Узо в электрике что это

Что такое УЗО в электрике

1. Для чего устанавливают УЗО
2. Принцип действия
3. Где устанавливают
4. Как установить УЗО
5. Электромонтажные работы
6. Видео

УЗО — расшифровывается как устройство защитного отключения. основной функцией которого отсечка тока при его утечке на землю. Устройства защитного отключения обеспечивают защиту от поражения током, особенно в тех случаях, когда отсутствует возможность подключения к заземлению. Отключающая защитная аппаратура способна работать в однофазных и трехфазных сетях с переменным током 220 и 380В. Устройство заключено в корпус из негорючих ПВХ материалов и способно пропускать через себя токи различной величины.

Для чего устанавливают УЗО

Очень многие только слышали о том, что существуют устройства, специально предназначенные для защитного отключения. Сокращенно они называются УЗО. Полное представление о его работе можно получить, обладая хорошими знаниями электротехники. Однако понять общие принципы работы устройства, его специфические особенности вполне возможно и не имея специальных знаний. В большинстве квартир и частных домов УЗО ранее не использовались. Этим и объясняется отсутствие знаний об устройстве, назначении, особенностях эксплуатации данных приборов.

Каждое устройство защитного отключения представляет собой коммутационный электромеханический прибор. Основной функцией которого является автоматическое прерывание цепи, когда ток превышает установленное определенное значение. УЗО расшифровка в электрике, означает устройства защитного отключения. Они представлены большим количеством разнообразных моделей, в целом, обладающих одинаковой функциональностью и принципом работы.

УЗО очень эффективны при использовании в системе электробезопасности. Однако многие хозяева квартир и домов при самостоятельном монтаже проводки забывают о существовании защитных устройств и пренебрегают их использованием. УЗО защищает жизнь и здоровье человека от поражения электротоком в случае нарушения изоляции, а также при случайных контактах с неизолированными проводами и токопроводящими частями электрооборудования.

В отличие от автоматов. защищающих электропроводку от перегрузок и коротких замыканий, устройства защитного отключения обеспечивают безопасность людей. Своевременно реагируя и отключая напряжение при уходе тока «на землю». Как правило токовые утечки имеют небольшие значения, поэтому традиционные автоматы на них просто не реагируют.

Практически каждый человек подвергался воздействию слабых токов, возникающих в домашней сети. Несмотря на малое значение тока в 4-5 мА, человеческий организм его ощущает, например, при касании холодильника, стиральной машины и другой бытовой техники. С возрастанием силы тока возрастает и угроза жизни человека. Основной причиной подобного состояния считается нарушенная изоляция проводов. В результате ток начинает проходить непосредственно через корпус прибора, который оказывается под напряжением. Последствия касания к нему могут быть такими же, как и в случае соприкосновения с оголенным проводом. В момент касания возникает замыкание на землю, и далее, при отсутствии защитного заземления, человек получает удар током.

В настоящее время не во всех домах существует возможность заземления корпусов электроприборов и оборудования, поскольку это не предусмотрено схемой и конструкцией проводки. Поэтому для защиты от поражения током используются УЗО, устанавливаемые вместе с автоматическими выключателями, которые способны реагировать даже на слабые токи и своевременно отключать сетевое напряжение.

Принцип действия устройства защитного отключения

Принцип работы устройства защитного отключения основан на фиксации токовых утечек «на землю» и своевременном отключении напряжения при возникновении подобного состояния. При нормальном значении напряжения в сети, отсутствии утечек и скачков, сила тока на входе и выходе прибора будет одинаковой. Их отличие будет заключаться лишь в противоположном направлении. Определение самого факта утечки определяется по разнице значений входящего и выходящего тока.

При наличии токовой утечки, например, при пробое на корпус оборудования, человек, соприкасаясь с ним, превращается в своеобразный проводник тока на землю. В результате, значение тока, возвращающегося в УЗО по нейтральному проводу, снижается. К такой же ситуации приводит нарушение целостности изоляционного покрытия, возникающее в электроприборах и оборудовании.

Разница входного и выходного тока регистрируется трансформатором с кольцевым сердечником. Фазный и нейтральный проводники размещаются внутри трансформатора и выполняют функцию первичного витка обмотки. Подключение вторичной обмотки сердечника осуществляется к механизму, который размыкает контакты, разрывает цепь и предотвращает дальнейшее течение тока. При повреждении изоляционного покрытия, образование отводящего контура происходит независимо от того, касается человек токоведущих частей или нет. В любом случае устройство срабатывает и размыкает электрическую цепь. Это и есть ответ на вопрос: что такое УЗО в электрике.

Современные УЗО предназначены для работы в двухфазных и трехфазных сетях. Последний вариант отличается наличием системы слежения. Она контролирует и фиксирует изменения нагрузки, когда напряжение неравномерно распределяется по фазам. Исправление ситуации осуществляется путем восстановления симметрии в каждой из них.

Где устанавливают УЗО

Прежде всего установка УЗО предназначена для защиты групповых линий от избыточных нагрузок. Они представляют собой обычную электрическую проводку, включающую себя различные группы розеток, в которые подключаются бытовые приборы или производственное оборудование.

Использование УЗО обязательно в следующих случаях:

• При отсутствии системы уравнивания потенциалов в том или ином помещении.
• В помещениях с повышенной опасностью (кухни, ванные комнаты).
• При наличии питающих розеток, установленных вне помещений.
• В сооружениях с несущими элементами в виде металлических каркасов.
• При наличии автоматов или предохранителей, со скоростью срабатывания выше, чем 0,4 секунды.

Устройства защитного отключения запрещено применять на линиях, от которых поступает питание к системам аварийного освещения или оповещения. При выборе УЗО следует обращать внимание на номинал, который должен быть выше номинала автоматического выключателя. В противном случае контакты устройства перегреются. Если в сети установлено сразу несколько автоматов, значение минимальной номинальной мощности УЗО рассчитывается, исходя из суммы номиналов всех автоматических выключателей.

Как установить УЗО

Существуют различные варианты подключения УЗО вместе с автоматическими выключателями. В одном из них одно устройство обеспечивают защиту нескольких групповых линий. Которое устанавливается на первом месте, а за ним устанавливаются автоматы. Эта простая схема широко используется в бюджетных щитках. Ее работу можно рассмотреть на примере аварийной ситуации, когда короткое замыкание произошло на одной из групповых линий. Ток будет проходить по маршруту от УЗО к групповому автомату, далее по кабелю к розетке. Считается, что в данной ситуации УЗО должно сгореть под действием тока короткого замыкания, поскольку автомат установлен после прибора и не способен защитить от высокого тока и напряжения.

В другом варианте линия защищена одним автоматом и одним УЗО, причем автоматический выключатель устанавливается на первом месте. Если предположить, что в розетке произошло короткое замыкание, то путь тока будет проходить от автомата к УЗО и далее по кабелю к розетке. Есть мнение что в данной ситуации наступает срабатывание автомата и таким образом пресекается разрушающее действие тока. Однако по схеме ток все-таки доходит до розетки. Получается, что независимо от места расположения, УЗО не выйдет из строя по нескольким причинам.

Защитное устройство остается целым так же как и провода, подключенные к розетке. Под действием короткого замыкания возникает высокая температура, от которой изоляция проводов и корпуса приборов начинают плавиться. Тем не менее, для этого нужно определенное время, в течение которого срабатывает автоматический выключатель и дальнейший процесс разогрева прекращается. Нет разницы где его подключать, до или после автомата. Выбор того или иного варианта связан лишь в удобством монтажа.

Большое значение имеет правильный выбор номинала защитного устройства, чтобы исключить его выход из строя в результате перегрузок. На корпусе каждого УЗО обозначен номинал, то есть величина максимально длительного тока, который может протекать через него без какого-либо вреда. Контакты прибора своевременно обесточивают линию в случае возникновения в ней утечки. Не допускается прохождение через контакты тока, превышающего номинальное значение, поскольку это вызовет их разогрев, плавление корпуса и другие повреждения. В связи с этим УЗО защищается с помощью автоматического выключателя, срабатывающего от перегрузок раньше, чем будет причинен вред устройству.

Для наиболее эффективной защиты УЗО от перегрузок его номинал должен выбираться на одну ступень больше, чем у защищающего автомата. Например, если номинал автоматического выключателя составляет 16А, то устройство защитного отключения должно иметь номинал 25А. Такой запас по току необходим для исключения протекания через УЗО повышенного тока, прежде чем произойдет срабатывание автомата от перегрузки.

Электромонтажные работы

Практическая установка УЗО в электрическую цепь квартиры не вызывает каких-либо затруднений. Непосредственное подключение осуществляется на DIN-рейке, которая может быть встроена в щиток или расположена отдельно. Она оборудована специальными перфорированными отверстиями, куда вставляются защелки прибора. На корпусе имеется маркировка верхних и нижних клемм фазного и нулевого проводов. В соответствии со схемой подключение вводного силового кабеля осуществляется сверху, а нагрузок – снизу.

Порядок подключения защитного устройства:

1. Вводный автоматический выключатель подключается к силовому кабелю наружной сети. Данный прибор выбирается по максимальному току в соответствии с нагрузками, предусмотренными для конкретной квартиры.
2. Далее устанавливается электросчетчик для регистрации расхода электроэнергии и передачи напряжения на защитное устройство.
3. В верхние клеммы УЗО подключаются кабели от счетчика – фаза и ноль, к нижним клеммам подключаются кабели нагрузки. Порядок подключения должен соблюдаться, в противном случае защитное устройство не будет работать.
4. К оборудованию повышенной мощности подключаются отдельные автоматические выключатели.

Другая схема предполагает подключение УЗО в электрике в двухфазную цепь. Работа устройства обеспечивает своевременное отключение оборудования в случае утечки тока на корпус. Практически такую же функцию выполняет и заземление, предотвращающее прохождение тока через участки, не предназначенные для этого. Таким образом, УЗО и система заземления выполняют обесточивание приборов различными способами, а в некоторых ситуациях они дополняют друг друга. Основным преимуществом УЗО является возможность использования его в старых зданиях, где до сих пор используются двухфазные цепи, а заземляющий провод отсутствует. Подключение УЗО в электрощитке зависит от схемы и разводки домашней сети.

В одном из вариантов применяется одноуровневая защита с использованием одного УЗО. Для этой цели подбирается аппарат с высокой мощностью, в расчете на нагрузку от всех имеющихся потребителей. Применяется следующая схема подключения: с выхода УЗО проводник подключается к автоматам, после чего он разводится на розетки и приборы освещения. Эта простая и компактная схема имеет существенный недостаток: в случае неисправности УЗО или автомата подача электричества в квартиру прекращается. Как правило, одноуровневая защита устанавливается для отключения какого-то одного потребителя (стиральной машины или бойлера).

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

Многие люди слышали о том, что существует устройство защитного отключения – УЗО, но, что такое узо, для чего оно нужно в электрике, какие функции должно выполнять и можно ли вообще его не использовать в сети, знает не так много человек. Для того чтобы получить полное представление о том, что такое узо в электрике. о его функциях, устройстве, принципе работы нужно работать в области электрики, иметь диплом, но общие принципы действия и описание этого устройства сможет понять любой человек.

В большинстве квартир и домов не применяется и не применялось раньше УЗО, поэтому многие и не знают для чего его устанавливать, как оно работает. Если говорить языком принятым среди электриков, то УЗО, или устройство защитного отключения, представляет собой механический коммутационный прибор служащий для автоматического прерывания цепи при превышении тока небаланса заданного значения возникающего при определенных условиях.

Разные модели УЗО уже довольно давно продаются на рынке, многие профессионалы отлично знакомы с принципом их устройства, работы и активно применяют их при построении электрической проводки. Но многие электрики, хозяева домов и квартир, которые сами занимаются монтажом электрической системы не зная о преимуществах применения УЗО пренебрегают этим мощным средством предназначенным для защиты.

УЗО отлично защищает людей от поражения электричеством в случаях когда произошло нарушение изоляции, при случайных прикосновениях к токопроводящим неизолированным частям различного вида электрического оборудования и защищает имущество от теплового воздействия тока.

Самым вероятным местом поражения током в доме или квартире является кухня и ванная, где установлено очень большое количество электрических приборов, есть естественные заземлители – газовые, водопроводные трубы, мало свободного места и повышенная влажность воздуха. Практика показала, что УЗО, которое еще иногда называют дифференциальным выключателем. очень эффективное защитное устройство для быта, и сегодня только в одной Западной части Европы применяется сотни миллионов этих приборов разного типа.

Но все же, что такое узо в электрике. – это современное, очень эффективное, во многих схемах безальтернативное средство призванное защищать людей от поражения электричеством. УЗО также защищает электроустановки от возникновения пожара, от возгорания, которое может произойти в результате протекания тока утечки.

Понятие – устройство защитного отключения, принятое в литературе, самым точным образом определяет значение этого прибора, само название говорит за себя – это оборудование отключающее электричество с целью защиты. Но, что и кого оно защищает? Если автоматический выключатель должен защищать электрическую проводку, то УЗО служит на страже безопасности людей. Оно обеспечивает отключение напряжения при утечке тока на землю. Что понимается под выражением утечка тока?

Под этим выражением понимается любой ток проходящий мимо электропроводки или мимо подключенных в сеть приборов. Вот как раз на эту утечку тока и реагирует УЗО, если ток пошел мимо электропроводки или электроприбора УЗО срабатывает и отключает сеть.

Токи утечки обычно имеют малые значения, поэтому защита от короткого замыкания и от перегрузки, которую обеспечивают обычные автоматические выключатели, на токи утечки не реагируют. Как видим УЗО защищает от возникновения пожара возникающего из-за замыкания и тлеющей изоляции и от поражения током людей.

Для чего устанавливают устройства защитного отключения

Практически каждый человек за свою жизнь подвергался удару током в домашней сети напряжением 220 вольт. Этот ток составляет примерно 4-5 миллиампера, а если бы сила тока была большей, то опасность для здоровья и жизни значительно увеличилась.

Чтобы человека ударило током не обязательно нужно ковыряться в розетке или лезть в распределительный щит, достаточно просто дотронуться до стиральной машинки или холодильника, плойки и других приборов. Но почему так происходит?

Ответ простой – в том случае если в любом электрическом приборе нарушается изоляция токоведущих проводов. они начнут пропускать ток на корпус. То есть корпус прибора окажется под напряжением, а это все равно, что прикоснутся к оголенному проводу. При прикосновении к такому прибору возникает ток замыкания с землей и если прибор не имеет заземления. то током ударит человека.

В большей части домов и квартир нет возможности заземлить корпуса электрических приборов, это не предусмотрено конструкцией, схемой проводки. От такого удара не сможет защитить никакой супер автоматический выключатель, установленный в щитке. Гарантию от поражения током в таких случаях дает только применение более надежного и совершенного прибора, каким и является УЗО.

Так, что такое узо? – это прибор защищающий от токов утечки путем отключения сети в случае их появления. В случае когда произойдет выше описанная ситуация с повреждением изоляции какого-либо прибора, то по телу человека, который замыкает цепь фаза-земля ударит током.

Но поскольку сила тока утечки не очень большая, в сравнении с номинальным током, то обычные автоматы этого не чувствуют и не отключатся. А человек в тоже время может и погибнуть при определенных условиях. УЗО, в отличии от автоматов, сразу среагирует на возникновение тока утечки и моментально разорвет цепь.

Где устанавливается УЗО

УЗО чаще всего устанавливают в тех цепях, в которых возможны утечки тока и может возникнуть опасность поражения людей электрическим током.

В доме или квартире такими опасными местами являются кухня и ванна, по вполне понятным всем причинам, поскольку там чаще всего существует повышенная влажность и именно эти места наиболее насыщены разного рода электрическими приборами, в которых может образоваться ток утечки, например, это может произойти со стиральной машиной или бойлером.

Поэтому, все бытовые приборы и розетки в этих и других помещениях должны быть защищены путем установки такого прибора защиты как УЗО.

Надо отметить тот факт что устройство защитного отключения хоть и предназначено для защиты человека от поражения электрическим током но работает оно только когда появляются утечки тока. То есть если человек возьмет и засунет два пальца в розетку – УЗО не сработает. А не сработает оно, потому что нет утечки тока, а человек в такой ситуации является обычной нагрузкой.

Надеюсь, данная статья помогла вам разобраться с вопросом, что такое УЗО в электрике. Если будут вопросы пожалуйста обращайтесь в комментариях, с удовольствием отвечу.

Источники: http://electric-220.ru/news/chto_takoe_uzo_v_ehlektrike/2017-03-08-1195, http://mirotdelka.ru/elektrika/chto-takoe-uzo-v-elektrike.html, http://electricvdome.ru/uzo/chto-takoe-uzo-v-elektrike.html