УЗО применяется для комплектации вводно-распределительных устройств (ВРУ), распределительных щитов (РЩ), групповых щитков (квартирных и этажных), а также для защиты отдельных потребителей электроэнергии. Применение УЗО целесообразно и оправдано по социальным и экономическим причинам в электроустановках всех возможных видов и самого различного назначения. На сегодняшний день УЗО – основное устройство защиты в электрических цепях. УЗО бывают со встроенной защитой от сверхтоков - дифференциальные автоматы. Собственно это УЗО и автомат в одном корпусе.

Давайте рассмотрим принцип действия. УЗО сравнивает ток, проходящий по фазному проводнику (L) с током, протекающим по нулевому проводнику (N). Если изоляция электропроводки не повреждена и электроприбор полностью исправен, то эти токи должны быть равны. При возникновении в цепи тока утечки значение фазного (L) и нулевого (N) тока становиться разным. УЗО регистрирует это изменение и сравнивает его с номинальным током утечки УЗО. Если ток утечки в цепи больше номинального - реле УЗО срабатывает на отключение питания защищаемой цепи.

Говоря проще, при прикосновении человека к токоведущим частям через него начинает проходить ток. УЗО моментально зарегистрирует утечку в сети и отключит опасный проводник от напряжения. Точно такой же эффект произойдет при пробое или нагреве изоляции до критической температуры. УЗО отключит питание до начала возгорания электропроводки.

Основная характеристика УЗО - номинальный отключающий дифференциальный ток или ток утечки. Данное значение показывает величину дифференциального тока, указанное изготовителем, при котором УЗО должно срабатывать при заданных условиях. Номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО выбирается из следующего ряда: 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА.

УЗО бывают типа А или АС. УЗО типа АС маркируются синусоидой в прямоугольнике. Они реагируют только переменный дифференциальный ток. В быту применяются приборы, использующие одновременно переменный и постоянный ток - аудио-видео техника, компьютеры, стиральные машины. УЗО типа АС сильно теряет чувствительность в среде постоянного тока, что ведет к увеличению риска поражения человека электрическим током. Именно для таких приборов целесообразнее применять УЗО типа А. Они стоят дороже, но реагируют как на переменный, так и на постоянный дифференциальный ток. Исходя из всего вышесказанного, для квартиры или коттеджа нужно использовать УЗО класса А. В европейских странах, последние несколько лет, ведется повсеместная замена УЗО типа АС на тип А. Устройства обоих классов выпускаются в обычном и селективном исполнении S или G. Они отличаются наличием задержки срабатывания, необходимой для срабатывания других устройств защиты. Обычно устанавливаются на вводе. УЗО с индексом S имеют задержку срабатывания от 0,13 до 0,5 с. С индексом G — меньшую выдержку.

 По схеме срабатывания УЗО бывают электромеханические и электронные. Электромеханические УЗО не зависят от напряжения питания. Источником энергии для их срабатывания служит сам дифференциальный ток, на которое оно реагирует. Электронные УЗО требуют питания от контролируемой или внешней электросети. Они более дешевые, но менее надежные. Из строя может выйти электронная схема или произойти обесточивание УЗО. Например, при обрыве нулевого проводника, в цепи до УЗО по направлению к источнику питания. В этом случае электронное УЗО не работает. Для проверки работоспособности на УЗО есть кнопка ТЕСТ. При нажатии на нее УЗО имитирует утечку тока. Работоспособное УЗО должно моментально отключить питание. Подобную проверку рекомендуется производить один раз в месяц.

Номинальное напряжение УЗО - значение напряжения, установленное изготовителем для заданных условий эксплуатации, при котором обеспечивается его работоспособность. Обычно 220 или 380 В. Равенство напряжения в сети и номинального напряжения УЗО очень важно для электронных УЗО. От этого сильно зависит его работоспособность. Номинальный ток — ток, который УЗО может проводить в продолжительном режиме работы. Номинальный ток УЗО выбирается из ряда: 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А. Для дифференциального автомата это еще и номинальный ток автоматического выключателя в составе УЗО. Номинальный ток дифференциальных автоматов выбирается из ряда: 6,8,10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100, 125 А.

Одним из показателей качества УЗО является номинальный условный ток короткого замыкания. Указанное значение этого параметра проверяется при сертификационных испытаниях устройства. Смысл испытания заключается в определении термической и электродинамической стойкости изделия при протекании сверхтоков. Такие токи могут возникнуть при коротком замыкании в сети. Автомат, защищающий сеть, сработает на отключение, но это произойдет через 10 мс. За это время УЗО будет находиться под воздействием сверхтока. Если УЗО за эти 10 мс сохраняет работоспособность – его качество считается высоким. Значения номинального условного тока короткого замыкания стандартизованы и равны: 3000, 4500, 6000 и 10000 А. Для УЗО с задержкой срабатывания предъявляются повышенные требования к току короткого замыкания. Их устанавливают на вводе и они находятся под воздействием сверхтока более продолжительное время.

Для защиты человека от поражения электротоком применяют УЗО с током утечки 6,10 и 30 мА. Такое значение тока выбрано не случайно. В приведенной ниже таблице описано воздействие переменного тока на человека.   

Из таблицы видно, что ток выше 30 мА опасен для человека. Для защиты электропроводки от возгорания применяют УЗО на 100-500 мА. Данный дифференциальный ток возникает при перегреве изоляции, но он недостаточен для начала её возгорания.

Для экономии в квартирах устанавливают одно УЗО с номинальным током 30 мА. Но в данном варианте при срабатывании УЗО обесточивается вся квартира, и определить место утечки будет очень сложно. Идеальный вариант – установка на каждую линию потребителей своего собственного УЗО. Например: линии розеток, освещения, ванная комната, электроприборы большой мощности. В первую очередь УЗО устанавливают на участки с наибольшей вероятностью поражения людей электрическим током при прикосновении к токоведущим частям электрооборудования: розеточные группы, ванные, душевые комнаты, стиральные машины, помещения с повышенной опасностью поражения током и т.п. На каждую группу помимо УЗО необходимо поставить автомат с номинальным током равным или на ступень меньшим, чем у УЗО. Например, для УЗО с номинальным током 40А можно поставить автомат на 40А. Но рекомендуется установить автомат на 32А. Такое требование можно объясняется простым примером. Если вы установите на УЗО с номинальным током 40А автомат на 40А, то при протекании рабочего тока 45-50А автомат сработает в течение одного часа. Всё это время УЗО будет находиться под нерасчитанной на него нагрузкой. Вместо автомата и УЗО вы можете установить дифференциальный автомат. В этом случае номинальный ток УЗО и автоматов будут совпадать.

При установке нескольких УЗО на пути от ввода в квартиру до потребителя номинальный ток утечки каждого последующего УЗО должен уменьшаться. Например, на вводе в квартиру стоит первое УЗО для защиты от возгорания электропроводки с током в 100 или 300 мА. На отдельные группы потребителей, для защиты человека, нужно ставит УЗО в 30 мА, в общей схеме оно будет вторым. Если на какой-то потребитель устанавливается третье УЗО, то его ток должен быть 10 или 6 мА. Выполнение данного правила приведет к срабатыванию УЗО самому близкому к месту утечки, а остальные потребители будут под напряжением.

В настоящее время в России в эксплуатации находятся как старые электроустановки с системой заземления TN-C, так и новые, с системой заземления TN-C-S. При монтаже УЗО необходимо провести исследование системы заземления и выполнить разделение нулевого рабочего (N) и нулевого защитного проводников (PE) в зоне защиты УЗО. В сети с напряжением 220В устанавливают двухполюсные УЗО с двумя защищенными полюсами на фазный и нулевой проводник. Для трехфазных сетей с напряжением 380В применяются четырехполюсные УЗО с четырьмя защищенными полюсами. Схема установки всегда нарисована на УЗО. После установки токоведущие части должны быть недоступны для прикосновения человека. Степень защиты УЗО в нормальных условиях эксплуатации должна соответствовать классу IР20. Некоторые УЗО выпускаются повышенного класса защиты. Например, IP25 или IP40. При установке УЗО в особых климатических условиях его помещают в защитный кожух.

При ошибочном монтаже УЗО не будет выполнять свою функцию или будут постоянные ложные срабатывания. Самой часто встречающейся ошибкой является подключение к УЗО нагрузки, в цепи которой имеется соединение нулевого рабочего проводника (N) с открытыми проводящими частями электроустановки или соединение с нулевым защитным проводником (РE). Например, вы случайно соединили нулевой рабочий (N) и защитный проводник (PE) при монтаже розетки. Ложное срабатывание УЗО может возникнуть из-за того, что УЗО воспринимает ток нагрузки как ток утечки. Такая ситуация может возникнуть в следующих случаях: - объединения, в зоне защиты УЗО, нулевых рабочих проводников (N) различных УЗО; - при подключении нагрузки к нулевому рабочему проводнику (N) до УЗО; - при подключении нагрузки к нулевому рабочему проводнику (N) другого УЗО; При использовании четырехполюсных УЗО, рассчитанных на работу в трехфазной цепи, в однофазной сети нужно внимательно изучить внутреннюю схему УЗО. Иначе оно может просто не выполнять свою функцию. Ложное срабатывание может возникнуть из-за самого УЗО, поэтому лучше сразу установить импортное. Хоть оно и дороже, но на своих нервах и здоровье лучше не экономить.

В процессе эксплуатации, рано или поздно, УЗО сработает. Что же в этом случае делать?
Первым делом нужно определить вид неисправности в электроустановке. Для этого первым делом включаем УЗО. Если оно включилось - в системе имело место кратковременная утечка тока на землю вызванная временным нарушением изоляции. Необходимо проверить изоляцию и произвести проверку УЗО нажатием на кнопку ТЕСТ. Если при включении УЗО происходит моментальное срабатывание – неисправность в электроустановке постоянная или просто УЗО вышло из строя.

В данном случае выполняем следующий порядок действий:

• Отключаем все автоматические выключатели групповых цепей, защищаемых УЗО. При этом обязательным условием является расцепление нулевого рабочего проводника (N). Возможно, у вас стоят одно или трехполюсные автоматы, размыкающие только фазу. Учитывая возможность утечки тока с нулевого рабочего проводника (N), для обнаружения неисправности вам потребуется отсоединить все нулевые рабочие проводники от сборной шины.
• Включаем УЗО.
  Если УЗО включилось, то нажимаем кнопку ТЕСТ. Отключение УЗО говорит о его исправности. Следовательно, в зоне защиты УЗО присутствует утечка. В противном случае неисправно УЗО или неисправна изоляция в месте установки УЗО.
• По очереди включаем автоматические выключатели.
  Если УЗО сработает при включении определенного автомата, то в его цепи имеется повреждение изоляции.
• Отключаем все потребители электроэнергии в неисправной цепи.
  
• Включаем УЗО.
  Если УЗО включается – ищем неисправность в отключенных потребителях электроэнергии. Если нет – неисправность в изоляции электропроводки.
• Для поиска неисправного потребителя по очереди включаем их в сеть.
  Определяем неисправный потребитель по срабатыванию УЗО.
• После отключения неисправного потребителя мы подключаем все потребители и включаем УЗО. Убеждаемся, что оно не срабатывает.
• Проверяем УЗО нажатием на кнопку ТЕСТ.

Купить низковольтное оборудование со скидкой (УЗО, автоматы, блоки дифф.защиты, вольтметры и амперметры, электросчетчики и др.)
Основной ассортимент от ведущих производителей ABB, Schneider Electric, Legrand, Hensel предлагает компания Элевел.