Что такое УЗО в электрике: разновидности, принцип работы

Непосредственно перед тем, как разобрать вопросы принципа действия, области применения и классификации УЗО, а так же правил по их выбору, нужно разобраться подробнее с тем, что же представляют собой данные приборы. Распространено заблуждение, что УЗО и «автоматы» - тождественные понятия, и это категорически неверно. Названные приборы отличаются друг от друга не только по принципу работы, но и призваны выполнять абсолютно разные задачи. Необходимость применения устройств защитного отключения обусловлена тем, что такие устройства призваны максимально обезопасить все помещения, которые богаты проводкой и, как следствие, подвержены возникновению сопряженных с электрическим током опасностей как для целостности помещения (защита от пожароопасных ситуаций), так и для безопасной жизнедеятельности человека.

Что такое УЗО

УЗО (или устройство защитного отключения) – прибор, предназначающийся для отсекания подачи электрического тока в цепи, когда возникает утечка на землю. Следовательно, УЗО призваны осуществлять функцию своего рода предохранителя от вероятного поражения от контакта с током. Принципиальное отличие данных устройств от "автоматов" – то, что автомат призван, по большей части, спасти оборудование от повреждений и характеризуется срабатыванием при силах тока, которые для человека могут стать смертельными, УЗО же сработает и при утечке на порядок по значению меньшей, чем требуемая для выведения из строя оборудования.

Принцип работы

Устройства защитного отключения иногда называются «дифференциальными автоматами» и «автоматами дифференциального тока». Такие названия более точно описывают и открывают суть и принципы действия рассматриваемого устройства. Работает УЗО следующим образом: оно воспринимает разность в силах тока на входах (так называемая фаза) и на выходах (иначе говоря, ноль). При существующем различие в обозначенных значениях и достижением ими определенных, установленных величин, устройство сразу же разомкнет цепь.

Такую разницу входящих и выходящих токов, на которую устройство защитного отключения сработает, специально выбирают на порядок меньше по значению, чем то, что сможет в определенной степени нанести физический вред здоровью человеку. Обычно, это значения от 15 до 30 мА.

По причине описанного принципа, УЗО способны размыкать цепи при наличии факта «пробоя» даже на сам корпус, до момента воздействия на человека. К тому же, эти устройства, помимо функции защиты человеческой жизнедеятельности, берегут и средства хозяев, и предотвращают пожароопасные ситуации, ведь полностью устраняют проблему «утекающих» электрических токов.

Области применения УЗО

Устройства защитного отключения применяются в качестве комплектующих для ВРУ – это вводно-распределительные устройства, для щитов группового типа (яркий пример – этажный щит в жилом доме). Так же часто эти устройства можно встретить в щитах распределителей и в системах снабжения током для индивидуального потребителя.

Если говорить об областях применения в целом, то характерными примерами являются:

• общественные постройки любого плана;
• жилые помещения, индивидуальные и многоквартирные;
• административные здания;
• производственные и прочие промышленные помещения;
• различного рода предприятия.

Применять УЗО, как мы уже выяснили, выгодно и правильно как с точки зрения экономической, так и с точки зрения пожаробезопасности, что уж говорить о защите человека.

Если говорить о пожароопасных ситуациях, то приблизительно 40 из 100 возникают из-за того, что существующая проводка устарела как морально, так и в техническом плане. Помимо привычных КЗ (коротких замыканий), нередки случаи деформации изоляционных слоев, что способствует дополнительным утечкам тока. Чаще всего утечки тока по своей величине незначительны для того, чтобы сработали устройства типа «автоматов». Но величины такого тока может быть достаточно для возникновения пожароопасной ситуации. Учитывая данную особенность, целесообразно устанавливать УЗО. Чтобы контролировать состояние изоляционных элементов, ставятся УЗО на значения в 100-300 мА (для квартир, к примеру, подойдёт 100 мА, а в офисах и частных домах – 300 мА).

Если же говорить о защите человеческой жизнедеятельности от поражающих факторов воздействия электрического тока, то величина, при которой сработает устройство, не должна превышать 30 мА. Не меньше, ведь при недостаточной величине критического значения существует вероятность ложных срабатываний прибора. Рекомендована установка УЗО в линиях питания розеток, располагающихся в ванных комнатах, на кухнях, так же в цепях "стиралок" и "посудомоек". Идеально, когда такие устройства установлены на все группы розеток.

Обратите внимание!

УЗО нельзя использовать на линиях, пытающих устройства, которые оповещают об опасности (например, возгорании)!

Классификация и разновидности УЗО

Существующие устройства защитного отключения подразделяются на значительное количество подвидов.

Критериями для разделения выступают:

1. Принцип действия (наличие или отсутствие дополнительного источника питания);
2. Метод установки (переносное УЗО, стационарное);
3. Количество полюсов (от 1 до 4);
4. Защищенность от сверхтока и перегрузки (по наличию такой защиты: от КЗ – коротких замыканий, перегрузок и сверхтоков);
5. Возможность регулировки отключающихся дифференциальных токов (либо есть, либо нет);
6. Стойкость к импульсным напряжениям (либо есть, либо нет);
7. Связь с сетью (электромеханика и «электроника»).

Так же критерием для разделения на подвиды выступает следующий – условия нормальной работы. По данному критерию УЗО делятся на:

• УЗО-Д (АС);
• УЗО-Д (А);
• УЗО-Д (В);
• УЗО-Д (S);
• УЗО-Д (G).

АС характеризуется реакцией на переменные токи синусоидального характера, которые возникают внезапно или постепенно возрастают.

А – на переменные токи синусоидального характера, постоянные пульсирующие токи.

В – на дифференциально-постоянные, переменные и выпрямленные токи.

УЗО типа S характеризуется реакцией селективного типа (или выдержкой) на токи с УЗО-Д подгруппы В.

G – это аналог подвида S с уменьшенной выдержкой.

К рабочим характеристикам рассматриваемых устройств относятся следующие: номинальный ток, номинальное напряжение, уставка по токам утечки, номинальный ток КЗ (короткого замыкания).

Выбор УЗО

Чтобы выбрать то или иное УЗО, нужно, для начала, определиться, требуется ли защита от прямых (непрямых) контактов тока, КЗ, перегрузок и селективности. Самым распространенными и дешевыми являются устройства подтипов А и АС. Важно учитывать так же габариты УЗО. Вполне может получиться, что выбранное устройство просто не поместиться в щиток.

Следует обратить внимание и на напряжения и токи нагрузки УЗО. Выбирать их рекомендуется, исходя из напряжения сети, которую требуется защищать. Так же учитывается максимальное значение электрического тока на линии. С учетом номинальных токов выбирается установка определённого вида УЗО. Для классических линий при токах в 16-40 А подойдёт 30 мА. При токах в 40 А выбирается установка в 100 мА, для 80 А – 300 мА.

В случаях, когда требуется обеспечение мер защиты для создания пожарной безопасности, выбираются установки в 300 мА. В случае выделенных линий по обеспечению питанием пожароопасного помещения (например, бани или сауны, ванной) потребуется установка в 10 мА, при групповых линиях – 30 мА.

Выбирая устройства защитного отключения, следует учитывать важную особенность: в больших по площади помещениях и квартирах при наличии сложных схем разводок (в загородных домах, на производствах), все зоны или отдельные участки помещения при наличии собственной проводки должны оборудоваться и собственными УЗО.
Поэтому, кроме выбора типов устройств, стоит так же рассчитать количество, которое потребуется для обеспечения надежной защиты помещения как от пожароопасных ситуаций, так и случаев непреднамеренного поражения электрическим током.

Чтобы систематизировать и обобщить накопленные знания о том, что такое УЗО и какими группами представлены на сегодняшний день, какую роль выполняют и где их применение практически необходимо, рекомендуется, прежде всего, понять отличие УЗО от устройств типа «автоматов». Автоматы в большей степени призваны спасти оборудование и приборы, выдерживая при этом нагрузки тока, которые УЗО просто-напросто не выдержит, что и говорить о человеческой безопасности. Необходимость применения УЗО при современных темпах электрификации помещений, как жилых, так и производственных, очевидна и их наличие в наши дни на различных линиях и потоках – важное требование и мера предупреждения возникновения неприятных ситуаций.