Для чего нужен узо автомат

Для защиты электрических сетей используются различные устройства, способные предотвратить негативные явления и их последствия. Однако многие хозяева не до конца понимают, чем они отличаются друг от друга и в чем заключаются их основные функции. Поэтому довольно часто возникает вопрос, для чего нужно УЗО – устройство защитного отключения. Это связано с тем, что данный прибор нередко путают с автоматическим выключателем, хотя у них совершенно разное назначение и практическое применение.

Зачем в квартире нужно УЗО

Зачем нужно УЗО если есть автоматы, спросите вы. Прежде чем рассматривать назначение УЗО, необходимо определить, в чем его принципиальное отличие от защитного автомата. Все автоматические выключатели в первую очередь обеспечивают защиту электрической сети от разного рода повреждений, вызванных значительным превышением силы тока. Автомат известен также, как автоматический размыкатель или автоматический предохранитель. По своей сути это та же пробка, только не одноразовая, а многоразового действия.

Основной задачей устройства защитного отключения является защита от действия электричества не сетей, приборов и оборудования, а людей. УЗО реагируют на токи, сила которых во много раз меньше, чем у тех, при которых срабатывают автоматические выключатели. Прибор отслеживает утечку тока, а не его состояние внутри сети. Даже незначительный ток утечки способен нанести человеку существенный вред. Это один из ответов на вопрос, для чего нужен автомат и УЗО.

Причинами токовых утечек становятся поврежденные контакты, нарушенная изоляция проводов и отдельных токоведущих частей в результате износа, вибраций, механических повреждений и других негативных факторов. Из-за этого, электрический потенциал, представляющий опасность, попадает на металлический корпус электроприбора. Во время неосторожного касания человеком опасного места, происходит замыкание цепи. В этом случае наиболее эффективным средством защиты становится УЗО.

Принцип действия УЗО

Рассматривая для чего ставится УЗО, следует не забывать о том, как работает это устройство. Данный прибор известен еще под названием дифференциального автомата или по-другому он может называться автоматом дифференциального тока. Таким образом, принцип работы заключается уже в самом названии этого устройства, то есть в определении разницы между входящим током – фазой и выходящим – нулем. При достижении током на входе и выходе разницы заданной величины, происходит отключение устройства и размыкание цепи.

Поэтому, решая для чего ставят УЗО, необходимо выбирать эту разницу заведомо ниже той, которая может принести человеку существенный вред. Чаще всего данное значение выбирается в пределах от 15 до 30 мА. Принцип действия устройства позволяет размыкать цепь без контакта человека с опасным участком, а по самому факту утечки тока. Таким образом, использование УЗО позволяет не только сохранить жизнь и здоровье людей, но и предотвратить материальные потери от утечек тока и возможных пожаров.

Отсюда следует, что УЗО и автоматический выключатель не могут взаимно заменять друг друга. Защитное устройство не спасет от коротких замыканий и скачков напряжения, а автомат не отреагирует на утечку тока. Поэтому качества обоих приборов соединились в дифавтомате, более известном, как дифференциальный автоматический выключатель.

Как выбрать защитное устройство

В первую очередь нужно определить, сколько УЗО требуется для сети. В небольшой квартире, где имеется простая схема проводки, вполне достаточно одного УЗО. В некоторых случаях защита устанавливается на отдельные линии, подведенные к мощному оборудованию – электроплитам, стиральным машинам, водонагревателям и т.д.

Решая нужно ли ставить УЗО в больших квартирах и частных домах со сложными схемами проводки, следует отметить, что на таких объектах выполняется разбивка на отдельные зоны. К каждой из них подводится собственная проводка и подключаются защитные устройства. После того как определено потребное количество приборов, выбирается конкретный тип УЗО в соответствии с заданными параметрами и техническими характеристиками.

Одним из основных критериев является номинальная сила тока контактов, на которую и рассчитано устройство. Его значение выбирается по силе тока в данной сети, где планируется установка УЗО. Стандартный ряд номиналов контактов состоит из значений силы тока в 16, 25, 40, 63 и 80А. Сила тока сети не должна превышать эти номиналы.

Применение УЗО на практике, во многом зависит от номинальной силы утечки тока. Данный параметр является основным для выбора нужного защитного устройства. Он соответствует той силе токовой утечки, при которой сеть будет гарантированно размыкаться, со стопроцентной вероятностью. Согласно нормативам, диапазон токов, при которых будет отключено питание составляет промежуток от половины номинального значения до полного номинала. То есть, при номинальном значении тока утечки в 10 мА срабатывание может произойти при реальной утечке в диапазоне от 5 до 10 мА. Если ток утечки составит 10 мА, произойдет гарантированное отключение сети.

УЗО выпускаются с различными номиналами утечек тока. Наиболее чувствительным является устройство на 10 мА, устанавливаемое на самые ответственные участки. Нередко его подключают к отдельным бытовым приборам. При подключении к такому УЗО излишней нагрузки, прибор будет постоянно самопроизвольно отключаться. Наибольшее распространение получили устройства защиты на 30 мА. Данная сила тока представляет собой максимальное значение, которое еще не смертельно для человека. Такие УЗО предназначены исключительно для защиты здоровья и жизни людей.

Совсем другие функции у устройств защитного отключения на 100 и 300 мА. Высокие номиналы токовых утечек предназначены для отключения электрических сетей при возникновении пожароопасных ситуаций. Их используют в сложных схемах с большим количеством отходящих линий. Вместе с ними устанавливаются УЗО с низкими номиналами, создавая таким образом, многоступенчатую систему защиты.

Перед тем, как разобраться, для чего нужен УЗО автомат, определимся с терминологией. УЗО — устройство защитного отключения. УДТ — устройство дифференциального тока. Два разных названия, но обозначают они одно и то же. Только не нужно путать с дифавтоматом (дифференциальный автоматический выключатель).

Немного истории

Первый действующий образец устройства дифференциального тока (УЗО) был изготовлен германской фирмой RWE в 1937 г. В качестве датчика использовался маленький дифференциальный трансформатор, а исполнительным элементом служило поляризованное реле. Чувствительность устройства была 80 мА. В 1958 году доктором Биглмайером из Австрии было предложено новое решение конструкции УДТ — в устройстве были устранены ложные срабатывания от грозовых разрядов и увеличена чувствительность до 30 мА.

В 1970-х годах большинство УЗО выпускались в корпусах типа автоматических выключателей. С начала 1980-х годов, в США, большинство бытовых устройств дифференциального тока были уже встроенными в розетки.

В СССР первое серийное устройство дифференциального тока для укомплектования трехфазного электрифицированного инструмента было изготовлено в 1966 году Выборгским заводом «Электроинструмент» по разработке ВНИИСМИ. Первое бытовое УЗО было разработано в 1974 году, но в серию не пошло. С 1982 года все учебное электротехническое оборудование, поступавшее в школы, в обязательном порядке оснащалось устройством защитного отключения. В СССР серийное бытовое УЗО начало производиться с 1988 года. Для нужд промышленности и сельского хозяйства выпускались защиты ИЭ-9801, ИЭ-9813, УЗОШ 10.2, РУД-0,5. В настоящее время устройство используются преимущественно для монтажа в электрощите на DIN-рейку.

Назначение УЗО автомата

Зачем же нужен УЗО автомат в домашней электросети? Основная функция устройства защитного отключения — дополнительная защита от поражения электрическим током. Это проявляется в следующем :

• Устройство дифференциального тока отключает питающую сеть при прямом прикосновении человека или животного к электрооборудованию, находящемуся под напряжением. Так, к примеру, при ремонтных работах случайное повреждение проводки и контакт с ней может привести к летальному исходу. Но если установлено УЗО, то оно сразу определит, что часть тока при контакте с человеком не вернулось и разорвет цепь.
• Устройство дифференциального тока отключает питающую сеть в случаях повреждения изоляции проводов в электроприборах. Например, внутри стиральной машины повреждена изоляция на фазном проводе, в результате чего он коснулся корпуса. УЗО сразу отключит электричество, потому что ток, ушедший от устройства защитного отключения будет расходиться с входящим током.

Однако есть и такие ситуации, когда устройство защитного отключения не сработает:

• Устройство дифференциального тока не сработает, если человек оказался под напряжением, но тока замыкания на землю при этом не возникло, например, при прикосновении одновременно к фазному и нулевому проводу. УЗО не может отличить протекание тока через тело человека от нормального протекания тока в нагрузке.
• Устройство дифференциального тока зависимое от напряжения сети нуждается в питании, которое получает от защищаемой цепи. Поэтому потенциально опасной является ситуация, когда выше УДТ произошел обрыв нейтрального проводника, а линейный остался под напряжением. В этом случае устройство будет неспособно отключить цепь

Требования по установке и применению УЗО приведены в серии стандартов на электроустановки зданий МЭК 60364.

Устройство УЗО автомата

Главным компонентом УЗО является дифференциальный трансформатор. Если дифференциальный ток превысит значение отключающего дифференциального тока или равен ему произойдет размыкание электрической цепи.

Линейный и нейтральный проводники от источника питания подключаются к контактам в верхней части устройства, нижние контакты — соединяют УДТ с внутренней электросетью. При включении тумблера контакты замыкаются, и УЗО пропускает ток. Соленоид внутри устройства удерживает контакты в замкнутом состоянии после того, как тумблер отпущена. В нормальном состоянии ток линейного проводника, равен току нейтрального проводника, однако эти токи противоположны по направлению. Таким образом, токи взаимно компенсируют друг друга и в катушке дифференциального трансформатора ЭДС (электродвижущая сила) отсутствует.

Ток замыкания на землю приводит к нарушению баланса в дифференциальном трансформаторе (часть тока протекает через тело человека обход трансформатора). Дифференциальный ток в первичной обмотке дифференциального трансформатора приводит к появлению ЭДС во вторичной обмотке. Эта ЭДС сразу же регистрируется следящим устройством, которое отключает питание соленоида и контакты размыкаются под действием силы пружины.

Устройство спроектировано таким образом, что отключение происходит за доли секунды, что значительно снижает тяжесть последствий от поражения электрическим током.

Кнопка проверки (тест) позволяет проверить работоспособность устройства путем пропускания небольшого тока через оранжевый тестовый провод. Тестовый провод проходит через сердечник дифференциального трансформатора, поэтому ток в тестовом проводе эквивалентен нарушению баланса токонесущих проводников. Если УЗО не отключилось, значит оно неисправно и должно быть заменено.

У многих на слуху слово «УЗО», но далеко не все владеют информацией, что это за прибор, и какие функции он выполняет. Общие принципы работы этого устройства может и должен понимать любой человек.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

В большинстве жилых помещений раньше УЗО не применялось, и поэтому многие не знают принципы его работы. Электрики могут нам объяснить на своём языке, что УЗО – это механический прибор, функционирующий для автоматического прерывания цепи в случае превышения электрического тока, возникающего при определённых условиях.

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Кратко говоря, на вопрос обывателя, для чего нужно УЗО, можно дать простой ответ: этот прибор нужен для безопасности существования в квартире. Он предотвращает вероятные пожары и короткие замыкания в электропроводке.

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

В современных городах на всём постсоветском пространстве возможны перебои электричества и скачки напряжения в электросетях. Для того чтобы ваши электроприборы защитить от сгорания, и устанавливается выключатель дифференциального тока. В последнее время этот прибор пользуется высоким спросом, так как в сейчас наши дома напичканы всевозможными электрическими приборами.

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

УЗО призвано защитить наши дома от пожара и возгорания, которые могут произойти по причине утечки электрического тока.

Как выбрать и установить это устройство, рассмотрим в следующих разделах нашей статьи.

p, blockquote 7,0,1,0,0 —>

Классификация приборов УЗО

Рассмотрим важные характеристики этих устройств. Устройства защитного отключения классифицируются на такие типы по принципу работы:

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

1. Тип АС – используется для защиты бытовых электрических приборов от тока, нарастающего медленно или возникающего скачками. Такой тип УЗО срабатывает при переменном токе.
2. Тип A, реагирует на пульсирующий постоянный ток, который может нарастать скачкообразно. Автоматы этого типа чаще всего устанавливают в квартирах и домах для отдельной защиты бытовой техники, такой как посудомоечные и стиральные машины, телевизоры. УЗО типа А более дорогие из-за своей сложности.
3. Тип В – используется на производственных предприятиях, для установки в квартирах не используются.
4. Тип S и G – эти УЗО являются селективными, то есть срабатывают через несколько секунд утечки. Смысл устанавливать эти приборы имеет тогда, если в линии установлено несколько приборов.

Также УЗО подразделяется на группы по количеству полюсов:

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

• двухполюсные;
• четырёхполюсные.

Двухполюсные УЗО предназначаются для работы в однофазных электросетях. Они занимают в стандартных электрощитах два места согласно стандарту DIN (0,35 см). Четырёхполюсные УЗО работают в трёхфазных сетях и занимают 4 места по стандарту DIN (0,7 см).

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

По типу конструкции УЗО разделяют на:

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

Электромеханические.

Электромеханические приборы срабатывают сразу при утечке тока, независимо от напряжения сети. Для работы этого устройства не требуется внешний источник питания. У них нет электронных компонентов, которые могут повредиться в результате скачков напряжения в сети.

Электронные УЗО имеют более тонкую механику, чем электромеханические. Механизм измерения токов работает независимо от потери напряжения в сети, так как трансформатор реагирует только на перепад разности токов. Можно сказать, что для работы УЗО этого типа необходимо напряжение в сети и утечка тока, в отличие от электромеханического типа прибора.

Схема подключения УЗО в квартире

Электрики советуют устанавливать УЗО только на оборудование, требующее соблюдение повышенных норм безопасности, для примера – стиральная машина, бойлер, электрическая плита, СВЧ печь. Освещение в квартире через УЗО подключать не нужно, так как при перегорании обычных ламп будет происходить отключение электричества во всей квартире.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

Самое удобное место для расположения УЗО в квартире – это место рядом с источником питания. Обычно его устанавливают рядом со счётчиком, в электрощите при входе в помещение.

Рассмотрим, по какой схеме можно подключить это устройство в квартиру.

p, blockquote 14,1,0,0,0 —>

Подключение УЗО проводится по двум распространённым схемам — TN-C и TN-C-S:

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

TN-C система.

Самая популярная, состоящая из одного общего проводника, выполняющего роль заземления и одного рабочего нулевого проводника. Эта схема является одной из самых надёжных.

Эта схема включает в свой состав нулевой и заземляющий провода, объединенные в один общий проводник, разделяемый после ввода в помещение на два проводника N(ноль) и PE (заземление). Этот вариант реже встречается в нашем жилищном строительстве.

Главные характеристики УЗО

Выделим главные технические характеристики, на которые нужно обращать внимание при выборе УЗО для жилого помещения перед началом ремонта. К ним относятся:

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

• количество полюсов: двухполюсный и четырёхполюсный УЗО;
• напряжение сети: 220 или 380 В;
• номинальный ток нагрузки сети, он колеблется от 16 до 100 Ампер;
• условный ток короткого замыкания – может варьироваться от 3 до 15 кА. Эта величина показывает надёжность данного УЗО, и его способность к сопротивлению при возникновении замыкания;
• конструкция устройства – электронный либо электромеханический;
• принцип его работы (Ас, А, В, S или G);
• его коммутационная способность.

Коммутационная способность – обозначается Im; являет собой максимальное значение, до которого это устройство будет реагировать. Эта величина должна составлять не менее 500 А.

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

При выборе УЗО учитывайте, что лучше приобрести электромеханические приборы, так как они считаются более надёжными и дешёвыми.

Для обычной сети напряжения в 220 Вольт оптимально подойдут обычные двухполюсные приборы. Но для трехфазной сети с напряжением около 380 В следует выбирать уже упомянутые нами четырёхполюсные приборы УЗО.

p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

Современные защитные устройства не рекомендуется устанавливать в домах со старой проводкой. В таких помещениях часто происходит утечка тока, что приводит к нестабильности всей сети и существенным скачкам напряжения. В результате УЗО может срабатывать вообще без причин.

p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

Обычно в жилых помещениях УЗО устанавливают для защиты утечки тока на кухнях и ванных, так как именно в этих комнатах существует повышенная влажность. Эти места более всего насыщены электрическими приборами, где может образоваться утечка тока.

p, blockquote 21,0,0,1,0 —>

Критерии выбора УЗО

Выше мы рассмотрели, какие типы и виды УЗО бывают, и убедились в необходимости их использования. На вопрос, какое УЗО выбрать для вашего дома и как подобрать этот действительно нужный прибор, лучше помогут ответить специалисты. При строительстве нового дома либо при капитальном ремонте квартиры нужно разработать проект всего электроснабжения помещения. Во время процесса ремонта возникает много технических нюансов, с ними под силу справиться лишь опытные инженеры-электрики. Именно они помогут вам правильно выбрать подходящее устройство защитного отключения для вашего дома.

p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

Если в вашей квартире не установлено реле напряжения, то вы можете быть подвержены скачкам напряжения сети. В розетке вместо 220 Вольт может резко появиться 300 Вольт. Такие перепады напряжения очень опасны для электронного УЗО. Ведь из-за таких скачков может выйти из рабочего строя его электронная плата. Вы можете и не знать, что внутреннее устройство вышло из строя. Поэтому особо рекомендуется выполнять периодическую проверку работоспособности УЗО. Для этого существует функция «Тест» на корпусе устройства, лучше это делать раз в месяц.

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

Также не мешает обратить внимание на выбор производителя УЗО. Рассмотрим лучшие европейские фирмы производители данных приборов:

p, blockquote 24,0,0,0,0 —>

• ABB;
• Legrand;
• Siemens;
• Schneider electric;
• Moeller;
• AEG.

Но уже существует вполне приличная альтернатива среди отечественных производителей:

Исходя из этого рейтинга, вы можете сами изучить отзывы на различных сайтах, чтобы определиться с производителем автоматического автомата для дома.

p, blockquote 26,0,0,0,0 —>

Также выбор зависит, куда вы будете устанавливать данное устройство – в частный дом или квартиру. Напряжение, протяжённость и количество подключённой бытовой техники, требует особого внимания при подключении УЗО.

p, blockquote 27,0,0,0,0 —> p, blockquote 28,0,0,0,1 —>

Важно! УЗО защитит электрическую цепь только от утечки тока, а от токов перегрузки сети и короткого замыкания – не защитит. Поэтому вместе с УЗО следует установить автоматический выключатель.