top of page

В настоящее время активными потребителями электроэнергии являются производственные предприятия и жилые дома. Со временем изоляция электрических проводов может потерять свои свойства, после этого могут возникать токи утечки и опасное для человека напряжение на корпусе электрического прибора.

УЗО  может устанавливаться во вводно-распределительных. Автоматические выключатели обеспечивают защиту кабельных линий, устройство защитного отключения (УЗО) обеспечивает безопасность человека.

УЗО является быстродействующим защитным выключателем, который реагирует на дифференциальный ток  утечки в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке.

 

Когда нарушается изоляция токоведущего провода электроприбора, его корпус может оказаться под напряжением. При прикосновении человека к корпусу электроприбора через тело человека начинает проходить ток, УЗО обнаружит утечку тока и разомкнет цепь питания аварийного участка цепи. Также при пробое или нагреве изоляции до критической температуры, УЗО отключит напряжение до начала возгорания электропроводки. С момента возникновения тока утечки отключение напряжения аварийного участка цепи производится за время, обычно, не превышающее  0,03-0,5 сек.

Принцип работы УЗО

При нормальной работе электрооборудования ток, текущий по фазному проводу, равен току, текущему по нулевому проводу. При этом допускается совсем небольшая разница, которая не представляет опасности для человека. В УЗО происходит сравнение тока, уходящего в нагрузку с током, который вернулся из нагрузки, т.е. тока, проходящего по фазному проводу с током, протекающим по нулевому проводу. Если изоляция электропроводки не повреждена и электроприбор полностью исправен, то эти токи должны быть равны. При возникновении в цепи тока утечки значение фазного и нулевого тока становиться разным. УЗО обнаружит это изменение и сравнит его со значением номинального тока утечки. Если ток утечки в цепи больше номинального — УЗО отключает питание защищаемой цепи, отключая и фазу и ноль.

В общем виде однофазное УЗО можно изобразить в виде прямоугольника с двумя входами и выходами. И подключим к нему, например, стиральную машину.

В схеме на рисунке выше токи, протекающие через контакты УЗО I1=I2 и ∆I1-I2=0. Токов утечки не возникает и УЗО не срабатывает. Ток I1 в данном случае входящий, а ток I2 исходящий. Ток ∆I называется током утечки.

В следующей схеме на возник ток утечки на землю I3. I2=I1+I3 или ∆I=I3. Если ток утечки ∆I приближается к указанному на УЗО параметру, УЗО срабатывает. Например, если  указан ток утечки 30мА, УЗО срабатывает при токе утечки 27мА. В роли сопротивления R может быть поврежденная изоляция провода стиральной машины и т.д. Трехфазное УЗО можно представить, как три однофазных, у которых на входе нулевой проводник.

В основе конструкции любого УЗО находится узел определения тока утечки на основе дифференциального трансформатора тока тороидальной формы.

В нормальном режиме работы по проводникам, проходящим через окно магнитопровода трансформатора (1), протекают рабочие токи нагрузки. Это ток текущий по фазному проводу и ток текущий по нулевому проводу. Эти токи наводят в магнитном сердечнике трансформатора равные, но направленные навстречу друг другу магнитные потоки. Суммарный магнитный поток равен нулю, поэтому ток во вторичной обмотке трансформатора также равен нулю. Система находится в состоянии покоя.

При возникновении тока утечки значения фазного и нулевого тока становятся разными, магнитные потоки также становятся разными и во вторичной обмотке трансформатора возникает ток утечки I2. Если этот ток превышает значение тока утечки УЗО электромагнитная защелка (2) (или реле разностного тока) срабатывает и с помощью рычага размыкает механизм расцепления (3) и защищаемая цепь отключается от питающей сети.

Также по конструкции УЗО бывают электромеханические (независимые от напряжения питания) и электронные (зависимые от напряжения питания). Для электронного УЗО необходимо дополнительное напряжение для электронного усилителя. Если на линии до УЗО пропал рабочий ноль, а фаза нет, и человек взялся рукой за незаземлённый корпус нагрузки или за фазу, то электронное УЗО не отключится. Электромеханическое УЗО в таком случае сработает. Электронные УЗО стоят значительно дешевле, но для обеспечения электробезопасности электромеханические предпочтительнее.

Установка УЗО

Устройства с током утечки 10 мА и 30 мА защищают человека, а УЗО с током утечки 100 и 300 мА ставятся в качестве вводного устройства (например, на вводе в коттедж) и предназначены для защиты от пожара.

Для квартиры ставится одно УЗО с током утечки 30 мА в квартирном щитке на лестничной площадке. Но в случае возникновения тока утечки устройство обесточит квартиру полностью. Поэтому лучше установить УЗО на групповую электрическую цепь — группу освещения, группу розеток, стиральную машину, помещение с повышенной опасностью поражения электрическим током. Если возник ток утечки в групповой цепи, например, в группе розеток, то будет отключена только эта группа, а другие электроприборы будут работать. На розеточную группу и осветительную сеть ставится УЗО на 30 мА.

Для защиты розеток в ванной комнате, а также розеток для электропитания оборудования, работающего на земле, ставится УЗО с током утечки 10 мА, если для них выделены отдельные линии. Если одна линия, например, для ванной, коридора кухни, то надо ставить УЗО с током утечки 30 мА. Кухня и ванная являются наиболее вероятными местами поражения электрическим током в квартирах и домах. Здесь много электробытовых приборов, есть естественные заземлители (водопроводные, газовые трубы), теснота, повышенная влажность. Номинальный ток нагрузки УЗО должен быть на ступень выше номинального тока автомата защиты.

 

bottom of page