и переменного тока. В маркировке обозначается волнистой и выпуклой линиями. УЗО типа «В» применяется для работы в электрических сетях всех видов токов. Обозначается сплошной и прерывистой линиями.

«АС», «А» и «B» типы

Статья по теме:

Назначение и принцип действия УЗО

В отличие от автомата, который предохраняет сеть от перегрузок и коротких замыканий, УЗО предназначено для мгновенного распознавания наличия тока утечки и реагирования путем отключения сети или отдельной электрической линии.

Поскольку эти два защитных прибора отличаются функционально, то оба должны присутствовать в схеме сборки.

Принцип работы УЗО прост: сравнение величин входящей и выходящей силы тока и срабатывание при обнаружении несоответствия.

Схема, показывающая работу прибора в случае, если происходит пробой фазы. Сначала срабатывает реле напряжения (РН), затем контактор (К)

Внутри корпуса автоматического устройства находится трансформатор с сердечником и обмотки с равномерными магнитными потоками, направленными в разные стороны.

При возникновении тока утечки выходной магнитный поток уменьшается, в результате чего срабатывает электрореле и размыкает питание. Это возможно, если человек прикоснется к заземленному прибору и электроцепи. В среднем, на это уходит от 0,2 до 0,4 секунды. Подробнее об устройстве и принципе действия УЗО мы говорили здесь.

Существуют различные типы приборов, предназначенные для сетей с постоянным или переменным током. Одна из важных технических характеристик, которая обязательно присутствует в маркировке – сила тока утечки.

Для защиты жильцов дома выбирают устройства номиналом 30 мА. Там, где есть повышенный риск, например, санузлы с повышенной влажностью, игровые детские комнаты, устанавливают УЗО на 10 мА.

Более высокий номинал, например, 100 мА или 300 мА, предназначен для предотвращения пожара, так как крупные утечки тока способны вызвать возгорание. Такие устройства монтируют в качестве общего вводного УЗО, а также на предприятиях и крупных объектах.

УЗО (слева) не нужно путать с дифавтоматом (справа), который объединяет функции автоматического выключателя и защитного устройства отключения, то есть может срабатывать как от перегрузки, так и от тока утечки

АВДТ компактнее связки защитных приборов и занимает меньше места в электрошкафу, но при его срабатывании труднее найти причину отключения.

Схема установки выбирается в соответствии с поставленной задачей и видом сети – 1-фазной или 3-фазной. Если необходимо защитить дом или квартиру целиком от токовых утечек, УЗО устанавливают на входе силовой линии.

Разновидности по выдержке времени

От обычно УЗО требуется как можно более быстрое отключение при обнаружении утечки тока. Современные аппараты срабатывают за 0,02 – 0,03 сек. Но есть специальные модели, срабатывающие с намеренной задержкой по времени. Их называют селективными.

Селективное УЗО применяют как подстраховку обычных, контролирующих разные розеточные группы. Оно устанавливается на вводе, до разветвления на группы.

Принцип действия состоит в следующем:

пока обычные УЗО функционируют нормально, они в случае утечки тока срабатывают раньше селективного, так что без питания остается только одна розеточная группа;
при выходе из строя одного из обычных УЗО и утечке тока в его группе, сработает селективное.

В квартирах все потребители объединены в одну группу, соответственно, применяется одно обычное и устанавливать селективное нет смысла.

Здесь для подстраховки достаточно установить еще одно обычное. К разделению на группы прибегают при устройстве проводки в частных домах, например, по группе на этаж.

Существует две разновидности устройства с выдержкой по времени:

тип S. Срабатывает в периоде 0,15-0,5 сек. Литера «С» проставляется после указания уставки тока утечки, например, «100С»;
тип G. Срабатывает через 0,06-0,08 сек.

Правила безопасности в процессе работы

Большая часть правил носит общий характер, то есть их необходимо применять в процессе любых электромонтажных работ.

Если вы решили самостоятельно оборудовать распределительный электрощит, перед тем как установить и подключить УЗО, не забудьте:

отключить электропитание – выключить автомат на входе;
использовать провода с соответствующей цветовой маркировкой;
не применять металлические трубы или арматуру в квартире для заземления;
в первую очередь устанавливать автоматический входной выключатель.

Если существует возможность, рекомендуется использовать отдельные приборы для линий освещения, розеток, контуров для стиральной машины и др. В обратном случае достаточно установки общего УЗО.

Для защиты детей все электроустановки из детской комнаты обычно объединяют в один контур и оборудуют отдельным прибором. Вместо УЗО можно использовать дифавтомат

Кроме характеристик самих приборов, важны и параметры других элементов электропроводки, например, сечение электропровода. Его следует рассчитать, учитывая постоянную нагрузку.

Соединять провода между собой лучше с помощью клеммников, а для подключения к приборам – использовать специально предназначенные, промаркированные клеммы, а также схему на корпусе.

Принцип работы УЗО

Принцип работы УЗО. — этим вопросом задаются многие.

Как известно из курса электротехники, электрический ток течет из сети по фазному проводу через нагрузку и возвращается обратно в сеть по нейтральному проводу. Это закономерность легла в основу работы УЗО.

Принцип работы устройства защитного отключения основан на сравнивании величины тока на входе и выходе защищаемого объекта.

При равенстве этих токов I_вх = I_вых УЗО не реагирует. Если I_вх > I_вых УЗО чувствует утечку и срабатывает.

То есть, токи протекающие по фазному и нейтральному проводу, должны быть равны (это касается однофазной двухпроводной сети, для трехфазной четырехпроводной сети ток в нейтрали равен сумме токов которые протекают в фазах). Если токи не равны – значит имеется утечка, на которую и реагирует УЗО.

Рассмотрим принцип работы УЗО более детально.

Основным элементом конструкции устройства защитного отключения является дифференциальный трансформатор тока. Это тороидальный сердечник на который намотаны обмотки.

При нормальной работе сети, электрический ток протекающий в фазном и нулевом проводе создает в этих обмотках переменные магнитные потоки, которые равны по величине, но противоположны по направлению. Результирующий магнитный поток в тороидальном сердечнике будет равен:

Как видно из формулы магнитный поток в тороидальном сердечнике УЗО будет равен нулю, следовательно ЭДС в контрольной обмотке наводится не будет, ток в ней, соответственно тоже. Устройство защитного отключения в этом случае не работает и находится в спящем режиме.

Теперь представим что человек коснулся электроприбора который в результате повреждения изоляции оказался под фазным напряжением. Теперь через УЗО кроме тока нагрузки будет протекает дополнительный ток — ток утечки.

В этом случае, токи в фазном и нулевом проводе не будут равны. Результирующий магнитный поток также не будет равен нулю:

Под воздействием результирующего магнитного потока в контрольной обмотке возбуждается ЭДС, под действием ЭДС в ней возникает ток. Ток возникший в контрольной обмотке приводит в действие магнитоэлектрическое реле которое отключает силовые контакты.

Максимальный ток в контрольной обмотке появится тогда когда в одной из силовых обмоток тока не будет. То есть, это ситуация когда человек коснется фазного провода, например в розетке в этом случае ток в нулевом проводе протекать не будет.

Несмотря на то, что ток утечки весьма невелик, УЗО оснащают магнитоэлектрические реле с высокой чувствительностью, пороговый элемент которого способен среагировать на ток утечки 10 мА.

Ток утечки это один из основных параметров по которому выбирают УЗО. Существует шкала номинальных дифференциальных токов отключения 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА.

Следует понимать, что устройство защитного отключения реагирует только на токи утечки и не работает при перегрузках и коротких замыканиях. Не сработает УЗО и в том случае, если человек одновременно возьмется за фазный и нулевой провод. Это происходит по тому, что человеческое тело в этом случае можно представить как нагрузку, через которую проходит электрический ток.

Из-за этого вместо УЗО устанавливают дифференциальные автоматы, которые по своей конструкции объединяют одновременно УЗО и автоматический выключатель.

Проверка работоспособности УЗО

Для того чтобы осуществлять контроль исправности (работоспособности) УЗО, на его корпусе предусмотрена кнопка «Тест». при нажатии на которую искусственно создается ток утечки (дифференциальный ток). Если устройство защитного отключения исправно, то при нажатии на кнопку «Тест» оно отключится.

Специалисты рекомендуют производить такой контроль примерно один раз в месяц.

Похожие материалы на сайте:

УЗО или дифференциальный автомат: как отличить и что выбрать

Большинство людей, непосвященных в тонкостях защиты человека от поражения электрическим током, не знают, чем отличается УЗО от дифференциального автомата. Так, даже некоторые молодые специалисты не всегда могут объяснить это. Попытаемся выяснить разницу между узо и дифференциальным автоматом.

Внешний вид дифавтомата (слева) и УЗО (справа)

Как уже отмечалось, УЗО устанавливается, прежде всего, для защиты человека от действий электротока. Оно прерывает прохождение электрического тока в случае появления его утечки. Устройство также может контролировать состояние изоляции в электрической сети. При определенной настройке оно может реагировать на снижение изоляции до опасных величин. Но оно не рассчитано на реагирование, если в сети возникают короткие замыкания или перегрузки. Чтобы не вызвать пожар или повреждение оборудования при технологических нарушениях в электросети, следует со стороны источника питания устанавливать автоматические выключатели. Таким образом, для защиты электросети или электробытовых приборов от всех видов коротких замыканий и перегрузок применяется дифференциальный автомат, а для защиты от поражения электротоком применяется УЗО. В этом и состоит отличие дифавтомата от УЗО.

В завершении

Схема подключения для многоэтажного дома

В особняках и загородных коттеджах лучше всего устанавливать приборы четырехполюсные из 3-х фаз выключатели ДТ, чтобы защита была действительно надежной.
Для больших объектов лучше всего устанавливать несколько надежных приборов для всех групп оборудования.
Для домов более одного этажа, схема питания имеет каскадный вид и множество разветвлений.
Защитный прибор в этом случае нужно устанавливать на каждой ветке, на всех этажах вместе с электрическим щитом.
Для дома рекомендуется выбирать выключательдифференциального тока около 100 мА и выше.
Нужно устанавливать ВДТ по типу S. Он имеет большую выдержку по времени отключения.

Примечание! Не рекомендуется устанавливать защитный прибор в помещении со старой неисправной электрической проводкой. Она будет постоянно срабатывать.

В этом случае лучше всего сменить розетки уже со встроенной системой защиты. Для более подробной информации,что такоеУЗО, рекомендуем вам посмотреть видео ниже:

Выводы и полезное видео по теме

Видеоматериал с подробным обзором всех составляющих элементов обзорных механизмов защиты, их предназначения и принципа взаимодействия друг с другом:

Описание всех типов защитных автоматов, а также советы, как правильно делать свой выбор:

Ответ на извечный вопрос, на чем остановить свой выбор – на дифференциальном автомате, или на УЗО + секреты монтажа:

Применение УЗО — выгодное и правильно решение не только со стороны экономии, но, с точки зрения пожарной безопасности, и защиты человека. Рекомендуется максимально задействовать его потенциал в бытовых условиях, устанавливая на все группы электротехники для обеспечения полной изоляции от воздействия электричества.