Время срабатывания узо не должно быть больше 40 миллисекунд потому что
Характеристики УЗО
Большое количество оборудования и бытовой техники, установленных в квартирах и частных домах, существенно повышает вероятность поражения электротоком, возгораний проводки, выхода из строя приборов из-за неисправностей сети. Избежать неприятных последствий помогают защитные устройства – автоматические выключатели и УЗО. При неисправности проводки или самого бытового прибора, возникает ток утечки, он же дифференциальный ток. Для того чтобы защита была максимально эффективной, требуется правильно подобрать характеристики УЗО. Выбор параметров защитного устройства зависит от его целевого назначения и особенностей домашней электрической сети.
Время срабатывания УЗО
По времени срабатывания УЗО разделяются на два основных типа – S и G. Они используются в распределительных щитах повышенной сложности для обеспечения селективности на защищаемых участках. Для сравнения следует отметить, что срабатывание обычных защитных устройств происходит при появлении токовой утечки примерно через 0,02-0,03 секунды. Данный вариант идеально подходит для тех линий, где УЗО установлено одно на всю сеть.
Многие схемы предполагают установку входного защитного устройства и еще по одному на каждую отходящую линию. В случае неисправности в такой цепи не должно происходить одновременное срабатывание всех приборов. Чтобы избежать этого, как раз и существуют селективные УЗО тип S с задержкой времени срабатывания 0,15-0,5 секунд и тип G с задержкой 0,06-0,08 секунд. В результате таких задержек общая входная защита продолжает оставаться в рабочем положении, а вся квартира не обесточивается.
Временем отключения считается промежуток между внезапным появлением дифференциального тока отключения и моментом, когда дуга будет погашена на каждом полюсе устройства. Существует еще одно понятие, называемое предельным временем неотключения. Оно характерно для УЗО типа S и является максимальным промежутком времени от начала возникновения отключающего тока в главной цепи устройства до момента начала движения размыкающих контактов. Данный показатель представляет собой выдержку времени, обеспечивающую селективное действие УЗО, функционирующих в многоуровневых системах защиты.
Современные электромеханические защитные устройства высокого качества обладают быстродействием в пределах 20-30 миллисекунд. Такие УЗО относятся к категории быстрых выключателей, срабатывающих раньше аппаратуры, защищающей от сверхтоков. В результате срабатывания отключаются не только токи нагрузки, но и сверхтоки.
Номинальный ток УЗО
Не менее важной характеристикой устройств защитного отключения считается их номинальный ток. По своей сути данный параметр является величиной тока, которую УЗО способно пропустить в течение неограниченного времени. Стандартные номинальные токи, под которые выпускаются современные УЗО, составляют 16, 25, 32, 40 и 63 ампера. Данная линейка позволяет выбрать наиболее подходящий вариант для защиты квартиры или частного дома.
Следует помнить, что устройство защитного отключения не защищает от сверхтоков, возникающих в результате перегрузок и коротких замыканий. Поэтому данный прибор обычно используется вместе с автоматическим выключателем. В этом случае номинальный ток автомата должен быть меньше или равняться номинальному току УЗО.
Существует еще одна токовая характеристика, называемая номинальным отключающим током защитного устройства. Фактически она является уставкой, то есть током, при котором происходит срабатывание и отключение УЗО. Значение уставок также имеет свою линейку – 10, 30, 100, 300 и 500 мА.
Выбирая устройство, нужно помнить о так называемом токе неотпускания, составляющем 30 и более миллиампер, при котором уже становится невозможно самостоятельное разжатие рук и отбрасывание провода. Поэтому отключающий ток защита, предназначенная для защиты людей, выбирается на 10 или 30 мА. Данная величина также входит в состав маркировки, наносимой на лицевой стороне УЗО.
Каждое устройство имеет свое предназначение:
При последовательной установке УЗО должна быть обеспечена селективность. В многоступенчатых схемах защитное устройство, расположенное наиболее близко к источнику питания, должно иметь ток и врем срабатывания как минимум в три раза выше, чем у прибора, установленного в непосредственной близости от потребителя.
Параметры УЗО
Кроме уже рассмотренных характеристик, на лицевую часть прибора в качестве маркировки наносятся и другие параметры, имеющие значение при выборе прибора в соответствии с условиями эксплуатации.
Среди них стоит отметить номинальное напряжение. В однофазных УЗО его значение равно 230 В, а в трехфазных – 400 В. Оба параметра соответствуют переменному напряжению. Эта характеристика очень важна, поскольку электронные УЗО обладают повышенной чувствительностью к перепадам напряжения. Главным элементом прибора является электронная плата, питающаяся от сетевого напряжения. В случае каких-либо отклонений, работа УЗО будет просто нарушена.
Еще одна характеристика называется номинальным условным током короткого замыкания. Несмотря на совместное использование автоматов, всегда существует возможность протекания через УЗО сверхтоков. Данный параметр означает устойчивость к токам короткого замыкания, то есть способность пропускать через себя сверхтоки без потери работоспособности. Здесь тоже имеется своя линейка – 3000, 4500, 6000 и 10000 А. Чем выше этот показатель, тем надежнее прибор.
Другие параметры УЗО:
Кроме того, на лицевую панель наносится схема подключения питания, с обозначением соответствующих клемм для фазных проводов и нулевого проводника.
УЗО – важнейший элемент безопасности современной электропроводки. В отличие от более привычного «автомата», устройство защитного отключения реагирует не на перегрузки по току и короткие замыкания, а на микроскопические дифференциальные токи.
Дифференциальный ток – разница между токами в фазном и нулевом проводах. В норме их значения равны, и даже при больших нагрузках разница составляет считанные миллиамперы.
Неполадки в электропроводке, прохудившаяся изоляция или ошибочный монтаж могут привести к утечке. То же происходит, если человек берётся за фазу, стоя на мокром полу. Именно в этих случаях мгновенно срабатывает УЗО. Кстати, большинство пожаров из-за неисправной проводки, а также поражений человека электрическим током связано с замыканием фазы на «землю», а вовсе не на «ноль». В таких случаях УЗО не только бережёт квартиру от пожара, но и спасает жизни.
Принцип и особенности работы
Основные характеристики бытовых УЗО
Иногда в частные дома заводится и трёхфазная сеть, но в большинстве случаев бытовая проводка строится по однофазной схеме с рабочим напряжением 220 вольт. Именно на такие параметры рассчитаны бытовые устройства защитного отключения.
Отличаться они могут по двум характеристикам:
Конструктивные особенности и принцип действия
Сколько защитных устройств должно стоять квартире?
В простейшем случае достаточно одного УЗО на 30 мА, которое будет стоять на щитке в паре с автоматом. В более продуманных схемах квартирных проводок применяется несколько защитных устройств, к каждому из которых подключается отдельная группа потребителей. Если случается утечка, то выключается лишь часть сети, остальные же приборы продолжают нормально работать.
В современном доме с большим количеством потребителей электроэнергии может устанавливаться до 15 УЗО с разными характеристиками. Отдельно могут защищаться внешние розетки, ванная комната и кухня (места, где может произойти утечка из-за влажности), мощные электроприборы, бойлеры и отопительная техника.
Для большинства применений наиболее подходящим является устройство на 25А/30мА. Если проводка в квартире разделена на группы потребителей, то на ненагруженные участки можно поставить УЗО 16А/30мА. Участки сети с бытовой техникой, отопительными и обогревательными приборами следует оснащать устройствами с номинальным током 40 или даже 63 А. А вот стиральная машина представляет собой прибор повышенной опасности (может дать утечку, например, на ванну), поэтому её лучше подключить через УЗО 25А/10мА. Желательно, чтобы все УЗО во влажных помещениях были рассчитаны на 10 мА.
Качество и грамотная установка
Как и защитный электрический автомат, УЗО стоит на страже нашей безопасности. Оно защищает от нештатных ситуаций, утечек и повреждений проводки. Правильно установленное устройство способно предохранить дом от пожара и спасти человека от поражения электрическим током. Очень важно, чтобы устройство было качественным, иначе в решающий момент может оказаться, что оно просто не сработает.
Лучше остановить выбор на устройствах известных производителей, выпускающих заведомо качественную электрофурнитуру. При этом покупать лучше в авторизованных точках продажи. УЗО – достаточно дорогое устройство, поэтому обременить себя походом к авторизованному дистрибьютору ради его покупки можно.
Установку УЗО также можно доверить не каждому электрику. Монтаж должен осуществлять только квалифицированный мастер, потому что в отличие от большинства других электроприборов, неправильно установленное УЗО никак не повлияет на работу электропроводки. Оно будет стоять годами, не привлекая внимания, просто в самый ответственный момент не сработает.
Дополнительные меры предосторожности
Очень важно регулярно (не реже раза в месяц) проверять работоспособность устройства посредством специальной кнопочки «Тест» на его передней части. Нажатие имитирует утечку в сети, и исправное УЗО должно сразу же разорвать цепь.
Помните, что установка всех необходимых защитных устройств не освобождает вас от необходимости соблюдать базовые правила техники безопасности. Даже если проводка собрана по правилам и все электроприборы исправны, неумелое обращение с ними может привести к поражению электрическим током. УЗО значительно повышает безопасность электросети, но только грамотное обращение может гарантировать вам и вашим близким полную безопасность.
УЗО: Характеристики устройств дифференциальной защиты
Характеристики УЗО и Дифавтоматов TEXENERGO
Настало время рассказать, что такое УЗО, для чего оно нужно и как работает. Мне предоставилась возможность препарировать несколько устройств дифференциальной защиты TEXENERGO, на примере которых я всесторонне рассмотрю эту тему.
Во второй части статьи читайте и смотрите фото – как устроены УЗО и дифавтоматы изнутри.
Тема очень обширная, всё вместить не получится, поэтому, если будут вопросы – обращайтесь в комментариях.
Как обычно, пойдем по проверенной схеме – от теории к практике, от простого к сложному.
Что такое УЗО?
Для начала отвечу на этот элементарный вопрос. “УЗО” это аббревиатура, которая расшифровывается как “Устройство Защитного Отключения“. УЗО ещё называют так:
Из названия видно, что основные свойства этого устройства – различать (дифференцировать), выключать, защищать.
А если хотите узнать официальную информацию по УЗО, обратитесь к ГОСТ Р 51326.1-99.
Обновление. С 01.03.21 ГОСТ Р 51326.1-99 не действует. Вместо него вступил в действие ГОСТ IEC 61008-1-2020. Для электромеханических УЗО (не зависящих от напряжения питания), дополнительно существует ГОСТ 31601.2.1-2012, для электронных – ГОСТ 31601.2.2-2012.
Для АВДТ новый ГОСТ имеет номер ГОСТ IEC 61009-1 –2020.
Что нужно защищать?
Если речь идет о УЗО, то нужно понять, что защищаем мы в первую очередь человека. Защищаем от прямого прикосновения к частям оборудования и электропроводки, на которых имеется опасный потенциал. Потенциал там может быть штатно, для обеспечения нормальной работы (как на фазной клемме розетки), а может появиться в результате аварии (например, 220 В может появиться на корпусе стиральной машины из-за плохой изоляции ТЭНа).
ПУЭ рекомендует ставить УЗО на все розеточные линии (ПУЭ 7.1.71), но обычно в сухих помещениях их не ставят. А я думаю, что лучше не экономить, а ставить их на каждую группу (линию).
УЗО является дополнительной защитой от прямого прикосновения. Основная защита от прямого прикосновения – это, прежде всего, изоляция и автоматический выключатель. С изоляцией всё понятно, а автомат должен сработать, если фаза попала на землю.
“Должен” – но не всегда это у него получится, так как ток короткого замыкания бывает недостаточен для отработки по электромагнитной защите, а по тепловой он может отработать и через секунду, и через час, и никогда. Писал об этом не раз. В этом случае нужно ставить УЗО обязательно (ПУЭ 7.1.72).
Защита работает на принципе сравнения разницы (дифференциала) токов по фазе и нулю. Ток может “утекать” по разным причинам – плохая изоляция, КЗ, прикосновение – но во всех случаях, если ток утечки достаточный, УЗО обесточит свою линию.
Здесь можно вспомнить первый закон Кирхгофа для замкнутого контура, который можно выразить так – “вытекающий” из источника питания ток равен “втекающему” току. Если эти токи не равны, значит, где-то утечка, и УЗО должно среагировать.
Кстати, утечка может быть не только с фазы на землю. Она может быть и с нулевого провода, и на другую фазу. В любом случае, если ток найдёт “лазейку”, и начнет утекать из замкнутой цепи, и при достижении определенной величины тока утечки УЗО выключится.
УЗО, дифференциальный автомат и АВДТ – в чем разница?
Все эти устройства с успехом выполняют функцию выключения при токовой утечке, и имеют в своем названии букву “Д” – дифференциальный. Разница в том, что диф.автоматы имеют дополнительную встроенную защиту от сверхтоков. То есть, они дополнительно защищают и от токов перегрузки, и от токов КЗ, имея на борту тепловой и электромагнитный расцепитель.
Три устройства дифференциальной защиты – ВД, АД, АВДТ
По функциям всё просто, а вот в реале отличить УЗО от Диф.автоматов с первого раза может не получиться. Рассказываю.
Основные внешние признаки УЗО (дифференциального выключателя, ВД):
Основные внешние признаки дифференциальных автоматов (АД и АВДТ):
Отличия в схемах ВД, АД, АВДТ по наличию расцепителей и защиты от сверхтоков видны ниже:
ВД, АД, и АВДТ – схемы защиты есть только на 2-й и 3-й схемах
Отличий дифавтоматов АД от АВДТ особо нет, разве что по конструкции. АД имеет последовательно соединенные автоматический выключатель и УЗО в разных корпусах, соединенные в монолитную конструкцию. АД – более компактное устройство.
Главное внешнее отличие устройств дифференциальной защиты от обычных защитных автоматов – кроме номинального тока In, на ВД, АД, АВДТ указан номинальный дифференциальный ток IΔn (10, 30, 100, 300, 500 мА).
Кстати, в ПУЭ 7.1.76 прямо говорится, что рекомендуется использовать УЗО с устройством защиты от сверхтоков в виде единого устройства. Это нужно для того, чтобы гарантированно обеспечить наличие защиты и правильный ток защиты. Ведь потребитель может поставить автомат на бОльший ток, либо не поставить его вообще. Мало ли.
Во второй части статьи рассмотрим внутреннее устройство и отличия устройств дифзащиты более подробно.
Основные характеристики УЗО и Дифавтоматов
Характеристики, обозначенные на корпусе УЗО
В качестве примера, на котором я покажу различные характеристики, возьмем УЗО TEXENERGO ВД67 2Р 16А/10мА.
Посмотрим, какие надписи и знаки расположены у него на корпусе.
УЗО (выключатели дифференциальные) TEXENERGO ВД67 и ВД1-63. Характеристики на передней панели
Как я уже говорил, АД и АВДТ имеют те хе функции и характеристики, что и ВД (УЗО), но плюсом у них есть тепловая и электромагнитная защита от сверхтока, как у обычных автоматических выключателей. Поэтому коротко.
В нашем примере дифавтомат TEXENERGO АД67-2 на корпусе имеет те же характеристики, относящиеся к дифзащите:
Отличия (кроме конструкции, которая будет рассмотрена позже) относятся к защите от сверхтокам. Главное отличие – надпись “С25”.
Характеристики, обозначенные на корпусе диф.автомата АВДТ
АВДТ TEXENERGO на номинальный ток 16А
В принципе, то же самое – номинальный ток 16А, характеристика отключения типа “С”.
Дальше рассмотрим параметры УЗО, которые не указаны на его корпусе.
Число полюсов УЗО
Тут возможны только два варианта –
В отличии от обычных автоматических выключателей, тут в качестве УЗО добавляется ещё один, нулевой полюс. Поскольку ноль нужен для нормального функционирования УЗО.
Принцип срабатывания УЗО
УЗО могут различаться на электромеханические и электронные по принципу измерения дифференциального тока.
Электромеханические УЗО обладают большей надежностью, поскольку не зависят от параметров и скачков питающего напряжения, а срабатывание происходит только за счет дифференциального тока. Так же, как в автоматических выключателях – их срабатывание зависит только от протекания и действия сверхтока.
Электронные УЗО имеют внутри электронную схему, которая критична к питанию. Они немного дешевле механических, поскольку имеет внутри сравнительно небольшой дифференциальный трансформатор, играющий роль датчика, а электроника стоит копейки. Да и надежность у них пока не высока.
Как отличить электромеханический УЗО от электронного? Прежде всего, по схеме, которая у электронного УЗО содержит треугольник, обозначающий операционный усилитель:
ВД, АД, и АВДТ. Усилитель дифференциального тока обозначен треугольником
Усилитель дифференциального тока может быть обозначен и прямоугольником, но обязательно на него приходят провода питания от фазного и нулевого проводов.
Вот схема, указанная на корпусе УЗО в верхней части:
Верхняя часть УЗО – схема электромеханического УЗО
Номинальная наибольшая включающая и отключающая способность Im
В данном случае эта характеристика равна 630 А и означает, что УЗО может включать, проводить и отключать без негативных последствий для себя.
Номинальная наибольшая дифференциальная включающая и отключающая способность IΔm
Это тот же самый параметр, что и Im, но относящийся к дифференциальному току. Обычно IΔm = Im.
Селективность УЗО
Этот параметр подразумевает селективность УЗО по времени, хотя ещё может быть селективность по дифференциальному току. Используется и та, и другая селективность для того, чтобы УЗО, установленные ближе ко вводу, отрабатывали позже, а ближе к нагрузке – раньше.
Селективность УЗО – общая и с задержкой. Таблица из ГОСТ Р 51326.1-99
Обратите внимание, в таблице этого ГОСТ допущена грубая ошибка – минимальное время неотключения УЗО с выдержкой времени при 2IΔn должно быть не 0,006 с, а 0,06 с. В новом ГОСТ IEC 61008-1-2020 эта ошибка устранена.
Аппараты дифференциальной защиты TEXENERGO, рассматриваемые в статье, не имеют выдержки времени (общий тип селективности). УЗО и диф.автоматы, обладающие выдержкой времени, обозначаются буквой “S” (Selective).
Видео
Вот хорошее видео, в котором автор доходчиво объясняет устройство и отличия типов УЗО, и смотрит, что внутри (я это делаю во второй части статьи).
Скачать
Для тех, кто хочет глубже углубиться в тему, выкладываю ГОСТ, по которому производятся и выбираются УЗО (дифференциальные выключатели). И книгу-справочник по УЗО.
• ГОСТ Р 51326.1-99 / ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96) Выключатели автоматические, управляемые дифференциальным током, бытового и аналогичного назначения без встроенной защиты от сверхтоков. Часть 1. Общие требования и методы испытаний, pdf, 1.64 MB, скачан: 890 раз./
• ГОСТ Р 50571.3-2009 (МЭК 60364-4-41:2005) / ГОСТ Р 50571.3-2009 (МЭК 60364-4-41:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 4-41. Требования для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током, pdf, 263 kB, скачан: 794 раз./
Напоминаю – вторая часть про устройство УЗО и дифавтоматов находится здесь.
Как всегда, буду рад обсуждению!
Рекомендую похожие статьи:
Ещё интересует как переживёт электронное УЗО 400 В?! Будет ли работать после устранения аварии?
Привет, Алексей! Ты мой самый ценный читатель, писатель и критик))) По порядку.
1) Вскрытие обязательно будет, фото уже сделал, вторая часть по УЗО будет в этом месяце.
2) Тут я не совсем точно выразился, уже исправил в тексте. Диф.трансформатор, конечно, есть – иначе, как будут работать? Но он маломощный, работает как датчик. А у механического – дает питание на “привод”. На фото будет видно.
3) Против пожара УЗО работает на последствие – если провода греются, изоляция плывёт, утечка растет, УЗО отрабатывает. Либо дублирует автомат, в случае КЗ на землю. Вероятно, есть что-то ещё, может ты подскажешь?
4) Номиналы 100 мА и выше – для УЗО, которые питают несколько “групповых” УЗО. Например, на вводе. Для обеспечения селективности.
5) Естественные токи есть всегда – через изоляцию, утечка в несколько мА есть в любой квартире, есть методики расчета. Бороться – никак, можно только учитывать.
6) Бывают. Но они большого размера, как показанный в статье АД.
При 400 В – мои прогнозы негативные. Самое негативное то, что после 400 В электронное УЗО внешне останется невредимым. Неисправность можно (и нужно!) обнаружить нажатием “Тест”. Нужно против этого ставить реле напряжения. Не только для УЗО, а и для всей квартиры.
По порядку,
2) хорошо, что исправил текст, трансформатор есть в любом случае, в электронном УЗО меньше по размеру. В сердечнике используется хитрый материал, точно не скажу как называется. Намотан лентой и очень хрупкий, возможно материал дорогостоящий, возможно это влияет на цену УЗО, но это не точно 😁
3) и 4) пункт, УЗО очень даже может предотвратить пожар!
Допустим, если происходит замыкание между фазой и “0”, то ток в цепи высокий, что вызывает срабатывание защитного автомата, но если замыкание произойдёт на заземлённый предмет, не связанный с проводником PE, то ток может оказатся недостаточным для сработки автомата, но может вызвать сильный нагрев в “слабом” месте контакта или конструкции и это может вызвать возгорание.
Ещё, может произойти КЗ ТЕНа или двигателя на корпус, связанный с PE, где нибудь посередине обмотки, где напряжение будет “поделено” образовавшимся делителем, и ток тоже будет недостаточным для срабатывания автомата.
УЗО с током более 30 мА используют именно для этих целей, а не для защиты от поражения человека током, тем более делать какую-то схему “на вводе”, что бы была селективность – для защиты человека, вообще не имеет смысла, ИМХО
5) естественая утечка будет даже при идеальной изоляции, так как 2 проводника обладают ёмкостью между собой и на корпус электроприборов, так как ток в сети переменный, то возникает “утечка” через ёмкость.
Бороться с этим просто, нужно разделить линии и поставить больше одного УЗО, по одному в каждую линию.
6) мне кажется диф. автоматы делают только электронные, но возможно я ошибаюсь. Это связано с самой конструкцией механического УЗО, где контактная группа удерживается ПОСТОЯННЫМ магнитом во включенном состоянии, в этой особенности и вся “изюминка” изобретения под названием “УЗО”.
В диф. автомате контакты и механизм точно такие же, как в обычном автомате, а электроника УЗО отключает их при помощи соленоида.
Хочу добавить, об этом не сказано в статье, что механическое УЗО можно определить при помощи обычного магнита, если его поднести к устройству, то оно сработает, даже если оно не подключено никуда и лежит на столе.
Механическое УЗО может сработать либо за 5 ms, либо за 10 ms, как повезёт, так как ток в цепи переменный, 50Гц, для срабатывания необходима нужная полярность, а в электронном УЗО полярность полуволны не имеет значения, оно сработает за время до 5 ms, то есть на первой полуволне. То что электронное УЗО не надёжнее механического из за того что ему нужно питание – не страшно, если в щитке используется реле напряжения, которое отключится при пропадании питания, даже если произошёл обрыв нулевого провода.