УЗО типа «A» и «AC»: в чём разница и какое выбрать?
По току утечки все УЗО делятся на несколько типов. Тип «B» используется в промышленных сетях, а два других — типы «A» и «AC» — предназначены для гражданского строительства. Именно они нас сегодня интересуют. Только понимая разницу между ними, можно обеспечить необходимый уровень безопасности для людей и сохранность их имущества.
Основные типы УЗО
- Тип «AC». Защищает только от утечек переменного синусоидального тока. Используется в бытовых электрических сетях. Получил широкое распространение в силу относительно недорогой цены.
- Тип «A». Защищает от утечек переменного или постоянного импульсного (пульсирующего) тока. Используется в бытовых электрических сетях. Как правило, стоит дороже типа «AC».
- Тип «B». Защищает от утечек переменного или выпрямленного тока. Используется в производственных электрических сетях.
Чем отличается УЗО типа «A» от «AC»
Многие из нас со школьной скамьи помнят, что в бытовых электрических сетях протекает переменных ток синусоидальной формы. Казалось бы, в большинстве случаев можно использовать УЗО типа «AC», а для отдельных потребителей с импульсной нагрузкой — тип «A». Но не всё так однозначно. И дело здесь в самих потребителях.
Если внимательно посмотреть на современную бытовую технику, то становится очевидным, что многие электроприборы содержат импульсные блоки питания. То есть устройство подключают к сети переменного синусоидального напряжения. Потребляемый им ток, проходя через импульсный блок питания, преобразуется в другой вид. Синусоида превращается в импульсные полупериоды. Если на этом участке электрической цепи произойдёт утечка тока, то УЗО типа «AC» может на неё не среагировать и не отключить повреждённый участок цепи.
Сегодня импульсные блоки питания присутствуют во многих потребителях. Даже энергосберегающие лампы содержат компактные версии импульсных блоков питания. Если в устройстве что-то регулируется или имеются электронные компоненты, то почти наверняка можно говорить о присутствии в нём импульсного тока. Вовсе не обязательно, что УЗО типа «AC» не сработает на утечку импульсного тока. Но произойдёт это с большей задержкой времени и от большей величины тока утечки. А это уже может представлять серьёзную опасность для человека.
Итак, ключевое отличие состоит в том, что УЗО типа «A» способно обеспечить защиту как при синусоидальном, так и при импульсном (пульсирующем) токе утечки. Такие аппараты более предпочтительны, хотя и стоят дороже. УЗО типа «AC» защищает только при синусоидальном токе утечки. И это его главный недостаток, который нельзя не учитывать.
Какое УЗО лучше выбрать — типа «A» или «AC»
Помочь с выбором правильного устройства защитного отключения нам помогут нормативные документы. В частности, можно обратиться к ГОСТ Р МЭК 60755-2012 «Общие требования к защитным устройствам, управляемым дифференциальным (остаточным) током». Там приводятся конкретные рекомендации по применению различных типов УЗО.
Если говорить простым языком, то тип «A» предназначен для использования в установках, где имеются электронные выпрямители и фазоимпульсные регуляторы физической величины. То есть любые потребители, где можно изменить скорость, температуру, интенсивность освещения. Это может быть смена режима работы в микроволновой печи, скорость вращения барабана стиральной машины, температура кондиционера и др.
В свою очередь тип «AC» подходит для защиты цепей с резистивными нагрузками. Это могут быть простые осветительные приборы (лампы накаливания), электрические чайники, классические варочные панели, обогреватели без электронных компонентов и др. В любых других случаях, когда речь заходит о потребителях с электронными компонентами, лучше отдать предпочтение УЗО типа «A».
На практике принять решение можно и при отсутствии самих потребителей электроэнергии. Допустим, устройство защитного отключения устанавливается ещё на этапе сборки электрощита или шкафа управления. Если планируется подключать к нему несколько модульных автоматических выключателей, то высока вероятность подключения к сети электронного оборудования. И выбор здесь однозначно стоит отдать в пользу типа «A».
Также хорошим помощником являются инструкции к самим потребителям электроэнергии. Если открыть паспорт устройства и найти раздел о подключении к сети, то там наверняка будет написан тип УЗО, который необходим для защиты данного устройства. Обратите внимание, что это рекомендации специалистов, которые принимали участие в разработке и производстве данной техники. Уж им то доподлинно известно, какие токи в ней протекают.
Если говорить о стоимости, то устройства защитного отключения типа «A» стоят дороже, чем тип «AC». Но никакая разница в цене не сравнится со стоимостью человеческой жизни! Поэтому нужно чётко понимать, где следует использовать один тип, а где другой, независимо от цены.
Как правило, аппараты типа «A» выпускают на низкие токи утечки — от 10 мА до 30 мА. Это говорит о том, что они изначально предназначены для защиты человека от поражения электрическим током. А вот устройства типа «AC» часто встречаются на ток утечки 10 мА, 30 мА, 100 мА и 300 мА. Отсюда можно сделать вывод, что данный тип больше подходит в качестве противопожарного УЗО. О том, на какой ток утечки выбрать УЗО, вы можете прочитать в одной из наших статей.
Как выбрать УЗО и дифавтоматы
31 мая 2019 г. —>
Скачки напряжения, короткое замыкание, утечка тока – все это может привести к поломке оборудования, травмам и даже пожарам. Поэтому в частном доме, квартире или на даче не обойтись без защитных устройств. Эту функцию выполняют выключатели дифференциального тока (УЗО, ВДТ) и автоматические выключатели дифференциального тока (дифавтоматы, АВДТ).
Чтобы вы смогли правильно выбрать это оборудование и надежно защитить себя и свой дом от проблем с проводкой, мы расскажем, какие функции выполняют УЗО и дифавтоматы, назовем достоинства и недостатки каждого.
УЗО и дифавтомат – в чем разница?
УЗО (устройство защитного отключения) – аппарат, который устанавливают, чтобы избежать удара током и возгорания проводки.
УЗО само не отключает прибор при перегрузке. Поэтому устройство всегда ставят в паре с автоматом. Первый защищает человека от поражения током, второй – проводку от перегрева и УЗО.
Дифавтомат (дифференциальный автоматический выключатель) – это прибор универсальный. Он защищает проводку от короткого замыкания и перегрузки, а также человека при утечке тока. В случае утечки он отключает подачу энергии и само устройство.
Дифавтомат
Что такое утечка тока и почему она происходит
Утечка тока – процесс, когда ток протекает от фазы в землю по не предназначенному для этого пути: металлическим частям прибора, трубам, по сырой штукатурке в доме или через тело человека. Случается по двум причинам:
- Ошибка при подключении проводки в доме. Неопытные электрики или сами жильцы путают последовательность подключения, например соединяют ноль вместо земли или выводят несколько проводов на одну клемму.
- Испорченная изоляция. Такое часто случается в старых домах, где проводка гниет, потому что ее не меняют десятилетиями. Кроме того, изоляция плавится из-за скачков напряжения или чрезмерной нагрузки, когда к сети одновременно подключают несколько электроприборов.
Чем опасна утечка тока
Безопасное значение тока утечки указано в ГОСТах и техпаспорте оборудования. Например, для стиральной машины с мощностью 2,5 кВт допустимый ток утечки 5,6 мА.
Превышение этого значения в УЗО чревато опасными последствиями. Если человек прикоснется к корпусу прибора, проводу или штепсельной вилке, его ударит током. В зависимости от силы удара это может привести к травме или смерти.
При утечке тока идет перерасход электроэнергии – даже при отключенных приборах ток проходит через счетчик. Например, вы уезжаете на несколько дней в отпуск, возвращаетесь – а один работающий холодильник намотал десятки киловатт. Если с самим холодильником все в порядке, значит, где-то возникла утечка.
Как определить утечку тока в доме
Индикаторная отвертка
Мультиметр
Самый простой способ – индикаторная отвертка. Аккуратно прикоснитесь щупом индикатора к корпусу каждого прибора в доме. Если светодиод загорелся, значит, есть утечка.
Профессионалы проверяют приборы мультиметром. При утечке тока мультиметр показывает сопротивление выше 20 Мом.
Для поиска утечек тока в скрытой проводке можно воспользоваться лайфхаком строителей советских времен:
МЫ ЗНАЕМ КАК | Возьмите портативный радиоприемник, настройте его на среднюю или длинную волну, установив частоту приема на молчащую радиостанцию и пройдитесь с ним там, где проложена проводка. Там, где динамик начнет шипеть и потрескивать, нарушена изоляция проводов. |
УЗО: типы и назначение
Типы УЗО
УЗО делят на три типа – по постоянному и переменному току утечки:
Тип «АС» | Самый распространенный и недорогой. Срабатывает на утечку переменного синусоидального тока, он обозначается на корпусе прибора символом «~» | |
Тип «А» | Более дорогой прибор, который срабатывает на утечку переменного или постоянного импульсного (пульсирующего) тока | |
Тип «В» | Для производственных электросетей. Срабатывает при утечке выпрямленного или переменного тока |
Для бытового применения используют УЗО «АС» и «А». Но какой именно выбрать?
В домашних сетях мы имеем дело с переменным синусоидальным током. Получается, что подходящий тип УЗО для нас – «АС». Но не все так просто.
К примеру, у нас установлено УЗО типа «АС» и есть стиральная машина, которая работает от переменного тока с напряжением 220–230 В. Ток по проводу попадает в импульсный блок питания и преобразуется в пульсирующий, необходимый для питания электронных полупроводников. Если произойдет утечка импульсного тока, аппарат ее не зафиксирует и не отключит поврежденный участок электрической цепи. Либо зафиксирует, но намного позже с момента утечки, и ее значение будет критическим для человека. С УЗО типа «А» такого не произойдет.
В каждом электронном бытовом приборе, где есть блок управления, дисплей, регулятор работы двигателя, температуры или времени, стоит импульсный блок питания. Такой компонент можно найти даже в энергосберегающей лампочке. Быстро среагирует на утечку такого тока УЗО типа «А».
МЫ ЗНАЕМ КАК | Подтверждение использования УЗО типа «А» можно найти в техпаспорте на бытовую технику, например микроволновку или посудомоечную машину. В разделе «Подключение к сети» производитель, как правило, указывает, что прибор необходимо защищать только с помощью УЗО типа «А». |
Параметры УЗО
УЗО различают по:
- величине номинального тока – 16–100 А
- величине дифференциального тока утечки – 10–500 мА
- времени на срабатывание – 0,06–0,08 / 0,15–0,5 секунд
- роду электросети – 2-полюсные для 1-фазной сети, 4-полюсные для 3-фазной
- принципу срабатывания – электромеханические и электронные
Параметры дифавтомата
Дифавтомат выбирают практически по тем же характеристикам, что и УЗО:
- По значениям дифференциального и номинального тока.
- По максимальному току при коротком замыкании – какую нагрузку выдержит устройство.
- По типу сети – трехфазный или однофазный.
Выбираем УЗО и дифавтомат
Перед покупкой дифавтомата или УЗО нужно рассчитать, сколько энергии (киловатт-часов) потребляют электроприборы в вашем доме. Это поможет выбрать подходящий УЗО или дифавтомат и определить их количество. Если нагрузка большая, стоит поставить несколько защитных устройств, если малая – достаточно одного.
Как рассчитать потребление энергии – 4 способа
За основу расчета берутся показатели напряжения (В, вольты), тока (А, амперы) и мощности (Вт, ватты). Для мощных приборов вроде электроплит или посудомоечных машин мощность указывается в кВт. Характеристики есть в техпаспорте бытового прибора или на его корпусе.
Зная мощность прибора, вы рассчитаете расход электричества, умножив мощность на количество часов. Например, вам нужно узнать, сколько электричества сжигают 2 лампочки на 100 и 60 Вт и электрочайник на 2,1 кВт. Лампочки горят около 6 часов, чайник работает примерно 20 минут в день. Рассчитываем:
100 Вт х 6 ч = 600 Вт/ч
60 Вт х 6 ч = 360 Вт/ч
2 100 Вт* х 1/3 ч = 700 Вт/ч
600 + 360 + 700 = 1 660 Вт/ч
1 660/1 000 = 1,66 кВт/ч – столько энергии в день расходуют 3 прибора.
Если в характеристиках прибора указаны только ток и напряжение, вычислите мощность по формуле P = U х I, где Р – мощность, U – напряжение, I – сила тока.
Например: 220 В х 1 А = 220 Вт.
Измерить с помощью энергометра. Его подключают к розетке, а к нему – бытовой прибор.
Способ 4 – если потеряли техпаспорт прибора
Этот способ хоть и простой, но долгий. Отключите все приборы в квартире, а затем запустите только один, например на час. Через час выключите и посмотрите количество киловатт на электросчетчике. И так с каждым устройством.
Есть еще одно неудобство – не будет единого показателя. Некоторые электроприборы потребляют различную мощность в разных режимах работы. Например, в стиральной машине данные будут разниться при включении и отключении насоса, изменении скорости вращения барабана и при нагреве воды.
Заключение
Выбирать между дифавтоматом и УЗО стоит отталкиваясь от конкретной ситуации. Если вы хотите защитить от перегрузок и короткого замыкания только один прибор, к примеру дорогую посудомоечную машину, – ставьте дифавтомат, так как найти неисправность в этом случае будет просто. Если ваша цель – защитить несколько розеток, на которые подведены различные приборы, – покупайте связку УЗО + автомат.
УЗО тип АС или А: разница срабатывания при утечке
Давайте, недолго думая, развернем каталог какого-либо производителя. Во-первых, это поможет осуществить выбор автомата УЗО, а во-вторых, Среди нагромождения цифр технической информации мы найдем назначение типов этих приборов:
- Тип «АС» – обеспечивает защиту только от утечек переменного синусоидального тока.
- Тип «А»– обеспечивает защиту от утечек как импульсного, так и переменного тока.
Со школьной скамьи мы знаем, что у нас в сети протекает переменный ток синусоидальной формы, а вся бытовая техника, как и остальные потребители, работают от этой сети. Получается, ставь тип «АС» и больше ни о чем не думай? Ну, разве что, заняться еще заземлением и молниезащитой . Но на самом деле картина несколько иная.
Какое УЗО лучшее: все ли может АС?
Предлагаем посмотреть, например, на современную «стиралку». Ее сетевой шнур включен в розетку с переменным синусоидальным напряжением 220 В, которое идет к импульсному блоку питания агрегата. Здесь полупроводниковые компоненты делают свою работу, и синусоида принимает другой вид – импульсные полупериоды. И если на этом этапе происходит утечка пульсирующего тока (не синусоидального), то защитное устройство типа «АС» может не среагировать на нее, и не обесточить поврежденную цепь.
Перед тем, как решить, какое УЗО поставить у себя в квартире, стоит учесть несколько моментов:
- Любое устройство производитель тестирует. В случае с аппаратами типа «АС»: их проверяют только на срабатывание утечек синусоидального тока.
- Производитель дает гарантию на безотказную работу своих устройств категории «АС» только в сетях, где присутствует синусоидальный ток.
- Задача УЗО заключается в отключении неисправного участка при появлении тока утечки, равному току уставки. Причем произойти это должно за безопасный для человека временной промежуток.
- Есть вероятность, что защита типа «АС» среагирует на утечку импульсного тока, но произойдет это с задержкой и от большего значения тока утечки, чем уставка. А это уже весьма опасно для жизни!
Практически любая современная техника оборудована импульсным блоком питания. Присутствие электроники, регулирующей режим работы, время или частоту оборотов мотора, говорит именно о таком оснащении. Как раз такие потребители и нуждаются в защите УЗО типа «А».
О необходимости использования устройств защитного отключения категории «А»
Речь пойдет не о том, как правильно подключить УЗО или автоматы в распределительном щите. Здесь мы приведем аргументы в пользу необходимости установки именно устройств класса «А».
Аргумент №1
Чтобы не быть голословными, начнем с нормативных документов, а именно с ГОСТ Р МЭК 60755-2012, где выложены требования к защитным устройствам.
Есть там интересная таблица В.1, которая демонстрирует зависимость формы тока от электронной схемы потребителя. В левом столбце показана элементарная схема электронной оснастки большинства видов домашней техники. В столбце справа показаны формы дифференциального тока при повреждениях.
Номер схемы
Схема выпрямления и нагрузки и вид повреждения
Нормальная форма тока нагрузки
Форма дифференциального тока при повреждении
5
8
В этом же ГОСТе приводятся следующие рекомендации:
«Применительно к различным формам дифференциального тока необходимо применять следующие типы УЗО:
— УЗО типа АС подходит для обнаружения и отключения дифференциальных токов в электронных цепях, схемы которых представлены в таблице В.1 (8 и 9);
— УЗО типа А подходит для обнаружения и отключения дифференциальных токов в электронных цепях, схемы которых представлены в таблице В.1 (1, 4, 5, 8 и 9);
— УЗО типа В подходит для обнаружения и отключения дифференциальных токов в электронных цепях, схемы которых представлены в таблице В.1 (1 и 9).
Примечание 1 — Однофазное выпрямление и наличие конденсатора в схеме 2 способствуют генерированию опасного постоянного тока повреждения. Такая цепь нежелательна к применению, однако если она применяется, то целесообразно применять способное к обнаружению сглаженного постоянного тока УЗО типа В.
Примечание 2 — Для цепи схемы 9 в таблице В.1 значение периода каждого ряда импульсов может составлять более 0,5 с. Для этого случая могут применяться УЗО типов АС, А и В.»
Как можно наблюдать, выбор в пользу автомата УЗО типа «АС» в большинстве случаев принесет мало пользы, потому что дифференциальный ток при повреждениях не будет форму синусоиды. У производителя ABB есть убедительная формулировка насчет применения таких устройств:
«Они предназначены для использования в установках, где имеются электронные выпрямители и фазоимпульсные регуляторы физической величины (скорости, температуры, интенсивности освещения)».
Это как раз касается нашей бытовой техники, где физические величины регулируются в обязательном порядке. Взять ту же стиральную машину, где скорость вращения барабана меняется в процессе, или температура кондиционера, или духовки.
Аргумент№2
Инструкция на саму технику – вот второй довод, чтобы использовать УЗО типа «А». Для этого достаточно ознакомиться с разделом о способах подключения к электросети. Учтите, что это рекомендации инженеров, которые разработали сей прибор, а они-то уж наверняка знают условия его эксплуатации.
Например, возьмем в руки паспорт посудомоечной машины Bosch. Пиктограмма означает автомат защитного отключения типа «А».
Тестируем узо тип а и ас разница срабатывания
Думаю, в общих чертах всем понятно, какие бывают УЗО по типу срабатывания и в чем разница между устройствами AC и A. Теперь я бы хотел провести небольшое тестирование между этими двумя типами УЗО, чтобы наглядно показать какой тип, на что будет реагировать.
Чтобы спровоцировать работу устройства защитного отключения создадим утечку постоянного пульсирующего тока и посмотрим, как сработают или не сработают наши устройства.
Как создать синусоидальный ток утечки и проверить УЗО в домашних условиях мы уже рассматривали в одной из статей на данном сайте. Источником постоянного пульсирующего тока утечки будет обычный выпрямительный диод, которой установлен практически в каждой электронной технике.
Я купил диод марки 1n5408 и соберу схему с помощью, которой создам пульсирующий ток утечки. На вход диода мы подаем переменное напряжение (синусоидальной формы), а на выходе уже снимаем постоянное пульсирующие. Форма кривой будет иметь вид в виде полуволн синусоиды не изменяющий свое направление. В зависимости от полярности подключения диода (прямое или обратное) через узо будет протекать пульсирующий ток в разных направлениях.
Собираем схему питание – диод – лампочка. Чтобы убедиться в правильности срабатывания меняем полярность диода.
Первым проверим электромеханическое узо типа А марки hager которое как раз таки должно чувствовать такую утечку. Создаем утечку через него с помощью диода и лампочки. Как видим узо сработало.
Чтобы быть уверенным в надежности срабатывания поменяем полярность диода. Как видим, и в этом случае защитное устройство hager справилась с поставленной задачей.
Вторым в нашем эксперименте будет также узо фирмы hager но уже типа АС, которое в теории не должно вообще чувствовать пульсирующий ток утечки. Но на практике оказалось все совсем наоборот и узо хагер типа АС также почувствовало утечки и отключилось.
Причем данный тип УЗО сработал при разных полярностях диода. На первый взгляд может показаться, что между узо тип а и ас разница отсутствует, но на самом деле это не так.
То что в моем случае УЗО хагер типа АС отключилось в обоих вариантах полярности диода говорит наверное о его хорошем качестве (это не реклама). И это совсем не означает, что узо любой другой марки типа АС также отключится. Возможно тот же хагер с типом АС но другого номинала уже не почувствует пульсирующий ток утечки. Поэтому не нужно пренебрегать устройствами типа А. |
Третьим в нашем эксперименте будет электромеханическое узо фирмы IEK. Собираем нашу схему так, чтобы через узо появилась утечка. Как видно из фото защитное устройство IEK не чувствует утечку пульсирующего тока.
То что узо IEK не отключилось не говорит о том, что оно дефектное или плохого качества. Все дело в том, что данное устройство типа АС, о чем свидетельствует маркировка. Теперь я надеюсь вам понятно в разница между узо типа а и ас. Попробуем поменять полярность подключения диода. Как видно в этом варианте узо сработало.
Что такое УЗО?
Для начала отвечу на этот элементарный вопрос. “УЗО” это аббревиатура, которая расшифровывается как “Устройство Защитного Отключения“. УЗО ещё называют так:
- Выключатель дифференциальный (от этих слов происходит аббревиатура “ВД” в названии и на корпусе УЗО),
- Выключатель дифференциального тока (ВДТ),
- Устройство дифференциального тока,
- Выключатель дифференциальной защиты,
- Автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током.
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.
Устройство и принцип работы УЗО
И так для наглядности представим простейшую схему подключения через УЗО лампочки:
Из схемы видно, что при нормальном режиме работы УЗО, когда его подвижные контакты замкнуты, ток I1 величиной, к примеру, 5 Ампер от фазного провода проходит через магнитопровод УЗО, затем через лампочку, и возвращается в сеть по нулевому проводнику, так же через магнитопровод УЗО, при этом величина тока I2 равна величине тока I1 и составляет 5 Ампер.
Согласно закону электромагнитной индукции ток I1 проходя через магнитопровод УЗО создает в нем магнитный поток Ф1 условной величиной равной 5 единиц, в свою очередь ток I2 так же создает в магнитопроводе магнитный поток Ф2 такой же величины равной 5 единиц, но так как направление тока I2 противоположно направлению тока I1, то и создаваемый им магнитный поток Ф2 так же противоположен магнитному потоку Ф1, т.е. магнитные потоки Ф1 и Ф2 направлены встречно по отношению друг к другу и соответственно, при равных значениях входящего и выходящего токов, уравновешивают друг друга, в результате чего суммарный магнитный поток в магнитопроводе равен нулю:
Фсумм= Ф1+ Ф2=5+(-5)=0
Так как суммарный магнитный поток в магнитопроводе отсутствует (равен нулю), во вторичной обмотке ток не индуктируется. Подвижные контакты замкнуты, электрическая цепь включена и находится в нормальном режиме работы.
Теперь представим, что одного из проводов электрической цепи коснулся человек. При этом часть электрического ток начинает протекать через тело человека создавая непосредственную угрозу для его жизни и здоровья:
В такой ситуации часть тока электрической цепи поступающая от фазного провода не будет возвращаться в сеть, а проходя через тело человека будет уходить в землю следовательно ток I2 который будет возвращаться в сеть через магнитопровод УЗО по нулевому проводу будет меньше тока I1 поступающего в сеть, соответственно и величина магнитного потока Ф1 станет больше величины магнитного потока Ф2, в результате чего в магнитопроводе УЗО суммарный магнитный поток уже не будет равен нулю.
К примеру ток I1=6А, ток I2=5,5А, т.е. 0,5 Ампера протекает через тело человека в землю (т.е. 0,5 Ампера — ток утечки), тогда магнитный поток Ф1 будет равен 6 условных единиц, а магнитный поток Ф2 — 5,5 условных единиц тогда суммарный магнитный поток будет равен:
Фсумм= Ф1+ Ф2=6+(-5,5)=0,5 усл. ед.
Возникший суммарный магнитный магнитный поток индуктирует электрический ток во вторичной обмотке который проходя через магнитоэлектрическое реле приводит его в работу, а оно, в свою очередь, размыкает подвижные контакты отключая электрическую цепь.
Проверка работоспособности УЗО осуществляется нажатием кнопки «ТЕСТ». Нажатие данной кнопки искусственно создает в УЗО утечку тока, что должно привести к отключению УЗО.
Схема подключения УЗО.
ВАЖНО! Так как в УЗО отсутствует защита от сверхтоков, при любой схеме его подключения должна быть предусмотрена так же установка автоматического выключателя, для защиты УЗО от токов перегрузки и короткого замыкания.
Подключение УЗО осуществляется по одной из следующих схем, в зависимости от типа сети:
Подключение УЗО с заземлением и без заземления:
Такая схема применяется, как правило, в зданиях со старой электропроводкой (двухпроводной), в который отсутствует заземляющий провод.
Схема подключения УЗО в электросети системы Т N-C-S (когда нулевой проводник разделяется на нулевой рабочий и нулевой защитный):
Схема подключения УЗО в электросети системы Т NS— (когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены):
ВАЖНО! В зоне действия УЗО нельзя объединять нулевой защитный (провод заземления) и нулевой рабочий проводники! Другими словами нельзя в схеме, после установленного УЗО, соединять между собой рабочий ноль (синий провод на схеме) и провод заземления (зеленый провод на схеме).
Как выбрать УЗО? Типы и характеристики УЗО.
Что бы правильно подобрать УЗО и исключить возможность ошибки воспользуйтесь нашим онлайн калькулятором расчета УЗО по мощности.
УЗО выбирается по его основным характеристикам. К ним относятся:
- Номинальный ток — максимальный ток при котором УЗО способно длительно работать не теряя свою работоспособность;
- Дифференциальный ток — минимальный ток утечки при котором УЗО произведет отключение электрической цепи;
- Номинальное напряжение — напряжение при котором УЗО способно длительно работать не теряя свою работоспособность
- Тип тока — постоянный (обозначается «-«) или переменный (обозначается «~»);
- Условный ток короткого замыкания — ток который кратковременно может выдержать УЗО до момента пока не сработает защитная аппаратура (предохранитель или автоматический выключатель).
Выбор УЗО основывается на следующих критериях:
— По номинальному напряжению и типу сети: Номинальное напряжение УЗО должно быть больше либо равно номинальному напряжению защищаемой им цепи:
Uном. УЗО⩾Uном. сети
При однофазной сети требуется двухполюсное УЗО, при трехфазной сети — четырехполюсное.
— По номинальному току: согласно пункта 7.1.76. ПУЭ использование УЗО в групповых линиях, не имеющих защиты от сверхтока, без дополнительного аппарата, обеспечивающего эту защиту не допускается, при этом необходима расчетная проверка УЗО в режимах сверхтока с учетом защитных характеристик вышестоящего аппарата, обеспечивающего защиту от сверхтока.
Из сказанного выше следует, что перед УЗО должен стоять аппарат защиты (автоматический выключатель или дифференциальный автоматический выключатель) именно по току этого вышестоящего аппарата защиты необходимо выбирать номинальный ток УЗО исходя из условия, что номинальный ток УЗО должен быть больше либо равен номинальному току установленного до него аппарата защиты:
Iном. УЗО⩾ Iном. аппарата защиты
При этом рекомендуется что бы номинальный ток УЗО был на ступень больше номинального тока вышестоящего аппарата защиты (например если перед УЗО установлен автомат на 25 Ампер УЗО рекомендуется ставить с номинальным током 32 Ампера)
Справочно — стандартные значения номинальных токов УЗО: 4А, 5А, 6А, 8А, 10А, 13А, 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А и т.д.,
— По дифференциальному току:
Дифференциальный ток — это одна из главных характеристик УЗО которая показывает при какой величине тока утечки УЗО отключит цепь.
В соответствии с пунктом 7.1.83. ПУЭ: Суммарный ток утечки сети с учетом присоединяемых стационарных и переносных электроприемников в нормальном режиме работы не должен превосходить 1/3 номинального тока УЗО. При отсутствии данных ток утечки электроприемников следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки сети — из расчета 10 мкА на 1 м длины фазного проводника. Т.е. дифференциальный ток сети можно рассчитать по следующей формуле:
ΔIсети=((0.4*Iсети)+(0.01*Lпровода))*3, миллиАмпер
где: Iсети — ток сети (рассчитанный по формуле выше), в Амперах; Lпровода — общая длина проводки защищаемой электросети в метрах.
Рассчитав ΔIсети принимаем ближайшее большее стандартное значение дифференциального тока УЗО ΔIУЗО:
ΔIУЗО⩾ΔIсети
Стандартными величинами дифференциального тока УЗО являются: 6, 10, 30, 100, 300, 500мА
Дифференциальные токи: 100, 300 и 500мА применяются для защиты от пожаров, а токи : 6, 10, 30мА — для защиты от поражения человека электрическим током. При этом токи 6 и 10мА применяются, как правило, для защиты отдельных потребителей и помещений с повышенной опасностью, а дифференциальный ток 30мА подходит для общей защиты электросети.
В случае если УЗО необходимо для защиты от поражения электрическим током, а по произведенному расчету ток утечки составил более 30мА необходимо предусмотреть установку нескольких УЗО на разные группы линий, например одно УЗО для защиты розеток в комнатах, а второе для защиты розеток в кухне, снизив тем самым мощность проходящую через каждое УЗО и как следствие снизив ток утечки сети, т.е. в таком случае расчет необходимо будет производить для двух или более УЗО которые будут установлены на разные линии.
— По типу УЗО:
УЗО бывают двух типов: электромеханическое и электронное. Принцип работы электромеханического УЗО мы рассматривали выше, его основным рабочим органом является дифференциальный трансформатор (магнитопровод с обмоткой) который сравнивает величины уходящего в сеть тока и тока возвращающегося из сети, а в электронном эту функцию выполняет электронная плата для работы которой необходимо напряжение.
Представим ситуацию: по какой-то причине «пропал» ноль (например отгорел нулевой проводник), при этом если в сети установлено электронное УЗО его электронная плата обесточится и в случае, если человек коснувшись фазного провода попадет под напряжение данное УЗО не сработает, электромеханическое же УЗО сохранит свою работоспособность даже в случае отсутствия напряжения и отключит электрическую цепь, поэтому предпочтительнее использовать именно электромеханическое УЗО.
Типы УЗО и дифавтоматов по роду тока утечки
В схемах используются разные виды токов, потому и УЗО бывают различных классов:
- тип АС. Пока еще наиболее распространены в жилых зданиях и стоят дешевле аналогов. Они рассчитаны на утечки переменного синусоидального тока. На таком токе работает большинство бытовых электроприемников. На корпусе УЗО класса АС наносят обозначение «~»;
- тип А. Распознает утечки не только переменного синусоидального, но и пульсирующего постоянного тока. Аналоги класса АС на такие утечки не реагируют. В последнее время пульсирующий постоянный ток применяется во все большем количестве бытовых приборов: стиральные машины, индукционные плиты и варочные поверхности, компьютеры, телевизоры, DVD-проигрыватели, новые модели электроинструмента, светильники с регулировкой яркости. В них применяются импульсные блоки питания (компьютеры и пр.) либо осуществляется регулировка мощности, путем отсечения части синусоиды тиристорным или симисторным преобразователем (светильники, электроинструмент). Из-за увеличения числа таких потребителей рекомендуется в бытовых электросетях вместо класса АС применять аппараты класса А. К тому же они более надежны, а стоят всего на 20-30% дороже;
- тип В. Способно реагировать на утечки тока всех форм: синусоидального, выпрямленного пульсирующего и постоянного. Такие аппараты применяются на промышленных предприятиях, приобретать их для установки в квартире или частном доме нецелесообразно.
В руководстве по эксплуатации к стиральным машинам и индукционным плитам производители прямо указывают, что устройство требуется подключать через УЗО типа А.
Разновидности по выдержке времени
От обычно УЗО требуется как можно более быстрое отключение при обнаружении утечки тока. Современные аппараты срабатывают за 0,02 – 0,03 сек. Но есть специальные модели, срабатывающие с намеренной задержкой по времени. Их называют селективными.
Селективное УЗО применяют как подстраховку обычных, контролирующих разные розеточные группы. Оно устанавливается на вводе, до разветвления на группы.
Принцип действия состоит в следующем:
- пока обычные УЗО функционируют нормально, они в случае утечки тока срабатывают раньше селективного, так что без питания остается только одна розеточная группа;
- при выходе из строя одного из обычных УЗО и утечке тока в его группе, сработает селективное.
В квартирах все потребители объединены в одну группу, соответственно, применяется одно обычное и устанавливать селективное нет смысла.
Здесь для подстраховки достаточно установить еще одно обычное. К разделению на группы прибегают при устройстве проводки в частных домах, например, по группе на этаж.
Существует две разновидности устройства с выдержкой по времени:
- тип S. Срабатывает в периоде 0,15-0,5 сек. Литера «С» проставляется после указания уставки тока утечки, например, «100С»;
- тип G. Срабатывает через 0,06-0,08 сек.
Выбор УЗО по уставке тока утечки и номинальному току
Уставка тока утечки — главная характеристика устройства. Это минимальная величина утечки тока, вызывающая срабатывание аппарата. По этому параметру УЗО делятся на два вида.
К первому виду относятся устройства, защищающие от поражения электротоком:
- 6 мА. Американский и европейский стандарт. У нас не применяются, поскольку требовательны к качеству проводки;
- 10 мА. Через них подключаются розетки и электроприемники в помещениях с повышенной влажностью (ванные, бассейны, бани, сауны);
- 30 мА. Для розеток и приборов в сухих помещениях.
Ко 2-му типу относятся противопожарные УЗО, имеют меньшую чувствительность:
В электрической цепи всегда присутствуют нормальные утечки (дефекты в изоляции, места соединений и пр.) и они тем выше, чем больше длина цепи. Потому нет смысла ставить УЗО чувствительностью 10 или 30 мА, к примеру, на вводе в здание — оно постоянно будет срабатывать.
Сеть объекта разбивают на группы и в каждую устанавливают УЗО с требуемой чувствительностью. На вводе в здание устанавливают устройство с меньшей чувствительностью и задержкой срабатывания (об этом ниже) — для подстраховки. Другая важная характеристика, как у всех электроприборов вообще, — номинальный ток. Зависит от нагрузки, включаемой в цепь.
Дело в том, что при относительно небольших перегрузках, обычные бытовые автоматические выключатели класса В отключаются далеко не сразу. Время их срабатывания может достигать 60 мин, когда нагреется биметаллическая пластина теплового расцепителя.
Если УЗО рассчитано на тот же номинальный ток, оно в течение этого времени будет работать с перегрузкой, что приведет к выходу из строя.
Рекомендуется выбирать УЗО с номинальным током на ступень выше, чем у защищающего данную группу автоматического выключателя.
Классификация по числу полюсов
Выпускается два вида УЗО для разных типов электрических сетей, отличаются они конструктивно — числом полюсов:
- двухполюсные (2Р). Предназначены для использования в 1-фазной сети. С каждой стороны имеется по две клеммы — для включения в фазу и нейтраль;
- четырехполюсные (4Р). Применяются в 3-фазных сетях. С каждой стороны имеется по 3 клеммы для фазных проводников (фазы А, В и С) и по одной — для включения в нейтраль. Четырехполюсные устройства способны работать и в 1-фазной сети, если, например, 3-фазное подключение пока только планируется.
Выбор по типу установки
Аппараты выпускаются в двух исполнениях:
- модульные. Снабжены конструктивными элементами для установки на DIN-рейку, монтируются в распределительном щите. Обычно обслуживают группу из нескольких розеток;
- переносные. Менее распространенный вариант. Включается в розетку, после чего к нему подводят электроприбор. Также оно может выполняться в виде удлинителя.
Итак, 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.
Дифавтомат — аппарат, сочетающий в себе функции УЗО и автоматического выключателя — стоит дороже отдельных приборов, но занимает меньше места в щите. Дифавтомат лучше выбирать с индикатором, помогающим определить, какая именно часть сработала — УЗО или автомат.
Видеообзор
О типах УЗО и правилах выбора в видео:
Характеристики и время срабатывания УЗО — как выбрать — схема — подключение
Отличия дифавтомата от УЗО: выбираем устройство защиты по задачам и бюджету
Однофазные автоматические выключатели: Как выбрать автомат, характеристики, таблица мощности
Что такое УЗО: принцип действия устройства, причины его отключения
Срабатывает УЗО при подключении нуля без нагрузки
Как правильно выбрать УЗО по мощности: разновидности аппаратов + как подобрать
УЗО тип А и АС
Чаще всего в быту используются УЗО тип А и АС, отличающиеся друг от друга параметрами и техническими характеристиками. Зная их основные свойства, очень легко сделать правильный выбор для определенной нагрузки, установленной в электрической сети. Если же выбор устройства защитного отключения делается без учета параметров, то вполне возможно, что устройства с одинаковыми номиналами будут работать совершенно по-разному, или в определенных условиях они вообще не сработают.
Прежде чем рассматривать разницу между типами А и АС необходимо хотя-бы в общих чертах представлять себе полную классификацию защитных устройств. По роду утечки тока и другим показателям все УЗО делятся на разные категории, каждая из которых предназначена для определенных условий эксплуатации.
Типы УЗО
Классификация устройств защитного отключения осуществляется в соответствии с их предназначением и техническими характеристиками. У них может быть или отсутствовать встроенная защита от сверхтоков. В первом случае они будут относиться уже к дифференциальным автоматам, а во втором случае – к категории обычных устройств. Различные модели оборудуются тепловыми и электромагнитными расцепителями. Они обеспечивают защиту от перегрузок и коротких замыканий.
Каждое защитное устройство отличается способом управления. Среди них существуют УЗО, функционально зависящие от напряжения и относящиеся к типу электронных. Когда напряжение исчезает, они автоматически размыкают силовые контакты с выдержкой или без выдержки времени. При появлении напряжения, в одних моделях происходит повторное автоматическое замыкание контактов главной цепи, а другие УЗО остаются отключенными. Этим приборам для отключения требуется энергия, поступающая либо от внешнего источника, либо от имеющейся сети. В связи с этим они менее востребованы, поскольку при обрыве питающего провода становятся неработоспособными. Кроме того, существуют устройства, в которых силовые контакты не размыкаются при отсутствии напряжения.
Читайте также:
Как проверить дифавтомат
Другой тип УЗО – электромеханические – функционально не зависят от питающего напряжения. Выполнение защитных функции, в том числе и отключение происходит за счет дифференциального тока, являющегося источником энергии.
Устройства защитного отключения могут устанавливаться стационарно или использоваться в переносном варианте и подключаться с помощью шнура. В качестве примера можно привести УЗО-вилка тип А. Она включается в розетку с заземляющим контактом, кнопкой ТЕСТ, номинальным рабочим током 16 А и дифференциальным – 30 мА. В зависимости от количества полюсов и токовых путей, УЗО могут быть двух- или четырехполюсными, с двумя или четырьмя защищенными полюсами. Реже выпускаются устройства с тремя полюсами, защищенные от сверхтоков.
У разных моделей отличаются условия функционирования. Например, УЗО класса А реагируют на переменный синусоидальный дифференциальный ток и на постоянный пульсирующий дифференциальный ток. Они могут нарастать медленно или возникать скачкообразно. УЗО типа АС реагируют только на переменный дифференциальный ток, также нарастающий медленно или скачкообразно. Другие типы УЗО реагируют на различные виды дифференциальных токов с собственными параметрами и характеристиками. Прочие виды защитных устройств имеют дополнительную классификацию, облегчающую выбор нужной аппаратуры. Однако основными типами являются А и АС, отличающиеся по многим позициям.
Разница УЗО типа А и АС
Различие между этими защитными устройствами заключается в реакции на те или иные типы утечек дифференциальных токов. Во всех электрических сетях используется переменный ток с частотой 50 Гц. Однако, ток утечки не всегда бывает переменным, он может быть и постоянным в зависимости от характера повреждений. Чтобы определить разницу между УЗО АС или А необходимо определить, на какие параметры тока реагирует каждое устройство.
Читайте также:
Противопожарное УЗО
Например, УЗО типа АС реагирует лишь на переменные синусоидальные токи утечки. Они возникают в результате повреждения изоляции в бытовых приборах и попадания фазы на корпус. Данное УЗО имеет обычную конструкцию и получило наиболее широкое распространение. На корпусе имеется маркировка в виде синусоиды.
Защитное устройство типа А обладает более широкими возможностями. Оно реагирует на утечку не только переменного, но и постоянного пульсирующего тока. Если выбирать УЗО АС или А, следует помнить, что последний вариант обладает более высокой чувствительностью. Поэтому их стоимость немного выше, чем у типа АС.
Для того чтобы понять работу УЗО тип А нужно знать причины возникновения постоянного пульсирующего тока, поскольку переменный ток вопросов не вызывает. Прежде всего это связано с наличием в бытовой технике различных проводников – диодов, тиристоров, преобразователей и других. При выполнении ремонта под напряжением можно случайно коснуться токоведущих частей. Возникает утечка постоянного тока, например, через блок питания из-за поврежденной вторичной коммутации. Такую утечку УЗО типа АС может не почувствовать и пропустить. Поэтому в технической документации оборудования нередко сразу указывается необходимость подключения УЗО класса А.
УЗО тип АС или А: разница срабатывания при утечке
Характеристики и время срабатывания УЗО — как выбрать — схема — подключение
Отличия дифавтомата от УЗО: выбираем устройство защиты по задачам и бюджету
Мультиметр: назначение, виды, обозначение, маркировка, что можно измерить мультиметром
Как правильно выбрать УЗО по мощности: разновидности аппаратов + как подобрать
Почему выбивает УЗО: причины срабатывания, неисправности и способы их устранения