Что такое УЗО? Это первый вопрос, который задается сразу же, когда заходит разговор об этом приборе. То есть, все слышали, что это устройство защитного отключения, но как оно работает, по какому принципу, каково его основное предназначение, мало кто знает. Поэтому есть необходимость в общих чертах, не вдаваясь в дебри электроники и электрики, разобраться с ним и, что самое основное, какая роль УЗО в безопасности эксплуатации бытовых приборов.
УЗО стало применяться совсем недавно. Буквально лет двадцать тому назад его нигде не использовали, поэтому и сегодня в домах старой постройки УЗО не установлено.
Обычно в электрощитках со счетчиком установлены автоматические выключатели (раньше применялись пробковые плавкие предохранители).
Многие спрашивают, не повторяет ли УЗО функции автоматического выключателя, по виду это почти такой же прибор.
Однозначно не повторяет.
Автоматический выключатель - это защитное устройство, которое срабатывает при токовой перегрузке и коротком замыкании.
Автомат защищает саму сеть, электропроводку и приборы, включенные в сеть после данного автомата.
Устройство защитного отключения или, по научному, дифференциальный выключатель предназначен, в основном, для защиты человека от ударов электротоком.
Все дело в том, что любые бытовые приборы, которыми мы пользуемся ежедневно, а также электрическая проводка, имеют определенный срок эксплуатации. После этого срока есть вероятность выхода из строя изоляции электронесущих участков.
То есть, ток начинает двигаться не только по заданному контуру, а также и на землю, если создать условия соединения проводки с землей. Проводником в этом случае чаще всего становится сам человек.
Например, если в электроводонагревателе пробьет на корпус ТЭН, то любой человек, прикоснувшись к металлической раковине или крану, рискует попасть под напряжение, а если еще пол влажный и человек босиком, тогда неминуема электротравма.
Поэтому для обеспечения электробезопасности и предназначено включение УЗО и применение защитного заземления.
Принцип действия дифференциального выключателя (УЗО) основан на сравнении втекающих и вытекающих через УЗО токов. Если токи равны, то все находится в равновесном состоянии.
Но если вдруг в проводке или приборах появилась утечка, то значения токов становятся разными. В этом случае дифференциальная схема выделяет разностный сигнал и, если он превышает заданное значение тока утечки, срабатывает отключающий узел.
В трехфазных устройствах защитного отключения оценивается векторная сумма токов по всем проводам и выделяяется исполнительный сигнал при наличии утечки на землю.
Выяснился противопожарный эффект включения УЗО - при наличии трехпроводных линий (с отдельным защитным РЕ проводом) во время образования дуги в горящей проводке происходит моментальное отключение линии, так как возникает значительный ток утечки на землю.
В настоящее время выпускаются различные типы УЗО: механические, электронные, емкостные. У всех есть свои плюсы и минусы.
Самыми распространенными в бытовой сфере являются дифференциальные электромеханические УЗО-ДМ. Современные материалы и технологии позволили создать быстрый и надежный автомат.
По току утечки (разбаланс, т.е. срабатывание) УЗО подразделяются на противопожарные, защитные и сверхчувствительные.
Противопожарные имеют ток утечки 100 мА и более, защитные 30 мА, чувствительные 10 мА и меньше.
Рабочий ток УЗО означает ту нагрузку, которую могут выдержать контакты УЗО без перегрева и выгорания. То есть два различных УЗО с номинальным током в 10 А и 160 А и с одинаковым разбалансом 30 мА обеспечивают одинаковую степень электробезопасности. Только рабочие контакты прибора на 160 А выдержат значительно больший рабочий ток.
Отдельное УЗО предназначено для защиты ТОЛЬКО от утечки.
Стандартная схема защиты предусматривает последовательное включение друг за другом автоматического выключателя и УЗО.
Номинал автоматического выключателя считается по максимальному току в подключаемой линии с коэффициентом 1,25 и округляется до ближайшего большего из стандартного ряда.
Номинальный ток УЗО берется на ступень выше (для надежной работы контактной группы).
Простота и «дубовая» надежность электромеханического УЗО позволили объединить в одном корпусе дифференциальный и токовый защитный автомат. Для этого потребовалось всего лишь сделать тягу фиксатора размыкателя двойной и заставить работать ее дополнительно по токовой перегрузке. Так появился дифференциальный автомат (так сказать, два в одном), обеспечивающий полную защиту потребителей.
Дифференциальный автомат устанавливается вместо двойной цепочки ВА и УЗО и срабатывает как на перегруз, так и на утечку.
Номинальный ток дифавтомата считается на срабатывание аналогично обычному автомату.
При выборе оборудования следует помнить, что в системах электроснабжения TN-C с совмещенным нулевым и защитным проводником использовать дифавтоматы запрещается. Это объясняется возможностью отключения ноля на момент раньше фазы при срабатывании дифавтомата в случак замыкания.
При этом может произойти кратковременное подключение полного напряжения фазы на зануленный корпус электроприбора, что приведет к электротравме.
Поэтому в системе TN-C для защиты потребителя необходимо ставить двойную цепочку - однополюсный ВА и УЗО.
В системах TN-S и TN-C-S установка УЗО обычно производится каскадно. На вводе в дом после общедомового рубильника или автомата ставится общее мощное УЗО на ток утечки 100 мА. Это будет общее противопожарное УЗО.
На группы потребителей с повышенной опасностью (кухни, ванные,гараж) ставятся защитные УЗО на ток утечки 30 мА. Они будут обеспечивать электробезопасность.
Детские комнаты и особо опасные помещения лучще защитить установкой сверхчувствительных УЗО.
Устройство хорошего защитного заземления позволяет улучшить работу УЗО, исключить попадание человека под напряжение, поскольку при появлении утечки дифвыключатель сработает сразу (до прикосновения человека).
Для исключения ошибочных срабатываний УЗО качество изоляции электропроводки должно быть высоким, иначе возникают большие токи утечки просто в системе проводки.
И все-таки УЗО – не панацея от электрической опасности. Оно многократно уменьшает вероятность поражения электротоком, но электричество все равно не терпит бездумного и безответственного обращения с ним.
Наилучший вариант развития мер электробезопасности – повсеместное применение чипованных розеток и встроенных в электроустановки электронных дифференциальных УЗО. В таком случае даже система электроснабжения TN-C, сохранив свою экономичность, может стать вполне безопасной.