Обобщенный взгляд на защитные модули
Несмотря на построение схем разводки электрических линий, выполненное по утвержденным правилам, риск удара электрическим током остается всегда
Поэтому важно своевременно позаботиться о безопасности
Устройство защитного отключения – так интерпретируется расклад аббревиатуры «УЗО» на технический язык.
С точки зрения исполнения конструкции, оно выглядит не самым сложным образом среди современной электротехнической аппаратуры. Тем не менее функции защиты выполняет в достаточной степени качественно и надежно.
Следует отметить, что существуют разновидности УЗО, исходя из которых в каждом конкретном случае организуется определенная защитная схема:
- гарантирующая безопасность прикосновения;
- упреждающая технические повреждения;
- противодействующая пожарной опасности.
Каждый прибор с конкретной функциональностью отличается от других конструкций рабочими параметрами, в частности – номинальным током и током отсечки.
Самым чувствительным устройством, конечно же, является УЗО, предназначенное для блокирования источника питания на случай непреднамеренного прикосновения людей к токоведущим деталям схем. Диапазон отсечки по току для таких аппаратов находится в пределах 10-30 мА.
О фильтрах
Один из главных источников сбоя в работе УЗО — помехи от бытовой техники. И бороться с ними помогают ферритовые поглощающие фильтры.
Важно: Ферритовые кольца для таких фильтров продаются в отделах радиоэлектроники. На одном кольце фильтр вставляется в «шумящую» установку, поближе к сетевому вводу. Но выполнить это качественно по силам только квалифицированному специалисту
Заниматься самодеятельностью в этом вопросе не стоит
Но выполнить это качественно по силам только квалифицированному специалисту. Заниматься самодеятельностью в этом вопросе не стоит
На одном кольце фильтр вставляется в «шумящую» установку, поближе к сетевому вводу. Но выполнить это качественно по силам только квалифицированному специалисту. Заниматься самодеятельностью в этом вопросе не стоит.
Все, что можно сделать своими руками, это надеть несколько колец на сетевой шнур. А чтобы не резать для этого фирменный литой кабель, достаточно будет приобрести вилку и гнездовую колодку, а также взять небольшой отрезок провода на три жилы. Или купить готовый сетевой шнур, оснащенный ферритовыми насадками, поглощающими помехи. Будет дороже, но надежнее.
Виды и типы дифференциальных выключателей (ВД)
По основным рабочим характеристикам выключатели дифференциальные (ВД) классифицируются на отдельные виды и типы. Так по способу управления УДТ бывают двух видов:
- с источником питания (электронные).
- без дополнительного источника питания (электромеханические).
Определить способ управления ВД можно по схеме, изображенной на его корпусе.
Схемы электромеханического и электронного ВД
Выбирая УДТ, следует учитывать, что среди электронных устройств первого вида есть модели, которые автоматически отключаются, если вспомогательный источник питания отказал. А есть также модификации, которые не отключаются. Они в опасных ситуациях не способны выполнять функцию защиты при отказе источника питания. Поэтому менее надежны.
По числу полюсов и напряжению питания классификация следующая:
- двухполюсные – рассчитаны на рабочее напряжение 230 В;
- четырехполюсные – используются в сетях 400 В.
Относительно возможности установки тока срабатывания УДТ бывают:
- регулируемые (дискретно или плавно);
- нерегулируемые.
По способу монтажа ВД делятся на такие разновидности:
- стационарные, предназначенные для установки в электрический щит;
- переносные, к которым относятся УЗО-розетки и вилки.
Что касается стойкости к действию импульсного напряжения, то в этом направлении выделяют следующие виды УДТ:
- стойкие;
- отключающиеся.
Классификация устройств по срабатыванию в зависимости от формы колебаний рабочего тока представлена далее в таблице. На корпусе тип тока нагрузки, на который рассчитан ВД, обозначается графически или буквами.
| Тип УЗО | Характеристика |
| AC | Срабатывают при медленном возрастании и при скачке дифференциального переменного синусоидального тока. УЗО данного типа получили широкое распространение в быту |
| A | Предназначены для цепей с пульсирующим постоянным и синусоидальным переменным типом тока. Срабатывают от медленного и резкого нарастания тока. Подходят для домашнего и промышленного (например, в цепи регулировки скорости электродвигателя) использования. |
| B | Используются в промышленных сетях. Рассчитаны на срабатывание от тока с разной формой колебаний переменного и постоянного типа, как по отдельности, так и наложенных друг на друга (одновременно протекают). |
| F | Соединяет отключение по типу «А» со срабатыванием от дифференциального постоянного пульсирующего (наложен на постоянный сглаженный) и составного тока (проходит между нейтральной жилой и фазой либо землей и фазами). |
Маркировка по типу тока
Следует учитывать, что УДТ выпускаются с выдержкой времени срабатывания и без нее (при наличии дифференциального тока). Использование устройств с задержкой срабатывания (обозначается S) позволяет обеспечить селективность в собранной схеме.
Схема подключения УЗО без заземления
Подключение к трехфазной сети
Трехфазное питание на 380 В используется на заводах и в небольших мастерских. От них питаются станки, различные печи и асинхронные двигатели (лифт). Установка УЗО в трехфазной сети ничем принципиально не отличается от однофазной. Разница кроется только в количестве выводов у защитного прибора. У трехполюсного УЗО 8 контактов для подсоединения кабелей. Четыре входящих L1, L2, L3 и N и 4 исходящих с аналогичной маркировкой.
Трехполюсное УЗО
При подключении возможна путаница в проводах. Чтобы разобраться в цветовых и буквенных маркировках, достаточно знать простые соотношения из таблицы.
| Российские обозначения | Европейские обозначения | ||
|---|---|---|---|
| Фаза А | Желтый | L1 | Коричневый |
| Фаза B | Зеленый | L2 | Черный |
| Фаза C | Красный | L3 | Серый |
| Нулевой провод | Синий (голубой) | N | Синий (голубой) |
| Заземляющий провод | PE | Зелено-желтый |
Вводное трехфазное УЗО + отдельные групповые
Устройство устанавливается после вводного трехполюсного автомата. Через него проходят три проводника питающей сети. Затем они идут непосредственно на УЗО. Подключение осуществляется с учетом маркировки. Клемма L1 на выходе автомата соединяется с L1 на защитном устройстве, L2 с L2 и так далее.
После вводного трехфазного УЗО провода следуют на групповые автоматы. Нулевая жила подключается на общую N шину. В идеале она имеет голубой цвет. Затем фазные провода с автоматов подключаются на однополюсные групповые УЗО и расходятся по потребителям.
Вводное защитное устройство + трехфазный счетчик
Схема схожа с предшествующей. Однако в этом случае добавляется трехфазный счетчик электроэнергии. Он имеет 8 выводов, предназначенных для подключения 3 фаз и нуля. Прибор учета монтируется на выход вводного автомата. После счетчика следует трехфазное УЗО. За ним — групповые однополюсные автоматы и устройства защитного отключения.
Схема подключения УЗО без заземления
Чтобы надежно работало УЗО, нужна трехпроводная сеть – это двухпроводная электрическая сеть с дополнительным защитным заземлением. Заземление устанавливается с целью защиты человека от тяжелого поражения электрическим током при пробое фазы на корпус электроприбора.
В этом случае имеет место короткое замыкание и сработает электромагнитная защита автоматического выключателя. УЗО также защищает человека от воздействия электрического тока при аварийной утечке тока. Подключается УЗО фазным и нейтральным проводом на верхние клеммы.
С нижних клемм выходят фаза и ноль для нагрузки. Если нет утечек тока, то ток фазы и нейтрали будет идентичным, УЗО не сработает. Если произошла утечка тока, то УЗО вычислит ее и отключит электрическую цепь от сети. Таким образом, УЗО вычисляет токи фазного и нейтрального проводов и при обнаружении разницы токов включается механизм защиты.
Это можно показать на примере. Если возникла аварийная ситуация, произошел пробой изоляции, и фаза появилась на корпусе электрической плиты, то до прикосновения человека УЗО работает в режиме ожидания и не отключается, а при прикосновении человека к токопроводящему корпусу электрической плиты возникает ток утечки по пути – фазовый провод, корпус плиты, человек, токопроводящий пол, что заставит сработать защитный механизм.
Подключение УЗО без заземления
Строительство новых домов предусмотрено с защитным заземлением. При подключении УЗО к однофазной сети с заземлением при нарушении изоляции и замыкании сетевого провода на корпус электроприбора, возникнет ток утечки, который замкнется на токопроводящий корпус электроприбора и сработает защита УЗО.
Давайте представим, что защитное заземление отсутствует. УЗО не сработает до появления тока утечки, а он появится при случайном прикосновении человека к токопроводящему корпусу электроприбора. Ток утечки пройдет по пути сетевого провода, корпус электроприбора и человека стоящего на полу, в результате сработает механизм защиты УЗО.
Схема подключения УЗО с защитным заземлением
Что же получается? При наличии заземления корпуса электроприбора в аварийной ситуации сработает УЗО без прикосновения человека к корпусу прибора, так как возникает ток утечки через заземляющий проводник. В случае отсутствия защитного заземления ток утечки УЗО появится только при касании человека к корпусу находящемуся под напряжением. Во втором варианте человек становится «подопытным кроликом».
Однако время срабатывания защиты УЗО составляет миллисекунды, и человек не почувствует воздействие электрического тока. Даже при полном наличии фазы на корпусе бытового устройства, в лучшем случае вы почувствуете легкое пощипывание. Какую схему подключения УЗО выбрать решать вам.
Однако я советую выбрать установку УЗО с заземлением, и более безопасной защитой. В доме не сложно сделать контур защитного заземления, а в квартире защитное заземления можно взять с корпуса электрощита в подъезде и развести провод заземления по плинтусу к розеткам мощных потребителей тока – это стиральная машина, бойлер, электроплита, розетки в ванной.
Подключение УЗО в двухпроводной сети
Возможны два варианта схемы подключения УЗО без заземления. Для первого случая выбираем УЗО с током утечки 100 мА и рассчитанным на номинальный ток нагрузки всей квартиры, допустим 32 А. Тогда схема будет выглядеть так: – вводной автомат 40 А, учет, УЗО 32 А, автоматы разных групп потребителей.
Схема подключения одного УЗО без заземления
У такой схемы есть большой недостаток, при срабатывании защитного механизма УЗО отключается квартира полностью, и для обнаружения неисправности придется лазить по всей квартире. Еще один недостаток такой схемы – это низкая чувствительность УЗО. Ток в 100мА более чувствителен для человека. Вторая схема хоть и дороже, но не имеет этих недостатков.
Схема подключения нескольких УЗО без заземления
Эта схема УЗО без заземления содержит – вводной автомат, счетчик, групповые автоматы и УЗО для выбранных автоматов. УЗО выбирается в этой системе на ток 30 мА. При возникшей утечке тока сработает та УЗО, на линии которой возникла неисправность в электрической цепи. На остальных группах автоматов будет присутствовать сеть. Во время подключения УЗО в двухпроводную сеть должны учитываться следующие моменты.
1.Так как УЗО не имеет защиту от к. з. и перегрузки, перед ним нужно ставить автомат. Номинальный ток УЗО выбирается на порядок выше номинального тока автоматического выключателя, так как УЗО может выйти из строя при токах которые больше его номинального значения.
2.Нейтральный провод с выхода УЗО идет только на розетку потребителей, соединять с другими нулевыми проводами нельзя, чтобы не было ложных срабатываний.
ПОДКЛЮЧЕНИЕ УЗО БЕЗ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Для начала поясним принцип работы устройства защитного отключения в однофазнойэлектрической сети без заземления (рис.1а).
Условием не расцепления УЗО является равенство втекающего и вытекающего токов (I1 и I2 соответственно).
В данном случае это условие будет соблюдаться:
- при штатном режиме подключенного электрооборудования;
- при “пробое” на корпус, но отсутствии электрической связи корпуса с “землей”.
А вот когда появляется человек, который касается неисправного электроприбора, то его тело создает путь для утечки (I3). Баланс токов нарушается, происходит срабатывание УЗО.
Таким образом, подключение однофазного УЗО в сети без заземления осуществляется по схеме, приведенной на рис. 1б.
Устройство защитного отключения (УЗО) – описание
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.
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 пожара, возникающего при замыкании при воспламенении тлеющей изоляции, и от поражения током людей.
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.
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.
Что такое узо в электрике
Как найти виновного, если выбило?
Срабатывание УЗО — не редкость в современных квартирах. Но многие жители просто не знают, что делать, если оно сработало? Большинство просто включает устройство назад. Однако такой подход недопустим, если не найдена причина срабатывания. А отыскать причину не так сложно даже дилетанту. Был бы в квартире электросчетчик, и желательно не слишком старый.
Пошаговая инструкция по этому поводу гласит:
- Сначала нужно все вилки вынуть из розеток.
- Затем придется включить УЗО, чтобы найти «виновника» срабатывания. Если включить не получилось, значит в срабатывании устройство виновато УЗО или проводка.
- Далее придется вырубить подъездный или главный квартирный автомат. Если этого не удается сделать, причина срабатывания УЗО — его электромеханика. Придется отдавать устройство в ремонт. Самому ничего нельзя пытаться исправить, поскольку подобная коррекция — дело квалифицированных специалистов. И после ремонта УЗО должно пройти поверку.
- Если главный автомат (или подъездный) все-таки включился, но при подаче напряжения УЗО снова выбило на пустой проводке, причин может быть несколько:
- внутренний разбаланс дифтрансформатора в защитном устройстве;
- залипание кнопки «тест»;
- неисправность проводки.
- Если при включении под напряжением (несмотря на счетчик) хоть на секунду вспыхивает индикатор «земля», значит утечка в проводке. Нужно производить замеры, а для этого обязательно вызывать специалистов (из частной фирмы, если УЗО устанавливалось самостоятельно, или муниципальных электриков, если устройство было подключено в порядке реконструкции проводки). Профессионалы с помощью современных приборов находят утечку за четверть часа.
- Прежде, чем вызывать специалистов, стоит глянуть на розетки (их для этого придется открыть), потому что, например, экскременты насекомых дают хорошую такую утечку с фазы на землю.
- Если проводка не вызывает подозрений, а УЗО все-таки выбивает «на пустом», значит неисправность кроется внутри устройства.
- Когда УЗО срабатывает при потребительском подключении, но признаков КЗ нет, включить необходимо все, что только можно включить, согласно индексации. И, смотря на счетчик, опять включить УЗО. Вот тут, помимо «земли», может высветится еще и «реверс» или по-другому «возврат». А это свидетельствует о большой реактивности цепи, индуктивности или емкости.
- Дефектный потребитель ищется в обратном порядке. Сам он, кстати, может и не дотягивать до срабатывания УЗО, поэтому следует включить все, а затем по очереди отключать подозрительных и пробовать включать. Включился? Это и есть «реверсивный» потребитель. Его срочно нужно нести в ремонт.
- В квартирах с TN-C-S-проводкой возможна ситуация, когда не удается определить источник срабатывания УЗО. Тогда самой вероятной причиной является плохая земля. Существующее заземление пока сохраняет защитные свойства, но высшие составляющие спектра помех уже не отводит. В этом случае проводники начинают работать, как антенна, а жилье становится практически аналогом квартир с TN-C-проводкой и общим УЗО. Следует обращаться к эксплуатанту с требованием довести контур заземления до нормы — он обязан это сделать.
Можно ли выполнить подключение УЗО без заземления?
Использование такого защитного устройства имеет смысл практически всегда, даже тогда, когда схема подключения является простой двухпроводной с нулем и фазой. Чтобы более наглядно понять особенности функционирования такого устройства, выяснить все детали и самые интересные специфические моменты, нужно разобраться в этом вопросе максимально подробно. На основе этого можно делать самые адекватные выводы.
По большому счету можно рассматривать УЗО в качестве своеобразного «калькулятора». Его схема подключения, если не используется заземление, является весьма простой. Через изделие проходят фазовый, а также нулевой провод. Та нагрузка, которая поступает на них, отслеживается максимально тщательно, после чего производится сравнение.
Если вдруг проводка повреждается либо же в электрической сети потребителя начинает появляться утечка, то ток начинает уходить через поврежденную изоляцию. Величина данного тока, как правило, является очень маленькой. Это могут быть, например, десятки и сотни миллиампер. Однако, несмотря на несущественные параметры, ее может быть достаточно для нанесения существенного ущерба человеческому здоровью.
Устройство защитного отключения используется для выравнивания тока, который проходит через фазовый, а также нулевой провода. Если вдруг происходит отклонения величин тока, то в автоматическом порядке происходит размыкание контактов, из-за чего прерывается подача электричества к участку сети, который был поврежден. Теперь можно перейти от теории непосредственно к практике, то есть к понятной для всех бытовой ситуации.
Например, в доме в ванной комнате стоит стиральная машина. Электрическая проводка является двухпроводного типа, то есть с фазой и нулем, а заземления нет. Пока что не установлено и УЗО. Может в стиральной машинке повредиться фазный провод и изоляция. После этого провод может начать касаться металлического корпуса прибора, из-за чего он окажется под определенным напряжением.
Если человек дотронется до корпуса, он станет проводником. Поэтому через него начнет протекать электрический ток. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока человек не отпустит металлический корпус. Но до этого времени его наверняка потрясет и поколотит из-за воздействия со стороны тока. Наверняка человек будет надеяться и на защиту, которая сможет отключить поврежденный участок, но если нет УЗО, то и защиты нет. Поэтому стоит надеяться исключительно на собственную силу воли. В обратном случае человек просто может потерять сознание и упасть.
Если будет установлено УЗО, то в случае касания металлического корпуса, оказавшегося под напряжением, устройство мгновенно ощутит утечку тока и включится. Поэтому поврежденный участок практически сразу отключится.
Это получается из-за того, что в случае возникновения первых признаков «перекоса» тока на проводах, как фазном, так и нулевом, начинает работать автоматика. Она сразу оставляет стиральную машинку просто обесточенной. Вряд ли человек успеет даже ощутить легкую щекотку по телу. В таком случае человек наверняка больше озадачится характерному щелчку реле, находящегося в прихожей.
При это время, на протяжении которого человек будет ощущать ток, является настолько ничтожным, что у него вряд ли будет возможность и вовсе почувствовать воздействие электрического тока. В настоящее время без проблем можно найти в сети специальное видео, на котором представлено испытание современного УЗО. Там человек берется намерено за оголенный провод, подключенный непосредственно к устройству защитного отключения. После касания к проводу, происходит практически мгновенное включение УЗО. Из-за этого человек даже не ощутил никакого дискомфорта и неприятных ощущений.
Вряд ли кто-то не заметит ту пользу, которую приносит использование УЗО. В двухпроводной системе энергетического снабжения такие устройства должны использоваться в обязательном порядке в наиболее опасных участках электрической сети. В обратном случае возникают некоторые неприятные риски.
