Устройства защитного отключения пользуются все большей популярностью потому, что они повышают безопасность потребления электроэнергии и спасают жизнь человека при возникновении неисправностей в электропроводке. Наибольшая эффективность этих устройств проявляется при работе электрических приборов внутри сырых помещениях с повышенной влажностью и нарушенной изоляцией.
Конструктивно УЗО выполняется монолитным корпусом с возможностью ручного и автоматического управления.
В ручном режиме можно:
- подать напряжение на контролируемую схему;
- отключить питание с подключенных потребителей;
- проверить исправность устройства кнопкой «Тест».
Автоматический режим начинает работать сразу после ручной подачи питания и способен выполнять только отключения схемы при возникновении в ней токов утечек. Функция повторного включения УЗО при пропадании питания сети применяется у отдельных, наиболее сложных конструкций.
Эксплуатационными задачами УЗО являются:
- подача напряжения к потребителям;
- исключение ложных срабатываний при прохождении токов нагрузки;
- ручное отключение в нормальном режиме и защитное — при пробоях изоляции в контролируемой схеме.
Работа автоматики УЗО предотвращает:
- получение электрических травм человеком, попавшим под напряжение электроустановки;
- возникновение пожаров здания при нарушении проводки.
Основные технические характеристики:
- принцип действия, основанный на использовании электромеханической либо электронной схеме;
- значение тока номинальной нагрузки;
- уставка срабатывания дифференциального органа, пределы ее настройки;
- число полюсов;
- способ установки;
- напряжение рабочей сети.
Параметры срабатывания УЗО наносят прямо на его корпусе с лицевой стороны для удобства чтения даже после установки прибора внутри электрического щитка.
По конструктивному исполнению УЗО классифицируют на модели:
1-электромеханического типа, работающих автономно;
2-электронных конструкций с дополнительным блоком питания.
Каждая из схем имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим их на примере частного случая обрыва нуля от питающей сети при образовании потенциала фазы на корпусе подключенного прибора.
Электронное УЗО. Для работы схемы логики защиты требуется питание, а при отгорании нуля в проводке оно пропадет, ибо на блок питания будет поступать только потенциал фазы. Когда он через пробой изоляции проявится на корпусе стиральной машины, то при контакте с человеком через его тело станет стекать ток на землю.
Но, УЗО при этом не сработает и свою защитную функцию не выполнит. Единственная надежда на спасение — работа автоматического выключателя по факту превышения его тока уставки. А для этого необходимо подключение корпуса прибора к РЕ-проводнику.
Электромеханическое УЗО. Во время пропадания питающего нуля в магнитопроводе сразу возникает дисбаланс потоков, приводящий к отключению питания со схемы. Допустим с большим натягом, что в момент касания человеком работающего электроприбора произошло совпадение по времени двух неисправностей: пробой изоляции на корпус; обрыв нуля питающей проводки. Какая-то часть тока утечки пройдет через тело пострадавшего, но она не принесет значительного вреда из-за быстрого отключения фазы. Оба приведенных примерах показали явное преимущество электромеханических приборов над электронными. Однако, оно характерно для простых бюджетных моделей. У более сложных конструкций электронных УЗО используются блоки питания, способные работать при пропадании напряжения сети за счет накопленной ранее энергии или имеющие автономные источники. В их маркировке используется буква «Д»: УЗО-Д. Такие защиты способны отключать утечку:
с заранее заданной задержкой по времени;
без нее.
Дополнительными функциями этих устройств могут быть:
1-автоматическое повторное включение (АПВ) питания после пропадания и восстановления напряжения сети;
2-запрет АПВ;
3-различные условия селективной работы;
4-возможности использования АВР — автоматического включения резерва (модели серий S и G).
При маркировке корпуса указывается величина номинального тока, на которую рассчитана конструкция механизмов для длительной эксплуатации. Она всегда соответствует значениям стандартного ряда номинальных токов, принятых для электрооборудования. Вид тока оказывает влияние на работу дифференциального органа. Поэтому он учитывается в конструкции различных моделей и обозначается типами: А, АС, В и графическими изображениями на корпусе. Защиты типов «А», «АС» надежно работают при резком или плавном нарастании дифференциального тока. Схема АС лучше всего функционирует в бытовой электропроводке с синусоидальными гармоничными колебаниями. Если при регулировании скоростей вращения электродвигателей применяются симисторные или тиристорные схемы управления, обрезающие форму идеальной гармоники, то для защиты таких приборов используют УЗО типа «А». Тип «В» применяется в качестве защиты объектов, питающихся выпрямленным током разной формы, и чаще всего используется в мастерских или на промышленных предприятиях.
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.
Реакция на превышение нагрузки сети.
УЗО не предназначено для защиты потребителей от скачков токов выше номинального значения и само может выйти из строя при возникновении таких неисправностях в сети. По этой причине оно никогда не должно работать автономно и устанавливается совместно с подобранным автоматическим выключателем. Для правильной работы обеих защит следует учитывать их особенности: автомат отключает токи 30%-ного перегруза исключительно тепловым расцепителем с временем задержки около часа; это время механизмы УЗО подвергаются перегреву и могут сгореть. Чтобы исключить подобную ситуацию номинал автомата выбирают на ступень меньше, чем у УЗО.
Дифференциальные автоматы объединяют в своей конструкции функции автоматического выключателя и устройства защитного отключения, встроенных в едином корпусе. Подобные защиты занимают меньше места, настроены на заводе для совместной работы по номинальному току, обладают рядом других преимуществ, но, стоят дороже.
Уставка срабатывания дифференциального органа Этот параметр ограничивает ток утечки в схеме и потому является одним из главных условий обеспечения безопасности. Для защиты электрооборудования внутри влажных или сырых помещений (ванная, парная, душевая) используют приборы с уставкой в 10 миллиампер. Жилые комнаты защищают УЗО, работающими от 30 мА и ниже. При разветвленной проводке внутри здания с большим количеством потребителей, розеток, соединительных распред коробок создается естественный фон из множества утечек через даже исправную изоляцию, который способен осуществить нагрев ее отдельных участков и вызвать пожар. Для контроля подобной ситуации, особенно при использовании старых алюминиевых проводов, на вводе в здание или разветвленную сеть электропроводки квартиры устанавливают УЗО с током уставки 100 либо 300 мА. Их принято называть по функции выполняемой задачи — противопожарными. Приборы УЗО, по отношению к дифференциальному току, делят на 2 класса: подвергающиеся регулировке на срабатывание; без нее. Первая группа может корректироваться: плавно: дискретно. Но для домашней сети обычно подобные настройки не требуются.
Число полюсов на УЗО
Четырехполюсное УЗО способно нормально работать в трехпроводной или двухпроводной цепи, но без использования дополнительных полюсов.
Устройства защитного отключения производители выпускают в корпусах разных типов с целью расширения возможностей использования. Для стационарной установки внутри распределительного щитка применяется крепление универсального типа — на DIN-рейку. виды-УЗО. УЗО-розетка устанавливается внутри стены на место старой демонтированной конструкции. Если нет интереса заниматься подобной переделкой, то можно просто купить защиту в виде переходника. Небольшая конструкция УЗО, вмонтированная в корпус вилки переносного электроприбора, защищает человека при работе с электроэнергией в условиях повышенной опасности.