Узо принцип работы

1. 1. Конструкция УЗО
2. 2. Особенности устройства
3. 3. Принцип действия устройства защитного отключения
4. 4. Основные характеристики УЗО
5. 5. Как устанавливать УЗО

Встреча с током утечки может произойти, если у прибора, например, утюга, повреждается изоляция проводов из-за износа или внешних воздействий. Ток начинает утекать через бреши, наделяя корпус прибора опасным электрическим потенциалом. Касаясь включенного утюга, человек принимает часть электрического тока, замыкая цепь на себя. Это нередко приводит к печальным последствиям. Кроме того, результатом утечки тока может стать перегрев проводов и даже пожар. Защитить от беды способно заземление. Однако нередки случаи, когда заземляющий контур находится слишком близко к дому, плохо изолирован или в помещении высокая влажность. Тогда заземление может пропускать ток через металлоконструкцию здания. Это наблюдается в частных домах с заземлением, сделанным непрофессионально. А в помещениях с повышенной влажностью, например, в ванной или на кухне, установка узо просто необходима.

Принцип работы УЗО

Дорогие гости, рад Вас приветствовать на страницах сайта «Заметки электрика».

Сегодня разберем с Вами интересную статью на тему принцип работы УЗО.

Что же такое УЗО? Для чего оно необходимо?

Устройство защитного отключения (УЗО) предназначено для:

• защиты людей от поражения электрическим током при появлении неисправности в электроустановке
• отключения напряжения при случайном или ошибочном соприкосновении с токоведущими частями электроустановки во время утечки тока
• защиты от воспламенения электропроводки при замыкании на землю (корпус)

Более подробно о назначении и видах УЗО Вы можете познакомиться в моих статьях — применение УЗО и типы УЗО.

На рынке электрических товаров появились альтернативы УЗО — это дифференциальные автоматы. Их особенность заключается в том, что они объединяют в себе и УЗО, и автоматический выключатель.

Дифференциальные автоматы занимают меньше места в квартирных щитках, но зато по стоимости превышают в несколько раз. Но обо всех особенностях дифференциальных автоматов мы поговорим в следующих статьях. Чтобы не пропустить интересное — подписывайтесь на получение новостей.

Принцип работы УЗО

В основе принципа работы УЗО лежит реакция датчика тока на изменяющуюся входную величину дифференциального тока в проводниках.

Датчик тока — это и есть обычный трансформатор тока, который по конструкции выполнен в виде тороидального сердечника. Уставка по току срабатывания выставляется на магнитоэлектрическом реле, которое обладает очень высокой чувствительностью.

УЗО, выполненные с релейным контролирующим органом являются очень надежными и безотказными.

Но развитие электротехники не стоит на месте, поэтому не так давно появились электронные УЗО, в которых контролирующим органом является не реле, а специальная электронная схема.

Реле действует на исполнительный механизм, который в свою очередь размыкает электрическую цепь.

Исполнительный механизм состоит из:

• контактной группы (выбирается на максимальный ток — смотрим по паспорту УЗО)
• пружины (для размыкания электрической цепи в случае ненормального режима работы)

Чтобы самостоятельно проверить исправность УЗО необходимо нажать кнопку «Тест». При этом создается искусственная утечка по току, которой достаточно для срабатывания УЗО. Таким образом, можно самостоятельно производить проверки УЗО без привлечения специалистов электротехнической лаборатории. Проверку УЗО кнопкой «Тест» необходимо проводить ежемесячно. Для более тщательной проверки УЗО мы производим замер тока и времени его срабатывания с помощью специального прибора MRP-200.

А теперь мы рассмотрим принцип работы УЗО более подробно.

Работа УЗО при нормальном состоянии сети

В нормальном состоянии электропроводки (без утечек) рабочий ток (I1=I2) протекает встречно-параллельно и наводит во вторичной обмотке трансформатора тока магнитные потоки (Ф1=Ф2) одинаковой величины, которые компенсируют друг друга. В этот момент реле не срабатывает, т. к. ток вторичной обмотки трансформатора тока близок к нулю.

Работа УЗО при утечке

При случайном или ошибочном соприкосновении с токоведущими частями электроустановки появляется ток утечки. В этот момент нарушается величина токов проходящих через трансформатор тока (I1 не равно I2), поэтому во вторичной цепи трансформатора тока появится ток (не баланс), которого будет достаточно для срабатывания реле. Реле приводит в работу пружинный механизм и происходит отключение УЗО.

Как выглядит УЗО изнутри смотрите на рисунке ниже:

1 — пластиковый корпус
2 — замки под DIN-рейку
3 — трансформатор тока
4 — электромагнитное реле
5 — расцепитель тока
6 — дугогасительные камеры
7 — медные зажимы (клеммы)

В данной статье мы рассмотрели принцип работы УЗО. В следующих статьях мы продолжим знакомиться с УЗО и рассмотрим следующие темы: схемы подключения УЗО, характеристики УЗО, как правильно купить УЗО, почему выбивает УЗО и многое другое.

1. Подключение стиральной машины к электросети

34 комментариев к записи “Принцип работы УЗО”

Спасибо за познавательную статью… Вот уже с помощью вас, я знаю что такое УЗО))))

Да, техника как вперед побежала. Скоро и УЗО будет в виде небольшой интегральной микросхемы. Это и есть прогресс.

Благодаря Вашему сайту стала немного понимать язык электриков. Спасибо! У Вас все очень доходчиво и понятно написано.

То есть при скачке напряжения, автоматически происходит разъединение цепи?

Полезная статья, спасибо.

Техника безопасности превыше всего. Спасибо за полезную статью!

Да, «электронная схема» — в качестве контролёра должна быть точнее, но есть ли у неё возможность быстрее выйти из строя, чем обычная магнитная катушка ?

Кое что начинаю понимать в электрике ))))))

вот теперь я знаю, что такое УЗО. Могу с электриками разговаривать их языком ))

Спасибо за статью)) стало понятно что это за зверь такой узо))

А в электронных счетчиках свечение второго светодиода тоже показывает утечку?

Нет, Сергей. Обычно если на счетчике установлено 2 светодиода, то один обозначает «Сеть», а другой — «Нагрузка».

Пожарное УЗО до счетчика или после или и так и так можно?

Противопожарное УЗО можно устанавливать и до, и после счетчика.

ни как не могу понять….УЗО когда ставить нужно,после автоматов или перед ними. помогите пожалуйста.Спасибо!

Виталий, не важно, после автомата или до, главное чтобы эта цепь, где стоит УЗО была защищена автоматом. Лично я всегда устанавливаю УЗО после автомата.

А все-таки, в чем принципиальная разница между связкой автомат+УЗО и Диф.автоматом? В какой-то статье Вы писали, что у дифа есть минусы. Какие?

Спасибо за ссылку! Прочитал, но не увидел минусы АВДТ — одни плюсы. Остается ждать статью «Что выбрать? УЗО или дифавтомат»

Если УЗО будет стоят «между» розеткой (потребителем) и автоматом, в случае короткого замыкания, оно (УЗО), если я правильно понимаю, сгорит, до того как автомат отключится, верно?

Нет, Саша, Вы не правильно понимаете. УЗО не сгорит. Автомат отключит поврежденный участок цепи.

Пункт 7 должен быть: латуневые зажимы.

У меня Электронные УЗО «щит» там на схеме кнопка тест замыкает вход с выходом по линии фазы тем самым выводит дифференциальный токовый трансформатор из состояния равновесия после чего узо отрабатывает. Прокомментируйте различия почему в узо «АВВ» видно из фото другая схема построения.

Алекс, пришлите фото Вашего УЗО — я сам посмотрю. Никогда не встречал разные схемы на корпусах, всегда их исполнение одинаковое.

Скажите защитит ли УЗО от скачков напряжения или (как недавно было ) подачи двух фаз в квартиру . Если нет то под
скажите какие фильтры нужно ставить.спасибо

вадим:
05.05.2014 в 19:30
Вадим,УЗО типо ВД не защитит вас от перенапряжения в сети, так как его функционал останавливается на защите только от диф. токов утечки, а вот автоматический дифференциальный выключатель типа АД12М обеспечит защиту от перенапряжения, дифференциальных токов утечки, перегрузок и токов КЗ.Лично я использую эту автоматику для защиты цепи электропитания электронных блоков управления(которые весьма чувствительны к сильным скачкам напряжения,данный вид автоматики не раз тестировал в лаборатории он 100% обеспечил не раз живучесть оборудованию.)Если интерес проявляете исключительно к оборудованию обеспечивающие защиту исключительно от перенапряжения, то рекомендую остановиться на аппрете защите УЗМ-50М устройство оснащено АПВ и ненуждается в механическом вмешательстве пользователя чтобы привести его в положение включено после сработки. В отличии от дифференциальных автоматических выключателей с встроенным модулем защиты от перенапряжения типа АД12М

Здравствуйте, Дмитрий!
У нас в дачном товариществе реконструируется система электроснаб-жения: вместо оголённых алюминиевых проводов по столбам прокла-дывают 4-х жильный СИП. Разрешается в дом заводить либо одну фазу 5 кВт, либо 3 фазы по 5 кВт = 15 кВт. На столбе внизу будет бокс с 3-мя автоматами по 25А и трёхфазный Меркурий (либо однофазный, кому хватает 5 кВт). Далее снова СИП наверх и от столба по воздуху — в дом. Я хочу взять 3 фазы, тем более, что в доме стоит бокс с автоматами и уже существует прежняя разводка на 3 линии: розетки, освещение и внешний хозблок. Посоветуйте, какое УЗО (32А, 30 ма) установить — одно на 4 полюса, или 3 шт двухполюсных в каждую линию?. Как 4-х полюсное УЗО считает ток утечки — по каждой фазе или суммарный ток по всем трём? И когда Вы напишите статью об установке УЗО в системе TN-C, что запрещено ПУЭ?

Валерий Алексеевич, если вводной автомат будет установлен трехполюсный на 25 (А), то сразу после него целесообразно установить вводное четырехполюсное УЗО на одну ступень выше, чем номинал автомата, т.е. на 32 (А) или 40 (А), с током утечки не меньше 100 (мА). А уже в домашнем щитке можно установить групповые УЗО, например, на розеточные линии (ванна, кухня, комнаты). Групповые УЗО выбираются аналогично, на одну ступень выше, чем групповой автомат, ток утечки 30 (мА).

Спасибо!
А когда же Вы напишите статью об установке УЗО в системе TN-C, и почему это запрещено ПУЭ?

Валерий Алексеевич, да все как-то на другие темы пишу статьи, с чем непосредственно связана моя деятельность в настоящее время. Спасибо, что напомнили, учту.

Первый раз попал на этот сайт, и хочу выразить огромную благодарность автору за понятные статьи. Добавляю в закладки и буду перечитывать.
А теперь по делу, т.к. ситуация интересная. Имеется люстра дневного света типа ЛБС-40 — точно не скажу какая на 2 ламп. При включении выключателем лампа пытается запускаться, но через 1-3 секунды срабатывает дифавтомат (30 мА 25А). Причем именно диф, т.к. при включении доп. нагрузок (чайники, светильники и т.д.) автомат держит. Путем перестановок выяснил, что срабатывает именно на одном посадочном месте под лампу. Стартеры и сами лампы методом проб исключил. Сам грешу на пыль на лампе. Почему может вырубаться дифавтомат? Здесь (mastercity.ru/old_forum_archive/10/1000504.shtml) — тема не раскрыта до конца.

Отключится УЗО если человек в квартире прикоснется одной рукой к фазе, другой к «N» нулевому проводу? будет ток утечки?

А если фазу подать с УЗО №1а нейтраль с УЗО №2 (допустим на кухонные розетки), а на все остальные фазу с УЗО №2 а нейтраль с УЗО №1?

Одновременное прикосновение к двум проводам УЗО уже не под силу, разве что касание одного провода будет несколько раньше, чем другого. На сознательное самоубийство УЗО не задумывалось, иначе бы оно и на лампу реагировало.
УЗО защищает от прикосновения к одному проводнику или корпусу прибора при пробое изоляции.
Растолкуйте смысл таких рокировок с проводами.

Спасибо большое за подробное описание принципа УЗО, как раз необходимо для моей специальности электрика)

Принцип работы УЗО

Принцип работы УЗО ? — этим вопросом задаются многие.

Как известно из курса электротехники, электрический ток течет из сети по фазному проводу через нагрузку и возвращается обратно в сеть по нейтральному проводу. Это закономерность легла в основу работы УЗО.

При равенстве этих токов I_вх = I_вых УЗО не реагирует. Если I_вх > I_вых УЗО чувствует утечку и срабатывает.

То есть, токи протекающие по фазному и нейтральному проводу, должны быть равны (это касается однофазной двухпроводной сети, для трехфазной четырехпроводной сети ток в нейтрали равен сумме токов которые протекают в фазах). Если токи не равны – значит имеется утечка, на которую и реагирует УЗО.

Рассмотрим принцип работы УЗО более детально.

Основным элементом конструкции устройства защитного отключения является дифференциальный трансформатор тока. Это тороидальный сердечник на который намотаны обмотки.

При нормальной работе сети, электрический ток протекающий в фазном и нулевом проводе создает в этих обмотках переменные магнитные потоки, которые равны по величине, но противоположны по направлению. Результирующий магнитный поток в тороидальном сердечнике будет равен:

Как видно из формулы магнитный поток в тороидальном сердечнике УЗО будет равен нулю, следовательно ЭДС в контрольной обмотке наводится не будет, ток в ней, соответственно тоже. Устройство защитного отключения в этом случае не работает и находится в спящем режиме.

Теперь представим что человек коснулся электроприбора который в результате повреждения изоляции оказался под фазным напряжением. Теперь через УЗО кроме тока нагрузки будет протекает дополнительный ток — ток утечки.

В этом случае, токи в фазном и нулевом проводе не будут равны. Результирующий магнитный поток также не будет равен нулю:

Под воздействием результирующего магнитного потока в контрольной обмотке возбуждается ЭДС, под действием ЭДС в ней возникает ток. Ток возникший в контрольной обмотке приводит в действие магнитоэлектрическое реле которое отключает силовые контакты.

Максимальный ток в контрольной обмотке появится тогда когда в одной из силовых обмоток тока не будет. То есть, это ситуация когда человек коснется фазного провода, например в розетке в этом случае ток в нулевом проводе протекать не будет.

Несмотря на то, что ток утечки весьма невелик, УЗО оснащают магнитоэлектрические реле с высокой чувствительностью, пороговый элемент которого способен среагировать на ток утечки 10 мА.

Ток утечки это один из основных параметров по которому выбирают УЗО. Существует шкала номинальных дифференциальных токов отключения 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА, 500 мА.

Следует понимать, что устройство защитного отключения реагирует только на токи утечки и не работает при перегрузках и коротких замыканиях. Не сработает УЗО и в том случае, если человек одновременно возьмется за фазный и нулевой провод. Это происходит по тому, что человеческое тело в этом случае можно представить как нагрузку, через которую проходит электрический ток.

Из-за этого вместо УЗО устанавливают дифференциальные автоматы, которые по своей конструкции объединяют одновременно УЗО и автоматический выключатель.

Проверка работоспособности УЗО

Для того чтобы осуществлять контроль исправности (работоспособности) УЗО, на его корпусе предусмотрена кнопка «Тест» , при нажатии на которую искусственно создается ток утечки (дифференциальный ток). Если устройство защитного отключения исправно, то при нажатии на кнопку «Тест» оно отключится.

Специалисты рекомендуют производить такой контроль примерно один раз в месяц.

Расшифровка маркировки

Маркировка наносится на корпус УЗО, что делает выбор нужной модели более удобным и легким. В первую очередь, указывается производитель, но там есть и другая важная информация:

• «УЗО» или «ВД» — означает, что это устройство защитного отключения;
• 16А – максимальный ток, на который рассчитаны контакты изделия и другие внутренние элементы;
• In 30mA – ток утечки, при котором сработает УЗО;
• 230В и 50Гц – напряжение и частота, при которых работает агрегат;
• S — УЗО селективное;
• знак «

» — это означает, что устройство срабатывает на утечки переменного тока.

Кроме того, имеются надписи около каждого контакта для правильного подключения УЗО:

• N (сверху) – на этот контакт заводится приходящий нулевой проводник;
• 1(сверху) – сюда подсоединяется приходящий фазный проводник;
• 2 (снизу) – в это место подсоединяется фазный проводник, отходящий на нагрузку;
• N (снизу) или отсутствие буквы – подключается нулевой проводник, отходящий на нагрузку.

Чтобы выбрать УЗО, которое идеально подойдет именно для вашей электросети, необходимо детально разобраться в маркировке, пусть эта задача весьма кропотлива и утомительна.

Как обозначается УЗО на схеме?

Для подключаемых УЗО имеется по два общепринятых символа на схемах.

Несмотря на конструктивную сложность, обозначение устройства постарались сделать максимально простым. Лишнего ничего нет, только следующие элементы:

1. Трансформатор дифференциального тока, который схематически изображается как сплюснутое кольцо.
2. Полюса (два для однофазной сети, четыре для трёхфазной сети).
3. Выключатель, действующий на разрыв контактов.

При этом именно полюса имеют два вида обозначения:

• Иногда они рисуются ровными вертикальными линиями в зависимости от количества (две или четыре).
• В других случаях из соображения компактности рисуется одна вертикальная ровная линия, а количество полюсов наносится на неё в виде маленьких косых чёрточек.

Технические характеристики и расшифровка обозначений

Любой автомат УЗО, включаемый в действующую электрическую цепь, описывается рабочими характеристиками, основными из которых являются:

• торговая марка и серийный номер;
• тип тока, на который реагирует УЗО: постоянный, переменный или пульсирующий;
• номинальный рабочий ток;
• величина утечки, при которой УЗО отключает питающую цепь;
• рабочее напряжение.

Первый из этих показателей наносится фирмой изготовителем на передней панели корпуса прибора. Торговый бренд защитного устройства удается расшифровать сразу и без особых осложнений, ознакомившись с его символичным обозначением. В качестве примера, иллюстрирующего возможность такой расшифровки, приводятся образцы трех различных фирм, каждом из которых производитель обозначает свою марку и серию. Это изделия от производителей Hager, IEK, а также Schneider Electric.

После обозначения серии на корпусе автомата указывается номинальный ток. Под этим значком понимается его максимальная величина, выдерживаемая электроприбором УЗО длительное время без разрушения. Шкала номинальных токов соответствует стандартному ряду аналогичных значений для защитных автоматов, что позволяет заменить оба эти прибора одним дифференциальным устройством.

Дифференциальный ток УЗО – это значение утечки, при котором данный прибор срабатывает наверняка. Этот показатель наносится на корпус устройства и обозначается как IΔn. Расшифровывается значок стоящими после него цифрами, означающими точнее значение параметра для дифференциальных токов из следующего ряда: 6 – 10 – 30 – 100 – 300 – 500 мА. Рабочее напряжение прибора принимает два значения (220 и 380 Вольт).

Варианты подключений

В однофазной сети электроток проходит по 2 проводникам: нулевом (N) и фазном (L). Величина напряжения – 220 В, частота составляет 50 Гц. Подобные сети устанавливают в частных домах, квартирах, общественных зданиях. Общая мощность потребления не может превышать 12 кВт.

Варианты подсоединения УЗО в случае однофазной сети:

1. Общее защитное устройство для однофазной сети. Используется двухполюсный автомат. Система подсоединяется к блоку автоматов, которые обслуживают отдельные линии сети.

Схема подключения общего защитного устройства к однофазной сети

1. Общее устройство защиты со счетчиком. Автомат располагают перед счетчиком, после него – УЗО. Таким образом защищаются люди, бытовые электроприборы, устройство учета.

Схема подключения общего прибора со счетчиком

1. Общее УЗО с группой устройств защитного отключения. Для поиска источника разности токов устройство ставится в каждый контур вместе с автоматами.

Схема подключения общего УЗО с группой защитных приборов

1. Групповое устройство защитного отключения. С целью экономии общее устройство защиты исключается из схемы. Взамен устанавливается двухполюсный автомат (с подключением к счетчику). Затем линии распределяются по группам (автомат и УЗО) для отдельного контура электроснабжения.

В системах с общим употреблением электроэнергии больше 10 кВт применяются трехфазные сети. В них присутствует 3 провода, в каждом из которых фаза переменного электротока сдвинута на 120 ° по отношению к соседнему. Возврат происходит по нулевому проводу.

Способы подсоединения УЗО в случае трехфазной сети:

1. Общее УЗО вместе с групповыми защитными устройствами. Монтируется автомат в центре на 4 полюса, для отдельных сетей применяются однополюсные.

Схема подключения общего УЗО вместе с группами защитных конструкций

1. Схема со счетчиком. Подключение прибора учета происходит стандартно – он располагается между защитным устройством и главным автоматом.

Схема подключения со счетчиком

Практика показывает: установка УЗО снижает риски возникновения серьезных проблем в случае пробивки изоляции на проводах. Нередко это спасает здоровье и в тяжелых случаях – жизнь человека.

Виды работ