Предыдущая публикация
Установка УЗО: описание + схема подключения
Электричество — мощная невидимая сила, которая даже при соблюдении пользователем всех правил безопасности может привести к травме или к возгоранию. Чтобы ничего подобного не случилось, применяют различные защитные средства, одним из которых является УЗО. Что из себя представляет этот прибор, как его выбрать и установить — об этом мы сейчас и поговорим.
1. НАЗНАЧЕНИЕ УЗО
Аббревиатура УЗО означает «устройство защитного отключения», по-другому эти приборы называют выключателями дифференциального тока.
УЗО защищает от поражения электрическим током: как только в цепи появляется утечка, устройство размыкает схему
Говоря доступным языком, УЗО служит для размыкания подключённой через него электрической цепи, если в ней появится утечка тока. Необходимость таких действий обусловлена тем, что явления, сопровождающиеся утечкой тока, всегда являются опасными:
Из-за разрушения изоляции возник электрический контакт между проводником и каким-либо заземлённым элементом, например, металлическим коробом или строительной конструкцией. В таком случае в этом месте будет протекать электроток, сопровождающийся выделением тепла, а это, в свою очередь, может привести к возгоранию.
Человек, также будучи заземлённым, прикоснулся к токоведущим частям электрооборудования либо к корпусу, оказавшемуся под напряжением. Подобное происшествие приведёт к поражению электротоком. УЗО сработает и в том случае, если оказавшийся под напряжением корпус оборудования был заземлён, то есть подключён отдельным проводником к заземляющему контуру.
Отметим, что понятие «заземлённый человек» с заземляющим контуром никак не связано. Имеется в виду ситуация, когда возможно протекание тока через обувь (отсутствует диэлектрический коврик) либо имеет место одновременный контакт с каким-нибудь заземлённым металлическим предметом, например, раковиной из нержавейки или батареей отопления. Если Вы читаете эту статью в какой то другой группе - то рекомендуем найти группу Книга ремонта, в ней подобные статьи выходят раньше.
2. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ УЗО
Очевидно, что при наличии утечки в цепи токи на её начальном (ввод фазы в квартиру) и конечном (выход нулевого провода из квартиры) участках будут отличаться. На сравнении этих токов и построен принцип работы УЗО: если будет обнаружено расхождение, прибор разъединит цепь. Но реализовать этот принцип можно двумя способами, поэтому и разновидностей УЗО на сегодняшний день существует две: электромеханическая и электронная.
Электромеханические УЗО
В электромеханическом устройстве защитного отключения имеется три катушки, две из которых являются рабочими, а третья — управляющей. Правильное название всей этой конструкции — дифференциальный трансформатор, при этом управляющая катушка играет в нём роль вторичной обмотки. Одна из рабочих катушек включается в фазу, другая — в нулевой провод, причём подключаются они так, чтобы токи в них протекали в разных направлениях.
Соответственно, магнитные поля, возбуждаемые токами в катушках, также окажутся разнонаправленными. При абсолютном равенстве токов векторная сумма силовых линий обоих полей будет равна нулю, то есть поля как бы будут взаимно уничтожаться.
Если же значения токов из-за утечки окажутся отличными (эта разница и называется дифференциальным током), то внутри УЗО возникнет какое-то остаточное электромагнитное поле, которое наведёт ЭДС в третьей — управляющей — катушке. Эта ЭДС приведёт в действие чувствительное поляризованное реле, которое и разъединит электрическую цепь.
Электронные устройства защитного отключения
В электронных УЗО помимо дифференциального трансформатора имеется плата с усилителем, выполненным на микросхеме или на транзисторах. Его задача состоит в усилении тока, возникающего в управляющей катушке (вторичная обмотка дифференциального трансформатора), который затем подаётся на отключающее реле. Наличие усилителя позволяет уменьшить мощность дифференциального трансформатора, а значит, и его размеры.
В результате изделие становится более компактным и дешёвым. Но при этом у электронных УЗО появляется важная особенность: схема усилителя нуждается в электропитании, которое берётся из обслуживаемой цепи. То есть усилитель включается в данную цепь параллельно с другими нагрузками. Ниже мы покажем, как это обстоятельство влияет на надёжность прибора.
Общие выводы
Ознакомившись с принципом работы УЗО, можно сделать два важных вывода:
УЗО не сработает, если человек коснулся одновременно находящегося под напряжением элемента и нулевого провода, то есть ток «пошёл» не в землю, а весь остался в цепи. Защиту на случай подобных происшествий ещё не придумали, так как их сложно распознать: параметры цепи будут такими же, как если бы в неё была включена обычная нагрузка.
УЗО не защищает от коротких замыканий или превышения нагрузки. Поэтому в цепи помимо этого устройства обязательно следует устанавливать автоматический выключатель или предохранитель. Сегодня выпускаются приборы, в которых УЗО и выключатель-автомат совмещены. Подобные изделия называются автоматическими выключателями, которые управляются дифференциальным током (АВДТ), но в обиходе их называют проще — дифференциальные автоматы.
3. КАК ПОДОБРАТЬ УЗО
Прежде чем приобрести УЗО, следует обдумать несколько вопросов:
Тип аппарата — электромеханический или электронный
Выше было сказано о том, что электронные УЗО имеют меньшие габариты и стоят дешевле. Однако некоторые из них, имеющие самое простое исполнение, не могут считаться абсолютно надёжными. Всё дело в том, что такой прибор не срабатывает, если на его плату усилителя не подаётся питание. Если где-либо выше УЗО случится обрыв нулевого провода, что происходит не так уж редко, усилитель останется без электроснабжения.
Но фаза-то при этом никуда не денется, так что все токоведущие части включённого в сеть оборудования останутся под напряжением, хотя оно и не сможет работать. Если в такой ситуации пользователь дотронется до оголённого провода или до корпуса, на который по случайности замкнулась фаза, он получит удар током, но электронное УЗО, оставшееся без питания, это происшествие проигнорирует. А вот электромеханическое сработает в любом случае. Конечно, вероятность подобного события достаточно мала (обрыв нуля до УЗО + поражение электротоком), но недооценивать её не стоит, так как последствия могут быть очень серьёзными.
Поэтому тем, кто желает приобрести электронное УЗО, следует выбирать более совершенную модель — с функцией разъединения цепи при отсутствии питания схемы усилителя. Самые «продвинутые» аппараты умеют самостоятельно включаться при возобновлении питания — без этой функции УЗО придётся включать вручную после каждого отключения электричества.
Следует обратить внимание на важное обстоятельство: вопреки пожеланиям пользователей, производители не спешат писать на УЗО крупным шрифтом «электронное» или «электромеханическое», так что с первого взгляда определить, каким является предлагаемое вам изделие, сложно.
Надеяться на осведомлённость продавца-консультанта тоже не стоит: практика показала, что и они частенько бывают «не в курсе». Определить тип УЗО можно несколькими способами:
При помощи изображённой на корпусе схемы. У электронного варианта она будет включать плату с усилителем, условное обозначение которого имеет вид треугольника. При этом будет видно, что усилитель включён в электрическую цепь, то есть подсоединён к проводам «фаза» и «ноль». Схема электромеханического УЗО всех этих элементов не содержит. Проблема в том, что неопытный пользователь может не разобраться в схеме. Поэтому весьма востребованными остаются два других способа.
При помощи батарейки. Идея состоит в том, чтобы пропустить небольшой ток через одну из рабочих катушек включённого УЗО. Разумеется, речь идёт не о том, чтобы включить прибор в электросеть, а о переводе его в положение «цепь замкнута». Источником тока может служить обычная батарейка на 1,5 В, полюса которой нужно соединить проводками с контактами одного из полюсов УЗО. Обратите внимание: контакты УЗО должны относиться именно к одному полюсу. Ток от батарейки наведёт посредством магнитного поля ЭДС во вторичной обмотке трансформатора, и если прибор электромеханический, он отключится. Электронное УЗО не сработает. Правда, если прибор не отключился, необходимо на всякий случай повторить эксперимент, подключив проводки к противоположным полюсам батарейки. Если и в этот раз УЗО не среагирует, значит, оно точно электронное.
При помощи постоянного магнита. Нужно поднести магнит к передней панели включённого УЗО и немного подвигать его из стороны в сторону. Изменяющееся магнитное поле опять же возбудит ток во вторичной обмотке, при появлении которого электромеханическое УЗО отключится, а электронное — нет. От выбора УЗО зависит Ваша безопасность!
Уставка дифференциального тока
Под термином «уставка» подразумевается минимальная величина тока утечки, при появлении которого УЗО разъединит цепь. Другими словами, это чувствительность прибора. По этому признаку УЗО можно разделить на две группы:
С уставкой 6 мА, 10мА и 30 мА: эти приборы обеспечивают защиту человека от поражения электротоком. УЗО на 6 мА соответствуют стандартам США, у нас же нормативы предписывают применение УЗО на 10 мА (для ванных комнат и других помещений с высокой влажностью) и на 30 мА (для всех остальных).
С уставкой 100 мА, 300 мА, 500 мА: такие УЗО называют низкочувствительными. Они не могут защитить от удара током — только от возгорания. Поэтому УЗО данной разновидности ещё называют противопожарными. Их устанавливают на больших участках электросетей, где для более чувствительных УЗО имели бы место частые ложные срабатывания. Значения уставки дифференциального тока от 100 до 500 мА приняты с учётом минимального количества тепла, которое необходимо для воспламенения различных материалов. Например, известно, что при утечке в 500 мА в среднем выделяется около 100 Вт тепла.
Вообще, минимальный порог чувствительности УЗО зависит от номинального тока, проходящего по цепи. Чем выше номинальный ток, тем менее чувствительным должно быть УЗО, иначе будут возникать ложные срабатывания. Для помещений, где нет высокой влажности, УЗО можно подбирать по специальной таблице.
Ещё раз обратим внимание на тот факт, что УЗО с уставкой дифференциального тока более 30 мА не защищают от поражения током. Чтобы обеспечить такую защиту на больших участках, их нужно разбивать на группы, каждая из которых при этом оснащается УЗО с достаточной чувствительностью.
Ещё один нюанс: в сетях с системой заземления «ТТ» следует устанавливать только УЗО на 30 мА или менее независимо от величины номинального тока.
Вопрос о том, какой должна быть уставка дифференциального тока в той или иной ситуации, подробно рассмотрен в ГОСТ Р 50669–94 и в ПУЭ.
Существуют такие УЗО, в которых допустимую величину тока утечки можно регулировать.
Номинальный ток
Очевидно, что УЗО должно выдерживать номинальный ток, который предполагается подавать в обслуживаемый им участок электросети. Но при подборе этого устройства необходимо учитывать и возможные перегрузки. Поэтому обычно выбирают такое УЗО, которое по номинальному току на одну ступень превосходит установленный перед ним автоматический выключатель (предохранитель):
если на вводе стоит автомат на 16 А, то УЗО должно быть рассчитано на номинальный ток 25А;
если вводной автомат рассчитан на 25 А, выбирают УЗО на 32 А;
при наличии автомата на 32 А номинальный ток УЗО будет составлять 40 А и т. д.
Разновидности тока утечки
Существует несколько разновидностей УЗО, которые отличаются способностью реагировать на токи разных видов:
Только на переменный ток — такие устройства маркируются буквами «АС» и значком «~». В бытовых сетях обычно устанавливают УЗО именно этого типа.
На переменный и постоянный (пульсирующий) ток — приборы этой разновидности маркируются буквой «А» и специальным значком, указывающим на комбинированный тип прибора. Стоят они в несколько раз дороже, чем УЗО типа «АС», и предназначаются главным образом для особых сетей, например, таких, в которых имеются потребители с тиристорным управлением без разделительного трансформатора. Однако некоторые модели бытовых приборов производители требуют подключать именно через УЗО типа «А» (об этом сообщается в инструкции), так что и в быту такие приборы иногда приходится применять.
На переменный, постоянный и выпрямленный ток — такие УЗО маркируются буквой «В». Это самая дорогая разновидность, и она применяется только в промышленных установках со смешанным питанием.
Срабатывание с задержкой по времени (с выдержкой)
У обычных УЗО время срабатывания составляет 25–40 мс. Но есть специальные выключатели, срабатывающие с задержкой по времени. Они делятся на два вида:
Тип «С» (селективное): выдержка составляет 150–500 мс.
Тип «G»: выдержка составляет 60–80 мс.
Такие УЗО применяются для подстраховки обычных. Выключатели устанавливаются по следующей схеме: на каждой группе потребителей — обычное УЗО, а на общем вводе — с выдержкой. В норме при возникновении утечки тока сработает одно из обычных УЗО, но если оно забарахлит, цепь будет разъединена при помощи УЗО общего, срабатывающего с задержкой по времени.
Способы установки УЗО
УЗО выпускаются как в стационарном виде — для установки в щит на DIN-рейку, так и в переносном — в виде удлинителя, который нужно включать в розетку и который сам снабжён розетками для подключения электроприборов. Вторые стоят дороже первых.
Существуют также встроенные УЗО, которыми производители комплектуют некоторые бытовые электроприборы, предназначенные для применения в помещениях с повышенной влажностью, например, фены для волос.
Рабочее напряжение устройства защитного отключения
Очевидно, что в однофазных и трёхфазных сетях должны применяться УЗО разных видов. В первом случае на приборе будет написано «230 В», во втором — «400 В».
Если прибор сработал при нажатии кнопки «TEST», это ещё не значит, что его можно применять. Ведь с помощью этого метода нельзя определить ни время срабатывания, ни отключающую величину тока утечки — а именно от этих параметров зависит, сможет ли УЗО спасти вашу жизнь при поражении электротоком.
Чтобы не приобрести подделку, отдавайте предпочтение крупным магазинам, а если все же решили купить выключатель где-нибудь на рынке, то хотя бы попросите показать сертификат. Следует также знать: факт срабатывания при нажатии кнопки «TEST» не является гарантией того, что прибор сработает в реальных условиях. Чтобы проверить УЗО по-настоящему, нужно установить его и сымитировать утечку тока, но делать это могут только специалисты.
4. СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ УЗО
Рассмотрим способы установки УЗО в различных сетях.
Однофазная сеть
В таких сетях чаще всего устанавливают однополюсные УЗО.
В среде профессиональных электриков принято заводить контактные соединения в УЗО и автоматические выключатели только сверху вниз. Мы рекомендуем придерживаться этого правила по следующим причинам:
в некоторых моделях таких приборов при подключении снизу увеличиваются потери (снижается КПД устройства);
если ремонтными работами в электрощите будет заниматься другой специалист, то при общепринятом способе подключения он не запутается и не ошибётся.
На приведённой схеме общее УЗО (поз. 2) обеспечит противопожарную защиту осветительных цепей (автоматические выключатели на 10 А, поз. 5, 6, 12) и подстрахует прочие УЗО.
Каждое «розеточное» УЗО обслуживает по три группы розеток, оснащённых автоматическими выключателями. Устанавливать УЗО на каждую группу было бы накладно, поэтому предлагается своего рода компромисс: с одной стороны, схема удешевляется за счёт сокращения количества применяемых УЗО, с другой — при срабатывании одного из них будет обесточена не вся сеть, а только её часть.
#Статья
Следующая публикация
Нет комментариев