Устройство защитного отключения узо реферат

Устройства защитного отключения

СОДЕРЖАНИЕ

Вступление

1 Назначение, принцип
действия, область применения защитного отключения

2 Классификация УЗО

3 Принцип работы УЗО

4 УЗО, реагирующее на
потенциал корпуса относительно земли

5 УЗО, реагирующее на
дифференциальный (остаточный) ток

6 Принцип действия УЗО на примере

Заключение

Литература


Вступление

Первое устройство
защитного отключения (УЗО) было запатентовано в Германии в 1928 г. Главным
отличием запатентованного устройства являлось использование для защиты человека
от поражения электрическим током принципа токовой дифференциальной защиты,
ранее применявшегося только для защиты оборудования – генераторов, линий,
трансформаторов. В 1937 г. было изготовилено первое действующее устройство на
базе дифференциального трансформатора и поляризованного реле, имевшее
чувствительность 0,01 А и быстродействие 0,1с. Все последующие годы, за
исключением военных и первых послевоенных, в европейских странах велась
интенсивная работа по изучению действия электрического тока на организм
человека, разработке электрозащитных средств и в первую очередь –
совершенствованию и внедрению УЗО. В середине 50-х годов в Австрии, ФРГ,
Франции началось массовое внедрение УЗО (независящих от напряжения питания –
электромеханических) во все без исключения электроустановки – на производстве,
в общественных зданиях, жилье. В США разработка УЗО шла по пути создания
электронных устройств. В 1961 г. было испытано трехполюсное УЗО с электронным
усилителем, требовавшим питания от сети, с номинальным отключающим
дифференциальным током 18 мА. В 1960-1970 гг. во всем мире, в первую очередь в
странах Западной Европы, Японии, США, началось активное внедрение УЗО в широкую
практику. Официальная статистика во всем мире отмечает, что результатом
масштабного внедрения УЗО явилось резкое, на порядок и более, снижение
электротравматизма. В 70-х годах в нашей стране активно велись
научно-исследовательские, экспериментальные и опытно-конструкторские работы по
созданию и внедрению в широкую практику УЗО. В Украине УЗО становится привычным
и обязательным оборудованием электроустановок промышленного и социально-бытового
назначения, обязательным элементом каждого распределительного щита –
стационарного, временного (на стройплощадке) или мобильного. УЗО оборудуются в
обязательном порядке все передвижные объекты (жилые домики-прицепы на
кемпинговых площадках, торговые фургоны, фургоны общественного питания, малые
временные электроустановки наружной установки, например, устраиваемые на
площадях на время праздничных гуляний), ангары, гаражи. УЗО встраивают в
розеточные блоки или вилки, через которые подключаются электроинструмент или
бытовые электроприборы, эксплуатируемые в особоопасных – влажных, пыльных, с
проводящими полами и т.п. помещениях. Представляет интерес еще один аспект
применения УЗО – борьба с хищениями электроэнергии путем использования
локального заземлителя.


1
Назначение, принцип действия, область применения защитного отключения

Термин
“устройство защитного отключения – УЗО”, принятый в отечественной
специальной литературе, наиболее точно определяет назначение данного устройства
и его отличие от других коммутационных электрических аппаратов – автоматических
выключателей, выключателей нагрузки, магнитных пускателей и т.д.

Защитным
отключением называется автоматическое отключение электроустановок при однофазном
(однополюсном) прикосновении к частям, находящимся под напряжением,
недопустимым для человека, и (или) при возникновении в электроустановке тока
утечки (замыкания), превышающего заданные значения.

Назначение защитного отключения – обеспечение
электробезопасности, что достигается за счет ограничения времени воздействия
опасного тока на человека. Защита осуществляется специальным устройством
защитного отключения (УЗО), которое, работая в дежурном режиме, постоянно
контролирует условия поражения человека электрическим током.

Область
применения: электроустановки в сетях с любым напряжением и любым режимом
нейтрали. Наибольшее распространение защитное отключение получило в
электроустановках, используемых в сетях напряжением до 1 кВ с заземленной или
изолированной нейтралью.

2 Классификация УЗО

Все
УЗО по виду входного сигнала классифицируют на несколько типов (рис.1).

Рис.1.
Классификация УЗО по виду входного сигнала

В зависимости
от характеристик электроустановок, для которых предназначены УЗО, их следует
классифицировать по: режиму нейтрали источника питания электроустановки; роду и
частоте тока; напряжению; числу фаз (полюсов); мобильности.

В зависимости
от режима нейтрали источника питания электроустановки УЗО подразделяют на
устройства, предназначенные для электроустановок с изолированной либо с
глухозаземленной нейтралью

По роду и
частоте тока УЗО подразделяют на устройства, предназначенные для
электроустановок: переменного тока частоты 50 (60) Гц; переменного тока
непромышленной частоты; постоянного тока; выпрямленного тока; двух и более
родов тока из числа указанных выше.

УЗО,
предназначенные для отключения электроустановок при прикосновении человека к
частям, находящимся под напряжением, подразделяют на устройства, рассчитанные
на электроустановки следующих классов напряжений : переменного тока частоты 50
(60) Гц – 127, 220, 380, 500, 660, 1140 В; переменного тока частоты 400 Гц –
200 В; постоянного (выпрямленного) тока – 110, 220, 275, 400 В. УЗО,
предназначенные для отключений электроустановки при возникновении в ней тока
утечки, подразделяют на устройства, рассчитанные на электроустановки
вышеуказанных классов напряжений, а также 6000 и 10000 В частоты 50 (60) Гц.

По числу фаз
(полюсов) УЗО подразделяют на: однофазные (однополюсные); двухфазные
(двухполюсные); трехфазные (трехполюсные, четырехполюсные).

По видам
средств защиты, взаимодействующих с УЗО, различают устройства, используемые с:
защитным заземлением; занулением; автоматическим закорачиванием на землю
поврежденной фазы (шунтированием цепи утечки тока замыкания на землю);
компенсацией (автоматической или статической) тока утечки (замыкания на землю).

Кроме
того, УЗО могут классифицироваться по другим критериям, например, по
конструктивному исполнению.

Например:
1. Характеристика защищаемой электроустановки.1.1. Нейтраль источника питания –
глухозаземленная. 1.2. Род и частота тока – переменный 50 Гц. 1.3. Номинальное
напряжение – 380 В, ток нагрузки – 25 А.1.4. Число фаз – три. 1.5. Установка
передвижная.

2. Вид
входного сигнала – ток нулевой последовательности.

3.
Возможность и способ регулирования уставок – уставка нерегулируемая.

4. Способ
контроля исправности – только ручной.

5. Условия
монтажа – УЗО встраивается в оболочку магнитного пускателя типа ПМЕ-211.

6.
Необходимость использования с другими средствами защиты – УЗО должно
использоваться совместно с занулением.

7.
Избирательность – УЗО селективное.

8. Подключение
к электроустановке – непосредственное.

9. Вид
исполнения – общего назначения.

Основными
параметрами, по которым подбирается то или иное УЗО являются: номинальный ток
нагрузки т.е. рабочий ток электроустановки, который протекает через нормально
замкнутые контакты УЗО в дежурном режиме; номинальное напряжение (действующее
значение напряжения, при котором обеспечивается работоспособность
УЗО-220,380В); уставка (дифференциальный отключающий ток или минимальное
значение входного сигнала, вызывающего срабатывание УЗО и последующее
автоматическое отключение поврежденного участка сети или токоприемника); время
срабатывания устройства.

3
Принцип работы УЗО

Принцип
работы УЗО
состоит в том, что оно постоянно контролирует входной сигнал и сравнивает его с
наперед заданной величиной (уставкой). Например, значения уставок должны
выбираться для сетей с глухозаземленной нейтралью – из ряда 0,002; 0,006; 0,01;
0,02; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5; 1,0 А. Если входной сигнал превышает уставку, то
устройство срабатывает и отключает защищенную электроустановку от сети. В
качестве входных сигналов устройств защитного отключения используют различные
параметры электрических сетей, которые несут в себе информацию об условиях
поражения человека электрическим током.

4
УЗО,
реагирующее на потенциал корпуса относительно земли

Предназначено
для обеспечения безопасности при возникновении на заземленном (или зануленном)
корпусе электроустановки повышенного потенциала. Датчиком в этом устройстве
(рис.2) служит реле Р, обмотка которого включена между корпусом
электроустановки и вспомогательным заземлителем Rв. Электроды вспомогательного
заземлителя Rв располагаются вне зоны растекания токов заземлителя Rз.

wpe76.jpg (19460 bytes)

Рис.2.
Схема УЗО, реагирующего на потенциал корпуса

Фактически
данный тип УЗО дублирует защитные свойства заземления или зануления и
применяется в качестве дополнительной защиты, повышая надежность заземления или
зануления. Данный тип УЗО может применяться в сетях с любым режимом нейтрали,
когда заземление или зануление неэффективно.

5
УЗО, реагирующее на дифференциальный (остаточный) ток

Находят
широкое применение во всех отраслях промышленности. Характерной их особенностью
является многофункциональность. Такие УЗО могут осуществлять защиту человека от
поражения электрическим током при прямом прикосновении, при косвенном
прикосновении, при несимметричном снижении изоляции проводов относительно земли
в зоне защиты устройства, при замыканиях на землю и в других ситуациях.

Принцип
действия УЗО
дифференциального типа заключается в том, что оно постоянно контролирует
дифференциальный ток и сравнивает его с уставкой. При превышении значения
дифференциального тока уставки УЗО срабатывает и отключает аварийный
потребитель электроэнергии от сети. Входным сигналом для трехфазных УЗО
является ток нулевой последовательности. Входной сигнал УЗО функционально
связан с током, протекающим через тело человека Ih. Область применения УЗО
дифференциального типа – сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ
(система TN – S). Схема включения УЗО, реагирующего на дифференциальный ток в
сети с заземленной нейтралью типа TN – S представлена на рис. 3.

wpe7A.jpg (24699 bytes)

Рис.3.
Схема подключения к сети УЗО (система TN – S), реагирующего на дифференциальный
ток

Датчиком
такого устройства является трансформатор тока нулевой последовательности
(ТТНП), на выходных обмотках которого формируется сигнал, пропорциональный току
через тело человека Ih. Преобразователь УЗО (П) сравнивает значение входного
сигнала с уставкой, значение которой определяется допустимым током через
человека, усиливает входной сигнал до уровня, необходимого для управления
исполнительным органом (ИО). Исполнительный орган, например, контактор,
отключает электроустановку от сети в случае возникновения опасности поражения
электрическим током в зоне защиты УЗО.

По
условиям функционирования дифференциальные УЗО подразделяются на следующие типы: АС, А, В,
S, G. УЗО типа АС – устройство защитного отключения, реагирующее на переменный
синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно
возрастающий. УЗО типа А – устройство защитного отключения, реагирующее на
переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный
дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие. УЗО
типа В – устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный
и выпрямленный дифференциальные токи. УЗО типа S – устройство защитного
отключения, селективное (с выдержкой времени отключения). УЗО типа G – то же,
что и типа S, но с меньшей выдержкой времени.

6 Принцип
действия УЗО на примере

Рис. 4.
Схема, иллюстрирующая принцип действия УЗО

При
прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или к корпусу
электроприемника, который в результате пробоя изоляции оказался под
напряжением, по фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки I1 потечет
дополнительный ток ID (ток утечки), являющийся для трансформатора тока
дифференциальным (разностным). Неравенство токов в первичных обмотках – I1 + ID
в фазном проводнике и I2 = I1 в нулевом рабочем проводнике – вызывает небаланс
магнитных потоков и, как следствие, возникновение во вторичной обмотке
трансформированного дифференциального тока. Если этот ток превышает заданное
значение тока порогового элемента пускового органа 2, последний срабатывает и
воздействует на исполнительный механизм 3. Исполнительный механизм, обычно
состоящий из пружинного привода, спускового механизма и группы силовых
контактов, размыкает электрическую цепь. В результате защищаемая УЗО
электроустановка обесточивается. Для осуществления периодического контроля
исправности (работоспособности) УЗО предусмотрена цепь тестирования 4. При
нажатии кнопки “Т” искусственно создается цепь протекания
отключающего дифференциального тока. Срабатывание УЗО в этом случае означает,
что устройство в целом исправно.


Заключение

В основе
действия защитного отключения, как электрозащитного средства, лежит принцип
ограничения (за счет быстрого отключения) продолжительности протекания тока
через тело человека при непреднамеренном прикосновении его к элементам
электроустановки, находящимся под напряжением.

Статистические
данные по электротравматизму, полученные за почти 30-летний период с начала
широкого внедрения УЗО, подтверждают высокую эффективность данного
электрозащитного средства – количество смертельных травм снизилось почти в 100
раз.


Литература

1.Система стандартов безопасности труда. Устройства защитного
отключения. ГОСТ 12.4.155.-85.ССБТ

2. Душкин.А.Н. Учебно-справочное пособие. Энергосервис.- 2006 г.-
232 стр.

3. Монаков В.К. Устройства защитного отключения
как эффективное средство предотвращения возгораний и пожаров // Пожарная
безопасность. 2003. № 5. С. 193-195.

4. Поединцев И.Ф., Смирнов В.В., Дударев Н.Г.,
Бойцов В.Ф. Исследование влияния параметров токов утечки на процесс зажигания
конструкционных материалов электрических кабелей: Материалы науч.-практ. конф.
– М.: ВНИИПО МВД РФ, 1992. – С. 64-65.

метки: Дифференциальный, Устройство, Автомат, Электроустановка, Значение, Номинальный, Питание, Напряжение

Устройства защитного отключения -УЗО применяются для комплектации вводно-распределительных устройств (ВРУ), распределительных щитов (РЩ), групповых щитков (квартирных и этажных), устанавливаемых в общественных зданиях — детских дошкольных учреждениях, школах, профессионально-технических, средних, специальных и высших учебных заведениях, гостиницах, санаториях, мотелях, библиотеках, крытых спортивных и физкультурно-оздоровительных учреждениях, бассейнах, саунах, театрах, клубах, кинотеатрах, магазинах, предприятиях общественного питания, предприятиях бытового обслуживания, торговых павильонах, киосках и т.п., жилых зданиях — индивидуальных и многоквартирных, дачах, садовых домиках, общежитиях, бытовых помещениях и т.п., в административных зданиях, производственных помещениях — цехах, мастерских, АЗС, автомойках, ангарах, гаражах, складских помещениях и т.п., а также для защиты отдельных потребителей электроэнергии.

Применение УЗО целесообразно и оправдано по социальным и экономическим причинам в электроустановках всех возможных видов и самого различного назначения. Затраты на установку УЗО несоизмеримо меньше возможного ущерба — гибели и травм людей от поражения электрическим током, возгораний, пожаров и их последствий, произошедших из-за неисправностей электропроводки и электрооборудования. Если учесть, что стоимость одного УЗО не превышает стоимости простого бытового электроприбора, а возможный ущерб исчисляется огромными суммами, то становится совершенно очевидной и не требующей дополнительных доказательств необходимость скорейшего и самого широкого внедрения УЗО нового поколения во всех электроустановках.

Исключение составляют электроустановки, не допускающие по технологическим причинам перерыва в электроснабжении. В таких установках для защиты людей от поражения электрическим током должны применяться другие электрозащитные меры.

1. Система электробезопасности

1.1 Общие положения

Все более широкое использование электроэнергии во всех областях деятельности человека, неуклонный рост энерговооруженности труда, резкое увеличение количества электроприборов в быту и на производстве, естественным образом повлекли за собой повышение опасности поражения человека электрическим током. Электрический ток не имеет каких-либо физических признаков или свойств, по которым человек мог бы его ощущать органами чувств, что усугубляет его опасность для человека. Электротравматизм составляет значительную долю в общем числе несчастных случаев. Специалистам-электрикам и рядовым пользователям известно большое количество случаев гибели или тяжелого поражения людей от удара электрическим током или возгораний и пожаров, вызванных неисправностями электрооборудования и электропроводок.

15 стр., 7308 слов

Электрическое освещение (2)

… Основным элементом осветительной электроустановки является источник света – лампа, преобразующая электроэнергию в световое излучение. Электрические источники … ламп подняло освещение промышленных и общественных зданий на принципиально новый качественный уровень. Начиная … явилось открытие теплового действия электрического тока (1800 г.), открытие электрической дуги и возможности получения от …

1.2 Критерии электробезопасности

В 1950-х годах было однозначно установлено, что при воздействии электрического тока на человека, наиболее уязвимым органом является его сердце. Фибрилляция (беспорядочные сокращения мышц) сердца может возникать даже при малых значениях тока. Отпали версии об асфиксии, параличе мышц, поражении мозга как причинах летального исхода при электропоражении. Также было установлено, что результат воздействия электрического тока на организм человека зависит не только от значения тока, но и от продолжительности его протекания, пути тока через тело человека, а также, в меньшей степени от частоты тока, формы кривой, коэффициента пульсаций и других факторов. Электрическое сопротивление тела человека зависит от влажности кожи, размера поверхности контакта, пути протекания тока по телу, индивидуальных особенностей организма и других факторов. Известно, что сопротивление внутренних органов человека не превышает 500-600 Ом. Сопротивление кожи во влажном состоянии крайне мало — 10-20 Ом. При определении условий электробезопасности в электроустановке за расчетное принято сопротивление тела человека 800-1000 Ом. По причине неопределенности реального значения сопротивления тела человека для расчетной оценки опасности электропоражения в электроустановке принято использовать в качестве критерия опасности ток через тело человека, а не напряжение, приложенное к нему.

В ГОСТ 12.1.038-82 (с изменениями от 01.07.88) «Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов» определены предельно допустимые значения переменного тока частотой 50 Гц через тело человека в производственных (табл. 1) и бытовых (табл. 2) электроустановках в зависимости от времени воздействия.

Таблица 1

t, с

0,01-0,08

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

св. 1,0

I, мА

650

400

190

160

140

125

105

90

75

65

50

6

Таблица 2

t, с

0,01-0,08

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

св. 1,0

I, мА

220

200

100

70

55

50

40

35

30

27

25

2

1.3 Основные принципы защиты от электропоражения

устройство защитное отключение электробезопасность

Все существующие защитные меры по принципу их выполнения можно разделить на три основные группы:

§ Обеспечение недоступности для человека токоведущих частей электрооборудования.

§ Снижение возможного значения тока через тело человека до безопасного значения.

§ Ограничение времени воздействия электрического тока на организм человека.

Современная система электробезопасности должна обеспечивать защиту человека от поражения в двух наиболее вероятных и опасных случаях:

  • § при прямом прикосновении к токоведущим частям электрооборудования;
  • § при косвенном прикосновении.

Под косвенным прикосновением понимается прикосновение человека к открытым проводящим частям оборудования, на которых в нормальном режиме (исправном состоянии) электроустановки отсутствует электрический потенциал, но при каких-либо неисправностях, вызвавших нарушение изоляции или ее пробой на корпус, на этих частях возможно появление опасного для жизни человека потенциала.

Система электробезопасности включает в себя ряд организационных и технических мероприятий. Согласно ГОСТ Р 50571.3-93 п. 412 для защиты от прямого прикосновения служат мероприятия, предотвращающие прикосновение к токоведущим частям: изоляция токоведущих частей, применение ограждений и оболочек, установка барьеров, размещение вне зоны досягаемости. Дополнительная защита от электропоражения при прямом прикосновении достигается путем применения устройств защитного отключения. Устройство защитного отключения является превентивным электрозащитным мероприятием и в сочетании с современными системами заземления (TN-S, TN-C-S) обеспечивает высокий уровень электробезопасности при эксплуатации электроустановок. Защита от поражения при косвенном прикосновении обеспечивается следующими мероприятиями:

  • § применением УЗО;

— § применением нулевых защитных проводников в электроустановках зданий с системой заземления TN или защитных проводников в электроустановках зданий с системой заземления TT в комплексе с устройствами защиты от сверхтока — предохранителями, автоматическими выключателями.

2. УЗО — эффективное противопожарное и электрозащитное средство

2.1 Общие положения

Устройства защитного отключения, реагирующие на дифференциальный ток, наряду с устройствами защиты от сверхтока, относятся к дополнительным видам защиты человека от поражения при косвенном прикосновении, обеспечиваемой путем автоматического отключения питания. Защита от сверхтока (при применении защитного зануления) обеспечивает защиту человека при косвенном прикосновении — путем отключения автоматическими выключателями или предохранителями поврежденного участка цепи при коротком замыкании на корпус. При малых токах замыкания, снижении уровня изоляции, а также при обрыве нулевого защитного проводника зануление недостаточно эффективно, поэтому в этих случаях УЗО является единственным средством защиты человека от электропоражения. В основе действия защитного отключения, как электрозащитного средства, лежит принцип ограничения (за счет быстрого отключения) продолжительности протекания тока через тело человека при непреднамеренном прикосновении его к элементам электроустановки, находящимся под напряжением (рис. 1).

Из всех известных электрозащитных средств УЗО является единственным, обеспечивающим защиту человека от поражения электрическим током при прямом прикосновении к одной из токоведущих частей.

Другим, не менее важным свойством УЗО является его способность осуществлять защиту от возгораний и пожаров, возникающих на объектах вследствие возможных повреждений изоляции, неисправностей электропроводки и электрооборудования. По данным ВНИИПО МВД РФ более трети всех пожаров происходят по причине возгорания электропроводки в результате нагрева проводников по всей длине, искрения, горения электрической дуги на каком-либо элементе, вызванных токами короткого замыкания. Короткие замыкания, как правило, развиваются из дефектов изоляции, замыканий на землю, утечек тока на землю. УЗО, реагируя на ток утечки на землю или защитный проводник, заблаговременно, до развития в короткое замыкание, отключает электроустановку от источника питания, предотвращая тем самым недопустимый нагрев проводников, искрение, возникновение дуги и возможное последующее возгорание. В отдельных случаях энергии, выделяемой в месте повреждения изоляции при протекании токов утечки, достаточно для возникновения очага возгорания и, как следствие, пожара. Локальное возгорание изоляции может быть вызвано довольно незначительной мощностью, выделяемой в месте утечки. В зависимости от материала и срока службы изоляции эта мощность составляет всего 40-60 Вт. Это означает, что своевременное срабатывание УЗО противопожарного назначения с уставкой 300 мА предупредит выделение указанной мощности, и, следовательно, не допустит возгорания. УЗО является обязательным элементом любого распределительного щита, этими устройствами оборудованы в обязательном порядке все передвижные объекты (жилые домики-прицепы на кемпинговых площадках, торговые фургоны, фургоны общественного питания, малые временные электроустановки наружной установки, например, устраиваемые на площадях на время праздничных гуляний), ангары, гаражи.

УЗО встраивают в розеточные блоки или вилки, через которые подключаются электроинструмент или бытовые электроприборы, эксплуатируемые в особоопасных — влажных, пыльных, с проводящими полами и т.п. помещениях.

2.2 Принцип действия УЗО

Функционально УЗО можно определить как быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке .

Важнейшим функциональным блоком УЗО является дифференциальный трансформатор тока 1. В абсолютном большинстве УЗО, производимых и эксплуатируемых в настоящее время во всем мире, в качестве датчика дифференциального тока используется именно трансформатор тока. В литературе по вопросам конструирования и применения УЗО этот трансформатор иногда называют трансформатором тока нулевой последовательности — ТТНП, хотя понятие «нулевая последовательность» применимо только к трехфазным цепям и используется при расчетах несимметричных режимов многофазных цепей. Пусковой орган (пороговый элемент) 2 выполняется, как правило, на чувствительных магнитоэлектрических реле прямого действия или электронных компонентах. Исполнительный механизм 3 включает в себя силовую контактную группу с механизмом привода. В нормальном режиме, при отсутствии дифференциального тока — тока утечки, в силовой цепи по проводникам, проходящим сквозь окно магнитопровода трансформатора тока 1 протекает рабочий ток нагрузки. Проводники, проходящие сквозь окно магнитопровода, образуют встречно включенные первичные обмотки дифференциального трансформатора тока. Если обозначить ток, протекающий по направлению к нагрузке, как I 1 , а от нагрузки как I2 , то можно записать равенство: I1 = I2 . Равные токи во встречно включенных обмотках наводят в магнитном сердечнике трансформатора тока равные, но векторно встречно направленные магнитные потоки Ф1 и Ф2 . Результирующий магнитный поток равен нулю, ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора также равен нулю. Пусковой орган 2 находится в этом случае в состоянии покоя. При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприемника, на который произошел пробой изоляции, по фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки I1 протекает дополнительный ток — ток утечки (I? ), являющийся для трансформатора тока дифференциальным (разностным).

Неравенство токов в первичных обмотках (I1 + I? в фазном проводнике) и (I2 , равный I1 , в нейтральном проводнике) вызывает неравенство магнитных потоков и, как следствие, возникновение во вторичной обмотке трансформированного дифференциального тока. Если этот ток превышает значение уставки порогового элемента пускового органа 2, последний срабатывает и воздействует на исполнительный механизм 3. Исполнительный механизм, обычно состоящий из пружинного привода, спускового механизма и группы силовых контактов, размыкает электрическую цепь. В результате защищаемая УЗО электроустановка обесточивается. Для осуществления периодического контроля исправности (работоспособности) УЗО предусмотрена цепь тестирования 4. При нажатии кнопки «Тест» искусственно создается отключающий дифференциальный ток. Срабатывание УЗО означает, что оно в целом исправно.

2.3 Типы УЗО

По условиям функционирования УЗО подразделяются на следующие типы: АС, А, В, S, G.

§ УЗО типа АС — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий.

§ УЗО типа А — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие.

§ УЗО типа В — устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи.

§ УЗО типа S — устройство защитного отключения, селективное (с выдержкой времени отключения).

§ УЗО типа G — то же, что и типа S, но с меньшей выдержкой времени.

УЗО, функционально не зависящие от напряжения питания

§ 531.2.2. Выбор устройств (УЗО) с учетом их функциональной зависимости от напряжения питания.

§ 531.2.2.1. Устройства защиты (УЗО), управляемые остаточным током, могут иметь или не иметь вспомогательный источник питания, принимая во внимание требования пункта 531.2.2.2.

§ 531.2.2.2. Применение устройств защиты, управляемых остаточным током, со вспомогательным источником питания, не отключающего автоматически защищаемую цепь в случае отказа вспомогательного источника, разрешается только при выполнении одного из двух условий:

  • § защита от непрямого контакта по п. 413.1 обеспечивается даже в случае отказа вспомогательного источника;
  • § устройства монтируются в установках, управляемых, испытываемых и проверяемых обученным (ВА4) или высококвалифицированным (ВА5) персоналом.

В конструкции «электронных» УЗО, производимых в США, Японии, Южной Корее и в некоторых европейских странах (рис. 3.3), как правило, заложена функция отключения от сети защищаемой электроустановки при исчезновении напряжения питания. Эта функция конструктивно реализуется с помощью электромагнитного реле, работающего в режиме самоудерживания. Силовые контакты реле находятся во включенном положении только при протекании тока по его обмотке (аналогично магнитному пускателю).

При исчезновении напряжения на вводных зажимах устройства якорь реле отпадает, при этом силовые контакты размыкаются, защищаемая электроустановка обесточивается. Подобная конструкция УЗО обеспечивает гарантированную защиту от поражения человека в электроустановке и в случае обрыва нулевого проводника. В США применяются в основном УЗО, встроенные в розеточные блоки. На одном объекте, например, небольшой квартире устанавливается по 10-15 устройств. Розетки, не оборудованные УЗО, обязательно запитываются шлейфом от розеточных блоков с УЗО. К сожалению, в нашей стране, в отличие от общепринятой в мировой практике концепции, целым рядом предприятий производятся электронные УЗО на базе типового автоматического выключателя. Эти устройства функционируют следующим образом. При возникновении дифференциального тока с модуля защитного отключения, содержащего дифференциальный трансформатор и электронный усилитель, на скомпонованный с модулем автоматический выключатель подается либо электрический сигнал (на модифицированную катушку токовой отсечки), либо с якоря промежуточного реле через поводок осуществляется механическое воздействие на механизм свободного расцепления выключателя. В результате автоматический выключатель срабатывает и отключает защищаемую цепь от сети. При отсутствии напряжения на входных зажимах такого устройства (например, при обрыве нулевого проводника до УЗО), во-первых, из-за отсутствия питания не функционирует электронный усилитель, во-вторых, отсутствует энергия, необходимая для срабатывания автоматического выключателя. Таким образом, в случае обрыва нулевого проводника в питающей сети устройство неработоспособно и не защищает контролируемую цепь. При этом в данном аварийном режиме (при обрыве нулевого проводника) опасность поражения человека электрическим током усугубляется, так как по фазному проводнику через неразомкнутые контакты автоматического выключателя в электроустановку выносится потенциал. Пользователь, полагая, что в сети напряжения нет, теряет обычную бдительность по отношению к электрическому напряжению и часто предпринимает попытки устранить неисправность и восстановить электропитание — открывает электрический щит, проверяет контакты, — подвергая тем самым свою жизнь смертельной опасности.

Практически все фирмы-производители УЗО имеют в своей производственной программе УЗО со встроенной защитой от сверхтоков. Как правило, их доля в общем объеме выпускаемых устройств защитного отключения не превышает одного-двух процентов. Это объясняется довольно ограниченной областью их применения — незначительная, неизменяемая нагрузка, автономный электроприемник и т.п. Показательным примером является освещение рекламных щитов, установленных на уличных павильонах остановок общественного транспорта, где питание двух-трех люминесцентных ламп осуществляется через комбинированное УЗО с номинальным рабочим током 6 А и номинальным отключающим дифференциальным током 30 мА. Конструктивной особенностью УЗО со встроенной защитой от сверхтоков является то, что механизм размыкания силовых контактов запускается при воздействии на него любого из трех элементов — катушки с сердечником токовой отсечки, реагирующей на ток короткого замыкания, биметаллической пластины, реагирующей на токи перегрузки и магнитоэлектрического расцепителя, реагирующего на дифференциальный ток. Применение УЗО со встроенной защитой от сверхтоков, целесообразно лишь в обоснованных случаях, например, для одиночных потребителей электроэнергии.

3. Технические параметры устройств защитного отключения.

Согласно ГОСТ Р 50807-95 нормируются следующие параметры УЗО:

Номинальное напряжение (U

U n = 220, 380 В.

Номинальный ток нагрузки (I

I n = 6; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 125 А.

Номинальный отключающий дифференциальный ток (I

I D n = 0,006; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 0,5 А.

Номинальный неотключающий дифференциальный ток (I

I D n0 = 0,5 ID n .

Предельное значение неотключающего сверхтока (I

I nm = 6 In .

§ Сверхток — любой ток, который превышает номинальный ток нагрузки.

Номинальная включающая и отключающая способность (коммутационная способность) (I

Минимальное значение I m = 10 In или 500 А (выбирается большее значение).

Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току (I

Минимальное значение I ?m = 10 In или 500 А (выбирается большее значение).

Номинальный условный ток короткого замыкания (I

I nc = 3000; 4500; 6000; 10 000 А.

Номинальный условный дифференциальный ток короткого замыкания (I

I D c = 3000; 4500; 6000; 10 000 А.

Номинальное время отключения T

Таблица 3.

Время отключения T n , с

I ?n

2 I ?n

5 I ?n

500 А

0,3

0,15

0,04

0,04

4. Анализ электрической схемы электроустановки

4.1 Место установки и назначение УЗО

Установка УЗО должна предусматриваться во ВРУ, расположенных в помещениях без повышенной опасности поражения током, в местах, доступных для обслуживания. Выбор места установки УЗО в групповых цепях электроустановки зданий должен выполняться с учетом включения в зону действия УЗО прежде всего участков электрической групповой цепи с наибольшей вероятностью электропоражения людей при прикосновении к токоведущим или открытым проводящим частям электрооборудования, которые могут вследствие повреждения изоляции оказаться под напряжением (розеточные группы, ванные, душевые комнаты, стиральные машины, помещения с повышенной опасностью поражения током и т.п.).

УЗО, предназначенные для осуществления противопожарной защиты, должны устанавливаться на главном вводе объекта. В многоквартирных жилых домах УЗО рекомендуется устанавливать в групповых, в том числе квартирных щитках, допускается их установка в этажных распределительных щитках, в индивидуальных домах — во ВРУ и этажных распредщитках. В схемах электроснабжения радиального типа со значительным количеством отходящих групп рекомендуется установка общего на вводе и отдельного УЗО на каждую группу (потребитель) при условии соответствующего выбора параметров УЗО, обеспечивающих селективность их действия. При выборе места установки УЗО в здании следует учитывать: способ монтажа электропроводки, материал строений, назначение УЗО, условия эксплуатации по электробезопасности, параметры УЗО, класс помещений, схемы подключения электроприборов и т.п.

4.2 Применение узо в системе заземления tn

До настоящего времени бoльшая часть электроустановок в нашей стране работает с системой заземления подобной TN-C. Необходимо подробнее рассмотреть функционирование УЗО в таких электроустановках. В такой электроустановке, при пробое изоляции на корпус электроприемника в случае, если этот корпус не заземлен (например, холодильник или стиральная машина на изолирующем основании), УЗО, включенное в цепь питания электроприемника, не сработает, поскольку нет цепи протекания тока утечки — отсутствует разностный (дифференциальный) ток. При этом на корпусе электроприемника окажется опасный потенциал относительно земли. В этом случае при прикосновении человека к корпусу электроприемника и протекании через его тело тока на землю, превышающего номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО (ток уставки) — I D n , УЗО среагирует и отключит электроустановку от сети, в результате жизнь человека будет спасена. Это означает, что в рассмотренном случае с момента нарушения изоляции и возникновения на корпусе электроприемника электрического потенциала до момента отключения дефектной цепи от сети существует период потенциальной опасности поражения. Из вышеизложенного следует, что и в электроустановках с системой заземления TN-C применение УЗО также оправдано, поскольку это устройство и в таких электроустановках обеспечивает эффективную защиту от электропоражения. Электроустановки с системами заземления TN-S, TN-C-S, ТТ в данном аспекте обладают значительным преимуществом: в аналогичной ситуации — при пробое изоляции на корпус, УЗО мгновенно отключит электропитание, поскольку все корпуса имеют надежное соединение с защитным проводником.

4.3 Подключение защитных проводников ре. Уравнивание потенциалов

Следует особо пояснить правила подключения защитного проводника РЕ. Совмещенный нулевой и рабочий проводник PEN разделяется на нулевой защитный РЕ и нулевой рабочий N проводники во вводном устройстве (рис. 5.).

Выполнение системы заземления TN-C-S В ПУЭ (7-е изд. п. 7.1.36) указывается «…Нулевой рабочий и нулевой защитный проводники не допускается подключать под общий контактный зажим». Смысл этого требования заключается, в необходимости в целях обеспечения условий электробезопасности сохранения соединения защитного проводника с заземлением в случае разрушения (выгорания) контактного зажима.

4.4 Схемы подключения УЗО в электроустановках зданий

Необходимым условием нормального функционирования УЗО в электроустановке здания является отсутствие в зоне действия УЗО любых соединений нулевого рабочего проводника N с заземленными элементами электроустановки и нулевым защитным проводником РЕ. В распределительных щитах электроустановок с системой заземления TN-C-S в точках разделения PEN-проводника необходимо предусмотреть раздельные зажимы или шины нулевого рабочего N и нулевого защитного РЕ проводников.

Поскольку повреждение и старение изоляции возможны и в фазных, и в нулевом рабочем проводниках, а УЗО реагирует на утечку на землю с любого из них, в схемах TN-C-S на отходящих линиях следует устанавливать двух- и четырехполюсные автоматические выключатели.

Только в этом случае возможно методом поочередного включения линий найти неисправную цепь, в том числе и цепь с утечкой с нулевого проводника без демонтажа вводно-распределительного устройства, а также возможно отключить неисправную цепь для обеспечения работы остальной части электроустановки.

5. Выбор типа и параметров УЗО

5.1 Общие положения

Перед проектировщиками и потребителями обычно стоит проблема — какое из имеющихся на рынке УЗО следует применить в данной электроустановке. Задача весьма непростая. В настоящее время появилось большое количество разнообразных устройств разных производителей. Как правильно оценить достоинства и недостатки того или иного устройства? Как техническое устройство УЗО можно охарактеризовать как коммутационный аппарат, работающий в режиме ожидания. У этого устройства нет внешних признаков, таких, как скорость, ускорение или яркость, по которым можно было бы визуально или с помощью доступных приборов определить качественно его параметры. В принципе все устройства работают одинаково — УЗО устанавливается в цепи рабочего тока и при возникновении недопустимого тока утечки размыкает силовую цепь. Достоверно оценить быстродействие устройства, его коммутационную способность, срок службы и тому подобное возможно только в специализированных сертификационных центрах.

Потребитель вынужден довольствоваться информацией, предоставляемой производителем устройств, и, конечно, доверять сертификатам — соответствия и сертификату пожарной безопасности на устройства, без которых применение УЗО, согласно требованиям норм, недопустимо. При выборе УЗО следует руководствоваться следующими наиболее важными характеристиками этих устройств, определяющими их качество и работоспособность. Рабочие параметры — номинальное напряжение, номинальный ток нагрузки, номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка по току утечки) выбираются на основе технических параметров проектируемой электроустановки. Их выбор обычно не представляет большой сложности. Качество, а следовательно, надежность работы УЗО определяется параметрами, смысл которых далеко не так очевиден. Это, прежде всего относится к коммутационной способности I m и условному расчетному току короткого замыкания Inc .

Далее эти показатели будут рассмотрены подробно. К сожалению, далеко не все производители УЗО приводят в документации на устройства сведения об этих параметрах. И точно так же, далеко не все устройства, представленные на нашем рынке, отвечают требованиям нормативов. Коммутационная способность УЗО — I m , согласно требованиям норм, должна быть не менее десятикратного значения номинального тока или 500 А (берется большее значение).

Качественные устройства имеют, как правило, гораздо более высокую коммутационную способность — 1000, 1500 А. Это значит, что такие устройства надежнее, и в аварийных режимах, например, при коротком замыкании на землю, УЗО, опережая автоматический выключатель, гарантированно произведет отключение.

5.2 Номинальное напряжение U

Номинальное напряжение U n = 380 В для четырехполюсных и Un = 220 В для двухполюсных УЗО. Допустимо применение четырехполюсных УЗО в режиме двухполюсных, т.е. в однофазной сети, при условии, что изготовитель обеспечивает нормальное функционирование тестовой цепи при этом напряжении. Нормами установлен также диапазон напряжений, в котором УЗО должно сохранять работоспособность. Это имеет принципиальное значение для УЗО, функционально зависимых от напряжения питания. Функционально независимые от напряжения питания (электромеханические) устройства сохраняют работоспособность при любых значениях напряжения и даже при отсутствии напряжения, например, при обрыве нулевого проводника.

5.3 Номинальный ток нагрузки I

Номинальный ток нагрузки I n выбирается из ряда: 6, (10), 16, 25, 40, 63, 80, 100, 125 А. Для УЗО значение этого тока определяется, как правило, сечением проводников в самом устройстве и конструкцией силовых контактов. Поскольку УЗО должно быть защищено последовательным защитным устройством (ПЗУ), номинальный ток нагрузки УЗО должен быть скоординирован с номинальным током ПЗУ. Номинальный ток нагрузки УЗО должен быть равен или на ступень выше номинального тока последовательного защитного устройства.

В зарубежных нормативных документах имеется требование повышения на ступень номинального тока нагрузки УЗО относительно номинального тока последовательного защитного устройства. Это означает, что, например, в цепь, защищаемую автоматическим выключателем с номинальным током 25 А, должно быть установлено УЗО с номинальным током 40 А (табл. 4).

Таблица 4.

Номинальный ток нагрузки

ПЗУ

10

16

25

40

63

80

100

УЗО

16

25

40

63

80

100

125

Целесообразность такого требования можно объяснить простым примером. Если УЗО и автоматический выключатель имеют равные номинальные токи, то при протекании тока, превышающего номинальный, например, на 45 %, т.е. тока перегрузки, этот ток будет отключен автоматическим выключателем за время до одного часа. Это означает, что этот период времени УЗО будет перегружено.

5.4 Номинальный отключающий дифференциальный ток I

Номинальный отключающий дифференциальный ток I D n — ток уставки выбирается из следующего ряда: 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА Уставку УЗО для каждого конкретного случая применения выбирают с учетом следующих факторов:

  • § значения существующего в данной электроустановке суммарного (с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников) тока утечки на землю — так называемого «фонового тока утечки»;
  • § значения допустимого тока через человека на основе критериев электробезопасности;

§ реального значения отключающего дифференциального тока УЗО, которое в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50807-94 находится в диапазоне 0,5 I D n — ID n .

Согласно требованиям ПУЭ (7-е изд., п. 7.1.83) номинальный дифференциальный отключающий ток УЗО должен быть не менее чем в три раза больше суммарного тока утечки защищаемой цепи электроустановки — I D . ID n > = 3 ID . Суммарный ток утечки электроустановки замеряется специальными приборами , либо определяется расчетным путем. При отсутствии фактических (замеренных) значений тока утечки в электроустановке ПУЭ (п. 7.1.83) предписывают принимать ток утечки электроприемников из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки цепи из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Рекомендуемые значения номинального отключающего дифференциального тока — ID n (уставки) УЗО для диапазона номинальных токов 16- 80 А приведены в табл. 5.

Таблица 5.

Номинальный ток нагрузки в зоне защиты

16

25

40

63

80

I ?n при работе в зоне защиты одиночного потребителя, мА

10

30

30

30

100

I ?n при работе в зоне защиты группы потребителей, мА

30

30

30(100)

100

300

I ?n УЗО противопожарного назначения на ВРУ, мА

300

300

300

300

300

В некоторых случаях, для определенных потребителей значение уставки задается нормативными документами. В ГОСТ Р 50669-94 применительно к зданиям из металла или с металлическим каркасом задается значение уставки УЗО не выше 30 мА. Временные указания предписывают: для сантехнических кабин, ванных и душевых устанавливать УЗО с током срабатывания:

  • § 10 мА, если на них выделена отдельная линия;
  • в остальных случаях, (например, при использовании одной линии для сантехнической кабины, кухни и коридора) допускается использовать УЗО с уставкой 30 мА (п. 4.15);
  • § в индивидуальных жилых домах для групповых цепей, питающих штепсельные розетки внутри дома, включая подвалы, встроенные и пристроенные гаражи, а также в групповых сетях, питающих ванные комнаты, душевые и сауны УЗО с уставкой 30 мА;
  • § для устанавливаемых снаружи штепсельных розеток УЗО с уставкой 30 мА .

В ПУЭ (7-е изд. п. 7.1.84) рекомендуется для повышения уровня защиты от возгорания при замыканиях на заземленные части на вводе в квартиру, индивидуальный дом и тому подобное установка УЗО с током срабатывания до 300 мА.

5.5 Номинальный неотключающий дифференциальный ток I

Как ранее указывалось, номинальный неотключающий дифференциальный ток УЗО равен половине значения тока уставки: I D n0 = 0,5 I?n . Это означает, что реальное значение дифференциального тока, при котором УЗО срабатывает, находится в диапазоне от половины до целого значения номинального отключающего тока. При этом каждое конкретное устройство имеет, как правило, определенное стабильное значение отключающего тока, находящееся в указанном диапазоне. Проектировщики и пользователи УЗО должны во избежание ложных отключений учитывать данное обстоятельство и сопоставлять реальное значение отключающего тока с «фоновым» током утечки в электроустановке.

5.6 Номинальное время отключения T

Стандартами установлено предельно допустимое время отключения УЗО — 0,3 с. В действительности современные качественные УЗО имеют быстродействие порядка 20-30 мс. Это означает, что УЗО «быстрый» выключатель, поэтому на практике возможны ситуации, когда УЗО срабатывает раньше аппарата защиты и отключает как токи нагрузки, так и сверхтоки.

6. Анализ причин срабатывания УЗО и алгоритм поиска неисправностей в электроустановке

При срабатывании УЗО необходимо определить вид неисправности в электроустановке. Порядок действий обслуживающего электроустановку персонала в этом случае следующий.

Взвести УЗО. Если УЗО взводится, то это значит, что в электроустановке имела место утечка тока на землю, вызванная нестабильным или кратковременным нарушением изоляции. В этом случае необходимо провести общий контроль состояния изоляции. Проверить работоспособность УЗО нажатием кнопки «Тест».

Если УЗО взводится и мгновенно срабатывает, то это означает, что либо в электроустановке имеет место дефект изоляции какого-либо электроприемника, электропроводки, монтажных проводников электрощита, либо УЗО неисправно. В этом случае необходимо произвести следующие действия:

1. Отключить все автоматические выключатели групповых цепей, защищаемых УЗО. Если автоматические выключатели однополюсные или трехполюсные и не размыкают нулевые рабочие проводники, то с учетом того, что утечка тока возможна и с нулевого рабочего проводника, для обнаружения дефектной цепи возможно понадобится выполнить отсоединение всех нулевых рабочих проводников от сборной шины.

2. Взвести УЗО.

3. Если УЗО взводится, проверить работоспособность УЗО нажатием кнопки «Тест». Мгновенное отключение УЗО означает, что оно исправно, но в защищаемой цепи имеется утечка тока.

4. Последовательно включать автоматические выключатели.

5. Если УЗО срабатывает при включении определенного автоматического выключателя, то это означает, что в цепи данного выключателя имеется повреждение изоляции.

6. Отключить или отсоединить все электроприемники в цепи выключателя, при включении которого сработало УЗО.

7. Взвести УЗО.

8. Если УЗО взводится, то это означает, что неисправность изоляции в каком-то из электроприемников.

9. Последовательно включать каждый электроприемник данной цепи.

10. УЗО срабатывает при включении определенного электроприемника.

11. Отключить дефектный электроприемник.

12. Подключить все электроприемники (кроме дефектного), взвести УЗО, убедиться, что УЗО не срабатывает. Проверить работоспособность УЗО нажатием кнопки «Тест».

Примечания:, Используемая литература

Рекомендации Научно-методического центра проблем электрозащитных устройств Московского энергетического института (технического университета) — НМЦ ПЭУ МЭИ.

Реферат: Устройства защитного отключения как одно из наиболее эффективных средств предотвращения пожаров

В.К. Монаков, Московский энергетический институт

В.В. Смирнов, ООО “Современные противопожарные
технологии”

Проблема
обеспечения пожарной безопасности школ в последнее время становится объектом
особого внимания со стороны Министерства образования РФ. Эта тема имеет особо
важное социальное значение, поскольку определяет отношение общества к детям.

В
настоящее время в Москве действуют территориальные строительные нормы для жилых
домов (МГСН 3-01-96), школ-интернатов (ТСН 31-305-96), дошкольных учреждений
(ТСН 31-307-96), образовательных учреждений (ТСН 31-306-96). Данные нормативные
документы содержат комплекс технических требований, обязательных для исполнения
строительными организациями. Однако в этих документах имеются некоторые
недостатки. Например, противопожарные требования к зданиям в основном касаются
обнаружения пожара и организации эвакуации людей.

Согласно
официальным статистическим данным около 20% пожаров в стране происходит по
электротехническим причинам. При этом в нормативных документах имеется
единственное указание на то, что электроснабжение, электрооборудование и
электрическое освещение зданий должны соответствовать требованиями СНиП
23-05-95 и ВСН 59-88. Указанные нормативные документы определяют правила
применения в сетях и электроустановках зданий устройств защитного отключения (УЗО)
– наиболее эффективного электрозащитного и противопожарного средства.
Правительство Москвы, понимая важность этой проблемы, в 1994 г. выпустило
Постановление № 868-РП от 25.05.94 г. “О внедрении в строительство и
эксплуатацию жилых домов и общественных зданий устройств защитного отключения
(УЗО)”. Требования, изложенные в этих документах, впоследствии были
включены в МГСН 03-01-96 “Жилые здания”.

Во
многих регионах России существует явный недостаток нормативных документов по
правилам применения УЗО. Широкое внедрение УЗО осуществляется в основном
согласно единичным действующим территориальным строительным нормам. Поэтому
отсутствие в федеральных нормативных документах требования обязательного
применения УЗО (например, в жилых домах и общественных зданиях), безусловно,
косвенно определяет существующее положение с пожарами, происшедшими по
электротехническим причинам, в Российской Федерации.

Как
указывалось выше, УЗО, наряду с устройствами защиты от сверхтока, осуществляет
эффективную защиту человека от поражения электрическим током, а кроме того,
обеспечивает защиту людей от пожаров, возникающих вследствие повреждений
изоляции токоведущих частей, неисправности электропроводки и
электрооборудования.

По
данным ФГУ ВНИИПО МЧС РФ в период 1998-2002 гг. в нашей стране только по
причине нарушения правил устройства и эксплуатации электрооборудования ежегодно
имело место около 50 тыс. пожаров, при этом число погибших составляло примерно
3 тыс. чел. в год (табл. 1).

Таблица
1. Статистика пожаров по электротехническим причинам в РФ за 1999-2002 гг.

Год Количество пожаров Прямой материальный ущерб, тыс.
руб.
Число погибших, чел.
1998 63286 476308 3023
1999 61377 546774 3105
2000 58817 606906 3198
2001 53954 843048 3234
2002 53628 1023366 3302

Причинами
возгорания электропроводки могут являться: нагрев проводников (локальный или на
протяженном участке) из-за перегрузки; искрение в месте плохого электрического
контакта (в соединениях, на клеммах электроприборов и аппаратов); утечка тока
по загрязнениям, пыли и т.п. с неизолированных участков цепи (в распаечных
коробках, распределительных щитах, электрических аппаратах) и, наконец, горение
электрической дуги на каком-либо участке цепи, вызванное током короткого
замыкания (КЗ).

Повреждения
изоляции могут происходить по следующим причинам:

1)
электрическим:

 перенапряжения;

сверхтоки;

2)
механическим:

удар,
нажим, сдавливание;

изгиб;

повреждение
инородным телом;

3)
под воздействием окружающей среды:

влажность;

тепло;

солнечный
свет;

излучение
(ультрафиолет);

старение;

химическое
воздействие.

В
первом случае при правильном выборе параметров автоматического выключателя при
КЗ осуществляется отключение электрической сети, тем самым устраняется наиболее
опасный режим по условиям возгорания.

Развитие
повреждения или старение изоляции во втором и третьем случаях может иметь
различный характер и зависит от степени загрязнения, влажности изоляции,
интенсивности воздействия внешних факторов, характера ее повреждения.

Развитие
КЗ из тока утечки происходит следующим образом. В месте микроповреждения
изоляции между находящимися под напряжением проводниками начинает протекать
крайне малый точечный ток. Под воздействием влажности, загрязнения,
проникновения пыли с течением времени образуется проводящий мостик, по которому
протекает ток утечки (трекинг).

По
мере ухудшения состояния изоляции, начиная со значения тока примерно 1 мА,
постепенно происходит обугливание проводящего канала, возникает так называемый
“угольный мостик”, и в диапазоне от 5 до 50 мА ток течет уже непрерывно
и постоянно растет.

В
зависимости от сечения проводника, материала изоляции и наличия источника
зажигания (электрический разряд при нарушении изоляции, протекание тока утечки
у поверхности изоляции) ток утечки величиной 90 мА, что соответствует мощности
20 Вт, с высокой вероятностью вызывает возгорание изоляции [1].

При
значениях тока утечки 150 мА, что соответствует мощности 33 Вт, возникает
реальная опасность возгорания изоляции за счет нагрева теплом, выделяемым в
месте повреждения.

В
силу того, что под напряжением сопротивление “угольного мостика”
ниже, чем в “холодном” состоянии, процесс носит лавинный характер,
ток утечки быстро растет, и при значениях 300-500 мА в канале между зернами
обугленного материала возникает тлеющий разряд, микродуга, в конечном счете
приводящие к загоранию электрической дуги.

При
нагревании электрической изоляции от источника зажигания, в том числе и от
токов утечки, изоляция разлагается с образованием горючих продуктов распада.
Воспламенение изоляции произойдет при нагреве ее поверхности до такой
температуры, при которой скорость выделения с поверхности летучих веществ
станет достаточной для возникновения в присутствии источника зажигания и
окислителя в воздухе реакции горения в газовой фазе над поверхностью изоляции.

Количественная
оценка энергетических параметров пожарной опасности токов утечки в кабельной
линии при локальном повреждении изоляции должна учитывать мощность
тепловыделения [2].

Предельные
значения мощности, при которых начинается процесс термического разложения
конструкционных материалов, определяют характеристики уставки тока.

На
рис. 1 на примере простой цепи (рис. 2) показана зависимость мощности,
выделяемой в месте дефекта изоляции, от сопротивления изоляции (локального тока
утечки).

Из
графика следует, что уже при сопротивлении изоляции ниже 1000 Ом возможно
выделение мощности, достаточной для воспламенения изоляции.

РИС.1.
Зависимость мощности возгорания от сопротивления изоляции: Р – мощность;R –
сопротивление изоляции

РИС.2.
Расчетная схема определения мощности, выделяемой на сопротивлении изоляции: L –
линия; PEN – совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводники

Расчет
мощности, выделяемой на сопротивлении изоляции, выполнен по следующим формулам:

где
Рут – мощность, выделяемая на сопротивлении изоляции;

Iут
– ток утечки;

R
– суммарное сопротивление в цепи утечки;

U
– напряжение;

Rиз
– сопротивление изоляции (локальное);


– сопротивление заземлителя;


– напряжение сети.

По
данным профессора А. А. Сошникова (АлтГТУ), при исследованиях зажигающего
действия токов утечки, проведенных в испытательной пожарной лаборатории
управления пожарной охраны УВД Алтайского края, минимальный зажигающий ток
утечки составил:

для
провода АППВС – 54 мА (11,8 Вт) при времени действия 39,3 с;

для
провода АПВ – 114 мА (25 Вт) при времени действия от 14,7 до 48,5 с;

для
провода АПР – 68 мА (15 Вт) при времени действия от 101,3 до 161,1 с.

Соответственно
энергия, выделившаяся в месте повреждения изоляции, в каждом из приведенных
случаев составила 463,7 Дж, 367-1212,5 Дж и 1519,5-2416 Дж.

УЗО,
наряду с устройствами защиты от сверхтока, относятся к дополнительным видам
защиты человека от поражения при косвенном прикосновении, обеспечиваемой путем
автоматического отключения питания.

При
малых токах замыкания, снижении уровня изоляции, а также при обрыве нулевого защитного
проводника УЗО является единственным средством защиты человека от
электропоражения.

В
основе действия защитного отключения как электрозащитного средства лежит
принцип ограничения (за счет быстрого отключения) продолжительности протекания
тока через тело человека при непреднамеренном прикосновении к элементам
электроустановки, находящимся под напряжением.

Другим
не менее важным свойством УЗО является его способность осуществлять защиту от
возгораний и пожаров, возникающих на объектах вследствие возможных повреждений
изоляции, неисправностей электропроводки и электрооборудования.

На
рис. 3 приведен график зависимости мощности, выделяемой в месте повреждения
изоляции, от времени отключения УЗО с уставками по дифференциальному току 10,
30 и 300 мА.

РИС.3.
Зависимость мощности, выделяемой в месте повреждения изоляции, от времени
отключения УЗО с уставками по дифферен-циальному току 10, 30 и 300 мА

Из
рис. 3 следует, что даже УЗО с уставкой 300 мА достаточно быстро отключит
дефектную цепь, в которой выделяется мощность 30-60 Вт.

Стандарты
ГОСТ Р 51326.1-99 и ГОСТ Р 51327.1- 99 устанавливают два временных параметра
УЗО – время отключения и предельное время неотключения (для УЗО типа
“S”).

Время
отключения УЗО есть промежуток времени между моментом внезапного появления
отключающего дифференциального тока и моментом гашения дуги на всех полюсах
УЗО.

Предельное
время неотключения (несрабатывания) для УЗО типа “S” есть
максимальный промежуток времени с момента возникновения в главной цепи УЗО
отключающего дифференциального тока до момента трогания размыкающих контактов.

Предельное
время неотключения является выдержкой времени, позволяющей достичь
селективности действия УЗО при работе в многоуровневых системах защиты.

Временные
характеристики УЗО приведены в табл. 2.

Таблица
2. Временные характеристики УЗО

Тип УЗО In, А Idn, А Стандартные значения времени
отключения и неотключения, с, при дифференциальном токе
Idn 2Idn 5Idn 500 А
Общий Любое значение 0,3 0,15 0,04 0,04 Максимальное время отключения
S 25 > 0,03 0,5 0,20 0,15 0,15
0,13 0,06 0,05 0,04 Минимальное время неотключения

_________

Примечание.
In – номинальный ток нагрузки; Idn – номинальный отключающий дифференциальный
ток.

Из
табл. 2 следует, что предельно допустимое время отключения УЗО – 0,3 с (0,5 с
для УЗО типа “S”), что соответствует требованиям НПБ 243-97.

В
действительности, современные электромеханические УЗО таких известных
производителей, как Siemens, ABB, GE, ЗАО “АСТРО-УЗО” и др., имеют
быстродействие 20-30 мс. Это означает, что массовое применение УЗО на всех без
исключения объектах радикально изменит ситуацию с возникновением пожаров по
электротехническим причинам в нашей стране. Общий вид УЗО показан на рис. 4.

Применение
УЗО целесообразно и оправданно в социальном и экономическом планах.
Следовательно, основными задачами являются широкое внедрение УЗО на все
возможные виды электроустановок самого различного назначения и постоянный
контроль за качеством, соответствием стандартам и правильной эксплуатацией этих
изделий.

Выводы

1.
В федеральных нормативных документах в настоящее время отсутствуют требования
об обязательном применении УЗО в электросетях жилых и общественных зданий, что
осложняет ситуацию с пожарами по электротехническим причинам в Российской
Федерации;

2.
КЗ, как правило, развивается из дефектов изоляции, а УЗО, заблаговременно
реагируя на ток утечки на землю, отключит электропроводку от источника питания,
предупреждая тем самым недопустимый нагрев и последующее воспламенение.

Список литературы

1.
Монаков В. К. Устройства защитного отключения как эффективное средство
предотвращения возгораний и пожаров // Пожарная безопасность. 2003. № 5. С.
193-195.

2.
Поединцев И. Ф., Смирнов В. В., Дударев Н. Г., Бойцов В. Ф. Исследование
влияния параметров токов утечки на процесс зажигания конструкционных материалов
электрических кабелей: Материалы науч.-практ. конф. – М.: ВНИИПО МВД РФ, 1992.
– С. 64-65.

Электрификация цеха переработки молока в ЗАО Шушенский молочно …
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра системоэнергетики Зав. кафедрой к.т.н …
Другим, не менее важным свойством УЗО является его способность осуществлять защиту от возгорания и пожаров, возникающих на объектах вследствие возможных повреждений изоляции
В отдельных случаях энергии, выделяемой в месте повреждения изоляции при npoтекании токов утечки, достаточно для возникновения очага возгорания и, как следствие, пожара.
Раздел: Рефераты по ботанике и сельскому хозяйству
Тип: реферат

Заземление: теория и практика
Заземление: теория и практика В данной статье будут рассмотрены следующие вопросы: – Для чего нужно заземление (защитное зануление) – Требования …
Устройство отслеживает токи утечки, возникающие при прикосновении человека к токоведущему проводу, повреждении изоляции и т. п. Наиболее распространены УЗО с током отсечки 10мА …
Если УЗО предназначено для защиты от поражения электрическим током и возгорания или только для защиты от возгорания, то оно должно отключать как фазный, так и нулевой рабочие …
Раздел: Рефераты по физике
Тип: статья

Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения с …
СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Исследование методов и устройств компенсации реактивной мощности при электроснабжении нелинейных и резкопеременных нагрузок 1.1 …
Чтобы предотвратить замыкания на землю и другие повреждения изоляции, при которых возникает опасность поражения людей электрическим током, а также выходит из строя оборудование …
Опасность поражения возникает при следующих повреждениях электроустановки – замыкании на землю (глухом или неполном), снижении сопротивления изоляции, неисправностях заземления или …
Раздел: Рефераты по физике
Тип: дипломная работа

Осмотр места происшествия при расследовании пожаров
Содержание Введение Глава 1. Криминалистическая характеристика пожаров 1.1 Характеристика пожаров 1.2 Типичные следственные ситуации, версии и …
Установлено, что пожар в квартире потерпевшего произошел в результате преднамеренного поджога, о чем свидетельствует два очага возгорания в квартире.
Тепловые повреждения вызываются не только сгорающими тканями или аналогичными материалами, но и прочими тепловыми воздействиями, в частности раскаленными инструментами или горящими …
Раздел: Рефераты по государству и праву
Тип: дипломная работа

Реконструкция подстанции “Гежская” 110/6 кВ
… подстанции “Гежская” 110/6 кВ, находящейся в Соликамском районе ОАО “Березниковских электрических сетей” – филиала ОАО “Пермэнерго”. В работе …
Для защиты персонала от поражения электрическим током при повреждении изоляции применяются одно из следующих защитных мер: заземление, зануление, защитное отключение
В качестве основной темы выбран расчёт сопротивления контурного заземлителя на ПС “Гежская”, так как большую опасность и поражение электрическим током представляет прикосновение к …
Раздел: Рефераты по физике
Тип: дипломная работа

Давайте разберемся, что такое УЗО (устройство или выключатель дифференциального тока) и зачем оно применяется?

Наряду с автоматическими выключателями, часто встречающимися в электрощитах, существует еще одно не менее распространенное средство защиты – УЗО, иначе называемое УДТ или ВДТ (устройство или выключатель дифференциального тока), дифференциальное реле. Давайте разберемся что это такое и зачем оно применяется?

Содержание:
1. Что такое УЗО
2. Устройство и принцип работы УЗО
3. Маркировка, основные характеристики УЗО
4. Типы УЗО, разновидности
5. Чем отличается УЗО от дифавтомата?
6. Как выбрать УЗО
7. Как правильно подключить УЗО

   
• Подключение УЗО к однофазной сети (с заземлением и без)

   
• Подключение к трехфазной сети (с заземлением и без)

   
• Ошибки подключения УЗО
8. Как проверить УЗО на работоспособность

Что такое УЗО?

УЗО (устройство защитного отключения) — это коммутационный аппарат для защиты электрической цепи от токов утечки. В отличии от автоматического выключателя, защищающего проводку от короткого замыкания и значительных перегрузок, это устройство срабатывает только при возникновении токов утечки. 

 УЗО, устройство защитного отключения это


Утечки в бытовой электросети могут быть связаны с касанием человека токопроводящих элементов (например, в электроприборе, розетке) и металлических корпусов приборов, попавших под действие напряжения из-за повреждения. Также они могут быть вызваны нарушением изоляции электропроводки, в том числе из-за нагрева вследствие неправильно рассчитанной нагрузки и некачественно выполненного монтажа. Относительно небольшие токи утечки могут привести к серьезным последствиям.  В первом случае это может вызвать удар человека электрическим током, во втором — возгорание проводки.

Устройство защитного отключения при возникновении утечки выше установленного для него предела, позволяет
за доли секунды отключить опасный участок и предотвратить этим поражение человека электричеством или избежать пожара.

Для защиты от поражения электрическим током применяются устройства, срабатывающие при дифференциальных токах (токах утечки) выше значений 6, 10, 30 мА:

  1. Для частного дома или квартиры выбирают УЗО со значением 30 мА (для групп розеток или освещения). 
  2. ВДТ с дифференциальными токами 6 и 10 мА применяются для защиты отдельных потребителей (например, стиральная, посудомоечная машина и т.д.) и помещений с повышенной опасностью. 


Для защиты от пожара при возможных нарушениях изоляции в электропроводке применяются выключатели дифференциального тока со значениями
100, 300 и 500 мА.

Устройство и принцип работы УЗО

Давайте рассмотрим устройство и принцип действия УЗО. Основной рабочий элемент прибора — встроенный дифференциальный трансформатор, сравнивающий значение тока в проводнике по направлению к нагрузке со значением, возвращаемым в сеть. В нормальном состоянии эти значения равны и суммарный магнитный поток через магнитопровод трансформатора равен нулю. 

При касании токоведущих частей цепи человеком часть тока будет уходить через его тело на землю и ток, возвращаемый в сеть по нулевому проводнику, будет меньше поступающего по фазному проводнику. В результате этого суммарный магнитный поток, уже не равный нулю, индуцирует во вторичной обмотке трансформатора дифференциальный ток, приводящий к срабатыванию реле и отключению, таким образом, основной контактной группы УЗО. То же самое происходит при утечке на землю в результате плохой изоляции проводки. 

Принцип работы УЗО

Кроме дифференциального трансформатора, УЗО содержит контрольное магнитоэлектрическое реле, соленоид управления основными контактами и элементы диагностики. 

Маркировка, основные характеристики УЗО

Чтобы не спутать УЗО с другими близкими устройствами (автоматическими выключателями и дифавтоматами), остановимся на их маркировке. К тому же, знание маркировки поможет правильно выбрать и подключить УЗО. 

Маркировка УЗО содержит схему подключения и основные параметры выбора: номинальный ток (А), дифференциальный ток (мА), рабочее напряжение (В), условный предельный ток короткого замыкания (А).

Маркировка УЗО

В таблице представлено более детальное описание основных характеристик УЗО и прочих обозначений, которые могут приводить производители в технической документации.

Наименование


Расшифровка

Un, В

Номинальное напряжение (электронные УЗО очень чувствительны к скачкам напряжения)

In, А

Номинальный ток нагрузки (max ток, который УЗО может пропускать продолжительное время, без вреда для устройства)

fn, Гц

Номинальная частота сети

I∆n, мА

Номинальный отключающий дифференциальный ток или чувствительность, установка по току утечки (ток утечки, при котором УЗО срабатывает)

I∆nо, мА

Номинальный неотключающий дифференциальный ток (при котором УЗО не должно срабатывать). Формула IΔn0 = 0,5 IΔn.

Im, А

Номинальная коммутационная способность. Формула Im = 10 In

I∆m, А

Номинальная включающая и отключающая способность по дифференциальному току

Inc, А

Номинальный условный ток короткого замыкания (стойкость к токам короткого замыкания)

I∆c, А

Номинальный дифференциальный ток короткого замыкания

Tn, мс

Время отключения при номинальном дифференциальном токе

N

Нулевой проводник обозначен литерой N (нейтраль).

Индикатор

Индикатор положения контактов — показывает было ли выключено УЗО вручную или оно отработало по утечке.

Типы УЗО, разновидности

Существует довольно большой выбор моделей устройств защитного отключения с различными техническими характеристиками. Для ориентирования в их многообразии, и чтобы понять какое устройство лучше подходит для конкретной ситуации, рассмотрим основные типы УЗО.

По своей конструкции УЗО могут быть электромеханическими или электронными:

  • Электронные имеют в схеме усилитель, которые требует подачи питания. В случае отгорания нуля на входе усилитель остается без питания и устройство не будет реагировать на возможную утечку; 
  • Электромеханические (лишённые этого недостатка) как правило надежнее, но дороже.

По роду утечки тока выделяют три вида УЗО. Разница между устройствами отображена на изображении ниже.

Тип тока утечки УЗО

Различаются устройства защитного отключения еще и предельным значением тока короткого замыкания (обычно 4,5 кА, 6 кА или 10 кА).

Существует классификация по скорости реакции, скорости срабатывания:

  • обычные без выдержки времени, общего применения — G (в диапазоне 20-40 мс),
  • селективные УЗО типа S — с выдержкой времени (в диапазоне 150-500 мс)


По количеству подключенных полюсов модели делятся на двухполюсные и четырехполюсные.


Напомним, что устройство защитного отключения
не защищает цепи нагрузки от сверхтоков короткого замыкания и перегрузки, т.к. для этой цели предназначены автоматические выключатели и дифференциальные автоматические выключатели.

Чем отличается УЗО от дифавтомата?

УЗО – это устройство, которое разрывает цепь при возникновении тока утечки.
Дифавтомат — это комбинированное устройство, которое защищает сеть от тока перегрузки и человека от тока утечки.

Таким образом, простыми словами, УЗО отличается от дифавтомата тем, что является более узкоспециализированным устройством и не защищает сеть от коротких замыканий и перегрузок.


Для того чтобы
визуально отличить УЗО от дифавтомата, необходимо обратить внимание на корпус устройств – если на обозначении перед номиналом тока стоит буква, обозначающая характеристику срабатывания автоматического выключателя (например, B или С), то это дифавтомат. Если никакой буквы перед обозначением номинала нет, то это УЗО.

Важно помнить – из-за того, что УЗО не обеспечивает защиту от токов короткого замыкания и перегрузок, это устройство надо использовать как дополнительную защиту, при обязательной установке автоматического выключателя. 

Как выбрать УЗО?

Для того чтобы правильно выбрать УЗО, необходимо следить, чтобы выбираемый номинал тока устройства был на одну ступень выше, чем номинал тока соответствующего группового автоматического выключателя. Номинал вводного УЗО должен быть выше или равен номиналу вводного автомата. В этом случае это устройство будет защищено автоматом от токов короткого замыкания. Номинал же дифференциального тока, для защиты человека от поражения электрическим током, как правило, выбирается 30 мА. Для помещений с повышенной опасностью – 6 или 10мА (такое же значение дифференциального тока выбирается, когда защита стоит на какое-то одно устройство). УЗО со значением дифференциального тока 100 или 300 мА ставят, при необходимости, после вводного автомата. Но оно защищает не от поражения человека электрическим током, а от пожара (его часто и называют «пожарным»).

Предварительно выбрать УЗО можно по таблице подбора с учетом мощности нагрузки и дифференциального тока.  Важно при этом учитывать рекомендации, данные выше.

Какое УЗО выбрать

Как правильно подключить УЗО?

Установка УЗО в качестве устройства дополнительной защиты является верным решением, однако важно правильно его подключить. Зачастую причиной самопроизвольного отключения УЗО являются ошибки его монтажа. 

Подключение УЗО к однофазной сети (с заземлением и без)

Пользователи часто задают вопрос, ставить УЗО до или после автомата? Для этого рассмотрим наиболее распространенную схему включения одного УЗО и нескольких групповых автоматов в однофазной сети. В правильной схеме подключения УЗО устанавливается после вводного автоматического выключателя. Последовательность соединения при этом такая: вводной автомат— счетчик — УЗО. 

Правильное подключение УЗО в однофазной сети с заземлением

На схеме представлено одно УЗО, но их может быть и несколько (в свою очередь с одним или несколькими групповыми автоматами). Это может быть необходимо, если вы планируете защитить какую-то группу потребителей отдельно. К примеру, у вас есть отдельная линия к стиральной машине, и вы хотите поставить для неё УЗО с дифференциальным током 10мА и отдельным автоматом.  В группе же сначала устанавливается УЗО, а затем автоматический выключатель (или несколько выключателей).

Выше была приведена схема однофазной сети с заземлением (схема TN-S). В старых домах при этом до сих пор еще используется также схема энергоснабжения TN-C (двухпроводная). В такой сети провод PEN совмещает функции рабочей нейтрали и защитного проводника. В двухпроводной сети без заземления УЗО также защищает от поражения электрическим током, но срабатывает оно не в момент попадания тока на токоведущий корпус домашнего прибора, а позже, когда человек коснется корпуса, попавшего под напряжение. Из рисунка ниже видно, что изменений по включению самого УЗО в такой схеме практически нет. Важно только запомнить один момент: если у вас от потребителей (электроприборов, освещения) в щит выведен трехпроводный кабель, провод заземления в щите нужно обязательно оставить неподключенным, а фазный и нейтральный проводники соединить, как указано на схеме.

Правильное подключение УЗО в 1-фазной сети без заземления

Сколько автоматов может быть подключено к одному УЗО? Количество подключаемых после УЗО групповых автоматических выключателей зависит от их суммарного номинала тока (который в общем случае не должен превышать номинал тока УЗО) и суммарного тока утечки защищаемой сети. 

Утечки тока есть в любой рабочей сети, главное, чтобы они не превышали установленных норм. Увеличение токов утечки может быть следствием старения изоляции, её повреждения либо неисправностью электроприборов. Суммарное значение тока утечки защищаемого участка сети в нормальном режиме работы по нормативным документам не должно превосходить 1/3 номинального тока УЗО, т.е. для УЗО 30мА не должно превышать 10мА. Если нет реальных данных по утечке в сети, то берутся расчетные значения: для потребителей (электроприборов) 0,4 мА на 1 А тока нагрузки + ток утечки непосредственно проводки – из расчета 10 мкА на 1 м длины проводника. Превышение суммарного тока утечки сети над пороговым значением УЗО может приводить к его ложным срабатываниям. В свою очередь это сигнализирует о том, что скорее всего надо ставить дополнительное УЗО (особенно если у вас стоит после УЗО более двух-трех автоматов и предварительные расчеты/замеры тока утечки не проводились).


Превышение суммарного значения номиналов групповых автоматов над номиналом тока УЗО не критично, если оно также превышает номинал вводного автоматического выключателя. Если номинал УЗО выбран правильно (то есть выше номинала вводного автомата), то УЗО будет защищено в этом случае вводным автоматом.

Подключение к трехфазной сети (с заземлением и без)

Подключение УЗО в трехфазной сети с заземлением не сильно отличается от однофазной. Защита цепей трехфазной нагрузки производится трехфазным (четырехполюсным УЗО). При этом цепи однофазной нагрузки необходимо защищать отдельным однофазным (двухполюсным) УЗО. В интернете встречается немало схем, где трехполюсное УЗО используется одновременно для защиты как трехфазных, так и однофазных потребителей. Такое допустимо только если УЗО противопожарное, с током утечки 100 мА и более.

Подключение УЗО в трехфазной сети без заземления запрещено ПУЭ.

Правильное подключение УЗО в трехфазной сети

Ошибки подключения УЗО

Наиболее частые ошибки подключения УЗО связаны с неправильным подключением нейтрального проводника.

Одной из наиболее
распространенных ошибок подключения является подключение нулевого проводника с выхода УЗО к общей нулевой шине. Причем неправильным является как прямое подсоединение к общей щитовой нулевой шине проводника какой-либо группы розеток (защищаемых УЗО), так и объединение общей нулевой шины с шиной N после УЗО (предназначенной для нулевых проводников защищаемых групп нагрузки).

Как подключить УЗО в щитке

Еще одна ошибка связана с соединением нулевых проводников разных потребительских групп. Нулевой проводник после УЗО должен соединяться непосредственно с нагрузкой групп, запитанных через него, без соединения с нулевыми проводниками групп, не защищаемых УЗО или защищаемых другим УЗО. 

Схема подключения УЗО

Также нельзя объединять нулевой проводник после УЗО с проводником защитного заземления (то есть объединять рабочий и защитный ноль).

Как проверить УЗО на работоспособность?

Проверить работоспособность УЗО можно 4 наиболее известными способами:

  • С  помощью кнопки ТЕСТ
  • Проверка батарейкой
  • С помощью лампочки накаливания
  • Проверка тестером


Наиболее популярны первые два способа, требующие меньших усилий и подручных средств.

  1. Чтобы проверить устройство защитного отключения достаточно нажать кнопку «Тест» (этой кнопкой снабжены все эти аппараты). При нажатии внутри схемы подключается сопротивление, имитирующее ток утечки. При этом исправное устройство отключает цепь нагрузки. 
  2. Взять обычную пальчиковую батарейку и подсоединить к ней два заранее заготовленных провода, желательно разного цвета. Взвести рычаг устройства и коснуться свободными концами проводов обеих клемм любого из полюсов (можно как фазного, так и нейтрального). Затем поменять полярность. Исправное УЗО должно сработать при подключении хотя бы одной полярности (УЗО типа А должно сработать при любой полярности, типа АС – только при одной).


Важный момент: батарейкой можно проверить электромеханическое УЗО, электронное не сработает ни в какой полярности, поскольку для его работы нужно специально подавать питание.



Уважаемые пользователи, спасибо, что прочитали данную статью до конца! Хотели бы напомнить, что в нашем интернет-магазине вы найдете широкий выбор различных устройств защиты:
УЗО, дифференциальных автоматов и автоматических выключателей максимального тока. Всегда готовы предложить низкие цены, удобную доставку и гарантию качества!