Для чего нужно УЗО?
Добрый день, уважаемые гости сайта «Заметки электрика».
После публикаций своих статей про устройства защитного отключения (УЗО), мне от посетителей сайта на почту стал часто приходить такой вопрос: а для чего вообще нужно устанавливать УЗО?
Давайте разберемся для чего же нужно устанавливать УЗО в своих квартирах или домах?
Все зависит от того, какие цели Вы преследуете.
Основные цели применения УЗО:
- защита людей от поражения электрическим током
- предотвращение возникновения пожара по причине появления тока утечки электропроводки
Внешний вид однофазного (двухполюсного) УЗО.
Применение УЗО для защиты людей от поражения электрическим током
При использовании в личных целях такие электрические приборы, как стиральная машина, СВЧ-печь, электрическая плита, водонагреватель, компьютер и другие, есть вероятность поражения электрическим током, т.к. перечисленные бытовые приборы в первую очередь имеют металлический корпус (проводит электрический ток) и сложную внутреннюю схему.
В следствии различных воздействий (механических, тепловых и др.), а также по причине длительного срока службы, изоляция проводов этих бытовых приборов может прийти в негодность.
Кстати, это касается не только электрических приборов, но и кабельных линий электропроводки.
При нарушении изоляции проводника, есть вероятность замыкания этого провода на металлический корпус электрического прибора. При этом на корпусе появляется фаза или другими словами, потенциал, равный напряжению сети. Но это возникнет в том случае, если отсутствует заземление корпуса.
Что случится, если прикоснуться к корпусу прибора в такой ситуации?
Для более наглядного изучения и представления материала по применению УЗОя Вам приведу пример с СВЧ-печью.
Пример 1. Без применения в схеме УЗО
Если одновременно задеть электрический прибор, а в нашем примере это СВЧ-печь с поврежденной изоляцией, и любой другой предмет, соединяющийся с заземлением, например, с раковиной или батареей, то Вас ударит током.
Последствия такого «прикосновения» могут быть самые разные. В одном случае это «легкий испуг», в другом — серьезные последствия, вплоть до остановки сердца от прохождения тока через тело человека. Почитайте, вот несколько реальных примеров из жизни:
Пример 2. Применение УЗО в схеме с защитным проводником
Чтобы предотвратить подобные последствия при нарушении изоляции приборов или кабелей, необходимо применять устройство защитного отключения (УЗО).
А здесь вообще не произойдет такой ситуации, т.к. при замыкании фазного проводника на металлический корпус электрического прибора, появится ток, при котором сработает УЗО или автоматический выключатель.
Опять же хочу сделать оговорку, это случится в том случае, если у Вас используется электропроводка с защитным проводником РЕ (фаза, ноль, земля), т.е. система TN-C-S или TN-S.
О том, как перейти с системы заземления TN-C на TN-C-S читайте по этой ссылке.
Пример 3. Применение УЗО в схеме без защитного проводника
Рассмотрим тот же пример с СВЧ-печью с использованием УЗО, но уже без применения защитного проводника РЕ, т.е. с системой заземления TN-C.
В этом случае у Вас есть шанс остаться в живых, т.к. прохождение тока через тело человека будет кратковременным.
Прохождение электрического тока через тело человека создаст утечку тока, что приведет к срабатыванию УЗО, который в свою очередь отключит поврежденный участок сети. Время нахождения человека под электрическим током будет равняться времени срабатывания УЗО.
Существует спорное мнение, что применять УЗО в старых схемах электропроводки (двухпроводной) не допустимо. Свое мнение по этому поводу я напишу в своей отдельной статье.
Применение УЗО для предотвращения возникновения пожара
При неправильном или некачественном монтаже электропроводки, а также использование электрических проводов или кабелей с неисправной изоляцией применяют УЗО для предотвращения возникновения пожара в случае утечки тока.
Для этих целей применяют устройство защитного отключения (УЗО) с уставкой срабатывания от 300-500 (мА). Такая уставка взята из предварительного расчета тепловой мощности.
При токе утечки равному 500 (мА), тепловая мощность выделяемая на этом участке цепи составляет приблизительно 100 (Вт). Этой мощности достаточно для возгорания материалов (дерево, пластик, бумага), находящихся в месте неисправности.
Рекомендую ознакомиться с моей статьей о том, как правильно выбрать и купить УЗО.
P.S. На этом я хотел бы закончить статью. Выбор за Вами!?
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
Функции противопожарного УЗО
К основным функциям противопожарного УЗО относят:
- Контроль состояния вводного кабеля и его защита.
- Контроль и защита линий потребителей, в которых дифференциальная защита не установлена.
- Анализ исправности электрической схемы после модуля на предмет тока утечек через изоляцию.
- Резервирование (дополнительная ступень защиты) расположенных ниже защит при их отказе и продолжающемся развитии аварийного режима.
Более подробно остановимся на функции резервирования, и отметим, что поскольку УЗО — быстродействующий выключатель, то при использовании обычных вариантов с уставкой 100 — 300 мА не удастся обеспечить селективность последовательно включенных устройств защитного отключения по дифференциальному току. Поэтому, при всплеске тока утечки до многократного значения от номинального отключающего дифференциального тока, во избежание одновременного срабатывания последовательно включенных устройств, основное УЗО должно иметь задержку по времени — селективность.
На что следует обратить внимание при выборе УЗО
Для правильной покупки и безопасности вашего жилища, необходимо обратить внимание на следующие показатели:
- 10 мА – это показатель уже опасен для человека с малым сопротивлением тела. Поэтому значение тока срабатывания, первая информация необходимая при покупке. Защитное устройство начинаем выбирать, основываясь на безопасном напряжении. Поэтому в основном устанавливают защиту не более 30 мА.
- До 40 мс должно быть время срабатывания защитного устройства, для недопущения получения электротравм связанных с утечками, а также переполюсовкой проводов.
- Необходимо определить наиболее подходящий вид УЗО. Каждый из них реагирует на разные типы электрического напряжения. Для жилья наиболее часто устанавливают приборы типа «АС». Они предназначаются для установки сеть переменного синусоидального тока. Возможна установка типа защиты «А». Этот тип реагирует на утечку переменного и постоянного пульсирующего тока.
Конструкция узо влияет на выбор. Наиболее распространенные электромеханические системы защиты. Их отключение происходит при возникновении дифференциального тока. Электронные приборы защиты привязаны в работе с сетевым напряжением. Если перед вами прибор, имеющий возможность отключения подачи в сеть электричества при возникновении напряжения на корпусе бытового оборудования и контакте с ним человека – такой прибор можно устанавливать. Но они не переносят установок в сырых помещениях и сбоят при сильных морозах в случае монтажа в не отапливаемом помещении.
Выбирают по току нагрузок всех потребителей, подключенных к этой группе. Суммарное значение напряжения всех устройств и будет основополагающим при выборе устройства отключения. В случае совместного подключения устройства защиты и автомата, нагрузочный ток УЗО должен быть немного выше, чем у автоматического устройства. Такой выбор позволяет не допускать перегрузок на устройстве, работающим с пиковыми напряжениями.
Когда нельзя никому доверять
Производители некоторых устройств не могут полагаться, что покупатель адекватен и в его электрощите есть защита, поэтому добавляют свою.
В виде персонального УЗО для устройства в вилке или в виде коробочки на шнуре. Если покупатель подключит бойлер пластиковыми трубами, корпус не заземлит, то при потере герметичности ТЭНа электричество по воде в трубах и пойдет через человека в заземленную ванну. Такое УЗО защищает конкретно одно устройство, и в некоторых странах существуют нормативы, обязывающие добавлять УЗО на некоторые типы устройств. Как вы можете заметить, устройство также содержит кнопочку «тест» для проверки работоспособности защиты.
Функция УЗО как элемент защиты от пожаров
Функция УЗО как элемент защиты от пожаров, это дополнительное назначение УЗО. Оно не тушит пожары, оно устраняет возможные причины его возникновения. Приведу пример. Предположим в доме установлено вводное устройство. Это отдельный ящик, установленный в отдельной комнате, в которую редко, кто заходит. Со временем в ящике скапливается пыль, причем в очень больших объемах. Изоляция вводных кабелей тоже со временем ветшает. В такой ситуации любое касание рабочего проводника корпуса ВУ приведет к искрению и пыль загорится. Вот вам и пожар.
Установленное УЗО со стороны ввода, отследит касание рабочего проводника корпуса, потому что появятся дифференциальные токи и отключит питающую линию до возгорания.
Разберем, чем опасна электропроводка дома без УЗО на вводе.
Как работает УЗО с заземлением и без него?
По какому принципу работает УЗО в двухпроводной сети, если заземление отсутствует? Когда появится изоляционный пробой на корпусе прибора, устройство защитного отключения не сработает, потому что корпус не заземлён и пути для прохождения токовой утечки нет. При этом корпус прибора будет под опасным для человеческой жизни потенциалом.
В момент прикосновения человека к корпусу прибора, токовая утечка будет уходить на землю через его тело. Когда величина этого тока сравняется с порогом срабатывания УЗО, произойдёт отключение, и из питающей сети напряжение не будет подаваться на повреждённый электроприбор.
Сколько по времени будет находиться человек под действием токовой утечки, зависит от уставки срабатывания УЗО.
Хоть оно и отключится быстро, этого времени может быть вполне достаточно, чтобы получить серьёзную электротравму.
А вот если бы корпус был подсоединён к защитному заземлению, УЗО отреагировало и отключилось бы сразу, как только произошёл изоляционный пробой.
Как видите, схема подключения УЗО без заземления реально применима, однако не даёт 100 % гарантии безопасности. Но так как в старых домах в основном выполнена двухпроводная электрическая сеть, а переделать её на трёхпроводную не так-то просто, единственным выходом защиты оборудования и человека является монтаж УЗО.
Наглядный принцип работы УЗО без заземления на видео:
Принцип работы этого устройства основан на измерительных процессах. Регистрируется величина тока на входе и на выходе. Если эти показания одинаковы, то нет повода для срабатывания. Как только в сети появится токовая утечка, величина на выходе станет меньше, и устройство отключит повреждённый участок. УЗО работает за счёт расцепляющего механизма в связке с электромагнитным реле.
Общие функции дифференциального выключателя
При прокладывании электросетей в домах и на предприятиях используется несколько вариантов защитных противопожарных устройств, которые также защищают от того, чтобы человек не получил удар мощным электрическим разрядом.
Все эти системы разработаны таким образом, что при поломке или пробое в проводе срабатывает защитный механизм. В любой системе главной считается задача моментального отключения от электроцепи. УЗО является дифференцированным выключателем или электрическим прибором, который разрывает цепь электропитания при нарушении целостности этой системы.
Выключатель противопожарной безопасности защищает человека от сильного удара током, который возникает при повреждении проводки и может привести к проблемам со здоровьем или к летальному исходу.
Состоит такой аппарат из корпуса, трансформатора и реле ЭДС. В рабочем состоянии функции дифференциального выключателя заключаются в прохождении через трансформатор магнитных токов с разными полюсами, а при их слиянии происходит итоговый ноль.
При малейшем дисбалансе нарушается работа цепи и УЗО моментально реагирует таким образом, что разрывает сеть, для того чтобы избежать возникновения возгорания.
При разрыве электроцепи пропадает напряжение, и таким образом исчезает угроза удара током и пожара. Источником начала пожара может быть короткое замыкание, чрезмерная нагрузка на электрические сети, проблемы в изоляции, которые приводят к замыканию.
Эксплуатация
Перегрузка розеток при использовании тройников
Если Вы правильно и с надлежащей ответственностью подошли к монтажу и обустройству электропроводки в квартире, то при эксплуатации электроприборов не должно возникнуть проблем с пожарной безопасностью. Хотя ни когда не возможно быть уверенным на 100% в результате, по этому лучше лишний раз придерживаться следующих правил:
- не перегружайте тройник и при необходимости воспользуйтесь удлинителем с защитой отключения;
- следить за исправностью розеток, вилок при первых же признаках оплавления или обугливания, разобраться в причинах и заменить элемент;
- следить за выключением всех опасных электроприборов перед уходом из дома (утюги, плойка, электрические печи);
- уезжая на долгое время из квартиры, необходимо полностью обесточить квартиру путем отключения автоматов.
ПАМЯТКА: ЭЛЕКТРО ПРИБОРЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПО КНОПКЕ СКАЧАТЬ
Где ставится противопожарное УЗО
Противопожарное УЗО монтируется в квартирных электрощитах после счётчика, в этажных распредщитах или в домовых вводных щитах. Они так же могут располагаться в распредустройстве понижающей трансформаторной подстанции.
Основное предназначение этих приборов следующее:
- защита кабеля, соединяющего щит учета и жилое здание.
- защита участков электропроводки, в которых отсутствует УЗО;
- отключение электрощитов при замыкании внутри щита;
- дублирование нижестоящей дифференциальной защиты.
Для обеспечения селективности вышестоящее противопожарное УЗО следует выбирать с уставкой в 3 раза выше, чем у нижестоящего. Например, защитное устройство отдельной линии должно иметь ток срабатывания 30мА, прибор в квартирном щите выбирается с уставкой 100мА, защита на этаже выбирается с током отключения 300мА, а общедомовой аппарат должен иметь уставку 500мА.
Кроме того, следует учесть время срабатывания. Оно так же должно отличаться в 3 раза. Самый быстродействующий прибор выбирается для отдельных линий и электроприборов, иначе при больших токах утечки возможно отключение сразу всех защитных устройств — от подключенных к отдельному электроприбору до общедомового.
Критерии подбора УЗО
При поиске подходящего защитного отключения первым делом смотрят на показатели номинального и дифференциального тока
После этого внимание акцентируют на виде и конструкции аппарата, а также узнают, какой фирмой было произведено УЗО
Номинальный ток
Мастера, специализирующиеся на работе с электричеством, советуют покупать устройство защитного отключения с номинальным током на порядок выше расчётного. Благодаря этому получится добиться надёжности в функционировании выключателя дифференциального тока и долгое время не ремонтировать и не заменять его. Например, для автомата на 40 А целесообразнее выбрать УЗО на 63 А.
Ток утечки
Номинальный дифференциальный отключающий ток УЗО должен иметь значение хотя бы в 3 раза больше тока утечки у цепи электрической техники, предохраняемой от происшествий, т. е. должно выполняться условие IDn> = 3*ID.
Суммарный ток утечки электроустановки ID определяют специальным прибором или рассчитывают, используя определённые данные. Если нет возможности провести измерения, ток утечки рекомендуют определять из расчёта 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки цепи — из расчёта 10 мкА на 1 м длины фазного проводника.
Приемлемые значения номинального отключающего тока можно узнать из специальной таблицы.
Таблица: зависимость рекомендуемого значения тока утечки УЗО от номинального тока нагрузки
| Номинальный ток нагрузки в зоне защиты, А | 16 | 25 | 40 | 63 | 80 |
| IDn при работе в зоне защиты одиночного потребителя, мА | 10 | 30 | 30 | 30 | 100 |
| IDn при работе в зоне защиты группы потребителей, мА | 30 | 30 | 30(100) | 100 | 300 |
| IDn УЗО противопожарного назначения на ВРУ, мА | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
Разновидности устройств защитного отключения
Выключатель дифференциального тока может иметь один из следующих типов:
- AC. Такие устройства реагируют исключительно на переменный электрический ток, то есть рассчитаны на контроль функционирования освещения, тёплого пола и мелкой бытовой техники;
- A. УЗО этого класса реагируют и на переменный, и на пульсирующий постоянный ток, питающий бытовую технику типа холодильников, системных блоков компьютеров и других приборов под электронным управлением;
- B. Такие устройства защитного отключения используются только на промышленных предприятиях.
УЗО типа B встречается довольно редко, на его корпусе можно увидеть значок в виде сплошной и пунктирной прямых линий
Конструкция УЗО
Если рассматривать конструкцию устройств защитного отключения, то их делят на следующие виды:
- электронные УЗО со встроенной платой, моментально реагирующей на любые перемены в заданных показателях и отключающей питание от сети, но не способной работать без подачи энергии от наружного источника;
- электромеханические УЗО, отличающиеся надёжностью, поскольку они не нуждаются в питании и легко срабатывают в ответ на появление дифференциального тока.
Производители устройств защитного отключения
Как отмечают электрики, наиболее долговечны и надёжны устройства защитного отключения, производимые под следующими названиями:
- ABB — продукция шведско-швейцарской компании, которая выбилась в лидеры по изготовлению электрических приборов, так как создаёт их качественными и безопасными;
- Legrand — французская марка, чьи товары по качеству ничем не уступают компании ABB, но стоят довольно дорого;
- SchneiderElectric — французский бренд, завоевавший симпатии многих специалистов по обслуживанию электроприборов;
- Siemens — огромный концерн, основная специализация которого — изготовление приборов, применяемых в быту (отличается от других фирм меньшим упором на качество товара);
- Moeller — немецкая продукция, отвечающая всем стандартам качества и активно используемая в России;
- IEK — продукция, качество которой приемлемо, а цена — низкая;
- «Контактор» — фирма с хорошей репутацией на рынке России, поскольку она выпускает приборы на заводе, принадлежащем компании Legrand;
- DEKraft — российская компания, ставшая сравнительно недавно производить электроприборы невысокого качества по низкой цене.
