Узо что это такое в электрике

Электрика в жилье и на предприятиях оборудуется проводкой в изоляционной оболочке и нагрузкой (электроустановками и приборами), части и механизмы которой тоже имеют изоляцию. УЗО в электрике — это устройство защитного отключения, главная задача которого — обезопасить человека или животное от поражения электротоком при незначительных повреждениях изоляции электрооборудования и фазных токоведущих проводников. При нарушении изоляции ток «утекает» по металлическим корпусам приборов или токопроводящим элементам дома, квартиры или производственного цеха, кабинета. УЗО реагирует на превышение определенного значения этого тока утечки мгновенным автоматическим отключением всех фаз поврежденного участка цепи или всей контролируемой сети.

УЗО для защиты человека должно быть достаточно чувствительным — величина тока отсечки в этом случае не более 30 мА. Также установка УЗО обеспечит защиту помещения от возникновения пожара из-за утечки тока, вызванной изношенностью изоляции проводов или некачественными соединениями. Для такой защиты применяется аппарат с током отсечки 100 мА, 300 мА, 500 мА. Как только в цепи случится существенная токовая утечка, устройство отсечет энергоснабжение всего здания, тем самым купируя возможность короткого замыкания и последующего искрения и появления пламени.

Чем опасен для человека ток утечки

В отличие от выключателей автоматических, срабатывающих при коротких замыканиях или перегрузках в сети, УЗО осуществляет отключение питания от нагрузки при возникновении токов утечки. Их величина мала, поэтому обычные автоматы такие токи «не замечают». Но их воздействие опасно для человека. Например, при касании проводника, по которому проходит электроток 0,3 мА, человек чувствует что-то типа укуса муравья, при токе 15 мА от проводника уже будет сложно оторваться. А «утекающий» ток в 40 мА скует судорогами тело человека и диафрагму при касании поврежденного проводника. При возникновении такого тока высока вероятность попадания человека под напряжение, иногда немалое, оно может достигать и 220 В. Наверное, многие на себе чувствовали, как неприятно бьет током от работающей в ванной комнате стиральной машины.

Типы УЗО и базовые технические параметры

УЗО типа AC реагирует на утечку переменных синусоидальных токов, а устройство типа А — на утечку токов синусоидальных и пульсирующих постоянных. Источниками последних являются работающие телевизоры, магнитофоны, стиральные машины, факсы, регуляторы освещения, компьютеры. Установка защитного устройства типа А подходит для нагрузок, содержащих в своих схемах тиристоры, выпрямители. Аппарат типа В, применяющийся в промышленности в электроустановках с питанием смешанного вида, «распознает» утечку тока переменного, выпрямленного и постоянного. Селективное УЗО типа S отключается с задержкой по времени. Такой аппарат чаще монтируют во вводном щите для защиты от потенциального пожара. Устройство типа G, тоже селективное, используется для индивидуальной противопожарной защиты отдельных устройств. УЗО бывают электромеханическими, электронными, одно-, двух-, трех- и четырехполюсными. Существуют классификация по способу установки и по другим характеристикам.

Главными параметрами защитного аппарата являются номинальные величины:

• тока нагрузки, в амперах — это максимальная величина, при которой у устройства длительное время сохраняется работоспособность. Ряд номиналов с некоторым шагом укладывается в промежуток от 10 до 125 А;
• тока отключающего (отсечки, срабатывания, утечки), в миллиамперах. Данный параметр указывает на величину тока, при которой аппарат должно сработать при заданных условиях. Номинал данного параметра выбирается из ряда: 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА. По нормам, УЗО должно реагировать в диапазоне (0,5 – 1) х ток утечки. Например, устройство на 30 мА сработает от тока 15–30 мА;
• времени срабатывания (в миллисекундах) — при напряжении 230 – 380 В эта величина не должна превышать 0,2-0,3 мс.

Критерии выбора УЗО

Монтируется аппарат в электроустановках различного функционала вместе с предохранителями или автоматами, которые обеспечивают ему защиту от перегрузок. УЗО может включаться в цепь различных электрощитов, в щитках квартирных и на этажах, для защиты отдельных устройств.

Выбор УЗО по току отсечки осуществляется, исходя из положений:
• для безопасности человека в электрике жилых и подсобных помещений с нормальной влажностью подходят аппараты на 30 мА;
• для влажных пространств ванных, душевых, бассейнов, бань, саун, для детских комнат, электрика которых питается от отдельной линии, целесообразно ставить УЗО на 10 мА;
• для защиты от пожара, вводного кабеля (в некоторых случаях), для разводки щита берутся во внимание номиналы в 100, 300 или 500 мА. Такой аппарат не предназначен для защиты человека, так как опасным для здоровья считается ток уже от 50 мА;
• для исключения ложных срабатываний на групповые цепи ставится УЗО на 30 мА;
• для одиночных нагрузок, стиральной машины или электроплиты, подходит номинал по току срабатывания в 10 мА;
• на одиночные приборы, функционирующие в электрике помещений с высокой влажностью, очень желательна установка УЗО на 10 мА.

Надо отметить, что УЗО — нужный в электрике квартиры или производства аппарат, но это лишь дополнительное средство защиты. Он — не панацея в авариях, которые не связаны с токовой утечкой. Установка УЗО, конечно, существенно повышает степень безопасности приборов, но не исключает возгорания или поражения человека при коротком замыкании между нейтралью и фазами. Устройство защитного отключения на это событие никак не отреагирует. Не «заметит» аппарат и одновременного касания человеком проводников фазы и нуля, находящихся под током.

Принцип работы устройства

Простой алгоритм работы аппарата базируется на сравнении силы токов «втекающего» в измерительный трансформатор УЗО по одним проводникам и «вытекающего» по другим. Если тока выходит столько же, сколько вошло в устройство, — отключения не произойдет. А если часть тока утекает по другому пути и в другое место, то аппарат отключит от питания защищаемую нагрузку. Внутри УЗО имеется трансформатор тока с тремя обмотками. Две из них — первичные обмотки, включенные встречно, а третья — управляющая. У однофазного устройства первая обмотка образована фазным проводником, в ней течет ток к потребителю. Вторая обмотка образована нулевым проводом, в ней идет ток от потребителя.

Схема подключения УЗО

В нормальном режиме токи в первой и второй обмотках равны и противоположно направлены. Поэтому наводимый ими в сердечнике трансформатора магнитный поток — нулевой. А когда, например, случился пробой изоляции на корпус нагрузки (бытового прибора), то по фазному проводнику будет протекать сумма токов нагрузки и утечки. Разные токи в первичных обмотках проводников фазного и нулевого создают суммарный магнитный поток, отличный от нуля. Во вторичной обмотке наводится напряжение. При достижении в ней заданной пороговой величины тока произойдет срабатывание УЗО. В результате на нагрузку, находящуюся под защитой устройства, перестанет поступать электропитание.

Соответственно, если человек коснется открытых токопроводящих частей или корпуса прибора, на который пришелся пробой изоляции, ток утечет через человеческое тело на землю. Возникший в УЗО в обмотке управления трансформатора ток даст команду на срабатывание реле — цепь питания прервется. Для проверки исправности аппарата на нем нажимают кнопку «Тест»: принудительно вызывается разность токов. Если аппарат в рабочем состоянии, он должно отключиться. А если он при проверке не отключается, его ремонтируют или заменяют.

Что такое узо в электрике и как его использовать

Устройства, защищающие от поражения электрическим током бывают общетехнические, индивидуальные и специальные. Общетехнические – изоляция, блокировка, ограничение доступа и др. Средства для индивидуальной защиты – диэлектрические галоши, перчатки, коврики. Специальные средства защиты – заземление, зануление и защитное отключение. К последнему относятся устройства защитного отключения (УЗО).

Чтобы понять, что такое УЗО в электрике, разберем:

Содержание

Где ставить УЗО, и где его ставить не нужно

Устройство защитного отключения (УЗО) защищает групповые линии, к которым подключают электроприборы (дрель, чайник, стиральную машину, и т. п.). Их обязательно ставят, если:

предохранители/выключатели-автоматы при возникновении опасности поражения током не успевают сработать за 0,4 с;

в квартире нет системы уравнивания потенциалов;

розетки защищаемых линий находятся не в помещении или в опасных помещениях (души в гостиницах, квартирах, ванные);

в сооружении металлический каркас (например, в ларьках).

Важно: НЕ используют УЗО на линиях, питающих устройства оповещения об опасности (возгорании, например).

Защита от поражения электрическим током предполагает обязательную защиту линий от сверхтоков. Для этого можно (для подключения нескольких линий сразу – необходимо!) установить перед УЗО автоматический выключатель (он же предохранитель). Правила устройства электроустановок (ПУЭ) рекомендуют «использовать УЗО, представляющее собой единый аппарат с автоматическим выключателем, обеспечивающим защиту от сверхтоков».

Важно: Помните, что установка устройства защитного отключения БЕЗ использования автоматического выключателя НЕ защитит о тока короткого замыкания.

Место установки УЗО – квартирный или этажный щиток жилого здания.

Как устроено и как работает УЗО

УЗО включает дифференциальный трансформатор, три магнитных катушки, реле, тестовая кнопка. На первичную (1) катушку от трансформатора поступает фазный ток. На вторичную (2) катушку приходит ноль. На входе и выходе возникают магнитные поля. За счет направления катушек навстречу друг другу магнитные поля равно компенсируются. Третья (3) катушка в бездействии, реле – в состоянии покоя. Таково положение в нормальном режиме (состояние покоя).

При появлении утечки тока равновесие теряется. Как только ток утечки достигает заданной уставки, начинает действовать третья катушка. Срабатывает реле. Происходит почти мгновенное размыкание контактов. Таким образом, УЗО реагирует на токи утечки и предотвращает опасные ситуации.

Важно, чтобы приборы были заземлены. Этого требуют все способы защиты от электрического тока. При косвенном или прямом прикосновении к незаземленному/незануленному корпусу и частям прибора, оказавшимся под напряжением, может произойти поражение током!

Видео о том как устроено УЗО:

Категории и параметры УЗО

Все УЗО делятся на значительное количество подвидов. Критерии подразделения УЗО:

Способ действия: есть/нет дополнительный источник питания.

Способ установки: переносные, стационарные.

Число полюсов: 1 — 4.

Защита от сверхтоков и перегрузок: есть/нет защита от сверхтоков, токов КЗ и перегрузок.

Потеря чувствительности: в ГОСТ Р 50807-95 (переиздание 2003 г.) категория на стадии рассмотрения.

Регулирование отключающего дифференциального тока: есть/нет.

Стойкость при импульсном напряжении: есть/нет.

Зависимость от сети: электромеханические и электронные. Первые дороже, но надежнее, поэтому широко распространены.

УЗО−Д типа АС реагирует на синусоидальный переменный внезапно возникающий или медленно возрастающий ток;

УЗО−Д типа А: синусоидальный переменный ток, постоянный пульсирующий ток;

УЗО−Д типа В: дифференциальные постоянный, переменный, выпрямленный токи;

УЗО−Д типа S: селективная реакция (выдержка) на токи УЗО-Д типа B;

УЗО−Д типа G: аналог S, но выдержка меньше.

Рабочие характеристики УЗО — номинальный ток In, номинальное напряжение Un, уставка по токам утечки IΔn, номинальный ток КЗ Inc.

Наконец, производитель. Лучшими на сегодня признаны Legrand, ABB, AEG, Shneider electric, Siemens, DECraft.

Так, устройство защитного отключения на фото — типа А, двухполюсное, двухмодульное, на номинальный ток 16 – 63 А, уставка 30 – 500 мА.

характеристики УЗО (маркировка)

Как выбрать УЗО

Выбирая тип УЗО, определитесь, нужна ли защита от прямых и непрямых контактов, токов КЗ, перегрузки, селективность. Наиболее распространены и дешевы УЗО типов А, АС. Проверьте, подходит ли УЗО по габаритам для установки в щиток.

Напряжение и ток нагрузки УЗО выбираются по напряжению защищаемой сети и максимально допустимому току линии. По номинальному току линии выбираем уставку. Уставка для обычных линий на токи 16 – 40 А – 30 мА (на токи от 40 А — 100 мА, на 80 А – 300 мА).

Если производится защита только от пожара, берут уставки 300 мА. Для выделенной линии питания опасного помещения (ванная, сауна, баня) требуется уставка 10 мА, для групповой — до 30 мА.

Ошибки при подключении, их последствия

Если не знать, как подключить УЗО в электрике, при установке могут быть такие ошибки:

Подключение нагрузки к нулевому N-проводу до УЗО или к нейтрали другого УЗО.

Нейтрали от разных УЗО со стороны защиты включены параллельно.

Присоединена нагрузка, нулевой проводник которой связан с открытыми токоведущими частями или нулевым рабочим проводником установки.

Четырехполосное УЗО включают в 1-фазную сеть.

Подключения нуля снизу, фазы сверху.

В первых 3 случаях при включении прибора в розетку УЗО сработает. В 4-м может сработать и без нагрузки. В 5-м – не будет работать кнопка «Тест», в 6-м результат аналогичен первым трем и последнему вместе. Есть и худший вариант – УЗО может перестать работать вообще.

Видео о наиболее распространенных ошибочных схем подключения Устройства Защитного Отключения :

Установка: последовательность действий и некоторые тонкости

При установке устройства защитного отключения распространена схема подключения двухполюсного УЗО в однофазной сети.

• Перед началом монтажа не забудьте отключить напряжение.
• Проверьте работоспособность УЗО.
• Схема монтажа УЗО приведена в паспорте изделия и продублирована на его корпусе. Глядя на эту схему, легко определить, куда подключить фазу, куда – нейтраль. Процесс, в общем, несложный, но обязательно контролируйте правильность подключения нейтрали. В этом поможет и маркировка, нанесенная на клеммы.
• УЗО подключают после счетчика и автоматического выключателя. Номинал выключателя нужно брать больше или равный номиналу УЗО.
• Три других схемы – подключение 4-полюсного УЗО в 3-фазной сети с использованием нейтрали, подключение 4-полюсного УЗО в 3-фазной сети без использования нейтрали, подключение 4-полюсного УЗО в 1-фазной сети.

Теперь Вы лучше понимаете, что такое УЗО в электрике, и подключить его будет намного проще. Если есть сомнения, обратитесь к электрику-профессионалу.

Важно: Работоспособность УЗО (тест) рекомендуется проверять раз в месяц. Сразу после установки правильность ее должен проверить квалифицированный специалист.

Видео по правильным схемам подключения Устройства Защитного Отключения:

Что такое УЗО в электрике

При работе с бытовыми электрическими приборами всегда присутствует опасность поражения электротоком при касании металлических частей, случайно оказавшихся под напряжением. Во избежание электротравмы необходимо мгновенно отключить прибор от сети.

Эту задачу с успехом выполняют устройства защитного отключения — УЗО. В настоящее время выпускаются разные типы таких устройств с широким спектром технических параметров для применения в однофазных и трехфазных сетях.

Принцип работы

Для защиты сети от КЗ используют автоматические выключатели, которые всегда должны ставиться вместе с УЗО

Сетевое напряжение подводится к электроприборам по двум проводам, один из которых является нейтральным, а второй фазовым. Нейтральный провод соединен с землей, а на фазовом находится переменное напряжение 220 В. При нормальной работе оборудования в каждом проводе течет ток одной и той же величины, но разный по направлению.

Если к оголенному фазовому проводу прикоснется человек, то через его тело начнет течь ток, который замыкается на землю. Этот ток называют током утечки. В фазовом проводе общий ток сразу же повышается на величину тока утечки, а в нулевом остается на том же уровне.

УЗО с помощью дифференциального трансформатора фиксирует возникшую разницу и мгновенно разрывает контакты сети. Отключение происходит очень быстро, за доли секунды, и критического поражения не происходит.

Такие УЗО называются «защитного типа» и выпускаются на разные токи утечки: 6, 10, 30 мА. Для обычных помещений устройства на 30 мА обеспечивают надежную защиту человека. В помещениях с повышенной опасностью (ванные комнаты, сырые подвалы) больше подойдут устройства с меньшим током утечки.

Токи утечки возникают со временем и в проводке за счет ухудшения изоляции. Они могут достигать значительных величин, особенно в больших домах с распределенной электрической сетью, и вызывать возгорание. Для предупреждения пожаров ставят УЗО 100-300 мА, которые так и называют «пожарные».

Необходимо учесть, что все эти устройства реагируют только на возникновение тока утечки. Они не защищают сеть от короткого замыкания, потому что при КЗ не возникает дисбаланса токов в нейтральном и фазовом проводниках, хотя он и увеличивается в недопустимые тысячи раз. Для защиты сети от КЗ используют автоматические выключатели. которые всегда должны ставиться вместе с УЗО.

Промышленность выпускает электромеханические и электронные УЗО. В основе обеих конструкций лежит дифференциальный трансформатор, но во втором варианте разбалансированность токов усиливается электронной схемой.

За счет этого электронные УЗО более чувствительны и быстрее отключают оборудование от сети. Но для своей работы они требуют питание, которое в некоторых ситуациях может исчезнуть, и тогда защита не сработает. Электромеханические устройства не нуждаются в напряжении и срабатывают всегда. Поэтому они считаются более надежными, хотя и не такими быстрыми.

Если подключаемое электрооборудование не содержит собственных блоков питания, устройств регулировки и преобразования напряжения, то токи утечки, которые в них могут возникнуть, будут иметь синусоидальный характер (как и питающее напряжение). От таких переменных токов защищают УЗО типа АС.

В более сложных приборах, например, в стиральных машинах с регулировкой скорости или в компьютерах, токи утечки могут носить однополярный импульсный характер. В этом случае необходимо ставить защитные устройства типа А.

Самые ходовые и дешевые — УЗО типа АС. Но в последнее время рекомендуют применять тип А. В медицинских учреждениях со сложной техникой ставят приборы типа В, которые реагируют не только на переменные синусоидальные и импульсные, но и на постоянный ток утечки.

Индексы S и G, присутствующие после указания типа устройства, говорят о том, что отключение сети будет происходить с небольшой задержкой. Такие экземпляры применяют в схемах защиты с последовательным включением нескольких УЗО (например, пожарных и защитных), чтобы они реагировали на возникновение токов утечки с задержкой по времени.

И электромеханические, и электронные УЗО выпускают для однофазных и трехфазных сетей. У первых рабочее напряжение 230 В, у вторых — 400 В. Стандартная степень защиты IP 20, диапазон рабочих температур -25…+40 градусов.

Схема устройства УЗО

Маркировка

В паспорте устройства и на лицевой стороне указываются:

• Рабочее напряжение (230 или 400 В);
• Номинальный ток, при котором УЗО сохраняет работоспособность. Стандартные значения: 16, 25, 32, 40, 50, 63 ампера;
• Ток уставки — ток утечки, на который срабатывает устройство. Типовые значения: 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА;
• Тип устройства АС, А, В или условные обозначения в квадратике: синусоида (АС), меандр и синусоида (А), меандр, синусоида, прямая линия (В);
• Дополнительные индексы S или G;
• Тип электромеханический или электронный.

Электропроводка в квартире

Общие правила выбора

Выбор подходящего оборудования это всегда сложный и неоднозначный процесс, имеющий несколько вариантов. Основные моменты, которые надо учитывать:

1. УЗО всегда включается вместе с автоматическим выключателем. Номинальный ток должен быть на одну ступеньку выше номинального тока выключателя. Например, если в схеме стоит выключатель на 16 А, то УЗО должен быть на 25 А.
2. В соответствии со схемой электроснабжения дома (квартиры) для каждого УЗО указывается необходимый ток уставки и тип (А, АС с нужными индексами). В большинстве случаев, пожарные УЗО выбирают с током 100 мА, а защитные — 30 мА.
3. Какому устройству отдать предпочтение — электронному или электромеханическому – дело вкуса.

Правила подключения и эксплуатации

Для современных трехпроводных электрических сетей типа TN-S и TN-C-S защитные устройства устанавливают во вводном щитке вместе с автоматическим выключателем. На небольшую квартиру с малым количеством источников потребления бывает достаточно одного устройства.

Если квартира большая, то потребителей разбивают на группы. На каждую группу ставят свое УЗО. Для каждой группы выбирают тип устройства (А, АС, В) с расчетным номинальным током и током утечки. На входе ставят один пожарный выключатель с током утечки 100–300мА и, возможно, с задержкой по времени срабатывания.

В частных домах чаще всего ставят одно общее — пожарное УЗО (тип АС, ток утечки 100-300 мА, особенно если старая проводка) и на каждую группу потребителей — защитное (ток утечки 30мА), с отдельным автоматическим выключателем.

Ток утечки рассчитывают в зависимости от длины проводки, количества и типа потребителей электроэнергии (пол с подогревом, отопительные котлы, баня). Для мест с повышенной влажностью — ванные комнаты, бани, сырые подвалы, ток утечки выбирают поменьше — 10 мА.

В квартирах со старыми двухпроводными сетями TN-C (без заземления) устройства защитного отключения можно ставить только на отдельную розетку или группу розеток, в которые включаются наиболее опасные потребители электроэнергии. Проще всего этот вопрос решаем применением специальных чипованных розеток или переносных УЗО, которые подключают прямо в розетку. Такие устройства значительно дороже стационарных и пока еще мало распространены.

Схема подключения без заземления

УЗО не ставят в цепях, которые требуют круглосуточного постоянного подключения. К таким цепям относятся пожарная и охранная сигнализации. Выход из строя устройства приводит к немедленному отключению средств сигнализации, что недопустимо.

После подключения следует обязательно провести тест на работоспособность. нажав специальную кнопку со значком «Т». Если УЗО в порядке, то оно отключит сеть.

Если произошло отключение УЗО, то сразу включать его нельзя. Вначале надо вынуть из розеток все электроприборы, и только затем включить УЗО. Если оно не сработало, значит надо искать оборудование, которое имеет утечку. Если сработало, то утечка может быть в проводке или же поломалось само устройство. Для поиска утечки в проводке существуют специальные приборы. Проверку и ремонт устройства проводят только в специализированных мастерских.

Блиц-советы

• Контрольное тестирование всех установленных УЗО следует проводить не реже 1 раза в месяц.
• Если человек одновременно прикоснется к фазовому и нейтральному проводам, УЗО его не защитит и не отключит сеть. Все электромонтажные работы (ремонт розеток, выключателей, замена лампочек) безопасно проводить только при отключенном напряжении.
• УЗО — это старое название. теперь более правильно называть «выключатель дифференциальный».
• Промышленность выпускает дифавтоматы, которые по своим функциям полностью заменяют УЗО и автоматический выключатель. Некоторые предпочитают ставить его из-за дешевизны и удобства монтажа. Однако есть недостаток такой замены. При срабатывании комбинированного устройства непонятна причина отключения сети: то ли произошло короткое замыкание, то ли появились токи утечки. При раздельном использовании УЗО и автоматического выключателя причина видна сразу. Если сработал автоматический выключатель, значит произошло короткое замыкание, если УЗО – появился ток утечки.
• Хотя чипованные розетки – дорогое удовольствие, оборудовать ими детскую комнату все же стоит.
• От качества защитных устройств зависит жизнь. Следует приобретать только сертифицированный товар у проверенных продавцов.

Источники: http://mirotdelka.ru/elektrika/chto-takoe-uzo-v-elektrike.html, http://karkasnik.su/inzhenernye-kommunikacii/jelektrika/chto-takoe-uzo-v-elektrike-i-kak-ego-ispolzovat, http://housetronic.ru/electro/uzo-v-elektrike.html