Что такое автомат УЗО и как подключить

Использование электричества давно стало обычным явлением во всех сферах жизнедеятельности человека. Но вместе с удобством и комфортом, электрический ток несет опасность поражения при неправильном отношении к нему. Изоляция токоведущих частей, а также обустройство защитных заземлений или занулений не всегда являются достаточно эффективными защитными средствами. Поэтому были созданы приборы, обеспечивающие дополнительную защиту пользователя от воздействия токов утечки. Среди них находится устройство защитного отключения – УЗО. Его достоинства, принцип действия и конструкция подробно рассмотрены в данной статье. Читайте также статью ⇒ Выбор УЗО: основные критерии.

Назначение и область применения устройства

УЗО относятся к устройствам дифференциального тока (УДТ). Они предназначены для предотвращения поражения человека электричеством, а также предупреждения возгораний проводов и оборудования при неисправностях и возникновении токов утечки. Негативные проявления могут стать следствием нарушения изоляции проводов или замыкания токоведущих частей на корпус электроустановки. Неисправность может проявляться в виде «пробития» напряжения при прикосновении к влажной стене, технике или подводимым к ней коммуникациям (трубопровод, металлическая гофра, прочее).

Автоматические выключатели не могут выполнять функцию УЗО, так как рассчитаны на размыкание электрической цепи при коротком замыкании или значительной перегрузке. В этих условиях возникающий ток может в десятки раз превышать номинальное значение. В свою очередь токи утечки не имеют силы и обладают невысокими показателями, однако способны оказать неблагоприятное влияние, как на человека, так и на противопожарную безопасность. Для их выявления предназначены устройства дифференциальной защиты.

Устройство защитного отключения обеспечит разрыв электрической цепи при допущении ошибки в монтаже электропроводки и при замыкании фазного проводника.

Такие приборы защиты могут применяться на строительных и производственных объектах, а также в быту, при подключении мощных потребителей.

Конструкция, принцип действия, условия применения

В основе работы рассматриваемого средства автоматики лежит анализ и контроль входящего и выходящего тока в цепи активной нагрузки:

• в однофазных сетях значение I _вход фазного проводника на входе потребителя электроэнергии должен совпадать с I _выход нулевого проводника на его выходе;
• для трехфазных цепей знак равенства должен стоять между суммой токов, протекающих в каждой фазе и током в нейтрали.

Баланс цепи выглядит следующим образом: I _вход = I _выход

При изменении токового баланса, УЗО выявляет его нарушение и производит отключение от сети.

Конструкция устройства состоит из следующих основных элементов:

• входные и выходные клеммы для подключения провода;
• исполнительное реле (контакты замыкания/размыкания цепи, соединенные через отключающий элемент со вторичной обмоткой трансформатора);
• трансформатор сравнивания токов;
• тестирующая часть.

Автоматика фиксирует даже самые минимальные утечки токов и производит выключение.

Работа УЗО на практике

Сравнивание токов, протекающих через защитное устройство, происходит в трансформаторе. Фазный и нулевой провод соединяются с его первичной обмоткой. Магнитное поле, создаваемое фазным проводником, в нормальных условиях должно быть равным магнитному полю, образуемому нулевым проводом. Имея противоположные направления, они нейтрализуют друг друга. В таком случае их суммарный поток не может фиксироваться вторичной обмоткой, у которой ток наводки равен нулю.

При возникновении неравенства токов, общий магнитный поток смещается и регистрируется на вторичной обмотке. В результате на ней возникает некомпенсируемый поток, создающий электродвижущую силу (ЭДС), приводящую в действие исполнительное реле. Контакт размыкается.

Практическая рекомендация: УЗО не может выполнять функцию защиты от короткого замыкания или перегрузки, поэтому его применение следует совмещать с установкой автоматического выключателя (АВ).

Выбор устройства защитного отключения

При выборе средств автоматики нужно обращать внимание на соответствие их параметров условиям, в которых они будут применяться. На корпусе прибора указаны значения номинального тока, на который рассчитано УЗО, и тока срабатывания (утечки). Читайте также статью ⇒ Электромеханическое УЗО.

Пошаговая инструкция по выбору автоматической защиты:

1. Расчет тока нагрузки производится следующим образом: мощность потребителя делится на напряжение сети. Например, если водонагреватель имеет мощность 2,5 кВт, то IH = 2500Вт/220В = 11,36А. Соответственно нужно выбрать автоматику, имеющую ближайшее значение номинального тока, в данном случае — 16 А
2. Ток утечки в 30 мА способен вызвать паралич дыхания у человека. Однако неприятные ощущения можно почувствовать уже при 10 мА. Поэтому выбирая УЗО для отдельного потребителя, его показатель срабатывания должен быть не более 30 мА
3. Для установки в квартирный/домовой электрощит защитное устройство выбирают исходя из расчетного тока нагрузки (суммарное значение с учетом всех потребителей электроэнергии) и тока срабатывания, способного защитить от возгорания электропроводки. Например, IH — 50-63А, ICP – 100-300мА
4. Обязательным условием при выборе приборов автоматики является наличие сертификата соответствия. Это поможет избежать приобретения некачественного товара.

Помимо технических параметров, нужно обращать внимание и на общее состояние прибора, его внешний вид, отсутствие сколов и трещин на корпусе.

Особенности монтажа

Прибор имеет устройство для крепления на DIN рейку, поэтому легко устанавливается в электрощите или пластиковом кожухе. В отличие от автоматического выключателя, который может быть установлен только на фазном проводе, УЗО обязательно должно пропускать через себя и фазу и нуль.

Квартирный прибор устанавливается сразу после электросчетчика, перед групповым АВ. Примерная схема подключения выглядит следующим образом:

При использовании трехфазного устройства, имеющего четыре контактных поста, нужно обязательно следить за соответствием маркировки проводов на входе и выходе.

Нельзя допускать контакта нулевого провода с заземляющим проводником после подключения УЗО. Это чревато ложными срабатываниями.

При установке в ванной комнате или на кухне, нужно принять меры по предупреждению попадания на прибор воды.

Практическая рекомендация: При подключении нескольких потребителей через одно устройство, нулевой провод из него должен прийти на клеммную колодку (шину) и уже с нее распределяться отдельными проводниками к электроприборам. При этом нулевая шина должна быть отдельной от входящего в квартиру нуля. Каждое групповое УЗО должно иметь отдельную нулевую шину на выходе.

Сравнительный анализ устройства защитного отключения и дифавтомата

Основным отличием между выключателем дифференциальным (УЗО) и автоматическим выключателем дифференциального тока – (дифавтоматом) является способность последнего одновременно осуществлять защиту от токов утечки, коротких замыканий и токовых перегрузок.

Приборы визуально схожи между собой, поэтому различить их можно по нескольким признакам:

• аббревиатура на корпусе: УЗО иначе именуется, как ВД, а дифавтомат – АВДТ;
• схема устройства, приведенная на корпусе дифавтомата, предусматривает наличие электромагнитного и теплового расцепителя, которого не имеет устройство защитного отключения;
• значение номинального тока у дифавтомата указывается в сопровождении латинской буквы, например, С 16.

АВДТ в отличие от УЗО может применяться без последовательно подключенного АВ, что предполагает удобство монтажа и компактность. При этом он не уступает ни в надежности, ни в скорости реагирования.

Однако в случае отключения АВДТ, установить причину его срабатывания намного сложнее. В случае выхода прибора из строя, его необходимо менять полностью, в то время, как при использовании УЗО в паре с АВ, можно заменить только один из элементов. Это позволит сэкономить значительную денежную сумму. Также можно использовать одно устройство защитного отключения с группой автоматов, а с АВДТ этого сделать не получится.

Модели УЗО от разных производителей

По ценовым параметрам отличия между устройствами, изготовленными разными производителями могут быть очень существенными. Однако качество продукции также имеет различия: УЗО от малоизвестных фирм уступают известным брендам в прочности механических частей и корпусов, а также в долговечности.

Для удобства восприятия информации, данные о товарах разных фирм сведены в таблицу:

Приведенные цены представляют средние значения стоимости продукции в российских интернет-магазинах и не могут быть использованы в качестве ссылок для информации.

Помимо перечисленных компаний, средства автоматики на отечественном рынке представлены и другими брендами, поставляющими продукцию высокого качества, отвечающую международным стандартам. Это подтверждается наличием сертификатов соответствия и предоставляемыми гарантийными обязательствами.

Возможные ошибки при подключении

Наиболее частыми ошибками, допускаемыми во время монтажа устройств защитного отключения, бывают следующие:

1. Неправильное зануление розеток, контролируемых УЗО путем соединения перемычкой нулевой и заземляющей клеммы. В данном случае велика вероятность возникновения дифференциального тока и срабатывания защиты даже при выключенном потребителе
2. Использование перемычек для подключения нуля на входе при установке нескольких УЗО. В итоге, утечка на одном из потребителей может вызвать срабатывание всех приборов одновременно
3. Подключение трехфазного оборудования через защитное устройство с нарушением маркировки фаз. Это станет причиной необъективной работы прибора в тестовом режиме.

Подобные ошибки можно избежать, если отнестись ответственно к подключению средств автоматики. При отсутствии необходимых навыков, следует доверить выполнение монтажа специалисту электрику.