Электромеханическое УЗО

Устройство защитного отключения (УЗО) предназначено для защиты от появления токов утечки в контролируемой сети. Это позволяет защитить людей от поражения электрическим током при прикосновении к токоведущим частям или корпусам электроприборов, находящихся под напряжением.

В отличие от автоматических выключателей, УЗО реагирует не на ток нагрузки, а на разницу токов в фазных и нулевых проводниках. Для ее измерения в состав УЗО входит дифференциальный трансформатор, сквозь который проходят силовые цепи. Если ток, идущий в сторону нагрузки равен току, возвращающемуся обратно, напряжения на выходе трансформатора нет. Но как только этот баланс нарушается, и его величина превышает уставку УЗО, происходит отключение.

Произойти нарушение баланса токов может в том случае, если появится цепь утечки. Это может быть замыкание на корпус в бытовом электроприборе, нарушение изоляции электропроводки или касание человеком элементов цепи, находящихся под напряжением. В последнем случае УЗО является незаменимым устройством защиты, так как ток через тело человека не приводит к срабатыванию автоматических выключателей. Если вспомнить, что под действием электрического тока мышцы человека сокращаются и не позволяют отпустить токоведущую часть, то необходимость УЗО трудно недооценить.

Электромеханическое УЗО

Дифференциальный трансформатор – главная деталь любого УЗО. Напряжение на его выходе появляется, когда в контролируемой сети возникает ток утечки. В зависимости от пути его воздействия отключение, УЗО разделяют на две категории.

Электромеханические – это те УЗО, у которых напряжение от трансформатора непосредственно идет на катушку реле отключения. Оно выбивает защелку механической части, и под действием пружины контактная система размыкается.

Дифференциальные трансформаторы у этих УЗО крупногабаритные, что сказывается и на размерах устройства. Но их работоспособность не зависит от наличия и величины напряжения на входе УЗО, что позволяет им сохранять работоспособность даже при обрыве нулевого провода.

Дифференциальный трансформатор полупроводниковых УЗО меньших размеров. От него требуется меньшая мощность выходного сигнала. Напряжение с трансформатора поступает на электронную схему, усиливающую сигнал и оценивающую его значение. Если сигнал превышает пороговый уровень, на выходное реле выдается команда на отключение.

Без напряжения на входе полупроводниковые УЗО работать не могут. Но зато в них дополнительно реализуется функция отключения при повышении напряжения питания. Это помогает защитить электроприборы от перенапряжений в сети, но такая защита нужна всему электрооборудованию, а не только подключенному через УЗО.

Чтобы выяснить, электромеханическое или полупроводниковое УЗО перед вами, нужно посмотреть на схему, нарисованную на корпусе. Если в ней присутствует значок усилителя сигнала, значит, оно полупроводниковое.

Номинальный ток УЗО

Номинальным называют максимальный ток, который УЗО пропустит через контактную систему без вреда для себя. Необходимо, чтобы этот ток не был ниже тока автоматического выключателя, через который оно подключено.

Классификация УЗО по токам утечки

На практике УЗО с током утечки 10 мА применяются редко, только для одного единственного потребителя на линии и небольшой длине соединительного кабеля. Дело в том, что любая кабельная линия с подключенным потребителем всегда имеет ток утечки, отличный от нуля. Чем длиннее кабель и старее его изоляция, тем ток этот больше. В старом фонде применение УЗО порой невозможно без замены электропроводки.

УЗО на ток 100 мА и выше устанавливают на вводе распределительных щитков. Их еще называют противопожарными, поскольку их основное назначение – срабатывать при ухудшении изоляции кабелей и либо предотвратить пожар, либо быть первым эшелоном защиты при возгорании, угрожающим разрушить электропроводку.

Противопожарные УЗО располагают иерархически. Если в щитке в квартире установлено УЗО на 100 мА, то в распредустройстве, от которого он питается, устанавливается прибор на 300 мА, а еще ближе к источнику питания – 500 мА.

Тип дифференциального тока УЗО

При утечке в электропроводке или обогревателе ток ее будет переменным, как и в питающей сети. Но утечки, возникающие внутри электроприборов, не всегда будут иметь только переменную составляющую. Если в них есть полупроводниковые устройства, УЗО для переменного тока может не среагировать.