Особенности устройств защитного отключения (УЗО)
Для обычных потребителей, ежедневно пользующихся электроэнергией, аббревиатура УЗО кажется чем-то непонятным и необязательным. Однако при ближайшем рассмотрении становится ясно, что это один из основных «ключиков» системы электробезопасности. Расшифровывается название прибора как устройство защитного отключения. Давайте разберемся, для чего оно используется и как работает.
Для чего используют УЗО?
Электрические провода, кабели имеют различную изоляцию, которая защищает от поражения током. Со временем защитная оболочка ветшает, разрушается из-за перегрева или неосторожных действий. В результате при соприкосновении с поврежденным кабелем появляется ток утечки, опасный для жизни человека. Именно для предотвращения подобных случаев необходимо УЗО. Прибор мгновенно реагирует на появление тока утечки выше максимально допустимого значения и блокирует подачу электроэнергии.
УЗО является коммутационным устройством, так как оно может включать и отключать электрические цепи. Это один из важных элементов при создании автоматизированной системы защиты от поражения током. УЗО относительно недавно стали устанавливать в жилых домах. Его наличие намного повышает шансы предотвратить пожар на предприятии или в помещении в результате перегрева проводки, а также оберегает от электрического разряда. При этом нужно помнить, что УЗО не защищает сеть от короткого замыкания или перегрузки.
Принцип действия устройства
УЗО отключает цепь при появлении дифференциального тока. Для этого прибор сравнивает входные и выходные параметры сети. В идеальном случае сила тока в обеих точках одинакова, а разность между ними равняется нулю. Если произошло разрушение защитной оболочки кабеля и человек схватился за неизолированный участок, то возникает дополнительный контур. Через тело часть заряда уходит в землю и на выходе получается ток меньший по величине, чем в начале цепи.
Появившаяся разница и называется током утечки или, по-другому, дифференциальным током. Также он возникает при замыкании оголенного провода на корпус или другую часть оборудования. Это может спровоцировать пожар или удар электрическим током человека при его соприкосновении с техникой. УЗО срабатывает при появлении дифференциала и отключает сеть. Человек может почувствовать легкое покалывание, однако, избежит серьезных травм или летального исхода. Также прекратится нагрев электропроводки, который часто приводит к пожару.
В каких случаях обязательно устанавливать УЗО?
Обязательно использование устройств при запитывании линий, к которым подключаются штепсельные розетки для переносных электроприборов или имеющих металлический корпус. Также необходимо использовать УЗО, если время отключения автомата или предохранителя в сети с номинальным напряжением 220 В превышает 0,4 с из-за небольших значений токов короткого замыкания.
Обязательно нужно устанавливать прибор в квартире, чтобы избежать неприятных последствий при небрежном обращении с проводкой. Например, несчастный случай может возникнуть при сверлении отверстия в стене. Если человек использует батарею отопления в качестве точки опоры и в момент проведения работ затрагивает фазу, то может возникнуть ток утечки, проходящий через корпус дрели, тело и батарею. Это приведет к трагическим последствиям, вплоть до остановки дыхания и параличу жизненно важных органов. При наличии защитного устройства произойдет мгновенное отключение цепи, и человек почувствует лишь неприятное покалывание.
Также нужно иметь в виду, что рекомендуется использовать дифференциальный автомат, совмещающий в себе функции УЗО и автовыключателя. Он предохраняет электрические цепи от токов утечки, короткого замыкания и перегрузок.
От чего не защитит УЗО?
Не нужно переоценивать функциональность УЗО. Устройство реагирует только при появлении дифференциального тока, поэтому, если под напряжением человек, но нет утечки, то цепь не будет обесточена.
Устройство не защитит от скачков напряжения. УЗО не реагирует на подобные перепады. Поэтому при низком напряжении, особенно опасном для бытовой техники, электроаппаратура может выйти из строя даже при установленном приборе.
Также устройство не защитит и от короткого замыкания. Чтобы решить эту задачу, нужно установить дополнительно автоматический выключатель или приобрести комбинированный прибор — дифференциальный автомат, совмещающий функции обеих моделей.
Сколько устройств нужно установить?
Точно рассчитать количество УЗО для частного дома или другого помещения сможет только опытный специалист. Например, для 1-комнатной квартиры с большой долей вероятности достаточно будет одного УЗО номиналом в 30 мА. Нужно отметить, что для человека опасен ток величиной более 30 мА. Указанный прибор срабатывает в диапазоне 15–30 мА, что гарантировано защитит от электрического заряда.
Для больших помещений, например, для 4-комнатных квартир необходимо будет не менее 5 УЗО номиналом в 30 мА, распределенных между 15 группами розеток. Также понадобится по одному прибору для освещения, стиральной машины, водонагревателя, электроплиты. Если техника находится в помещении с повышенной влажностью, то желательно устанавливать УЗО с током срабатывания в 10 мА.
Также на 1 группу розеток устанавливается 1 устройство номиналом в 100–300 мА. Оно не предназначено для защиты человека, а служит для предотвращения возгораний из-за неисправной проводки. Перед входом в частный дом нужно установить УЗО номиналом в 300 мА для контроля состояния всей системы.
Когда не рекомендуется установка?
Возможны ситуации, когда монтаж УЗО нецелесообразен. Одним из таких случаев является наличие обветшалой проводки. УЗО будет отключать цепь очень часто, так как в старых кабелях будут различные малые утечки, на которые будет срабатывать прибор. В подобной ситуации устройства устанавливаются в местах с повышенной опасностью для определенных розеток, например, в ванной комнате.
Не имеет большого смысла установка УЗО на линиях, питающих стационарное оборудование и светильники, также не нужно их монтировать в общих сетях.
Нужно быть внимательным при покупке устройства. В продаже в большом количестве имеются как оригинальные приборы, так и подделки сомнительного происхождения. Использование некондиционного оборудования создает угрозу безопасности для жизни человека и его имуществу. Поэтому перед покупкой необходимо внимательно изучить прилагающуюся документацию и проверить наличие оригинальных сертификатов.
Конструктивные особенности УЗО
Прибор собран в корпусе, не проводящем электрический ток. Основные элементы:
- индикатор утечки;
- магнитное реле, осуществляющее коммутацию цепей.
УЗО работает на основе физических законов, описывающих взаимодействие электроэнергии во входных и выходных контурах в замкнутых цепях с максимально возможными нагрузками. Поэтому вне зависимости от фазы сила тока будет иметь одно значение.
Датчик утечки выполнен на базе трех магнитных катушек. К первой подключена фаза, через нее протекает входящий ток. Через вторую проходит нулевой провод, по которому возвращается обратный ток от потребителей. Если нет утечки, то в обеих катушках возникают магнитные поля равные по величине, но противоположно направленные. В результате они нейтрализуют друг друга.
При появлении утечки одно из магнитных полей становится больше. Результирующий поток наводится на третью катушку, к которой подключено поляризованное реле для отключения цепи.
Технические характеристики
Перед приобретением устройства следует обратить внимание на следующие параметры:
- предельная величина подключаемого тока;
- тип УЗО;
- напряжение и частота сети;
- максимальная величина дифференциального тока;
- пределы температурного диапазона, в котором разрешено использование УЗО;
- номинальное значение условного тока КЗ.
Обязательно нужно знать кто является производителем УЗО и посмотреть наименование модели. Также необходимо ознакомиться со схемой устройства прибора.
Расшифровка маркировки
Для удобства маркировка нанесена на корпус прибора. В ней указан производитель УЗО, а также следующая информация:
- ВД или УЗО — указывает, что это за устройство;
- 10 А — максимальная сила тока в цепи, на которую рассчитано устройство;
- In 10 mA — максимальное значение тока утечки, на которое реагирует прибор;
- 230 В, 50 Гц — параметры рабочей сети;
- символ «~» — устройство реагирует на утечки переменного тока;
- S — означает, что УЗО относится к селективному виду.
Также имеются обозначения контактов. Вверху подключаются приходящие кабели, внизу — уходящие на нагрузку. Назначение контактов:
- символ N — в обоих случаях обозначает контакт для подключения нулевого проводника;
- цифра 1 — присоединяется приходящая фаза;
- цифра 2 — подключается фаза, уходящая на нагрузку.
Перед приобретением УЗО необходимо тщательно изучить маркировку, чтобы подобрать правильный вариант. От этого зависит безопасность электрической сети.
Типы и виды УЗО
Приборы различаются по конструктивным особенностям, по способу реагирования. Наиболее востребованы 2 типа устройств, отличающихся по внутреннему исполнению: электронные и электромеханические — первые зависят от силы тока, вторые нет. Также имеются противопожарные и селективные УЗО.
Электромеханические устройства
Такой тип чаще всего используется в сетях переменного тока. Объясняется это тем, что устройство способно среагировать при малых значениях напряжения или даже при отсутствии нуля в цепи. Поэтому такие УЗО являются эталоном качества во многих странах, его обязывают устанавливать в жилых домах и на производстве.
Электронные УЗО
Также распространены на строительном рынке. В отличие от предыдущего типа имеют усилитель, для которого необходимо отдельное питание. Электронные УЗО имеют 2 существенных недостатка:
- зависимость от напряжения сети — могут не сработать при малых значениях;
- необходимо наличие нуля — если контакт отгорел, УЗО не сработает.
В то же время нужно отметить, что среди обоих типов встречаются некачественные модели. Поэтому важно приобретать устройства от надежных производителей.
Селективные приборы
Главным отличием этого вида является наличие функции отсрочки времени срабатывания. Часто селективность не превышает 40 мс, поэтому такие приборы не подходят для защиты от соприкосновения с неизолированными участками. Селективные УЗО отличаются хорошей устойчивостью к резким перепадам тока и напряжения и имеют низкий процент ложных срабатываний.
Противопожарные УЗО
Приборы реагируют на большой дифференциальный ток — 100–300 мА. Они не защищают человека от удара электрическим током, а предназначены для предотвращения пожаров. Решаемые задачи:
- защита входящего кабеля;
- защита потребителей, у которых не установлены УЗО;
- резервная защита при несрабатывании основного устройства.
Обычно противопожарные УЗО устанавливают в распределительных щитах или вместе с приборами учета.
Количество полюсов
УЗО сравнивает токи, проходящие через магнитные катушки, поэтому количество полюсов должно совпадать с числом проводников. Иногда разрешается использовать 4-полюсное УЗО в сети с двумя или тремя проводами. Прибор будет полностью выполнять свои функции, однако, такой вариант не выгоден с экономической точки зрения. При этом необходимо оставить в резерве свободные полюса для фаз.
Заключение
В повседневной жизни человека появляется все больше бытовой техники. Это повышает риск утечек тока, что может привести к пожару или летальному исходу. Чтобы обезопасить имущество и сохранить здоровье, настоятельно рекомендуем установить УЗО в доме или квартире.