Принцип работы УЗО

Фазный проводник (L) и «нейтраль» (N) проходят сквозь сердечник К1 таким образом, что наводимые ими электромагнитные поля противоположно направлены. При условии отсутствия утечек в цепи, эти поля равны и компенсируют друг друга.

Если возникает утечка, в обмотке сердечника К1 возникает ток (так как токи, текущие по проводникам N и L, не равны и их поля взаимно не компенсируются). Величину этого тока оценивает реле разностного тока К2. При превышении определенного порога реле вызывает прерывание цепи.

Дифференциальное устройство (УЗО) постоянно сравнивает ток, протекающий по фазному проводу (к электроприбору), с током, протекающим по «нейтрали» (от электроприбора). В случае, когда разность этих токов достигает опасного для жизни человека значения, устройство отключает питающее напряжение. Это означает, что, если человек прикоснется к оголенному проводу или неисправному электроприбору и через него на «землю» потечет ток, появится разность токов (утечка). Устройство тут же срабатывает и отключает цепь от напряжения. Причем время срабатывания УЗО настолько мало, что ток не успеет причинить ущерба здоровью.

Существует два типа дифференциальных устройств отключения: AC и А. Различие между ними заключается в чувствительности этих приборов к постоянному току, появляющемуся в обычной переменной сети под воздействием работы бытовой техники. УЗО типа АС имеет специальное обозначение на корпусе — синусоида в прямоугольнике. Оно чувствительно только к переменному (синусоидальному) току утечки, в то время как стиральные машины с регулятором скорости, регулируемые источники света, видеомагнитофоны, компьютеры, аудиотехника искажают, выпрямляют синусоиду и являются источниками пульсирующего тока. В таких условиях УЗО типа АС резко теряет чувствительность, а значит, и способность надежно оберегать человека от поражения током. Здесь выручают приборы типа А, реагирующие как на переменные, так и на пульсирующие токи повреждений (токи утечки с постоянной составляющей). Такие УЗО дороже, чем УЗО типа АС, на 20-50%, но для групп розеток, да и для групп освещения, желательно применять именно их.

Устройства защитного отключения обоих типов (АС и А) существуют либо в варианте S (селективный), либо в обычном исполнении. Исполнение S (тип А или АС) подразумевает срабатывание с задержкой по времени. Используется, когда нужно дать дополнительное время для первоочередного срабатывания других защитных устройств или автоматов.

Проверить работу только что установленного или давно работающего УЗО можно, нажав на кнопку «ТЕСТ», которая есть на передней панели большинства устройств (помимо рычажка включения-отключения). При нажатии на эту кнопку искусственно создается отключающий дифференциальный ток. Если УЗО исправно, оно должно отключиться. Такую проверку производители рекомендуют осуществлять ежемесячно. После срабатывания УЗО и устранения неисправности, его вызвавшей, прибор вновь приводится в рабочее состояние рычажком включения.

Защитные дифференциальные устройства могут устанавливаться в уже имеющемся распределительном шкафу квартиры — один прибор номиналом 30 мА на все жилище. Такой вариант относительно дешев, но не позволяет определить место утечки, и, кроме того, при срабатывании УЗО вся квартира остается без света. Куда более прогрессивное решение, к которому имеет смысл стремиться, — установка нескольких защитных дифференциальных устройств на отдельные линии. В этом случае электропроводка разбивается на независимые ветви, обслуживающие различные потребительские группы. Например, возможен такой расклад: отдельные ветви на группу розеток, на освещение, на группу силовых аппаратов (стиральная машина, электроплита), отдельная ветвь на ванную и душевую.

Каждая группа должна контролироваться своим автоматическим выключателем и своим УЗО. Для этого к каждой группе должны быть проложены независимые (начиная от распределительного щита) провода для фазы (1 на 220 В или 3 на 380 В), для нейтрали N и для заземления PE. Наличие отдельного провода заземления, как мы уже говорили, повышает уровень безопасности.

При такой детализации можно в полной мере реализовать ступенчатую или селективную защиту, принцип которой состоит в возможности точно определить, какой прибор вызвал утечку, и отключить только его. Номинал (номинальный отключающий дифференциальный ток) каждой последующей от ввода электроэнергии в дом защиты выбирается на ступень ниже (или даже еще меньше), но никогда не может быть больше! Иными словами, если на вводе в квартиру стоит УЗО, рассчитанное на ток утечки 30 мА, то УЗО, предназначенное для ветви ванной комнаты, кухни или отдельно стиральной машины, должно рассчитываться на 10 или 6 мА. При выполнении этого условия в критической ситуации первым сработает защитное устройство, ближайшее к месту неисправности. Например, при неисправности в электроплите сработает УЗО в цепи электроплиты. Все другие линии, в том числе освещение, останутся в рабочем режиме. Чтобы защита перед объектом гарантированно сработала в первую очередь, на вводно-распределительном устройстве монтируется УЗО, действующее с некоторой задержкой по времени (порядка 0,1-0,5 секунды), то есть УЗО в S-селективном исполнении.

Оберегая от токов утечки, УЗО имеет узкую специализацию и ни в коей мере не способно заменить собой автоматический выключатель. Защита от перегрузки или короткого замыкания — вотчина автоматического выключателя, который обязательно должен устанавливаться для защиты электрической цепи и самого дифференциального устройства. Например, УЗО с номинальным рабочим током 25 А необходимо защитить автоматом, имеющим ток срабатывания не больше 25 А.

Чтобы не возникала потребность закупать множество разных автоматов и УЗО, фирмы-производители создали и выпустили на рынок приборы со встроенной защитой от коротких замыканий и перегрузок — дифференциальные автоматы. Это своего рода гибрид автоматического выключателя и УЗО в одном корпусе. Примером таких устройств могут служить модели серий Multi 9 от SCHNEIDER, RCD от KOPP, DS 941 от ABB, а также приборы компании Legrand. Причем последние даже имеют прозрачный пластиковый кармашек для удобства маркировки защищаемой цепи. Наличие на рынке дифференциальных автоматов существенно упростило жизнь потребителей, которым теперь не надо задумываться о согласовании электрических параметров УЗО и автоматического выключателя.

Дифференциальный автомат размыкает электрическую цепь при воздействии на него любого из трех факторов неисправности:

• короткого замыкания (на него реагируют катушки с сердечником);
• тока перегрузки (срабатывают биметаллические пластины);
• дифференциального тока утечки (в этом случае действует магнитоэлектрический расцепитель).

Схема электрощитка типовой квартиры с использованием УЗО и автоматических выключателей

1. Корпус щитка
2. Соединительный элемент нулевых рабочих проводников
3. Соединительный элемент нулевых защитных проводников
4. УЗО на ток утечки 30 мА
5. Автоматические выключатели
6. УЗО на ток утечки 10 мА
7. Счетчик электроэнергии
8. Линии групповых цепей
9. 
   
   « Пред. - След. »