Работа и расшифровка Узо в электрике, подключение прибора

Если вы обратили внимание на данную статью, то наверняка не так давно задались вопросом – «Что такое УЗО и каково его предназначение?». Мы попытаемся максимально подробно ответить на данный вопрос. Ну а для начала скажем, что аббревиатура УЗО расшифровывается как устройство защитного отключения.

Что такое УЗО в электрике

Несмотря на то, что в наши дни электропроводка максимально защищена от контактов с людьми и печальных последствий, от утечек никуда не деться. Тут-то незаменимым помощником и станет УЗО. Прибор молниеносно среагирует на повышенное значение тока в месте утечки и перекроет подачу электроэнергии.

УЗО – это один из основных «винтиков» в защитной автоматике нынешних электрических сетей. Прибор коммутирует электроцепи и защищает их от токов, которые протекают по нежелательным при стандартных условиях проводящим путям. Это повысит шансы на то, что ваше жилье или предприятие будет защищено от пожаров, и никто не пострадает от разряда тока.

Отметим, что у данного аппарата есть функция включения или отключения электроцепей. Иными словами, он может производить их коммутацию. Соответственно, прибор является коммутационным.

Для чего устанавливают УЗО

Многие потребители слышали о существовании такого чудо-аппарата, как УЗО, но далеко не все знают, для чего оно нужно. Понять общие принципы функционирования агрегата можно даже без наличия глубоких познаний в электричестве. До недавних времен в жилых домах УЗО не использовали. Но в наши дни все изменилось, и теперь приборы всё чаще стали встречаться в квартирах, поэтому стоит узнать о них побольше.

Как уже было сказано, УЗО устанавливают для того, чтобы предотвратить утечки тока, приводящие к возгораниям проводки и пожарам. Кроме того, УЗО убережет вас от удара током, что может привести к существенным проблемам со здоровьем или, не дай Бог, летальному исходу при контакте с неизолированными проводами и токопроводящими секциями электрооборудования.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! УЗО отличается от автоматов, защищающих проводку от перегрузок и коротких замыканий, его цель существенно повысить защищенность людей.

Принцип действия УЗО

Функционирование устройства построено на фиксации тока утечки на «землю» и отключении электросети в случае такого ЧП. Наличие утечки прибор фиксирует только по разнице между токами: теми, что вышли из прибора, и теми, что вернулись обратно.

Если с электросетью все в порядке, то токи идентичны по величине, однако разнятся по направлению. Как только появляется утечка – к примеру, вы дотронулись до не заизолированного на 100% провода – часть тока уходит «на землю» по другому контуру (в данном случае – посредством тела человека). Как результат, ток, вернувшийся в УЗО через нейтраль, будет меньше вышедшего.

То же самое происходит, если в одном из электрических приборов повредилась изоляция. Тогда под напряжением оказываются корпус или другая деталь. Задевая их, человек создает еще один контур «на землю». В этом случае часть тока будет двигаться по нему, то есть, баланс разрушится.

Конечно, если изоляция повреждена, то контур ответвления может появиться и без участия человеческого тела. В данной ситуации прибор также отреагирует на 100% и убережет участок сети от печальных последствий вроде перегрева и пожара.

Когда необходима установка УЗО?

Устройство показано к установке, когда существует необходимость защитить групповые линии, обеспечивающие питание розеток штепсельного типа для переносных электроприборов. Обязательно следует устанавливать УЗО, если автовыключатель или предохранитель не предоставляет время автоотключения 0,4 секунды с учетом номинального напряжения 220 В из-за малых показателей токов короткого замыкания.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Рекомендовано применение дифференциально автомата, который представляет из себя единый прибор УЗО с автовыключателем, надежно защищающим от сверхтока и утечек.

Кроме того, рекомендуется устанавливать УЗО, если в вашей семье есть люди, «любящие» неосторожно обращаться с электропроводкой. Самый простой случай: человек сверлит стену, при этом опираясь босой ногой на батарею, и задевает фазный провод. Тот пролетает по цепочке «металлический корпус дрели — рука — грудная клетка — нога — батарея» и приводит к ужасным последствиям: параличу сердца или остановке дыхания (иногда – все вместе). Если у вас установлено УЗО, оно мгновенно «поймет», что часть тока не вернулась, и тут же отключит электричество. Да, удар током произойдет, но разряд будет минимальным.

Когда УЗО не поможет?

Впрочем, не стоит считать УЗО панацеей от любых бед с электричеством. Прибор не настолько умен, чтобы понять, что именно включено в электрическую цепь – лампочка или человек. Отключение произойдёт только при наличии утечки.

УЗО не спасает от перенапряжения, в т.ч. от импульсного, а также от низкого напряжения, которое “убивает” электродвигатели – в холодильнике, стиральной машинке и так далее.

Агрегат также не защищает от короткого замыкания. Эту задачу выполняет автоматический выключатель или дифференциальный автомат.

Сколько УЗО нужно устанавливать?

Чтобы определить точное количество УЗО, требуемое для конкретного помещения, понадобится специалист, который сможет провести соответствующие расчеты. Например, в 1-комнатной квартире, вероятнее всего, хватит одного такого прибора, рассчитанного на ток утечки в 30 мА. А вот в квартире с четырьмя комнатами при наличии 15 групп розеток понадобится не менее пяти УЗО, а также по одному устройству на всю группу освещения, электроплиту и водонагреватель.

Исходят обычно из того, что одна группа электроприборов – одно устройство защитного отключения 30 мА плюс одно противопожарное УЗО 100 или 300 мА.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Чтобы контролировать электропроводку в целом, на входе в частный дом рекомендуется устанавливать одно общее УЗО с номинальным отключающим током 300 мА в дополнение к расчетным.

Когда установка УЗО нецелесообразна?

Иногда устанавливать устройство просто нет смысла. Одной из таких ситуаций является наличие старой и дряхлой проводки. Умение УЗО обнаружить утечку может стать головной болью, если прибор начнет срабатывать непредсказуемо (а именно это и происходит при плохой проводке). В таком случае лучшим решением будет поставить УЗО не в цепь электроснабжения квартиры в целом, а в местах с повышенной опасностью для использования розеток.

Нет смысла также покупать некачественное УЗО. На современном рынке можно обнаружить не только оригинальные устройства, но и широчайший ассортимент подделок неизвестного происхождения. Многие из таких приборов сделаны «на коленке за углом». Применение подобных устройств совершенно недопустимо и нецелесообразно. Перед покупкой внимательно изучите техническую документацию и сертификаты качества приобретаемого агрегата.

Не имеет смысла установка прибора в линиях, которые дают напряжение на стационарное оборудование и светильники, а также в общих электросетях.

Устройство

Устройство УЗО предполагает наличие:

  • датчика утечки;
  • поляризованного магнитного реле.

В основе действия прибора лежат законы, основывающиеся на входящей и выходящей электроэнергии в замкнутых цепях с предельно большими нагрузками. Это свидетельствует о том, что у тока должно быть только одно значение, вне зависимости от фазы прохождения.

Внутри устройства находятся три магнитные катушки. Через первую проходит фаза, через вторую нуль. Ток создает магнитные поля на входе и на выходе катушек прибора.

Если все работает, как должно, взаимные поля уничтожают друг друга. Если на одной из катушек происходит нарушение баланса, то есть образуется утечка тока, то это приведёт к действию третей катушки, имеющей реле для отключения питания.

Основные технические характеристики

Каждое УЗО обладает определенным набором технических параметров, которые следует изучить перед приобретением:

  • производитель;
  • наименование модели;
  • рабочий ток – предельная величина тока, которую прибор может коммутировать;
  • параметры электросети (напряжение и частота);
  • ток утечки – максимальная величина тока утечки, на которую реагирует прибор;
  • тип УЗО;
  • рабочий температурный диапазон;
  • номинальный условный ток короткого замыкания;
  • схема устройства УЗО.

Расшифровка маркировки

Маркировка наносится на корпус УЗО, что делает выбор нужной модели более удобным и легким. В первую очередь, указывается производитель, но там есть и другая важная информация:

  • «УЗО» или «ВД» – означает, что это устройство защитного отключения;
  • 16А – максимальный ток, на который рассчитаны контакты изделия и другие внутренние элементы;
  • In 30mA – ток утечки, при котором сработает УЗО;
  • 230В и 50Гц – напряжение и частота, при которых работает агрегат;
  • S – УЗО селективное;
  • знак «~» – это означает, что устройство срабатывает на утечки переменного тока.

Кроме того, имеются надписи около каждого контакта для правильного подключения УЗО:

  • N (сверху) – на этот контакт заводится приходящий нулевой проводник;
  • 1(сверху) – сюда подсоединяется приходящий фазный проводник;
  • 2 (снизу) – в это место подсоединяется фазный проводник, отходящий на нагрузку;
  • N (снизу) или отсутствие буквы – подключается нулевой проводник, отходящий на нагрузку.

Чтобы выбрать УЗО, которое идеально подойдет именно для вашей электросети, необходимо детально разобраться в маркировке, пусть эта задача весьма кропотлива и утомительна.

Виды и типы

Современные производители предлагают самые разные виды и типы УЗО. Два самых популярных типа агрегатов по своему внутреннему исполнению на рынке электротоваров – это электромеханические (не зависят от силы тока) и электронные (зависят). Также выделяют селективные и противопожарные устройства.

Электромеханическое

Электромеханические УЗО широко популярны в использовании и применяются в электрических цепях переменного тока. Чем это вызвано? Тем, что при обнаружении утечки такое устройство сработает и предотвратит печальные последствия даже при самом мизерном напряжении.

Такой тип УЗО во многих странах считается эталоном качества и тем, которое обязательно к повсеместному использованию. Немудрено, ведь такое УЗО будет работоспособным даже при отсутствии нуля в сети и может спасти чью-то жизнь.

Электронное

Такие УЗО легко найти на любом строительном рынке. Разница их от электромеханических в наличии внутри платы с усилителем, для работы которой необходимо питание.

Однако у таких УЗО, как уже было сказано, есть огромный недостаток – не факт, что они сработают при утечке тока (все зависит от напряжения в сети). Если отгорел ноль, а фаза осталась, то риск поражения током никуда не девается.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Мы ведем речь о преимуществах и недостатках УЗО в целом, а не конкретных моделей. Если сильно «повезет», вы можете стать обладателем некачественного УЗО как электромеханического, так и электронного.

Селективное

Главное отличие селективного УЗО от «собратьев» – наличие в схеме функции выдержки времени отключения цепи, которой питается нагрузка, т.е. селективности. Зачастую этот параметр не превышает 40 мс. Из этого мы делаем вывод, что селективные приборы не годятся для защиты от поражения при непосредственном прикосновении.

Ещё одной особенностью селективных агрегатов является хорошая устойчивость по реакции на скачки тока и напряжения (вероятность ложных срабатываний почти нулевая).

Противопожарное

Как следует из названия, такие УЗО используются в системах электроснабжения квартир и домов для предотвращения возгораний. Однако защитить человека они не в состоянии так как ток утечки, на который они расчитаны равен 100 или 300 мА.

Обычно эти агрегаты устанавливаются в щитах учета или в этажных распределительных щитах. Их основная задача:

  • защита вводного кабеля;
  • защиты линий потребителей, в которых дифференциальная защита не установлена;
  • как дополнительная ступень защиты (если стоящий ниже него аппарат вдруг не сработал).

Количество полюсов

Так как УЗО работает на сравнении токов, которые проникают сквозь дифференциальный орган, то численность полюсов у агрегата совпадает с числом токоведущих проводников. В некоторых случаях УЗО дозволено использовать с 4-мя полюсами для работы в двух- или трехпроводной сети.

При этом не забудьте оставить в запасе свободные полюса фаз. Агрегат будет благополучно делать свое дело не полностью, а частично, что, в общем-то, невыгодно с финансовой точки зрения, но возможно.

Заключение

С каждым днем в нашей жизни возникает все больше бытовых электроприборов. Соответственно, повышается риск утечки тока, что порой приводит даже к летальному исходу. Если вас и не убьет ударом тока, то доставит серьезные неприятности здоровью или спровоцирует пожар. От всех этих бед есть одно спасение – устройство защитного отключения. Настоятельно советуем установить его у себя дома, как говорится, от греха подальше.

Поражение электрическим током очень опасно не только для здоровья, но и для жизни. Самыми опасными местами поражения является ванная комната из-за повышенной влажности воздуха и кухня. Для защиты следует применять нужный аппарат Узо (устройство защитного отключения), которое стремительно набирает популярность и способно защищать от поражения электрическим током, выхода из строя приборов и от пожаров.

Средства и способы электрозащиты

Электрозащита — очень важная составляющая, благодаря которой не только можно предупредить несчастные случаи на предприятии или дома, избежать возгораний, но и уберечь аппаратуру от выхода из строя.

Она включает в себя:

  1. Изоляция.
  2. Заземление.

Оптимальным способом защиты от поражения электричеством является заземление, хотя надежная изоляция также занимает главную роль. Из курса физики: электрический ток течет по цепи с наименьшим сопротивлением, и, следовательно, он несет по этой цепи большее разрушение, чем по цепи с наибольшим сопротивлением.

Заземлять необходимо корпуса электрических приборов (для предприятий — машин) в случае пробоя изоляции с дальнейшей утечкой на корпус изделия и последующего электрическим поражением человека. Сопротивление заземления или заземляющего контура должно быть не более 4 Ом по технике безопасности. Этот вид защиты позволяет исключить вредное воздействие тока на организм человека.

Основное назначение контура заземления — исключение вероятности поражения электрическим током человека при прикосновении к корпусу или другой части оборудования, которая находится под напряжением фазного тока.

Предназначение устройства

Аббревиатура Узо — устройство защитного отключения и может расшифровываться как дифференциальный выключатель.

В сетях переменного напряжения до 1 тыс. В с заземленной нейтралью трансформатора (трансформаторная подстанция) для жилищного снабжения заземление не применяется в результате его малой эффективности.

Эта проблема решается совершенно другим способом, благодаря которому возможно минимизировать вероятность поражения электричеством, подразумевающая применение устройств дифференциального тока (система Узо в электрике).

Назначение Узо и его функция (дифференциальный выключатель) сводится к мгновенному отключению напряжения питания на защищенном участке электропроводки в случае превышения дифференциального тока допустимого значения.

Дифференциальный ток — это ток утечки, который возникает при пробое изоляции устройства, с дальнейшим поражением человека или выходом из строя аппаратуры.

От чего защищает Узо: от вредного или смертельного воздействия электрического тока, предотвращения выхода поражения электрическим током и случайного возгорания кабельной продукции.

Принцип работы

Функциональная идея принципа работы основана на законах физики, а именно должно выполняться следующее правило: четкого соблюдения равенства входящих и исходящих токов (следствие из I закона Кирхгофа) в цепях с активными и реактивными нагрузками.

Как работает Узо: ток, протекающий по фазе, должен быть равен току, протекающему по 0. Это утверждение применимо только для цепей с 1-й фазой. Для 3-фазных цепей можно предназначит этот закон по-другому: сила тока на нуле должна быть равна сумме токов, протекающих по каждой из фаз.

Для более глубокого понимания разберем следующую ситуацию: человек прикасается к корпусу насоса, выдающему воду из бака (резервуара для воды) в систему водоснабжения, который, в свою очередь, очень старый и пробивает на корпус. В результате этого образуется новая электроцепь, и происходит утечка (дифференциальный ток), следовательно, равенство нарушается. Происходит мгновенное отключение напряжения в квартире или на кухне в нужный момент без причинения вреда человеку.

Устройство прибора

Практически у всех моделей корпус из диэлектрика может выглядеть одинаково. Состоит из трансформатора, который имеет тороидальное исполнение с тремя обмотками — две первичные и управляющая обмотка. Первичные обмотки включены встречно, при протекании по ним токов, магнитные потоки являются разнонаправленными и их сумма равна нулю.

В схеме питания трансформаторных катушек установлены транзитные контакты, которые управляются реле (электро), находящееся в пассивном состоянии. При возникновении тока утечки ток появляется, и протекает в катушке управления, и она приводит реле в действие, своего рода ошибка, которая возникает при нарушении равенства магнитных потоков катушек. А также в Узо присутствует плата с усилителем.

Рекомендации по подключению и выбору устройства

Правильное подключение Узо очень важно, ведь от него зависит корректная работа всей системы защиты человека и оборудования, а также позволяет предупредить выход из строя самого аппарата защиты.

Подключение в сеть

Основное применение Узо получило в кухнях, ваннах и других комнат скопления электроприборов, а также при защите сети всей квартиры или дома.

Схема 1 — Вариант подключения

При необходимости применения в клубах, общежитиях оптимальным является общее селективное Узо. Основным отличием селективного УЗО от обычного большим временем срабатывания, и позволяет не отключать всю проводку, а лишь обесточивает определенный участок.

Для оптимального понимания приведен пример. Если в здании, где проводится дискотека произойдет пробой изоляции на корпус усилителя, то при касании оператором корпуса усилителя произойдет прекращения подачи напряжения на усилитель или аппаратуры, которая питается от данной цепи. Все остальное будет работать.

Важное правило: дополнительно должны быть защищены розетки (номинальным током не более 20) для стиральных машин, бойлеров и т. д., а также оборудования и электроинструмента вне помещения с таким же показателем номинального тока.

Основные ошибки подключения:

  1. Запрещается соединять нулевую фазу и клему заземления после выхода кабеля из УЗО (возможны ложные срабатывания Узо).
  2. УЗО должно быть подключено ко всем фазам (нулевой провод пойдет мимо Узо и электричество, текущее на нулевом проводе, будет восприниматься за утечку. Устройство будет постоянно срабатывать).
  3. Запрещено соединять нулевые провода розеток, которые находятся под контролем аппарата и заземлением (розетка будет создавать дифференциальный ток).
  4. Запрещается перемычить нулевые провода на входящих клемах (приводит к срабатыванию всех Узо сразу).

Благодаря правильной эксплуатации Узо будет долго служить, желательно тот участок куда установленно Узо обезопасить от попадания влаги, в противном случае оно выйдет из строя (зачем покупать еще одно, если можно сохранить и этот прибор на долгие годы).

Выбор устройства

Основным параметром считается чувствительность (выставляется значение тока утечки) в основном этот параметр колеблется от 10 до 30 мА, а вот для защиты от пожара необходимо установить Узо от 100 до 300 мА.

При неразветвленной проводке используется одно общее Узо на 30 мА (защита человека и от возможного пожара).

Чтобы определиться с Узо нужно произвести некоторые расчеты. Для начала необходимо просуммировать все мощности техники, которые применяются в квартире, затем полученное значение разделить на 220. Полученное значение и есть Iн. Из курса физике известно, что P=U*I, где P — мощность, U — напряжение, Iн — сила тока.

Пример расчета: необходимо выбрать Узо для защиты кухонных приборов таких как микроволновая печь (1500 Вт), холодильник (400 Вт), насос (600 Вт), мультиварка (1100 Вт), остальная техника (500 Вт).

  1. Общая мощность: P=1500+400+600+1100+500=4100 (Вт).
  2. Сила тока: I=P/U=4100/220=18,64 (A).

После произведенных расчетов необходимо определиться с Узо по номиналу тока (рекомендуется брать с небольшим запасом по току равному 25А).

Однако это еще не все параметры, на которые необходимо обратить внимание. Немаловажный критерий — категория тока утечки.

Категории делятся на группы:

  1. «АС» применяется во всех видах электрических сетей.
  2. «А» обладает самым низким порогом чувствительности (10 мА) и может фиксировать полуволну амплитуды тока. Необходимо использовать в том случае, если в помещении или на участке цепи (для групповых Узо) есть импульсные блоки питания.

Необходимо отметить, что Узо категории, А набирают популярность, ведь в квартирах применяется техника с импульсными блоками питания (компьютеры, принтеры, светодиодные лампы и т. д.).

Модельный ряд

Рынок моделей представлен иностранными компаниями (Италия, Польша, Германия) и позволяет выбрать прибор по критериям качества, надежности, цены. Самое распространенное и рекомендуемое УЗО на 25 и 30 мА.

УЗО классифицируется по следующим признакам:

  1. По способу действия:​ ​ наличие или отсутствия дополнительного источника питания.
  2. По способу установки: стационарные и переносные.
  3. По числу полюсов: однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные.
  4. По наличию защиты от перегрузок и сверхтоков: есть или нет защиты.
  5. Регулируемость значений дифференциального тока: регулируемые и нерегулируемы.
  6. По поддержке импульсных источников питания: поддерживаются и не поддерживаются.
  7. По виду срабатывания: электронные и электромеханические.

Таким образом, для предотвращения несчастных случаев, выхода из строя аппаратуры, пожаров следует соблюдать правила техники безопасности. Для этих целей и нужно применять УЗО, которое отключит тот или участок сети. Для квартир и домов необходимо применять регулируемые УЗО категории «А», которые поддерживают приборы с импульсными блоками питания. А также необходимо учесть номинальный ток, чувствительность и утечку тока. Стоимость самого прибора невелика, но именно это устройство способно сохранить ваши приборы, причем стоимость некоторых из них намного выше стоимости самого Узо; спасти от пожара и ненужных проблем, а, возможно, даже и спасет вам или вашим близким жизнь.