Принцип работы УЗО

Защитная автоматика – неотъемлемая часть современных электрических сетей, учитывая опасность, которую в себе несет электричество, без нее построение электрических сетей просто невозможно. Всем известны автоматические выключатели, пришедшие на смену плавким электрическим пробкам, они защищают электрическую проводку от возгораний при превышении токовых нагрузок и коротких замыканиях, однако они абсолютно бесполезны для защиты человека от случайных электротравм. Кроме того автоматическому выключателю «не под силу» защитить от утечек электрического тока, которые могут оказаться причинами пожара.

Для эффективной защиты от этих опасностей применяют УЗО (устройство защитного отключения) – специальное устройство, приводящее к защитному отключению при появлении в сети дифференциальных токов, за что УЗО получило второе название выключатель дифференциальный. Имея совершенно иное предназначение, это устройство нисколько не заменяет автоматические выключатели, поэтому используется только в паре с последними. Правда, допустимо использование дифференциальных автоматов, приборов объединяющих в себе функции обоих приборов.

Устройство и принцип действия УЗО

На сегодняшний день существуют различные типы устройств защитного отключения, по принципу работы которые принято делить на электронные и электромеханические. Несмотря на развитие электроники, надежность электронных УЗО оставляет желать лучшего, кроме того в отличие от электронного аналога электромеханическое УЗО не нуждается во внешнем питании, поэтому соревнование по спросу выигрывают проверенные временем дифференциальные электромеханические выключатели.

В исправных электросетях ток фазных и нулевых проводов одинаков, появление разностных или дифференциальных токов может быть вызвано только нештатной ситуацией:

• нарушена изоляция проводов электропроводки (старение, механическое повреждение);
• пробой изоляции фазных проводников бытовых электрических приборов;
• случайное прикосновение человека к оголенным токоведущим проводам.

Причин появления дифференциальных токов может быть много, но задача УЗО – отключать электрическую сеть от вводных цепей, как только их значения превысят ток уставки, на который прибор рассчитан.

Функционально все УЗО представлены следующими составляющими:

• дифференциальным трансформатором, определяющим наличие токов утечки;
• расцепителем, позволяющим отключить нагрузку в результате срабатывания реле;
• механизмом срабатывания и включения;
• тестирующей частью.

Определение дифференциальных токов лежит в обязанностях дифференциальных трансформаторов. У приборов, предназначенных для работы в однофазных сетях, трансформатор имеет три обмотки. Две из них находятся в цепях нулевых и фазных проводников, третья включена в цепь управления расцепителем.

При совпадении величин тока во встречных обмотках наводится одинаковое электромагнитное поле противоположного знака, поэтому суммарное магнитное поле в магнитопроводе равно нулю и напряжение на управляющей обмотке трансформатора отсутствует. При появлении токов утечки магнитные поля индуцируемые обмотками начинают отличаться, и возрастающий суммарный магнитный поток приводит к срабатыванию УЗО, при превышении тока уставки.

Значения дифференциальных уставок зависят от предназначения защитных автоматов:

• для защиты человека выбираются УЗО по току утечки 10 или 30 мА;
• для противопожарных УЗО ток утечки составляет 100 или 300 мА.

Обычно противопожарное устройство устанавливается на входе, а УЗО защиты – на каждую из групп. Причем 10 мА устанавливается на ванную комнату, а 30 мА на остальные помещения. Для корректной работы системы рекомендовано применение селективных УЗО.

Исправность УЗО периодически проверяется нажатием кнопки «Тест».