УЗО що це таке в електриці, схема підключення

1. Пристрій захисного відключення (УЗО) - опис
2. Принцип роботи ПЗВ (УЗО-Д)
3. Що таке УЗО в електриці і як його правильно підключити
4. Що робить УЗО?
5. В яких випадках УЗО виявляється корисно?
6. Коли ПЗВ не допоможе?
7. Скільки штук УЗО потрібно мати?
8. В яких випадках установка УЗО недоцільна?
9. види УЗО
10. електромеханічні УЗО
11. електронні УЗО
12. характеристики УЗО
13. Відмінність диференціального автомата від УЗО
14. Підключення УЗО в квартирі

Наши партнеры ArtmMisto

Думаю, якщо Ви читаєте цю статтю, то вже почали задаватися питанням: «Що таке УЗО в електриці?» Абревіатура УЗО перекладається як пристрій захисного відключення і стосується електрики.

В даний час електрична проводка забезпечена надійною захисною оболонкою. Але і тут іноді трапляються витоку електрики. Вони відбуваються в досить невеликих розмірах, але можуть зробити згубний вплив на людину. Ось тут УЗО реагує на перевищення значення струму витоку і автоматично відключає надходження електрики.

У статті Ви зможете більш детально познайомитися з тим, як це відбувається. Ви прочитаєте інформацію про те, як УЗО може захистити приміщення від загрози пожеж. Вивчайте інформацію і застосовуйте отримані знання на практиці.

Пристрій захисного відключення (УЗО) - опис

Багато людей чули про те, що існує пристрій захисного відключення - УЗО, але, що таке УЗО, для чого воно потрібне в електриці, які функції має виконувати і чи можна взагалі його не використовувати в мережі, знає не так багато людей.

Для того, щоб отримати повне уявлення про те, що таке узо в електриці, про його функціях, пристрої, принцип роботи потрібно працювати в області електрики, мати диплом, але загальні принципи дії та опис цього пристрою зможе зрозуміти будь-яка людина.

У більшості квартир і будинків не застосовується і не застосовувалося раніше УЗО, тому багато хто і не знають для чого його встановлювати, як воно працює.

Якщо говорити мовою, прийнятою серед електриків, то УЗО, або пристрій захисного відключення, є механічним комутаційний прилад, службовець для автоматичного переривання ланцюга при перевищенні струму небалансу заданого значення, що виникає при певних умовах.

Різні моделі УЗО вже досить давно продаються на ринку, багато професіоналів добре знайомі з принципом їх пристрої, роботи і активно застосовують їх при побудові електричної проводки. Але багато електрики, господарі будинків і квартир, які самі займаються монтажем електричної системи не знаючи про переваги застосування УЗО нехтують цим потужним засобом призначеним для захисту.

УЗО відмінно захищає людей від ураження електрикою у випадках коли відбулося порушення ізоляції, при випадкових дотиках до струмоведучих неізольованих частин різного виду електричного обладнання та захищає майно від теплового впливу струму.

Найвірогіднішим місцем ураження струмом в будинку або квартирі є кухня і ванна, де встановлено дуже велика кількість електричних приладів, є природні заземлювачі - газові, водопровідні труби, мало вільного місця і підвищена вологість повітря.

Що розуміється під виразом «витік струму»? Під цим виразом розуміється будь-який струм проходить повз електропроводки або повз підключених в мережу приладів. От саме на цей витік струму і реагує УЗО, якщо струм пішов повз електропроводки або електроприладу УЗО спрацьовує і відключає мережу.

Струми витоку зазвичай мають малі значення, тому захист від короткого замикання і від перевантаження, яку забезпечують звичайні автоматичні вимикачі, на струми витоку не реагують. Як бачимо, УЗО захищає від пожежі, що виникає при замиканні під час займання тліючої ізоляції, і від ураження струмом людей.

Практично кожна людина за своє життя піддавався удару струмом в домашній мережі напругою 220 вольт. Цей струм становить приблизно 4-5 міліампера, а якби сила струму була більшою, то небезпека для здоров'я і життя значно збільшилася.

Щоб людини вдарило струмом не обов'язково потрібно копирсатися в розетці або лізти в розподільний щит, досить просто доторкнутися до пральної машинки або холодильника, плойки і інших приладів. Але чому так відбувається?

Відповідь проста - в тому випадку якщо в будь-якому електричному приладі порушується ізоляція струмоведучих проводів, вони почнуть пропускати струм на корпус. Тобто корпус приладу виявиться під напругою, а це все одно, що доторкнуться до оголеного проводу.

При дотику до такого приладу виникає струм замикання з землею і якщо прилад не має заземлення, то струмом вдарить людину.

У більшій частині будинків і квартир немає можливості заземлити корпусу електричних приладів, це не передбачено конструкцією, схемою проводки. Від такого удару не зможе захистити ніякої супер автоматичний вимикач, встановлений в щитку.

Гарантію від ураження струмом в таких випадках дає тільки застосування більш надійного і досконалого приладу, яким і є УЗО.

УЗО - це прилад, що захищає від струмів витоку шляхом відключення мережі в разі їх появи. У разі, коли відбудеться вище описана ситуація з пошкодженням ізоляції будь-якого приладу, то по тілу людини, який замикає ланцюг фаза-земля вдарить струмом.

Але оскільки сила струму витоку не дуже велика, в порівнянні з номінальним струмом, то звичайні автомати цього не відчувають і не відключаться. А людина в той же час може і загинути при певних умовах. УЗО, на відміну від автоматів, відразу зреагує на виникнення струму витоку і моментально розірве ланцюг.

Що таке узо в електриці

Принцип роботи ПЗВ (УЗО-Д)

В основі роботи УЗО-Д закладена фіксація струму витоку на «землю» і відключення мережі при її появі. Факт витоку виявляється по різниці між струмами: виходять з УЗО і повертаються в нього через нейтраль.

Якщо мережу в порядку, то вони рівні за величиною, але протилежні за напрямком. При появі витоку, наприклад, людина торкнувся дроту, частина струму піде через його тіло «на землю» по іншому контуру, і в підсумку струм повертається в УЗО через нейтраль буде менше виходить.

Така ж ситуація виникне, якщо в якомусь електроприладі навантаження порушилася ізоляція і під напругою виявився корпус або інша деталь. Людина, зачепивши за них створить додатковий контур «на землю», частина струму піде за ним і баланс порушиться (ця ситуація показана на малюнку).

Різницю між виходять і входять струмами засікає трансформатор з сердечником у вигляді кільця. Фазний провід і нейтраль N проходять всередині нього і служать первинною обмоткою. Вторинна обмотка підключається до виконавчого механізму, розмикати контакти.

Зрозуміло, при пошкодженні ізоляції контур відгалуження може утворитися і без «участі» людини, але і в цьому випадку УЗО також спрацює і захистить ділянку мережі від небезпечних наслідків (наприклад, нагрівання і пожежі). Символом «Т» на малюнку позначена кнопка, що включає схему тестування пристрою - УЗО -Д має спрацювати при її натисканні.

Цей же принцип використовується і для трифазних пристроїв захисту, проте в них диференційний струм у вторинній обмотці з'являється не тільки при витоках, а й при «перекіс фаз» (нерівномірно розподіленої між фазами навантаженні), тому розроблені додаткові схеми, що виключають спрацьовування через порушення симетрії.

Що таке УЗО в електриці і як його правильно підключити

Практика показала, що УЗО, яке ще іноді називають диференціальним вимикачем, дуже ефективне захисний пристрій для побуту, і сьогодні тільки в одній Західної частини Європи застосовується сотні мільйонів цих приладів різного типу.

Але все ж, що таке узо в електриці? - це сучасне, дуже ефективне, в багатьох схемах безальтернативний засіб покликане захищати людей від ураження електрикою.

УЗО також захищає електроустановки від виникнення пожежі, від загоряння, яке може статися в результаті протікання струму витоку.

Поняття - пристрій захисного відключення, прийняте в літературі, найточнішим чином визначає значення цього приладу, сама назва говорить за себе - це обладнання відключає електрику з метою захисту. Але, що і кого воно захищає?

Якщо автоматичний вимикач повинен захищати електричну проводку, то УЗО служить на варті безпеки людей. Воно забезпечує відключення напруги при витоку струму на землю.

Що робить УЗО?

Пристрої захисного відключення (УЗО) постійно порівнюють струм, що протікає до електроприлади з струмом, що протікає від електроприладу (по нейтрали) і розпізнає витік з електромережі по появі різниці між вхідним і вихідним струмами.

Коли різниця струмів досягає небезпечного для життя людини значення (зазвичай це 30 мА), то УЗО відключає напругу. Таким чином, струм витоку, поточний через пошкоджену ізоляцію або через тіло людини, не встигають заподіяти шкоди, тому що час спрацьовування УЗО дуже мало.

В яких випадках УЗО виявляється корисно?

У випадках пошкодження ізоляції проводів в електроприладах. Наприклад, всередині пральної машинки пошкоджена ізоляція на фазному проводі, в результаті чого він торкнувся корпусу.

Пристрій захисного відключення (УЗО) тут-же відключить електрику, тому що струм, що пішов в квартиру по фазного проводу, не повернувся в УЗО (з корпусу машинки він по дроту «заземлення» повернувся в щиток, минаючи УЗО і отже, вхідний та вихідний струми через УЗО опинилися різні).

При необережному поводженні з електропроводкою. Ось класичний приклад. Чоловік свердлить стіну, спираючись голою ногою на батарею, і потрапляє в фазний провід. Струм, пройшовши по ланцюгу "металевий корпус дрилі - рука - грудна клітка - нога - батарея» викликає параліч серця і / або зупинку дихання.

Але якщо є УЗО, то воно відразу «відчує», що частина струму не повернулося (та частина, яка пройшла через людину і пішла в батарею). Напруга буде відключено настільки швидко, що біди не трапиться. Звичайно, людини струмом смикне, але не більше того.

Коли ПЗВ не допоможе?

На жаль, Пристрої захисного відключення не так вже інтелектуально, щоб розрізнити, що саме включено в електричний ланцюг - людина або лампочка. Якщо витоку струму немає - все в порядку. Чому тоді вважається, що УЗО значно підвищує безпеку?

Та тому, що переважна більшість випадків ураження електричним струмом так чи інакше пов'язане з витоком струму - ситуацією, яку розпізнає УЗО. Імовірність виникнення небезпечних для життя ситуацій (тобто коли струм проходить через груди) без витоку значно нижче.

Скільки штук УЗО потрібно мати?

Точна кількість приладів Пристрій захисного відключення (УЗО), яке Вам потрібно, зможе визначити лише фахівець після проведення відповідних розрахунків. Наприклад, в однокімнатній квартирі швидше за все буде досить одного УЗО, розрахованого на струм витоку в 30 мА.

У чотирикімнатній квартирі, де встановлено п'ятнадцять груп розеток, краще використовувати 5 УЗО, а також по одному УЗО на всю групу освітлення, електроплиту та водонагрівач. Для контролю всієї електропроводки на вході в котедж можна встановити додатково до розрахункових одне загальне УЗО з номінальним відключає струмом 300 мА.

Однак, щоб не перевантажувати домашню мережу зайвої автоматикою, раціональніше використовувати диференціальні автомати.

В яких випадках установка УЗО недоцільна?

Наприклад, в разі старої старої проводки. Властивість пристрої захисного відключення (УЗО) виявляти витік струму може принести більше проблем, ніж користі, якщо воно почне непередбачувано спрацьовувати.

А при старій електропроводці це може початися в будь-який момент, навіть при першому включенні УЗО. Тому в такій ситуації кращим вибором, можливо, буде не встановлювати УЗО в ланцюг електропостачання всієї квартири, а в місцях з підвищеною небезпекою використовувати розетки з вбудованим УЗО.

Перш, ніж купити пристрій захисного відключення (УЗО) слід звернути увагу на маркування приладу - на лицьовій панелі кожного УЗО обов'язково повинне бути присутнім значення номінального струму, який воно здатне проводити в тривалому режимі, і номінального відключає диференціального струму, що викликає спрацьовування пристрою. Решта відомості можна розташовувати і на бічних поверхнях.

Варто також відзначити, що крім оригінальних УЗО відомих виробників на білоруському ринку з'явилася величезна кількість найрізноманітніших підробок УЗО невстановленого походження і мають часто привабливий зовнішній вигляд, але за технічними параметрами що не витримують навіть приймально-здавальних випробувань.

Застосування подібних пристроїв абсолютно неприпустимо, тому, при виборі УЗО необхідно звернути увагу і на наявність супровідної технічної документації, в тому числі обов'язково двох сертифікатів - сертифіката відповідності та сертифіката пожежної безпеки.

види УЗО

УЗО бувають різні - трифазні і однофазні ... Але на цьому розподіл УЗО на підкласи не закінчується. На даний момент на ринку присутні 2 принципово різняться категорії УЗО:

1. електромеханічні (незалежні від мережі),
2. електронні (залежні від мережі).

Розглянемо окремо принцип дії кожної з категорій.

електромеханічні УЗО

Родоначальники УЗО - електромеханічні. В основі принцип точної механіки тобто заглянувши всередину такого УЗО ви не побачите компараторов операційних підсилювачів, логіки і тому подібного.

Складається з декількох основних компонентів:
• Так званий трансформатор струму нульової послідовності, його мета відстежити струм витоку і передати його з якимсь Ктр на вторинну обмотку (I 2), I ут = I 2 * Ктр (вельми ідеалізована формула, однак відображає суть процесу).
• Чутливий магнітоелектричний елемент (замикається тобто при спрацьовуванні без зовнішнього втручання не може повернутися в початковий стан - засувка) - грає роль порогового елемента.
• Реле - забезпечує розчіплювання в разі якщо спрацювала засувка.

Даний тип ПЗВ вимагає високоточної механіки для чутливого магнітоелектричного елемента. На даний момент лише кілька світових компаній продають електромеханічні УЗО. Їх вартість значно вища за ціну на електронні УЗО.

Чому ж в більшості країн світу набули поширення саме електромеханічні УЗО? Все дуже просто - даний тип УЗО спрацює у разі виявлення струму витоку при будь-якому рівні напруги в мережі.

Чому цей фактор (незалежність від рівня напруги мережі) настільки важливий?

Це викликано тим що при використанні працездатного (справного) електромеханічного ПЗВ ми гарантуємо в 100% випадках спрацьовування реле і відповідно відключення подачі енергії споживачеві.

В електронних УЗО цей параметр теж великий, але не дорівнює 100% (як буде показано далі це пов'язано з тим що при певному рівні напруги мережі схема електронного УЗО виявиться не працездатною), а в нашому випадку кожен відсоток - це можливо людські життя (будь то пряма загроза життю людини при торканні їм проводів, або непряма, при виникненні пожежі від обгорання ізоляції).

У більшості так званих "розвинених" країн електромеханічні УЗО - це еталон і пристрій обов'язкове до повсюдного використання. У нашій країні поступово йдуть зрушення в бік обов'язкового використання ПЗВ, проте споживачеві в більшості випадків не дається інформації про тип УЗО, що тягне за собою використання дешевих електронних УЗО.

електронні УЗО

Такими УЗО затоплений будь-який будівельний ринок. Вартість на електронні УЗО місцями нижче ніж на електромеханічні до 10 разів.

Недолік таких УЗО, як уже писалося вище, не 100% гарантія при справному УЗО отримати його спрацьовування в слідстві появи струму витоку. Гідність - дешевизна і доступність.

В принципі електронне УЗО будується за тією ж схемою, що і електромеханічне (Рис.1). Різниця полягає в тому, що місце чутливого магнітоелектричного елемента займає елемент порівняння (компаратор, стабілітрон). Для працездатності такої схеми знадобиться випрямляч, невеликий фільтр, (можливо навіть КРЕН).

Оскільки трансформатор струму нульової послідовності - понижуючий (в десятки разів), то також необхідна ланцюжок посилення сигналу, яка крім корисного сигналу також буде посилювати перешкоду (або сигнал небалансу присутній при нульовому струмі витоку). З вищесказаного очевидно, що момент спрацьовування реле, в даному типі УЗО визначається не тільки струмом витоку, але і мережевим напругою.

Якщо Ви не можете дозволити собі електромеханічне УЗО, то брати електронне УЗО все ж варто, тому що воно забезпечує спрацьовування в більшості випадків.

Існують також випадки, коли купувати дороге електромеханічне УЗО не має сенсу. Одним з таких випадків є використання при харчуванні квартири / будинку стабілізатора, або джерела безперебійного живлення (ІБП). В цьому випадку брати електромеханічне УЗО сенсу не має.

Відразу зазначу, що я веду мову про категорії УЗО їх плюси і мінуси, а не про конкретні моделі тому Ви можете купити неякісно УЗО як електромеханічного так і електронного типів. При покупці питайте сертифікат відповідності, тому що багато електронні УЗО представлені на нашому ринку не сертифіковані.

характеристики УЗО

• Виробник.
• Найменування моделі. В даному випадку літери «ВД», в назві моделі, означають «Вимикач Диференціальний».
• Робочий струм. Максимальна величина струму, який дане УЗО може комутувати. Іншими словами, якщо на лінії, яка захищає УЗО з робочим струмом 25А буде навантаження 30А, пристрій вийде з ладу.
• Параметри електричної мережі. Тут вказуються два основних параметри під які розраховане даний пристрій: напруга - 230В і частота - 50Гц. Це стандартні характеристики для побутової електромережі в Росії.
• Струм витоку. Величина струму витоку, при якому спрацює УЗО.
• Тип УЗО. В даному випадку це пристрій «АС», для змінного струму. Детальніше всі типи ми розглянемо далі.
• Робочий температурний діапазон. Від -25 до +40 градусів Цельсія.
• Номінальний умовний струм короткого замикання. Це величина можливого струму при КЗ, яке зможе витримати УЗО без втрати працездатності, якщо буде захищена автоматичним вимикачем відповідного номіналу.
• Схема пристрою УЗО. Залежно від виробника, маркування на пристроях можуть незначно відрізнятися, додаватися або забиратися деякі характеристики. Але основа скрізь однакова і такі важливі показники як робочий струм і струм витоку, вказуються усіма і завжди.

Відмінність диференціального автомата від УЗО

Пристрій захисного відключення (УЗО) - комутаційний апарат, який захищає людину від прямого або непрямого ураження електричним струмом, а також контролює поточний стан електропроводки, і при виникненні в ній будь-яких ушкоджень у вигляді витоків, відключає її.

УЗО не захищає електропроводку та електрообладнання від коротких замикань і перевантаження - його самого необхідно захищати, встановлюючи перед ним автоматичний вимикач.

Диференціальний автомат (діфавтомат) - це комутаційний апарат, який поєднує в одному корпусі і автоматичний вимикач, і УЗО, тобто диференційний автомат здатний захищати електричну мережу від коротких замикань і перевантажень, а також від витоку води, пов'язаних з пошкодженням електропроводки, електричних приладів і при попаданні людини під напругу.

Диференціальний автомат = УЗО + Автомат.

Підключення УЗО в квартирі

Типова схема підключення ПЗВ в квартирі приведена на малюнку. Видно, що загальне УЗО включається якомога ближче до введення, але після лічильника і головного (під'їзної) автомата.

Там же на врізки показано, що в системі TN-C загальне УЗО включати не можна. При необхідності окремих УЗО для груп споживачів їх включають відразу ж ЗА відповідними автоматами, виділено жовтим на малюнку.

Номінальний струм вторинних УЗО беруть на щабель-дві вище, ніж у «свого» автомата: для ВА-101-1 / 16 - 20 або 25 А; ВА-101-1 / 32 - 40 або 50 А. Але це в нових будинках, а в старих, де захист найбільш потрібно: землі немає, проводка ахова? Хтось там обіцяв просвітити на предмет підключення ПЗВ без землі. Вірно, як раз до цього справа і дійшло.

Пам'ятайте, що:
• Ставити загальне УЗО або діфавтомат на квартиру з проводкою TN-C неприпустимо.
• Потенційно небезпечні споживачі повинні бути захищені окремими УЗО.
• Захисні провідники розеток або розеткових груп, призначених для підключення таких споживачів, повинні бути найкоротшим шляхом заведені на вхідних нульову клему УЗО, див. Схему праворуч.
• Допускається каскадне включення УЗО за умови, що верхні (ближні до електровводи УЗО) менш чутливі, ніж кінцеві.

Людина кмітливий, але незнайомий з тонкощами електродинаміки (що, до речі, грішать і багато дипломовані електрики-силовики) може заперечити: «Чекайте, а в чому проблема-то? Ставимо загальне УЗО, заводимо на його вхідний нуль все РЕ - і готово, захисний провідник не комутується, заземлені без землі! »

Так, та не так. Відрізок РЕ з відповідним відрізком нуля і еквівалентним опором споживача R утворюють петлю, що охоплює муздрамтеатр діфтрансформатора, см. Принцип роботи УЗО-Д. Тобто, на муздрамтеатрі з'являється паразитних обмотка, навантажена на R. Хоча R мало (48,4 Ом / кВт), на синусоїді в 50 Гц впливом паразитної обмотки можна знехтувати: довжина хвилі випромінювання - 6000 км.

Електромагнітне поле установки і шнура до неї також виключаємо з розгляду. Перше зосереджено всередині апарату, інакше він не пройде сертифікацію і не надійде в продаж. В шнурі ж дроти проходять впритул один до одного, і їх поле зосереджено між ними незалежно від частоти, це т. Зв. Т-хвиля.

Але при пробої на корпус електроустановки або при наявності наводок в мережі по паразитного петлі проскакує короткий потужний імпульс струму.

Залежно від конкретних факторів (прорахувати які точно може тільки фахівець з досвідом наукової роботи і на потужному комп'ютері) можливі два варіанти:
1. «Анти-диференційний» ефект: сплеск струму в паразитного обмотці компенсує розбаланс струмів в фазі і нулі і УЗО буде, що називається, мирно сопіти носиком в подушку, коли на проводах вже повисла скорчені головешка. Випадок виключно рідкісний, але вкрай небезпечний.
2. Також можливий «супер-диференційний» ефект: наводка підсилює розбаланс струмів, і УЗО спрацьовує без витоку, спонукаючи господаря до тяжких роздумів: чому раз у раз вибиває УЗО, якщо в квартирі все справно?

Величина обох ефектів сильно залежить від розмірів паразитного петлі; тут позначається її відкритість, «антени». При довжині РЕ до півметра ефекти нехтує малі, але вже при його довжині в 2 м ймовірність несработкі УЗО зростає до 0,01% По цифрах це мало, але за статистикою - 1 шанс з 10 000. Коли мова йде про людське життя, це неприпустимо багато. А якщо в квартирі без заземлення прокладена павутина з «захисних» провідників, то чого дивуватися, якщо УЗО «вибиває» при включенні зарядки мобільника.

У квартирі з підвищеною пожежонебезпекою допустимо, при обов'язковій наявності індивідуальних УЗО споживачів, включених за рекомендованою схемою, ставити і загальне ПОЖЕЖНЕ УЗО на 100 мА разбаланса і з номінальним струмом на щабель вище, ніж у захисних, незалежно від струму відсічення автомата.

В описаному вище прикладі для хрущовки потрібно підключити УЗО і автомат, але не діфавтомат! При вибиванні автомата УЗО має залишитися в роботі, інакше різко зростає ймовірність нещасного випадку.

Тому УЗО за номіналом потрібно брати на дві сходинки вище автомата (63 А для розібраного прикладу), а по разбалансу - на щабель вище кінцевих 30 мА (100 мА). Ще раз: в дифавтомати номінал ПЗВ роблять на щабель вище струму відсічення, тому для проводки без землі вони не годяться.

Джерела: electricvdome.ru, elektrika-svoimi-rykami.com, www.eplan.by, electricalschool.info, vopros-remont.ru, karkasnik.su