Охранные установки электробезопасности предусматривают в каждом современном жилище. УЗО (устройство защитного отключения) с точки зрения безопасности отличается от предохранителей. Его назначение — защищать от удара током. Срабатывают приборы при малых утечках в течение 20 – 40 мс. УЗО не выявляет неисправности, если они не связаны с токовой утечкой.
Определение и назначение УЗО
УЗО не может самостоятельно отключить сверхнормативные потоки, поэтому его комбинируют с автоматическим прерывателем. Автовыключатель управляется дифференциальным током, внутри имеет защиту от сверхтоков.
Коммутационный механический прибор предохраняет:
- от токового удара при случайном прикосновении к частям электрических агрегатов, находящихся под напряжением;
- от поражения при касании к не токоведущим деталям, случайно попавшим под напряжение;
- от возгорания при вытекании тока через нарушенную кабельную изоляцию на землю или на корпус.
Обычно используют аппараты с отсекающим током не выше 30 мА. Установки с отключающим электричеством более 100 мА ставят для предохранения больших участков цепи, где низкий порог вызывает ложные тревоги. Эти устройства отвечают за пожарную безопасность, а от поражения защищают не очень эффективно.
Устройство и принцип работы
В работе аппарата используется принцип диагностики разности токов, пропускаемых через трансформатор. Прибор определяет векторную сумму электричества, проходящего по контрольным проводникам. При этом нормой считается равенство входящего и вытекающего тока.
Касание человека к токоведущим деталям приводит к утечке, поэтому на выходе контрольного проводника значение резко отличается от показателей на входе. Аппарат мгновенно отключает подачу через автоматы.
Устройство УЗО:
- дифференциальный трансформатор;
- реле, реагирующее на величину электричества;
- автоматический прерыватель;
- прибор проверки.
Выпускают устройства, которые работают только при присутствии напряжения в магистрали. Есть модели, автоматически обесточивающие линию при пропадании вольтажа.
Классы и характеристики
По способу действия различают:
- аппараты, функционирующие от вспомогательного источника электроэнергии;
- приборы без таких источников, работающие по электромеханическому принципу.
Первый вариант зависит от напряжения в магистрали, для срабатывания нужно питание системы с внутренним усилителем. Такие установки менее надежны, они не реагируют при обрыве нулевого провода, когда потенциал проходит через тело пользователя.
Второй вариант реагирует при выявлении потерь, срабатывает не от питающего электричества, а от взведенной пружины, поэтому более надежны. Есть новые разработки УЗО-Д, которые прерывают напряжение, даже если нет питания. Функциональное разнообразие послужило причиной выделения подгрупп S и G.
Разновидности устройств защитного отключения
Каждый прибор обрабатывает поток с определенными колебаниями и номинальной величиной. Параметры указывают на корпусе аппарата.
Помимо максимально возможного тока прохождения, УЗО делят по характеристикам:
- количеству полюсов;
- способу установки;
- рабочему напряжению.
Число полюсов соответствует количеству проводников. Есть УЗО с четырьмя выводами для работы с трехпроводной или двухпроводной магистралью. Устройство крепят стационарно или используют переносные варианты. Для однофазной сети выпускают приборы на 220В, трехфазной — 400В.
Электромеханическое
Срабатывает всегда, если на участке фиксируются потери электричества, независимо от присутствия напряжения.
Особенности электромеханического устройства:
- основной узел — дифференциальный электромагнитный трансформатор в форме сердечника с накрученными обмотками;
- потери электричества на участке вызывают появления вольтажа на вторичной обмотке, срабатывает реле и автомат;
- для врезки в сеть нужно изучить электрическую схему подключения, показанную на коробке устройства.
В монтаже электромеханического и электронного варианта есть некоторые различия. На схеме первого показано, что через трансформатор проходят ноль и фаза, а реле подсоединено ко вторичной обмотке.
Электронное
Такие установки срабатывают на отключение только при присутствии напряжения, поэтому для их работы нужен источник дополнительного питания.
Особенности электронного УЗО:
- главный модуль — электронная пластина из диэлектрика с усилителем, которая не функционирует без внешней подачи электричества;
- внутри устройства нет аккумуляторов;
- если в магистрали есть 220 в, УЗО отключит подачу, если напряжения нет, автомат не среагирует.
Селективное
Такой тип автоматики подключают последовательно, отдельно для каждого потребительского контура, например, на разные помещения, для осветительной и розеточной группы, подсоединения мощной техники.
Особенности селективного аппарата:
- избирательность при отключении (отдельные участки);
- исключение обесточивания соседних групп.
Если в бытовых приборах появилась аварийная ситуация (нарушение изоляции), на коробке скопится потенциал. При трехпроводной сети с заземлением защита мгновенно отключит прибор. При двухпроводной магистрали без заземления УЗО среагирует, когда к корпусу прикоснется человек.
Противопожарное
Такие аппараты ставят в каскадных схемах, многоуровневых системах в качестве первого реагирования дифференциального предохранения. Они не защищают от токового поражения.
Основные задачи:
- предохранение кабеля ввода;
- защита потребительских контуров без дифференциальной защиты;
- добавочная защита, если ранее установленный дифавтомат не сработает.
Противопожарные аппараты защиты должны иметь высокую чувствительность по току, а время срабатывания должно быть отсрочено на доли секунды.
Когда необходимо ставить УЗО
В Российской Федерации устройство защитного отключения предусматривают при монтаже проводки в бытовых сетях, в промышленности. Седьмая версия ПУЭ (Правил устройства электроустановок) регламентирует применение защитных устройств в любых случаях.
В бытовой электропроводке несколько аппаратов группируют в электрощитовой на DIN рейке. В сырых помещениях монтируют приборы с защитой от влаги, есть варианты встроенных установок.
В каких случаях устройство не поможет
УЗО значительно сокращает опасность поражения электротоком, но полностью риск не исключает.
Условия бездействия защиты:
- аварийные условия, если нет потерь электричества из цепи;
- короткие замыкания между нейтральной жилой и фазовой;
- прикосновение человека к фазе и нолю одновременно (при этом нет утечки).
Чтобы избежать последнего случая, нужно использовать не токопроводящие корпуса, предусматривать надежную изоляцию. Перед ремонтом оборудования или обслуживанием его отключают от напряжения.
УЗО-Д с внешним питанием не сможет обесточить линию, когда нулевой провод бездействует по любой причине, а фазный — под напряжением. Срабатыванию мешает малая разница потенциалов в контролируемой линии.
