Как работает УЗО: принцип работы на примере

Безопасность в использовании электроэнергии в быту всегда являлась приоритетным направлением инженерной мысли. Пробки, автоматические выключатели, устройства защитного отключения – все это служит нашей безопасности. Однако, люди часто задают вопрос: как работают УЗО, и зачем тогда нужны автоматы?

Друзья приветствую всех на сайте «Электрик в доме». В данной статье я хочу рассмотреть вопрос работоспособности устройств защитного отключения, здесь на подробном примере мы рассмотрим, принцип работы устройства защитного отключения и почему так важна их установка.

установка УЗО_ustanovka UZO

Для начала вспомним, с какой целью в квартирах, домах и производственных помещениях устанавливают автоматы. Прежде всего, чтобы предотвратить последствия короткого замыкания. Еще автомат реагирует на перегрузки электросети. Однако, в случае удара током человека, автоматы не отреагируют, поскольку для них эта утечка “незначительна”.

Причины, по которым людей бьет током, когда этого никто не ждет, бывают разные. Оголенные провода, пробои на корпус и так далее. Провода становятся оголенными при нарушении изоляции оболочки кабеля: где-то они перетерлись, где-то просто осыпалась изоляция от старости электропроводки. Также не стоит забывать о детской любознательности: она может привести к печальным последствиям, особенно если засунуть в розетку что-нибудь металлическое.

Всё это вызывает утечку тока. Нарушение целостности изоляции провода, помимо того, что вы можете получить удар током, также может стать причиной замыкания и возгорания. УЗО как раз и создано, чтобы предотвращать такие ситуации.

Для чего нужно УЗО

Как работает УЗО и зачем оно ответ простой: для того, чтобы максимально защитить от поражения током, и спасти вашу жизнь.

Меня как часто спрашивают: какое напряжение смертельно для человека? Тут надо понимать следующее: даже невысокое напряжение опасно для вашей жизни, определяющим фактором является сила тока и продолжительность ее воздействия. Для смертельного исхода достаточным будет сила тока около 0.08 ампер (80 мА).

А вот при воздействии тока силой в 0.05 ампер (50 мА) человек не сможет сам оторваться от электропровода. Автомат, установленный в электрощитке, на такие величины никак не отреагирует.

На каком принципе работает УЗО

Устройство защитного отключения следит за тем, чтобы вернулось столько же тока, сколько ушло. Если вернулось меньше – УЗО срабатывает. Более подробно указано на картинке, где имеются следующие обозначения:

  1. 1. I1 – уходящий ток к потребителю
  2. 2. I2 – приходящий ток от потребителя
  3. 3. I1 = I2 – обязательное условие для нормальной работы электропроводки, если этого равенства нет, значит проводка смонтирована неверно, где-то имеются повреждения и т.д.

ток на входе и выходе УЗО_tok na vhode i vyhode UZO

УЗО в сети с заземлением

Начнем сначала. Если человек одновременно схватился и за фазу и за ноль (пальцы в розетке, два оголенных конца электропроводки), то будет поздно что-либо предпринимать. Когда человек случайно касается неисправного электроприбора, по корпусу которого “гуляет” опасное напряжение, то ток протекает через тело человека, и уходит в землю (мокрый пол, и т.д.).

Чтобы избежать этой ситуации, производители электроприборов специально подключают к корпусам отдельный провод – заземление. Как правило, этот провод желто-зеленого цвета. Именно по нему, в случае чего, побежит ток.

Как работает УЗО? Устройство защитного отключения может помочь при неисправности электроприбора. Принцип его работы следующий:

  • 1. Питание полностью проходит через УЗО
  • 2. УЗО сравнивает ток на “входе” и “выходе”

Чтобы было понятно приведем пример. Вас поставили около двери, чтобы вы следили за количеством входящих и выходящих людей. Вы видите, что в комнату вошло 5 человек, а вышло только 4. Значит, один остался где-то в комнате. По инструкции вы должны вызвать охрану, потому-что количество выходящих людей меньше, чем входящих. Так вот, в данном примере вы играете роль устройства защитного отключения, входящие в комнату люди – ток из УЗО, уходящий к потребителю, те, кто вышли с комнаты – ток, возвращающийся в УЗО, а тот пятый человек, который остался в комнате – ваша утечка тока. Ваш вызов охраны – и есть срабатывание УЗО.

как работает УЗО в сети 220 В_kak rabotaet uzo v seti 220v

Важно! УЗО не защитит, если одной рукой взяться за фазу, а другой за ноль. Оно подумает, что вы – обычная нагрузка, например, чайник. А УЗО защищает от следующего:

  1. 1. Замыкание в результате неисправности на корпус бытовой техники
  2. 2. Неправильный монтаж электропроводки
  3. 3. Непредусмотренные ситуации с заземлением

Пробой на корпус наиболее часто возникает в той технике, в которой используются нагревательные элементы (ТЭНы). Вспоминается случай, когда соседка пожаловалась на то, что при стирке ее стиральная машина (полу-автомат) бьет током. Осмотр показал, что на стиральной машине, была повреждена изоляция проводов, и ток утекал по проводу прямо в воду. После устранения самой неисправности, в целях предотвращения несчастных случаев, в электрощиток хозяйки на всех линиях было установлено УЗО.

обмотка и реле УЗО_obmotka i rele UZO

устройство защитного отключения_ustrojstvo zashhitnogo otkljuchenija

Неправильный монтаж электропроводки тоже может таить опасность. Несмотря на то, что соединять провода скрутками уже запрещено, находятся “мастера”, которые замуровывают скрутку в невысохшую штукатурку, либо в то место, где стена по каким-либо причинам мокнет. Тогда ток будет убегать из скрутки в стену, а УЗО будет срабатывать до тех пор, пока причина не будет найдена и устранена.

Если ваши соседи проводили эксперименты с заземлением, то вас может ожидать сюрприз. Например, у вас имеется стиральная машина подключенная к трубам шлангом с металлической оплеткой, и она начинает биться током. В таких случаях необходимо вызвать опытного электрика, чтобы он устранил возникающую ситуацию на месте.

Некоторые люди утверждают, что УЗО лучше не ставить, поскольку оно постоянно выбивает без причины. Помните: без причины устройство защитного отключения не сработает, если оно сработало – значит на то имеется веская причина, которую необходимо устранить. Если электрик, которого вы вызвали, утверждает, что оно выбивает просто так, то вызывайте другого, поскольку первый либо не хочет, либо не умеет найти причины и утечку тока.

Важно! УЗО всегда ставится в паре с автоматом.

Работает ли УЗО без заземления

Теперь ответим на вопрос: работает ли УЗО без заземления, и надо ли в таком случае его устанавливать?

Если отдельной системы заземления нет, то устройство защитного отключения все-равно следует установить.

Если утечка тока происходит в цепи, в которой есть PE-проводник (провод заземления), то ток течет через этот проводник. Если заземления нет, то ток потечет через человека, который случайно/намеренно прикоснулся к поврежденному корпусу электроприбора. В цепи без заземления, УЗО будет срабатывать, но небольшой удар током вы получите, зато он не будет смертельным.

работает ли узо без заземления_rabotaet li uzo bez zazemlenija

Кто-то скажет: зачем нужна такая защита, как било током, так и бьет. Для начала давайте вспомним: как работает устройство защитного отключения, и от чего зависит смертельный исход. А зависит он от силы тока и длительности воздействия. Так вот эту самую длительность УЗО и уменьшит, особенно в тех случаях, когда самому не получится разорвать контакт тела и проводника.

как работает УЗО при утечке_kak rabotaet uzo pri utechke

Еще часто спрашивают, зачем нужно УЗО, если есть заземление. Ответ простой: даже в этом случае часть утечки тока пройдет через вас, и если эта часть будет более 30 мА, то вас убьет. А если в цепи будет установлено устройство защитного отключения, то оно успеет сработать в этом случае, и вы останетесь живы.

ВНИМАНИЕ: Анимация как работает устройство защитного отключения при появлении утечки. Смотреть до конца!

как работает УЗО в квартире_kak rabotaet uzo primer

Из вышеперечисленных ситуаций можно сделать следующий вывод: УЗО НЕОБХОДИМО устанавливать НЕ ЗАВИСИМО от того есть в доме (квартире) заземление или нет.

Как работает УЗО электронного типа – в чем опасность?

Каждое такое устройство по своей принципиальной схеме делится на два типа: электромеханическое и электронное. В электромеханическом устройстве защитного отключения используется высокоточная механика, успешно работающая при различных утечках тока, и устойчивая к внешним помехам в виде физического воздействия, поэтому такое УЗО стоит дороже, нежели электронное.

В основе работы электронного УЗО лежат обычные электронные компоненты. Плюс в том, что можно настроить устройство на любые токи утечки. Минус такой электроники в том, что она не сработает, если на нее не подается питание. Зато стоимость таких устройств ниже, чем у электромеханических, поэтому китайские производители штампуют именно электронные УЗО.

УЗО срабатывает, если:

  1. 1. Есть ток утечки
  2. 2. Напряжение в сети в норме

Как работает УЗО в сети 220 вольт? Второй пункт обязывает подавать напряжение в 220 вольт для питания электронной платы. Это напряжение УЗО берет из самой сети, поэтому при отсутствии напряжения устройство работать не будет.

На УЗО исчезнет напряжение, если:

  1. 1. Проводится ремонт линии, находящейся до вашего УЗО
  2. 2. Авария на подстанции, или короткое замыкание
  3. 3. На вашем щитке отгорит или отвалится ноль

Третий пункт – самая опасная штука, поскольку фаза в сети будет, а напряжения не будет. Все мы знаем, что ток течет в одну сторону по фазному проводу, а обратно возвращается по нулевому. Когда отваливается ноль – напряжение пропадает, а фаза как была, так и есть.

Для более полного понимания как работает УЗО, и по каким параметрам его следует выбирать, нужно обратиться к маркировке. Нас в первую очередь должна интересовать утечка тока. Обозначение “I∆n” – и есть тот параметр, при котором срабатывает УЗО. При покупке обязательно нужно знать, что у вас за сеть (однофазная или трехфазная). Также нелишним будет знать, что в продаже имеются так называемые “дифференциальные автоматы”, внутри которых уютно расположились и автоматы и УЗО.

ток утечки УЗО_tok utechki uzo

А если УЗО неисправно и пришло в негодность? Не переживайте, производитель сделал отдельную кнопку для тестирования защиты. Когда вы ее нажимаете, УЗО срабатывает. Если при нажатии кнопки устройство не отключилось, значит оно неисправно и непригодно к дальнейшей эксплуатации.

тест кнопка УЗО_test knopka UZO

Желательно проводить эту процедуру регулярно, для полной уверенности в работе вашей защитной системы.

Самое главное – всегда будьте осторожны с электричеством, не нужно вскрывать щиток, если вы чувствуете пробелы в своих знаниях. Если же вы любите все ремонтировать своими руками, то в случае с электричеством сначала изучите хорошо теорию, пригласите в гости электрика, который сможет вам наглядно объяснить, где что находится, и за что отвечает тот или иной автомат.

И еще, наличие УЗО не говорит о том, что можно вести себя безответственно и легкомысленно по отношению к электрическому току. Всегда соблюдайте осторожность, даже если вся ваша квартира уставлена защитными устройствами. Береженого бог бережет, эта пословица актуальна и по сей день, в особенности, по отношению к электричеству.

Похожие материалы на сайте:

Добавить комментарий