Что такое Устройство защитного отключения

Думаю, если Вы читаете данную публикацию, то уже начали задаваться вопросом: «Что такое Устройство защитного отключения в электрике?» Аббревиатура Устройство защитного отключения в переводе значит УЗО и касается электричества.

Сейчас электропроводка обеспечена хорошей оболочкой для защиты. Но и тут порой случаются утечки электричества. Они случаются в довольно незначительных габаритах, но окажут плохое воздействие на человека. Вот тут Устройство защитного отключения реагирует на превышение значения тока утечки и автоматично выключает поступление электричества.

В публикации Вы сумеете намного подробнее ознакомиться с тем, как это происходит. Вы прочитаете информацию про то, как Устройство защитного отключения может обезопасить помещение от угрозы пожаров. Изучайте информацию и используйте полученные знания в работе.

УЗО (Устройство защитного отключения) – описание

Большинство людей слыхали про то, что есть УЗО – Устройство защитного отключения, но, что такое Устройство защитного отключения, для чего оно необходимо в электрике, какие функции должно исполнять и можно ли вообще его не применять в сети, знает мало человек.

Для того, дабы получить полное представление про то, что такое устройство защитного отключения в электрике, о его функциях, устройстве, рабочем принципе необходимо работать в области электрики, иметь диплом, но единые правила действия и описание данного устройства сможет понять каждый человек.

Во многих домах и квартира не используется и не использовалось до этого времени Устройство защитного отключения, по этому большинство людей даже не знают для чего его ставить, как оно работает.

Если сказать языком, принятым среди электриков, то Устройство защитного отключения, или УЗО, собой представляет механический коммутационный прибор, служащий для автоматизированного прерывания цепи при превышении тока небаланса заданного значения, возникающего при конкретных условиях.

Разнообразные модели Устройство защитного отключения уже очень давно реализовываются на рынке, большинство спеуиалистов хорошо знакомы с принципом их устройства, работы и широко используют их при построении электропроводки. Однако многие электрики, хозяева квартир и домов, которые сами занимаются монтажом электрической системы не зная про хорошие качества использования Устройство защитного отключения не берут в учет этим мощным средством подготовленным для защиты.

Устройство защитного отключения прекрасно оберегает людей от поражения электротоком в вариантах когда случилось нарушение изоляции, при случайных прикосновениях к токопроводящим неизолированным частям разного вида оборудования работающего от электричества и оберегает имущество от воздействия тепла тока.

Самым возможным местом удара током в доме или квартире считается кухня и ванная, где установлено немалое количество электроприборов, есть естественные заземлители – газовые, трубы водопроводные, мало свободного пространства и высокая влажность воздуха.

Что понимается под высказыванием «утечка тока»? Под этим высказыванием понимается любой ток проходящий мимо электрической проводки или мимо подключенных в сеть приборов. Вот как раз на эту утечку тока и реагирует Устройство защитного отключения, если ток пошёл мимо электрической проводки или электрического прибора Устройство защитного отключения срабатывает и выключает сеть.

Токи утечки в большинстве случаев имеют малые значения, по этому защита от короткого замыкания и от перегрузки, которую предоставляют обыкновенные автовыключатели, на токи утечки не реагируют. Как можно заметить, Устройство защитного отключения оберегает от пожара, возникающего при замыкании при воспламенении тлеющей изоляции, и от удара током людей.

Фактически любой человек за собственную жизнь подвергался удару током в домашней сети напряжением 220 вольт. Этот ток составляет приблизительно 4-5 миллиампера, а если бы сила тока была большей, то опасность для жизни и здоровья существенно возросла.

Чтобы человека ударило током не обязательно необходимо ковыряться в розетке или лезть в распределительный щит, очень просто дотронуться до стиралки или холодильника, плойки и прочих приборов. Но почему так происходит?

Ответ простой – к примеру если в любом электрическом приборе нарушается изоляция токоведущих проводов, они начнут пропускать ток на корпус. Другими словами корпус прибора окажется под напряжением, а это все равно, что прикоснутся к оголенному проводу.

При прикосновении к этому прибору появляется ток замыкания с землёй и если прибор не имеет заземления, то током ударит человека.

В большей части квартир и домов нет возможности заземлить корпуса электроприборов, это не рассчитано конструкцией, схемой проводки. От такого удара не сможет обезопасить никакой супер автоматизированный выключатель, установленый в щитке.

Гарантию от удара током в данных случаях даёт только использование более хорошего и совершенного прибора, каким и считается Устройство защитного отключения.

Но потому как сила тока утечки не слишком большая, если сравнивать с минимальным током, то обыкновенные автоматы этого не ощущают и не отключатся. А человек в тоже время может и умереть при конкретных условиях. Устройство защитного отключения, в отличие от автоматов, сразу среагирует на появление тока утечки и очень быстро разорвет цепь.

Что такое устройство защитного отключения в электрике

Рабочий принцип Устройство защитного отключения (УЗО-Д)

В основе работы УЗО-Д заложена фиксация тока утечки на «землю» и выключения сети при ее появлении. Факт утечки находится по разнице между токами: выходящим из Устройство защитного отключения и возвращающимся в него через нейтраль.

Если сеть в порядке, то они равны по величине, но противоположны в направлении. При появлении утечки, к примеру, человек коснулся провода, часть тока уйдет через его тело «на землю» по иному контуру, и в конце концов ток возвращающийся в Устройство защитного отключения через нейтраль окажется меньшей выходящего.

Аналогичная ситуация появится, если в каком-нибудь электроприборе нагрузки нарушилась изоляция и под напряжением оказался корпус или иная деталь. Человек, задев за них создаст дополнительный контур «на землю», часть тока пойдёт по нему и баланс нарушится (эта ситуация показана на рисунке).

Разницу между выходящим и входящим токами засекает преобразователь электрической энергии с сердечником в виде кольца. Фазный кабель и нейтраль N проходят в середине него и служат первой обмоткой. Вторичная обмотка подсоединяется к исполнительному механизму, размыкающему контакты.

Конечно, при повреждении изоляции контур ответвления может появиться и без «участия» человека, но и в данном случае Устройство защитного отключения также сработает и убережет участок сети от опасных последствий (к примеру, нагрева и пожара). Символом «Т» на рисунке отмечена кнопка, включающая схему тестирования устройства – Устройство защитного отключения -Д должно сработать при ее нажатии.

Такой же принцип применяется и для трехфазных устройств защиты, но в них дифференциальный ток во вторичной обмотке рождается не только при утечках, но и при «перекосе фаз» (неровно распределенной между фазами нагрузке), по этому разработаны дополнительные схемы, исключающие срабатывание из-за нарушение симметрии.

Что такое Устройство защитного отключения в электрике и как его правильно присоединить

Практика показала, что Устройство защитного отключения, которое еще порой называют дифференциальным выключателем, очень эффективное защитное устройство для быта, и сейчас только в одной Западной Европейской части применяется сотни миллионов данных приборов различного типа.

Но все таки, что такое устройство защитного отключения в электрике? – это современное, очень эффективное, во многих схемах безальтернативное средство призванное оберегать людей от поражения электротоком.

Устройство защитного отключения также оберегает электрические установки от появления пожара, от загорания, какое может случиться в результате протекания тока утечки.

Понятие – УЗО, принятое в литературе, самым точным образом определяет значение данного прибора, из названия становится понятно – это оборудование отключающее электричество для защиты. Но, что и кого оно оберегает?

Если автоматизированный выключатель должен оберегать электропроводку, то Устройство защитного отключения служит на страже безопасности людей. Оно обеспечивает выключение напряжения при утечке тока на землю.

Что выполняет Устройство защитного отключения?

Устройства защитного выключения (Устройство защитного отключения) регулярно сравнивают ток, текущий к электрическому прибору с током, протекающим от электрического прибора (по нейтрали) и распознает утечку из электрической сети по возникновению разницы между входящим и выходящим токами.

Когда разница токов может достигать опасного для человеческой жизни значения (в большинстве случаев это 30 мА), то Устройство защитного отключения выключает напряжение. Аналогичным образом, ток утечки, нынешний через испорченную изоляцию или через человеческое тело, не успевают причинить ущерба, т.к. время срабатывания Устройство защитного отключения довольно мало.

В каких вариантах Устройство защитного отключения оказывается полезно?

В вариантах повреждения изоляции проводов в электрических приборах. К примеру, в середине стиралки повреждена изоляция на фазном проводе, благодаря чему он коснулся корпуса.

УЗО (Устройство защитного отключения) тут-же отключит электричество, так как ток, ушедший в жилую площадь по фазному проводу, не вернулся в Устройство защитного отключения (с корпуса машинки он по проводу «заземления» вернулся в щиток, минуя Устройство защитного отключения и стало быть, входящий и исходящий токи через Устройство защитного отключения оказались различны).

При плохом обращении с электрической проводкой. Вот традиционный пример. Мужчина сверлит стенку, опираясь нагой ногой на батарею, и попадает в фазный кабель. Ток, пройдя по цепи «корпус из металла дрели — рука — грудная клетка — нога — батарея» вызывает паралич сердца и/или остановку дыхания.

Однако если есть Устройство защитного отключения, то оно сразу «почувствует», что часть тока не вернулось (та часть, которая прошла через человека и ушла в батарею). Напряжение будет отключено столь быстро, что беды не случится. Разумеется, человека током дернет, но но не больше того.

Когда Устройство защитного отключения не поможет?

К сожалению, Устройства защитного выключения не так уж интеллектуально, чтобы разпознать, что именно включено в электрическую цепь — человек или лампочка. Если утечки тока нет — все в хорошо. Почему тогда считается, что Устройство защитного отключения существенно увеличивает безопасность?

Да благодаря тому, что подавляющее большинство случаев удара электричеством так или по другому связано с утечкой тока — ситуацией, которую распознает Устройство защитного отключения. Вероятность появления опасных для жизни обстоятельств (т.е. когда ток идет через грудь) без утечки намного меньше.

Сколько штук Устройство защитного отключения следует иметь?

Точное кол-во приборов УЗО (Устройство защитного отключения), которое Вам потребуется, сможет определить лишь мастер в результате проведения соответствующих расчетов. К примеру, в однушке вероятнее всего вполне достаточно одного Устройство защитного отключения, рассчитанного на ток утечки в 30 мА.

В квартире с четырью комнатами, где установлено пятнадцать групп розеток, лучше применять 5 Устройство защитного отключения, а еще по одному Устройство защитного отключения на всю группу освещения, варочную поверхность и водогрей. Для контроля всей электрической проводки при входе в загородный дом можно поставить дополнительно к расчетным одно общее Устройство защитного отключения с номинальным отключающим током 300 мА.

Но для того, чтобы не перегружать домашнюю сеть ненужной автоматикой, целесообразнее применять автоматические выключатели дифференциального тока.

В каких вариантах установка Устройство защитного отключения нецелесообразна?

К примеру, в случае старой ветхой проводки. Свойство устройства защитного выключения (Устройство защитного отключения) обнаруживать утечку тока может принести больше проблем, чем пользы, если оно начнет непредсказуемо включаться.

А при старой электрической проводке это может начаться всегда, даже при первом включении Устройство защитного отключения. По этому в подобной ситуации прекрасным вариантом, может быть, будет не ставить Устройство защитного отключения в цепь электрического снабжения всей жилой площади, а в местах с очень высокой опасностью применять розетки с вмонтированным Устройство защитного отключения.

Перед тем, как приобрести УЗО (Устройство защитного отключения) необходимо посмотреть на маркировку прибора — на передней панели каждого Устройство защитного отключения в первую очередь обязано присутствовать значение минимального тока, который оно может проводить в длительном режиме, и номинального отключающего дифференциального тока, вызывающего срабатывание устройства. Другие сведения можно располагать и на боковых поверхностях.

Необходимо также подчеркнуть, что кроме неповторимых Устройство защитного отключения ведущих производителей на рынке белоруссии возникло большое количество совершенно разных подделок Устройство защитного отключения неустановленного происхождения и имеют часто красивый внешний вид, однако по техническим показателям не выдерживающих даже приемосдаточных испытаний.

Использование аналогичных устройств совсем непозволительно, по этому, при подборе Устройство защитного отключения стоит обратить собственное внимание и на наличие сопроводительной техдокументации, в том числе в первую очередь 2-ух сертификатов — сертификата соответствия и сертификата пожарной безопасности.

Устройство защитного отключения бывают разнообразные — трехфазные и однофазные… Но на этом дробление Устройство защитного отключения на подклассы не заканчивается. На данный момент на рынке можно найти 2 принципиально отличающиеся категории Устройство защитного отключения:

1. индукционные (независящие от сети),
2. электронные(зависящие от сети).

Рассмотрим отдельно рабочий принцип каждой из категорий.

Индукционные Устройство защитного отключения

Родоначальники Устройство защитного отключения – индукционные. В основе принцип точной механики т.е. заглянув вовнутрь такого Устройство защитного отключения вы не заметите компараторов операционных усилителей, логики и так далее.

Имеет несколько центральных элементов:

Говоря иначе преобразователь электрической энергии тока нулевой очередности, его цель проследить ток утечки и передать его с неким Ктр на вторичную обмотку( I 2), I ут= I 2*Ктр (очень идеализированная формула, впрочем отражающая смысл процесса).

Восприимчивый магнитоэлектрический компонент (запираемый т.е. при срабатывании без внешнего вмешательства не может вернуться в исходное состояние – защелка) – играет роль порогового элемента.

Реле – обеспечивает расцепление если например сработала защелка.

Этот тип Устройство защитного отключения просит точной механики для чувствительного магнитоэлектрического элемента. На данный момент только пару мировых компаний продают индукционные Устройство защитного отключения. Их цена намного больше цены на электронные Устройство защитного отключения.

Чего же почти во всех государствах обрели распространение собственно индукционные Устройство защитного отключения? Все достаточно легко – этот тип Устройство защитного отключения сработает при обнаружении тока утечки при любом уровне напряжения в сети.

Почему данный момент(независимость от уровня напряжения сети) столь важен?

Это продиктовано тем что во время использования работоспособного(исправного) электромеханического Устройство защитного отключения мы даем гарантию в 100% случаях срабатывание реле и поэтому выключение подачи энергии потребителю.

В электронных Устройство защитного отключения такой параметр тоже большой, однако не равён 100%(как будет показано дальше это связана с тем что при определенном уровне напряжения сети схема электронного Устройство защитного отключения окажется не работоспособной), а в нашем случае каждый процент – это реально жизни человека (будет это настоящая опасность человеческой жизни при касании им проводов, либо косвенная, при появлении пожара от обгорания изоляции).

В большинстве называемых по другому “развитых” стран индукционные Устройство защитного отключения – это идеал и устройство принудительное к широкому применению. У нас в государстве понемногу идут подвижки в сторону обязательного применения Устройство защитного отключения, впрочем потребителю во многих случаях не дается информации о типе Устройство защитного отключения, что за собой влечет применение недорогих электронных Устройство защитного отключения.

Электронные Устройство защитного отключения

Такими Устройство защитного отключения наводнен любой рынок строительных материалов. Цена на электронные Устройство защитного отключения местами ниже чем на индукционные до 10 раз.

Минус подобных Устройство защитного отключения, как уже писалось выше, не 100% гарантия при исправном Устройство защитного отключения получить его срабатывание в следствии возникновения тока утечки. Положительное качество – дешевизна и доступность.

Как правило электронное Устройство защитного отключения выстраивается по аналогичной схеме, что и электромеханическое (Рис.1). Разница состоит в том, что место чувствительного магнитоэлектрического элемента занимает компонент сравнение (компаратор, стабилитрон). Для работоспособности такой схемы понадобится выпрямитель, маленькой фильтр,(может даже КРЕН).

Т.к. преобразователь электрической энергии тока нулевой очередности – понижающий (в десятки раз), то также нужна цепочка усиления сигнала, которая помимо полезного сигнала тоже будет усиливать помеху(или сигнал небаланса присутствующий при нулевом токе утечки). Из сказанного выше понятно, что момент срабатывании реле, в этом типе Устройство защитного отключения устанавливается не только током утечки, но и сетевым напряжением.

Если Вы не можете себе позволить электромеханическое Устройство защитного отключения, то брать электронное Устройство защитного отключения все таки стоит, т.к. оно обеспечивает срабатывание во многих случаях.

Есть также ситуации, когда приобретать элитное электромеханическое Устройство защитного отключения нет смысла. Одним из данных случаев считается применение при питании дома или квартиры стабилизатора, либо источника бесперебойного питания (ИБП). В данном случае брать электромеханическое Устройство защитного отключения смысла не имеет.

Сразу отмечу, что я веду речь о категориях Устройство защитного отключения их минусах и плюсах, а не об определенных моделях т.к. Вы можете приобрести плохо Устройство защитного отключения как электромеханического так и электронного типов. При приобретении задавайте вопросы документ соответствия, т.к. многие электронные Устройство защитного отключения представленные у нас на рынке не сертифицированы.

Характеристики Устройство защитного отключения

• Изготовитель.
• Название модели. В этом случае буквы «ВД», в наименовании модели, означают «Выключатель Дифференциальный».
• Рабочий ток. Самая большая величина электрического тока, который данное Устройство защитного отключения может коммутировать. Иначе говоря если на линии, которое оберегает Устройство защитного отключения с рабочим током 25А будет нагрузка 30А, устройство поломается.
• Параметры электросети. Тут указываются два ключевых параметра под которые рассчитанное это устройство: напряжение – 230В и частота – 50Гц. Это обычные характеристики для домашней электрической сети в РФ.
• Ток утечки. Величина электрического тока утечки, при котором сработает Устройство защитного отключения.
• Вид Устройство защитного отключения. В этом случае данное устройство «АС», для электрического тока. Детальнее все типы мы будем рассматривать дальше.
• Рабочий диапазон температур. От -25 до +40 градусов по Цельсию.
• Номинальный относительный ток короткого замыкания. Это величина предпологаемого тока при КЗ, которое сможет выдерживать Устройство защитного отключения без потери работоспособности, если будет защищена автоматизированным выключателем соответствующего номинала.
• Схема устройства Устройство защитного отключения. В зависимости от изготовителя, маркировки на устройствах могут несущественно различаться, добавляться или убираться определенные свойства. Но база везде одинакова и подобные важные критерии как рабочий ток и ток утечки, указываются всеми и всегда.

Отличие автоматического выключателя дифференциального тока от Устройство защитного отключения

УЗО (Устройство защитного отключения) — коммутационный аппарат, который оберегает человека от прямого или косвенного удара электричеством, а еще контролирует текущее состояние электрической проводки, и при появлении в ней каких-нибудь повреждений в виде утечек, выключает ее.

Устройство защитного отключения не оберегает электрическую проводку и электрическое оборудование от коротких замыканий и перегрузки — его самого следует защищать, устанавливая перед ним автоматизированный выключатель.

Автоматический выключатель дифференциального тока (дифавтомат) — это коммутационный аппарат, который соединяет в одном корпусе и автоматизированный выключатель, и Устройство защитного отключения, т.е. автоматический выключатель дифференциального тока способен оберегать электрическую сеть от коротких замыканий и перегрузов, а еще от появления утечек, которые связаны с повреждением электрической проводки, электроприборов и при попадании человека под напряжение.

Подключение Устройство защитного отключения в квартире

Стандартная схема подсоединения Устройство защитного отключения в квартире приведена на рисунке. Видно, что общее Устройство защитного отключения включается достаточно близко к вводу, впрочем после счетчика и основного (подъездного) автомата.

Там же на врезке показано, что в системе TN-C общее Устройство защитного отключения включать нельзя. Если понадобится некоторых Устройство защитного отключения для групп потребителей их включают тут же ЗА соответствующими автоматами, выделено жёлтым на рисунке.

Минимальный ток вторичных Устройство защитного отключения берут на ступень-две больше, чем у «собственного» автомата: для ВА-101-1/16 – 20 или 25 А; ВА-101-1/32 – 40 или 50 А. Однако это в новостройках, а в старых, где защита нужнее всего: земли нет, проводка аховая? Кто-то там обещал просветить на предмет подсоединения Устройство защитного отключения без земли. Правильно, как раз до этого дело и дошло.

Не забывайте, что:

Устанавливать общее Устройство защитного отключения или дифавтомат на жилую площадь с проводкой TN-C непозволительно.

Опасные потребители обязаны быть защищенными отдельными Устройство защитного отключения.

Проводники защиты розеток или розеточных групп, которые предназначены для подключения подобных потребителей, обязаны быть кратчайшим путем заведены на ВХОДНУЮ нулевую клемму Устройство защитного отключения, см. схему с правой стороны.

Разрешается каскадное включение Устройство защитного отключения при условиях, что верхние (ближние к электровводу Устройство защитного отключения) менее восприимчивы, чем оконечные.

Человек смышленый, но неизвестный с нюансами электродинамики (чем, кстати, грешат и многие дипломированные электрики-силовики) может не согласится: «Погодите, а в чем проблема-то? Ставим общее Устройство защитного отключения, заводим на его входной ноль все РЕ – и готово, защитный проводник не коммутируется, заземлились без земли!»

Так, да не так. Отрезок РЕ с соответствующим отрезком нуля и равноценным сопротивлением потребителя R образовывают петлю, охватывающую магнитопровод дифтрансформатора, см. рабочий принцип УЗО-Д. Т.е., на магнитопроводе рождается ПАРАЗИТНАЯ обмотка, нагруженная на R. Хотя R мало (48,4 Ом/кВт), на синусоиде в 50 Гц воздействием паразитной обмотки можно пренебречь: длина волны излучения – 6000 км.

Электромагнитное поле установки и шнура к ней также исключаем из рассмотрения. Первое сосредоточено в середине аппарата, иначе он не пройдёт сертификацию и не поступит в продажу. В шнуре же провода проходят близко друг к другу, и их поле сосредоточено между ними независимо от частоты, это т. наз. Т-волна.

Однако при пробое на корпус электрические установки или если есть наличие наводок в сети по паразитной петле проскакивает короткий мощный импульс тока.

В зависимости от определенных факторов (высчитать которые точно может лишь мастер с опытом научной работы и на мощном компьютере) возможны 2 варианта:

«Анти-дифференциальный» эффект: всплеск тока в паразитной обмотке возмещает разбаланс токов в фазе и нуле и Устройство защитного отключения будет, что именуется, мирно сопеть носиком в подушку, когда на проводах уже повисла скрюченная головешка. Случай исключительно редкостный, но очень опасный.

Также возможен «супер-дифференциальный» эффект: наводка увеличивает разбаланс токов, и Устройство защитного отключения срабатывает без утечки, побуждая хозяина к тягостным рассуждениям: из за чего то и дело выбивает Устройство защитного отключения, если в квартире все исправно?

Величина двоих эффектов сильно зависит от размера паразитной петли; здесь проявляется ее открытость, «антенность». При длине РЕ до полуметра эффекты пренебрежимо малы, однако уже при его длине в 2 м вероятность несработки Устройство защитного отключения увеличивается до 0,01% По цифрам это мало, но согласно статистике – 1 шанс из 10 000. Когда речь идет о жизни человека, это непозволительно много. А если в квартире без заземления проложена паутина из «защитных» проводников, то чего изумляться, если Устройство защитного отключения «вышибает» при включении зарядки мобильного телефона.

В квартире с очень высокой пожароопасностью допускается, при обязательном наличии индивидуальных Устройство защитного отключения потребителей, включенных по рекомендуемой схеме, устанавливать и общее ПОЖАРНОЕ Устройство защитного отключения на 100 мА разбаланса и с минимальным током на ступень больше, чем у защитных, независимо от тока отсечки автомата.

В вышеописанном примере для хрущевки необходимо присоединить Устройство защитного отключения и автомат, однако не дифавтомат! При выбивании автомата Устройство защитного отключения должно остаться в работе, иначе резко увеличивается вероятность несчастного случая.

По этому Устройство защитного отключения по номиналу необходимо брать на две ступеньки выше автомата (63 А для разобранного примера), а по разбалансу – на ступень больше оконечных 30 мА (100 мА). Еще раз: в дифавтоматах номинал Устройство защитного отключения делают на ступень больше тока отсечки, по этому для проводки без земли они не годятся.