Под УЗО понимаются устройства защитного отключения, которые служат дополнительной защитой человеку от удара электрическим током. Они также защищают от пожара или возгорания, которые нередко возникают из-за повреждения изоляции, неисправности и электрооборудования и проводки. Когда нарушен нулевой уровень изоляции или случился обрыв защитных проводников, и в этот момент произошло прямое прикосновение к какой-либо токоведущей части, оперативно защитить человека от удара током может практически одно УЗО.
Устройства защитного отключения незаменимы в случае повреждения в электроприборах изоляции проводов, неосторожного обращении с проводкой или бытовой техникой. Чаще всего короткие замыкания вызваны дефектами изоляции, невозврате части тока в УЗО (при его утечках на землю), замыканий на почву и др. УЗО, отслеживая утечки тока, предотвращает короткое замыкание. Электроустановка отключается от источника питания, не допуская нагрева проводов и дальнейшего возгорания. После возникновения утечки тока все фазы аварийного участка цепи автоматически, в зависимости от характера повреждения, отключаются в течение 0,03-0,3 сек. Принцип действия УЗО прост. Устройство сравнивает ушедший и вернувшийся в квартиру токи, и когда они разные, отключает напряжение.
Первое действующее устройство, использующее поляризованное реле с чувствительностью 0,01 А, быстродействием в 0,1 сек и дифференциальный трансформатор, появилось в 1937 г. Его создали в фирме Schutzapparategesellschaft Paris & Co. УЗО стало активно внедряться в практику с 60-70 гг. прошлого века во всем мире, прежде всего, в Западной Европе, США и Японии.
В современном мире надежную защиту гражданам и их имуществу от поражения электричеством и пожаров обеспечивают миллионы УЗО, которые являются обязательным элементом каждой промышленной и бытовой электроустановки. Такие устройства должны быть непременно во всех передвижных объектах, в том числе в торговых фургонах и общественного питания, гаражах и ангарах. В настоящий момент в развитых странах на каждого жителя приходится приблизительно по два УЗО. Тем не менее в разработке у производителей находятся новые устройства электрозащиты с более совершенными техническими параметрами. Они представляют модификации самого разного направления.
Типы УЗО
Сегодня известны 2 типа этих устройств: АС и А. В случае утечки синусоидальных (переменных) токов реагирует первый, пульсирующего (постоянного) – второй. Приборы типа A, которые отличаются более сложной схемой измерения разности токов стоят в один-полтора раза дороже. Их рекомендуют применять, если речь идет о электробытовых приборах с большой мощностью типа стиральных и посудомоечных машин и др.
Виды УЗО
Помимо УЗО, которые мы видим на распределительных щитках, бывают электророзетки, куда оно встроено. В этом случае УЗО или монтируют по месту существующей розетки, или подсоединяют к ней, в него уже и включается вилка прибора.
Подобные устройства позволят вам избежать замены электропроводки в старых домах, но обойдутся гораздо дороже. Устанавливаемая на распредщит розетка, в которую встроено УЗО, будет стоить как минимум в три раза выше.
Еще один вид устройства со встроенным УЗО называют непосредственно «УЗО-вилкой».
Эффективным защитным устройством являются и дифференциальные автоматы. Они комбинируют в себе автоматический выключатель и УЗО. Такой автомат срабатывает и при коротком замыкании и перегрузке, и в случае утечки тока на землю. Дифференциальные автоматы применять рационально, когда в электрошкафу под установку двух отдельных устройств нет места. Стоимость дифференциального автомата выше, чем у УЗО.
Механизм действия устройств
Механизм действия УЗО базируется на работе трансформатора тока, который известен как дифференциальный. Магнитный поток сердечника в суммарном выражении пропорционально равен разности токов в первичных обмотках трансформатора (проводниках). В цепях вторичной обмотки под воздействием ЭДС протекает ток, который пропорционален разности первичных токов. Он и приводит пусковой механизм в действие.
В случае стандартного рабочего режима результирующий магнитный поток, как и ток во вторичной обмотке такого трансформатора будут равны нулю. Когда человек прикасается к токопроводящим частям, которые открыты, или к самому корпусу приемника, на который пришелся пробой изоляции, тогда по фазному проводнику кроме тока нагрузки через УЗО начинает дополнительно протекать ток утечки. Относительно трансформатора он будет разностным (дифференциальным). При превышении значения порогового элемента в пусковом устройстве, он, срабатывая, оказывает воздействие на исполнительный механизм. В целях контроля исправности УЗО используется кнопка «Тест» (цепь тестирования), которая работает за счет создания искусственным путем отключающего дифференциального тока.
Как и где устанавливают УЗО
Их место – в распределительном шкафу жилища, подойдут и те, что уже есть. Монтаж УЗО допускает несколько вариантов.
Можно установить одно УЗО на всю квартиру, тогда ток утечки должен составлять 30 мА. Преимуществом в этом случае будет не очень большая стоимость устройства, да и места потребуется немного. Минус – при таком варианте сложно установить, где конкретно на линии произошла утечка, кроме того, после срабатывания устройства квартира полностью обесточится.
Второй вариант. Одно УЗО с током срабатывания 30 мА устанавливается на всю розеточную линию и по одному 10 мА УЗО на каждую в отдельности. Это могут быть линии для теплых полов, джакузи, стиральной машинки и т.д. Это уже более совершенный и комфортный вариант. В случае неполадки в электропроводке или приборе бытовой техники отключится только одна линия, а не весь дом. Минус – затраты повыше и требуется гораздо больше места. Обычно в индивидуальный щиток внутри квартиры дополнительное УЗО можно установить, если он специально для этого спроектирован. В стандартный, что чаще всего находится на лестничной клетке, «втиснуть» дополнительное УЗО практически никогда не удается.
В данном случае УЗО устанавливается рядом с автоматом-выключателем, который защищает весь дом. При этом рациональней использовать не стандартное устройство, а селективное, так как срабатывает оно за 0,3-0,5 с. Как более продолжительное по времени, оно дает возможность среагировать на сбой и отключиться УЗО 1-й линии, которые защищают линии жилища или конкретные электроприборы. Лишь когда они не сработают, селективное УЗО отключит полностью всю схему электроснабжения.
Главные ошибки при установке УЗО
В первую очередь это – подключение к устройству нагрузки, где в цепи есть агрегация открытых проводящих частей электроустановки с нулевым рабочим проводником, или с нулевым, но защитным проводником. Также часто подключают нагрузки к нулевому проводнику неправильно до УЗО, в качестве распространенной ошибки можно встретить перемычку между «нулями» рабочих проводников разных устройств, подключение нагрузок к «нулю» рабочего проводнику другого устройства. Поэтому рассчитывать электросхемы с УЗО и заниматься их монтажом с наладкой должны лишь квалифицированные специалисты. Это будет гарантией, что защита в вашем доме вовремя сработает.
Когда установка УЗО нерациональна
Это относится к случаю ветхой и старой электропроводки в помещении. Здесь способность УЗО реагировать на утечку тока, может создать некоторые проблемы, сработав, например, абсолютно непредсказуемо. При таких обстоятельствах, тем более там, где особенно опасно, рекомендован монтаж розеток, имеющих встроенное УЗО.
