Устройства защитного отключения (далее — УЗО) спасают человека от получения электрических травм за счет снятия напряжения с электропроводки при возникновении через нее токов утечек. Невидимые и неконтролируемые нарушения слоя изоляции способны причинить огромный вред нашей жизни и имуществу. Поэтому такие защиты постепенно набирают все большую популярность среди населения.
УЗО сравнивает значения входного и выходного токов обслуживаемой цепи. При обнаружении разности, указывающей на то, что поток электронов удаляется к сторонним объектам, устройство размыкает контакты.
УЗО не обладает возможностью отключения сверхнормативных токов, проходящих через него, и само может выйти из строя при их возникновении. По этой причине его используют в комплексе с автоматическим выключателем, наделенным этой функцией. Единый аппарат, сочетающий в себе функции УЗО и автоматического выключателя, называют дифференциальным автоматом [4].
Фирмы-производители выпускают эти приборы довольно большим ассортиментом и наделяют их различными электрическими характеристиками, которые позволяют оптимально подобрать устройства под конкретные условия эксплуатации каждой электропроводки.
Все автоматические выключатели дифференциального и автоматического типа делятся на несколько категорий. Рассмотрим классификацию наиболее популярных на данный момент типов УЗО.
Установка тока утечки является основной характеристикой устройства. Это минимальная величина утечки тока, которая приводит в действие устройство. По этому параметру УЗО делится на два типа.
К первому типу относятся устройства, защищающие от поражения электрическим током:
— 6 мА. Американский и Европейский стандарты в России не применяются, так как они требовательны к качеству электропроводки;
— 10 мА. Они подключаются через розетки и электрические приборы в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, бассейны, бани, сауны);
— З0 мA. Для розеток и приборов в сухих помещениях [1].
Ко 2-му типу относятся противопожарные УЗО, имеют более низкую чувствительность: 100 мА; 300 мА; 500 мА; 1000 мА.
Еще одной важной характеристикой, как и у всех электроприборов в целом, является номинальный ток. Зависит от нагрузки, включенной в цепь. Дело в том, что при относительно небольших перегрузках обычные бытовые выключатели класса В выключаются не сразу. Их время отклика может достигать 60 минут при нагревании биметаллической пластины устройства термического высвобождения. Если УЗО рассчитано на тот же номинальный ток, то оно будет работать с перегрузкой в течение этого времени, что приведет к выходу из строя [1].
В цепях б используются различные типы токов, и поэтому УЗО бывают разных классов. По характеру протекания тока УЗО бывают:
— тип AC. Они предназначены для утечек переменного синусоидального тока. На этом токе работает большинство бытовых приборов. На корпусе УЗО переменного тока класса обозначено «~»;
— тип А обнаруживает утечки не только переменного синусоидального, но и пульсирующего постоянного тока. Аналоги класса переменного тока не реагируют на такие утечки. В последнее время пульсирующий постоянный ток используется во все большем количестве бытовой техники: стиральных машинах, индукционных плитах и кухонных поверхностях, компьютерах, телевизорах, новых моделях электроинструментов, лампах с регулировкой яркости. Они используют импульсные источники питания (компьютеры и т. д.) или мощность регулируется путем отсечения части синусоидальной волны с помощью тиристорного или симисторного преобразователя (лампы, электроинструменты). В связи с увеличением числа таких потребителей в бытовых электрических сетях рекомендуется использовать устройства класса А вместо устройств класса AC. Кроме того, они более надежны и стоят всего на 20-30% дороже;
— тип Б способен реагировать на утечки тока всех форм: синусоидальные, выпрямленные, пульсирующие и постоянные. Такие устройства используются на промышленных предприятиях, не рекомендуется приобретать их для установки в квартире или частном доме [2].
При обнаружении утечки тока обычно требуется, чтобы УЗО отключилось как можно быстрее. Современные устройства срабатывают за 0,02-0,0 секунды. Но есть специальные модели, которые срабатывают с намеренной временной задержкой. Их называют избирательными или селективными. Селективное УЗО используется в качестве страховочной сетки, которые контролируют различные группы розеток. Он устанавливается на входе, перед разветвлением на группы.
Существует два типа устройств с временной задержкой:
— тип S. срабатывает в течение 0,15-0,5 секунды. Буква «С» вставляется после указания значения тока утечки, например, «100С»;
— тип G. срабатывает через 0,06-0,08 секунды [2].
Сравнение токов по принципу действия проводится одинаково. Фаза B и нейтраль включены катушкой, и, если токи равны, магнитные поля, создаваемые катушками, взаимно разрушаются. Если токи различаются, то возникает остаточное магнитное поле, которое индуцирует ЭДС в третьей катушке.
Электромеханическая индуцированная ЭДС в третьей катушке приводит к размыканию контактов электромагнитного реле. Это самый надежный вариант и, следовательно, самый предпочтительный [3].
Его недостатки: высокая стоимость; большие габариты.
Они побудили китайских и других азиатских производителей разработать альтернативу-электронный код.
Электронный В электронный УЗО, ЭДС в З-й катушке перед входом в реле усиливается с помощью электронной схемы.
Такой подход позволил уменьшить размеры элементов и снизить стоимость устройства. Но есть и существенный недостаток: схема усиления нуждается в питании, и если она пропадает из-за нулевого обрыва, то устройство становится непригодным. В этом случае все токоведущие части остаются под давлением, так что вероятность поражения электрическим током существует.
Новейшие модели электронных УЗО дополняются аварийным электромагнитным реле, которое обесточивает цепь при отсутствии питания на усилительной цепи. Специалисты советуют использовать такие УЗО с осторожностью. Известны случаи, когда электронные УЗО в составе дифавтоматики отказывались работать после срабатывания автоматического выключателя при коротком замыкании [3].
По числу полюсов существует два типа УЗО для различных видов электрических сетей, они отличаются конструктивно — количеством полюсов:
— двухполюсный (2Р). Предназначен для использования в 1-фазной сети. Отличается наличием двух клемм с каждой стороны — для подключения в фазу и нейтраль;
— четырехполюсный (4Р). Он используется в 3-фазных сетях. На каждой стороне имеются две клеммы для фазных проводников (фазы А, В и С) и одна для включения в нейтраль. Четырехполюсные устройства также могут работать в однофазной сети, если, например, только планируется трехфазное соединение.
Устройства по типу установки выпускаются в двух вариантах исполнения:
— модульный оснащен конструктивными элементами для установки на DIN-рейку, смонтированную в распределительном щите. Обычно обслуживает группу из нескольких розеточных точек;
— портативный (переносной) менее распространенный вариант. Он включается в розетку, после чего к нему подводится электрический прибор. Его можно также выполнить как удлинитель [3].
Рассмотрев классификацию УЗО, мы пришли к выводу, что для бытовых условий в подавляющем большинстве случаев подходят электромеханические 2-полюсные УЗО с уставкой тока утечки 30 мА или 10 мА (для влажных помещений) класса А с установкой на DIN-рейку. Дифaвтoмaт — устройство, сочетающее в себе функции УЗО и автоматического выключателя, является более дорогим отдельным изделием, но занимает меньше места в щите. Лучше выбрать дифавтоматику с индикатором, который поможет определить, какая деталь сработала -УЗО или автоматика.
Основные характеристики устройств защитного отключения всегда должны быть изучены в первую очередь по их маркировке, чтобы легко выбрать подходящий для поставленной цели вариант, соответствующий требуемым параметрам защиты.
Список литературы
- Виды и типы УЗО [Электронный ресурс] Режим доступа: http://electrik.info/protection/1013-vidy-i-tipy-uzo.html
- Классификация УЗО [Электронный ресурс] Режим доступа: http://electricalschool.info/spravochnik/apparaty/1288-klassifikacija-uzo.html
- Разновидности и типы УЗО [Электронный ресурс] Режим доступа: http://zametkielectrika.ru/tipy-uzo/
- Типы и виды УЗО: какие устройства существуют и чем они отличаются? [Электронный ресурс] Режим доступа: https://proprovoda.ru/elektrobezopasnost/tipy-uzo.html
List of references
- Types and types of RCD [Electronic resource] access Mode: http://electrik.info/protection/1013-vidy-i-tipy-uzo.html
- Classification of RCD [Electronic resource] access Mode: http://electricalschool.info/spravochnik/apparaty/1288-klassifikacija-uzo.html
- Varieties and types of RCD [Electronic resource] access Mode: http://zametkielectrika.ru/tipy-uzo/
- Types and types of RCD: what devices exist and how do they differ? [Electronic resource] access Mode: https://proprovoda.ru/elektrobezopasnost/tipy-uzo.html
