Как отличить УЗО от дифференциального автомата

Что такое УЗО и дифференциальный автомат

Чтобы раз и навсегда разобраться с аппаратами защиты, следует перечислить все возможные нештатные ситуации, которые могут иметь место при эксплуатации электросети. Если не учитывать сравнительно безобидные неприятности вроде скачков напряжения, то данный перечень окажется не столь уж большим:

1. Перегрузка.
2. Короткое замыкание (КЗ): оба эти явления сопровождаются протеканием тока с большей силой, чем может выдержать проводка (во втором случае ток называют сверхвысоким). Из-за чрезмерного нагрева провода перегорают. Для защиты от подобных неприятностей раньше применялись предохранители — легкоплавкие перемычки, которые в случае превышения силы тока перегорали первыми, отключая таким образом защищаемую цепь. Сегодня же вместо них применяют выключатели автоматические (ВА), у которых имеются электромагнитный и тепловой расцепители. При протекании тока сверх номинального этот механизм разъединяет цепь, но после устранения неисправности его можно будет снова перевести в положение «включено».

   Автоматические выключатели размыкают цепь при превышении порогового значения силы тока, протекающего через них

3. Человека или животное ударило током прямым образом (прикосновение непосредственно к токоведущим частям) или косвенным (прикосновение к корпусу, который из-за пробоя изоляции оказался под напряжением).
4. Электрический контакт между проводником и каким-либо заземлённым токопроводящим (металлическим) элементом, возникший из-за нарушения изоляции. В этом случае под «заземлённым элементом» подразумевается не только корпус оборудования, подключённый к контуру заземления, но и, например, металлический короб или строительная конструкция. По месту электроконтакта протекает ток, вследствие чего здесь выделяется тепло. Это может привести к возгоранию.

В таких ситуациях имеет место утечка тока, следовательно, сила тока в начале цепи (ввод фазы) и в конце (нулевой провод) будет отличаться. Специальный аппарат — устройство защитного отключения или УЗО — умеет определять эту разницу (дифференциальный ток), и если она достигает определённого значения, размыкает цепь.

Устройство защитного отключения измеряет токи в начале и конце определённого участка электрической схемы и при обнаружении разницы между ними размыкает цепь

Вот и всё — на все случаи жизни в быту применяют только два аппарата защиты — автоматический выключатель и УЗО. Как видно, у каждого из приборов имеется свой круг задач, так что их ни в коем случае нельзя считать взаимозаменяемыми. То есть в щитке обязательно должны устанавливаться хотя бы в одном экземпляре и ВА, и УЗО. А тогда почему бы не совместить оба эти прибора в одном корпусе? Так и сделали, в результате чего на свет появился третий и последний персонаж нашей истории — дифференциальный автомат.

Видео: как правильно подключать автоматы защиты

Отличия УЗО от дифавтомата

Итак, посмотрим, чем же отличаются УЗО и дифавтоматы.

Функциональность

С этим вроде бы всё ясно: УЗО защищает только от утечки тока, а дифавтомат — и от утечки, и от превышения силы тока сверх допустимой (перегрузка или короткое замыкание).

Внешний вид

Более интересный вопрос — как отличить один прибор от другого визуально? Оба они довольно похожи, в частности, и тот и другой имеют кнопку «TEST» (проверка работоспособности модуля УЗО). Размеры также, скорее всего, ни о чём не скажут: если раньше дифавтоматы всегда были больше УЗО, то сегодня они либо имеют те же габариты, либо даже являются более компактными. К примеру, УЗО серии ВД1–63 и дифавтомат серии АВДТ32 бюджетного российского производителя — компании IEK — выглядят практически одинаково.

Современные модели УЗО и дифавтоматов одного производителя выглядят очень похоже

Что ж, давайте присмотримся повнимательнее.

Название

В первую очередь, разумеется, следует посмотреть на название, если, конечно, оно прописано на корпусе. На УЗО могут написать «УЗО» или «Выключатель дифференциального тока», но чаще всего изображают аббревиатуру «ВД» — выключатель дифференциальный.

Большинство производителей начинают маркировку своих устройств защитного отключения буквами «ВД»

Полное название дифавтомата звучит так: автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током. Соответственно, на корпус подобного прибора обычно наносится аббревиатура «АВДТ».

На дифавтоматы обычно наносится аббревиатура «АВДТ»

Схема на корпусе

Этот идентификатор является универсальным, так как помогает разобраться даже в том случае, если название написано на иностранном языке либо вовсе отсутствует. На каждом приборе схематично отображается его устройство, так что при наличии некоторого опыта распознать его не составит труда:

1. УЗО — схема аппарата будет зависеть от его разновидности. На самом простом, электромеханическом УЗО пользователь увидит минимальный набор компонентов: овальный элемент обозначает самую важную часть — дифференциальный трансформатор. Отображается и подключение кнопки «TEST».

   На корпусе электромеханического УЗО размещается схема, состоящая из обмоток дифференциального трансформатора и реле, запускающего механизм размыкания

2. У электронного УЗО на схеме будет видно дополнительный элемент — плату усилителя, которая обычно обозначается треугольником. Как видно, к усилителю подведено питание.

   На схеме электронного УЗО добавляется усилитель в виде треугольника с буквой «А», к которому подведены две линии питания

3. На корпусе дифавтомата будет изображён один из вариантов схемы УЗО, а в дополнение к нему — обмотки расцепителя.

Схема на корпусе дифавтомата включает в себя дифференциальный трансформатор, кнопку «ТЕСТ» и расцепители — электромагнитный и тепловой

Маркировка (номинальный ток)

Номинальный ток — это максимальная сила тока, которую прибор может пропускать через себя длительное время. Эта характеристика обязательно указывается на каждом приборе, но несколько по-разному:

• на УЗО пишут только число, например, «16 А»;

  На УЗО номинальный ток обозначается только числом

• на дифавтомате перед числом стоит литера, например, «С16 А».

  На дифавтомате к числу, обозначающему значение номинального тока, добавляется буква — чаще всего «В», «С» или «D»

Буква перед значением номинального тока на корпусе дифавтомата обозначает характеристику (отключающую способность) его расцепителей. На бытовых моделях обычно можно видеть литеры «В» (для цепей без индуктивной нагрузки, как правило, осветительных), «С» и «D» (могут выдерживать пусковые токи, характерные для сетей с подключёнными электродвигателями).

Бывают также дифавтоматы с буквами «А» (для сетей с большой длиной проводников), «К» (применяются, если почти вся нагрузка — 80% — является индуктивной) и «Z» (для слаботочных сетей, где недопустимы даже кратковременные перегрузки). В основном они используются в промышленности.

Видео: как отличить дифференциальный автомат от УЗО

Возможные неисправности и причины срабатывания

Очевидно, что в случае неисправности УЗО или дифавтомата, равно как и автоматического выключателя, жизни пользователей подвергаются опасности. Поэтому данному вопросу следует уделять особое внимание.

Работоспособность УЗО — как отдельно стоящего, так и входящего в состав дифавтомата — можно проверить нажатием кнопки «TEST». Однако нужно учитывать, что такая проверка не является исчерпывающей, иначе говоря, полноценной. УЗО может срабатывать по нажатию данной кнопки, но при этом быть неисправным:

• отключающий ток может превышать значение, указанное в паспорте;
• время срабатывания может быть более 40 мс (если аппарат будет отключаться долго, ток при поражении человека успеет вызвать фибрилляцию сердца).

Кроме того, надлежащая работа кнопки «TEST» не является достаточным доказательством того, что аппарат подключён правильно.

Чтобы гарантированно проверить исправность УЗО, нужно подключить его и сформировать пробную утечку тока пороговой величины. Такое тестирование разрешается проводить только специалистам.

Та часть дифавтомата, которая защищает от перегрузки, проверочной кнопки не имеет. Так что проконтролировать её исправность можно только путём устройства КЗ либо подключения прибора, мощность которого превышает допустимую. Однако при такой проверке пользователь, не имеющий специального оборудования, не сможет понять — соответствует ли время срабатывания указанному в паспорте значению.

Поэтому следует сделать важный вывод: провести исчерпывающую проверку аппаратов защиты на исправность пользователь не может, поэтому крайне важно избегать приобретения подделок. Приобретайте УЗО и дифавтоматы только в крупных, достойных доверия магазинах. Если же пришлось делать покупку в мелком магазине либо на рынке — хотя бы попросите предъявить сертификат.

Самые простые версии электронных УЗО (напомним, что ещё бывают электромеханические) могут быть исправными, но неработоспособными. Такая ситуация имеет место при разрыве нулевого провода выше аппарата (или отсоединении его от нулевой шины, что случается чаще). Дело в том, что усилитель такого УЗО является энергозависимым и включается в защищаемую цепь параллельно с другими нагрузками.

При обрыве нулевого провода на всех контактах приборов появляется фаза, поэтому электронное УЗО не сработает, а человек может получить удар электрическим током

Понятно, что при разъединении нулевой линии ни один электроприбор, в том числе и усилитель, работать не может, но при этом фазовый проводник и все подключённые к нему токоведущие части остаются под напряжением. То есть возможность поражения электротоком существует, но электронное УЗО при этом не сработает и цепь не разъединит.

Данного недостатка лишены усовершенствованные электронные УЗО и дифавтоматы, снабжённые предохранительным механизмом. Они отключают прибор, если усилитель по какой-либо причине остался без электропитания.

Покупать следует именно такой аппарат. Самые «продвинутые» из них умеют самостоятельно включаться после возобновления питания усилителя. Без этой функции дифавтомат или УЗО придётся включать вручную каждый раз после отключения света.

Теперь несколько слов о том, почему УЗО и дифавтоматы могут срабатывать спонтанно. Чаще всего это объясняется несколькими причинами.

Видео: как отличить настоящий дифавтомат от подделки

Утечка тока в сети

Утечки могут появляться из-за:

• старой проводки. Если изоляция проводов растрескалась от времени, а местами даже полностью отвалилась (такое часто можно видеть в старых домах), то в сырую погоду суммарная величина утечек вполне может достигать порога срабатывания УЗО или дифавтомата. Утечка может возникать также из-за прикосновения к оставшимся без изоляции участкам насекомых или мелких животных;
• ошибок при монтаже проводки. Выполняя ремонт, жильцы, как правило, прокладывают провода самостоятельно и по незнанию часто нарушают правила монтажа. Например, осуществляют соединение проводов при помощи скруток, которые к тому же плохо изолируются либо не изолируются вовсе (при скрытой прокладке). Если выполнять работы неосторожно, изоляцию легко можно повредить — в таком месте также может периодически возникать утечка тока;

  Соединение проводов при помощи холодной скрутки не допускается действующими нормативам и Правилами Устройства Электроустановок (ПУЭ)

• подсоединения заземляющего провода к нулевому на защищаемом УЗО или дифавтоматом участке. Обычно перемычку устанавливают в розетке, выполняя таким образом зануление. При включении нагрузки аппарат защиты обязательно сработает: часть тока будет уходить через заземляющий проводник, вследствие чего токи, проходящие через фазный и нулевой полюсы УЗО, будут разными.

УЗО может срабатывать, если ещё не высох раствор, которым заделана штроба с проложенным проводом. Содержащаяся в нём влага проникает к проводу через мельчайшие дефекты изоляции, обусловливая таким образом утечку тока. Нужно дождаться полного высыхания смеси и только после этого включать аппараты защиты.

Неправильное подключение УЗО или дифавтомата

Чтобы не ошибиться при подключении дифавтомата или УЗО, важно понимать принцип действия этого устройства. Он прост. Главный компонент — дифференциальный трансформатор, в составе которого имеется три катушки:

• первая и вторая включены соответственно в фазный и нулевой проводники таким образом, что протекающие в них токи имеют разное направление;
• третья связана непосредственно или через усилитель с отключающим реле.

Если токи на линиях фазы и «нуля» будут равны, то и электромагнитные поля, возникающие в соответствующих катушках дифтрансформатора, окажутся равными. Следовательно, они будут компенсировать друг друга. Если же токи будут отличаться, появится остаточное электромагнитное поле, которое наведёт ЭДС в третьей катушке, и та отключит реле.

Отсюда главное правило: весь ток, который заходит в защищаемую цепь через фазный полюс УЗО/дифавтомата, должен выходить только через его же нулевой полюс, причём к нему ни в коем случае не должен «подмешиваться» ток со стороны.

Те, кто представляет себе устройство УЗО довольно смутно, могут допускать такие ошибки:

1. Нулевой проводник от защищаемой цепи подключается в обход УЗО (дифавтомата) прямо к общей нулевой шине. Понятно, что при таких условиях поле от тока, протекающего через фазный полюс, не будет скомпенсировано (нулевой полюс вообще ни к чему не подключён), и аппарат при включении нагрузки разъединит цепь. Этот вариант ошибочного подключения называют неполнофазным.
2. Часто в сети имеется несколько групп автоматов, каждая из которых защищена собственным УЗО. В этом случае неопытный монтажник может подсоединить «нуль» от одной группы к соседнему УЗО и наоборот. В результате такой ошибки оба УЗО будут срабатывать при включении нагрузки в любой группе.
3. Аналогичная ситуация возникнет, если к «нулю» защищаемой цепи ниже УЗО подсоединить «нуль» от любой другой нагрузки — дополнительный ток обеспечит разницу, на которую выключатель обязательно отреагирует. Такая ошибка не редкость. Конкретно делают следующее: устанавливают нулевую шину, к которой подсоединяют «нули» не только от защищаемой цепи, но и от соседних; далее проводник с этой шины выводят к нижнему (то есть со стороны нагрузки) нулевому контакту УЗО.
4. Иногда один из полюсов подключают правильно, а второй — наоборот. В результате токи в катушках дифтрансформатора будут протекать в одном направлении, и независимо от их соотношения устройство будет отключаться. Чтобы не возникло путаницы, всегда подключайте провода от питающей линии сверху (неподвижные контакты), а со стороны нагрузки — снизу (подвижные контакты).

При некоторых ошибках кнопка «TEST» будет работать как ни в чём не бывало, при других — дифавтомат на её нажатие реагировать не будет.

Отсюда два вывода:

• не полагайтесь всецело на этот механизм — внимательно изучайте схему и старайтесь ей следовать;
• если подключённый дифавтомат не срабатывает по нажатию данной кнопки, не торопитесь выбрасывать его — возможно, дело в неправильном подключении.

  Кнопка «TEST» предназначена для первичной проверки работоспособности модуля УЗО или дифавтомата, но если она не работает, это ещё не значит, что устройство неисправно — причина может быть в неправильном подключении

Уставка тока утечки УЗО/дифавтомата слишком низкая

Всё дело в том, что УЗО с высокой чувствительностью — уставка тока утечки 30 мА или ниже — при протекании через него слишком высоких токов может ложно срабатывать. Если вы столкнулись с такой проблемой, можно установить на вводе низкочувствительное УЗО (противопожарное), а далее разделить цепь на несколько групп с меньшими номинальными токами и снабдить каждую из них выключателем с приемлемой чувствительностью.

Что лучше — УЗО и ВА по отдельности или дифавтомат

Такой вопрос, без сомнения, встаёт перед каждым, кому приходится подключать электричество в доме или квартире, поскольку применение аппаратов защиты является обязательным (требования ПУЭ). У каждого варианта есть и достоинства, и недостатки. Для начала оценим сильные стороны дифавтоматов:

1. Размер. В самом распространённом случае, когда сеть является однофазной, а УЗО предполагается применить двухполюсное, дифавтомат займёт на DIN-рейке 2 модуля, тогда как пара «УЗО + ВА» — целых 3 (2 будут заняты УЗО). Если электропотребители будут разделяться на несколько групп, что делается очень часто, то ВА и УЗО, соответственно, тоже потребуется несколько, а значит и места при замене их на дифавтомат будет сэкономлено достаточно много. Этот фактор особенно актуален для тех пользователей, кому приходится иметь дело с малогабаритными электрощитами.

   Каждая пара УЗО+АВ занимает на один модуль больше, чем дифавтомат

2. Количество соединений и простота монтажа. Подключить одно устройство вместо двух, хоть и незначительно, но всё-таки проще. Если этим занимается малоопытный монтажник, то ещё и вероятность ошибки будет ниже. Но самое главное — уменьшится количество соединений, что положительно скажется на КПД и надёжности системы.

А вот какие аргументы приводятся в пользу применения отдельных устройств:

1. Стоимость. У большинства производителей, известных высоким качеством своей продукции, дифавтомат стоит дороже отдельно взятых УЗО и ВА с теми же параметрами. Необходимо также учитывать стоимость замены аппарата в случае выхода его из строя. Если, к примеру, «посыпется» УЗО, то и менять придётся только его. Если же у дифавтомата откажет какой-либо модуль, то придётся менять всё устройство целиком, даже если второй модуль будет работоспособным. Повторимся, что всё вышесказанное является правилом только для брендовой продукции — у производителей среднего и бюджетного классов такое соотношение цен наблюдается далеко не всегда. Например, дифавтомат АВДТ32 на 16А/30мА компании IEK стоит 600 руб., тогда как УЗО марки ВД1–63 с такими же параметрами и выключатель автоматический ВА47–29 на 16 А от того же производителя стоят, соответственно, 600 и 35 руб. Но даже в этом случае, хотя разница в стоимости дифавтомата и пары «УЗО + ВА» практически незаметна, преимущество отдельно стоящих устройств является очевидным: если в дифавтомате выйдет из строя модуль защиты от перегрузок и КЗ, то замена аппарата обойдётся в 600 руб., в то время как поломка отдельно стоящего ВА потребует затрат в размере всего лишь 35 руб.
2. Удобство эксплуатации. Пользователь, у которого установлены отдельные УЗО и ВА, при возникновении нештатной ситуации легко догадается в чём дело. Если сработало УЗО, значит, имеет место утечка тока, если ВА — имеет место перегрузка или КЗ. Для владельца дифавтомата проблема будет не столь очевидной, поскольку непонятно, какой именно модуль сработал. Конечно, всё это относится только к дифавтоматам в самом простом исполнении и не является актуальным для более современных приборов, оснащённых индикатором срабатывания УЗО (специальные флажки). Но выпуск последних освоили ещё не все производители и даже у именитых брендов такие аппараты имеются не в каждой серии.

   У некоторых дифавтоматов причина срабатывания определяется по положению кнопки «Возврат»: если она отжата, то сработало УЗО, если нет — то произошло КЗ или перегрузка

Итак, в каждом отдельно взятом случае предпочтительным может оказаться как один, так и другой вариант. Всё зависит от схемы защищаемой сети (в частности, от количества групп), размеров электрощита и конкретных моделей устройств, на которых пользователь решил остановить свой выбор.

Что же касается рабочих параметров и надёжности, то в этом отношении УЗО и дифавтоматы идентичны. Модули защиты от утечки тока в дифавтоматах также бывают электронными и электромеханическими, и точно так же дифавтомат нужно выбирать по виду тока утечки — только для переменного тока (тип АС), для переменного и пульсирующего постоянного (тип А) либо для всех видов тока, включая выпрямленный (тип В).

Видео: УЗО или дифференциальный автомат

Как подключить УЗО и дифавтомат вместе

В электросетях больших квартир и частных домов обычно приходится применять и дифавтоматы, и УЗО с автоматическими выключателями. Дело в том, что электропотребители на таких объектах, как правило, разбиваются на группы, а для экономии средств одно УЗО устанавливается на несколько автоматов — обычно не больше трёх.

В то же время и к одному вышестоящему автомату может быть подключено несколько УЗО. В таких условиях замена пары «УЗО + ВА» на дифавтомат либо обходится слишком дорого, либо вообще является невозможной.

При большом количестве потребителей установка дифавтомата на каждую из защищаемых линий является неоправданно дорогой, поэтому их разбивают на группы, каждая из которых обслуживается отдельным УЗО

На схеме фаза обозначена красным цветом, «нуль» — синим, заземление — жёлто-зелёным.

Розетки разделены на группы (поз. 2, 3, 4, 5, 6 и 7), каждая из которых защищается собственным автоматом типа ВА (поз. 8, 9, 10, 15, 16 и 17). Все эти автоматы, в свою очередь, разбиты по три на две группы, каждая из которых защищается собственным УЗО (поз. 7 и 14). Понятно, что альтернативный вариант — установка шести дифавтоматов — оказался бы намного более дорогим.

При описанной же схеме можно сэкономить средства. В то же время при срабатывании одного из УЗО отключаются не все розетки, а только часть. Цепь с утечкой идентифицируется достаточно легко. Если, к примеру, сработает УЗО поз. 14, нужно будет выключить автоматы поз. 15, 16 и 17, затем включить УЗО и по одному включать указанные автоматы. Как только включится автомат цепи с утечкой тока, УЗО тут же снова разомкнёт контакты.

Цепей освещения также несколько, они защищаются автоматами ВА поз. 5, 6 и 12. Эти автоматы тоже подключаются к одному УЗО (поз. 3), которое, в отличие от «розеточных» УЗО 7 и 14, имеет уставку дифференциального тока 300 мА. Подключать осветительные цепи через чувствительные УЗО с уставкой тока утечки 30 мА, защищающие от поражения электротоком, нет смысла.

Обратите внимание: УЗО поз.3 установлено и перед осветительными автоматами, и перед УЗО 7 и 14. Таким образом, оно ещё и подстраховывает «розеточные» УЗО на случай отказа одного из них (хотя при этом не обеспечивает защиту от поражения электротоком — только от возгорания).

А вот на единственной выделенной линии, проложенной, допустим, к стиральной машине или компьютеру, установка дифавтомата имеет смысл, что и было сделано (поз. 13). Модуль защиты от утечки тока данного аппарата также на случай отказа страхуется УЗО поз.3.

В приведённой схеме вполне допустимой была бы замена вводного ВА (поз. 1) и УЗО поз.3 одним дифавтоматом с такими же параметрами.

Проектируя электросеть с отдельно стоящим УЗО, нужно так подбирать его номинальный ток, чтобы оно защищалось от перегрузок вышестоящим или нижестоящими автоматами. То есть должно выполняться одно из двух условий: либо номинальный ток вышестоящего ВА, либо сумма номинальных токов нижестоящих ВА должны быть меньше или хотя бы равными номинальному току данного УЗО.

Хорошо понимать устройство и назначение аппаратов электрозащиты должен не только электрик, но и обыватель — владелец дома или квартиры, подключённой к сети. Потому что от того, насколько правильно подобран и подключён данный прибор, зависит жизнь этого человека, а также других жильцов. Надеемся, что наша статья помогла досконально разобраться в этом вопросе.

Визуальная разница

Сейчас на фото примерах мы будем наглядно показывать, как определить, что именно установлено в щитке. Всего мы расскажем о 4 явных признаках, которые вам нужно обязательно запомнить.

1. Смотрите, что написано на корпусе. Если конечно вы купили дешевую китайскую продукцию, вряд ли на боковой стенке или спереди будет написано, что это такое. Однако все отечественные аппараты, и даже некоторые зарубежные изделия имеют на корпусе четкое обозначение – «выключатель дифференциальный» (он же УЗО) или «автоматический выключатель дифференциального тока» (он же диффавтомат). Этот способ неудобен тем, что для того, чтобы отличить изделия, которые установлены рядом друг с другом, придется снять их с DIN-рейки, иначе название будет закрыто.
2. Еще раз обратите внимание на название. Да, маркировка тоже дает четко понятие о том, что установлено в щитке. Согласно написанному в п.1 полному названию устройств можно понять, что такое «ВД», а что такое «АВДТ». Недостаток этого способа определения – на зарубежных аппаратах может не быть отечественной аббревиатуры, как, к примеру, на продукции Legrand.
3. Смотрим на характеристики. Как на УЗО, так и на дифференциальном автомате, технические характеристики обозначены в виде цифр и букв. Так вот, если вы увидите цифру, а после нее букву «А», к примеру, 16А или 25А, это значит, что в щитке установлено УЗО, на котором обозначен номинальный ток. Если же на корпусе обозначена буква, а потом цифра, к примеру, C16, значит это АВДТ. Буква «С» в этом случае обозначает тип время-токовой характеристики. Подробнее о технических характеристиках автоматических выключателей вы можете узнать в соответствующей статье. Вот по этой методике можно запросто отличить аппараты. На фото ниже еще раз дублируем это правило:
4. Смотрим на схему. Ну и последний, так сказать, контрольный способ, позволяющий отличить УЗО и дифавтомат – посмотреть на схему. На схеме дифференциального автомата будут дополнительно обозначены тепловой и электромагнитный расцепитель, которые отсутствуют на схеме выключателя дифференциального. Это отличие тоже является весомым при определении устройства.

Дополнительно рекомендуем посмотреть видео, на котором наглядно показывается, как по внешнему виду определить, что установлено в электрощите:

Основные различия

Вот мы и предоставили инструкцию для молодых электриков и домашних мастеров. Как вы видите, на самом деле ничего сложного нет, а различие между устройством защитного отключения и дифференциальным автоматом достаточно весомое. Надеемся, теперь вы знаете, как отличить УЗО от дифавтомата визуально!

Будет интересно прочитать:

• Как определить фазу и ноль
• Отличие заземления от зануления
• Как подключить дифавтомат к сети

Способы защиты людей от поражения электрическим током

Защитное заземление.Так называется преднамеренное электрическое соединение оборудования с землей с помощью заземлителей (рис. 3.3). Оно выполняется с целью снижения напряжения до безопасного. Согласно Правилам сопротивление защитного заземления не должно превышать 4 Ом.

Таким образом, при прикосновении к корпусу оборудования, оказавшемуся под напряжением, человек включается параллельно в цепь тока. Но в этом случае благодаря небольшому количеству заземлителей через человека будет проходить ток безопасной величины.

Рис. 3.3 Схема защитного заземления

а – в сети с изолированной нейтралью; б – в сети с заземленной нейтралью

Заземлению подлежат:

· корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников; приводы электрических аппаратов;

· вторичные обмотки измерительных трансформаторов;

· каркасы распределительных щитов управления, щитков и шкафов;

· металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные конструкции, металлические корпуса кабельных муфт;

· металлические оболочки и брони контрольных и силовых кабелей, проводов;

· стальные трубы электропроводки и другие металлические конструкции, связанные с установкой электрооборудования;

· арматура светильников, металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников и др.

Защитное зануление.Зануление – защитная мера, применяемая только в сетях с заземленной нейтралью напряжением до 380/220 В. Оно, как и заземление, предназначено для защиты людей, если они прикоснутся к «пробитому» на корпус оборудованию. Конструктивное зануление – присоединение подлежащего защите объекта к нулевому проводу сети (рис. 3.4).

Рис.3.4 Схема защитного зануления

Применение взамен защитного заземления в сетях с глухим заземлением нейтрали напряжением до 1000 В зануления вызвано ненадежной работой заземления в этих условиях. Это объясняется тем, что при заземлении, в случае пробоя на корпус, ток однофазного короткого замыкания между корпусом оборудования и заземленной нейтралью по своей величине часто недостаточен для расплавления калиброванных плавких вставок. И, наоборот, при занулении ток, возникающий при пробое напряжения на корпус, бывает достаточным для быстрого расплавления плавких вставок или срабатывания максимальной защиты. Однако и зануление не создает защиты во всех случаях.

Защитное отключение. Так называется система защиты, основанная на автоматическом отключении токоприемника в случае, если на его металлических частях, нормально не находящихся под напряжением, появляется ток. Защитное отключение выполняетсяпри помощи автоматических выключателей или контакторов, снабженных специальным реле защитного отключения от сети поврежденного приемника тока. Преимущество защитного отключения в его мгновенном (примерно 0,02 с) действии. Кроме того, защитное отключение может срабатывать даже в самом начале появления повреждения. Вместе с тем, оноиногда не срабатывает, если пригорает контакт или отрывается провод, но применение его безусловно целесообразно, особенно тогда, когда по каким-либо причинам нельзя воспользоваться защитным заземлением или занулением.

Дата добавления: 2017-11-04; просмотров: 182;

Электробезопасность. Способы защиты от поражения электрическим током

Для обеспечения электробезопасности при монтаже и эксплуатации электроустановок применяют различные способы и средства защиты, выбор которого зависят от ряда факторов, в том числе и от способа электроснабжения.

Для обеспечения защиты от поражения электрическим током в электроустановках должны применяться технические способы и средства защиты.

Выбор того или иного способа или средства защиты (или их сочетаний) в конкретной электроустановке и эффективность его применения зависят от целого ряда факторов, в том числе от:

• номинального напряжения;
• рода, формы и частоты тока электроустановки;
• способа электроснабжения (от стационарной сети, от автономного источника питания электроэнергией);
• режима нейтрали источника трехфазного тока (средней точки источника постоянного тока) — изолированная нейтраль, заземленная нейтраль;
• вида исполнения (стационарные, передвижные, переносные);
• условий внешней среды;
• схемы возможного включения человека в цепь протекания тока (прямое однофазное, прямое двухфазное прикосновение; включение под напряжение шага);
• вида работ (монтаж, наладка, испытания) и др.

Кроме того, по принципу действия, все технические способы защиты разделяются на:

• снижающие до допустимых значений напряжения прикосновения и шага;
• ограничивающие время воздействия тока на человека;
• предотвращающих прямое прикосновение к токоведущим частям.

Классификация технических способов и средств защиты от поражения электрическим током в электроустановках приведена на рисунке.

Основными техническими средствами защиты являются:

• Защитное заземление;
• Автоматическое отключение питания (зануление);
• Устройства защитного отключения.

Защитное заземление

Заземление снижает до безопасной величины напряжение относительно земли металлических частей электроустановки, оказавшихся па напряжением при повреждении изоляции.
Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (индуктивное влияние соседних токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т. п.). Эквивалентом земли может быть вода реки или моря, каменный уголь в карьерном залегании и т. п.
Электрическое сопротивление такого соединения должно быть минимальным (не более 4 Ом для сетей с напряжением до 1000 В и не более 10 Ом для остальных). При этом корпус электроустановки и обслуживающий ее персонал будут находиться под равными, близкими к нулю, потенциалами даже при пробое изоляции и замыкании фаз на корпус.

Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.
Различают два типа заземлений: выносное и контурное.

Выносное заземление характеризуется тем, что его заземлитель (элемент заземляющего устройства, непосредственно контактирующий с землей) вынесен за пределы площадки, на которой установлено оборудование. Таким способом пользуются для заземления оборудования механических и сборочных цехов. Выносное заземление называют также сосредоточенным.
Существенный недостаток выносного заземления – отдаленность заземлителя от защищаемого оборудования, поэтому заземляющие устройства этого типа применяются лишь при малых токах замыкания на землю, в частности в установках до 1 кВ, где потенциал заземлителя не превышает значения допустимого напряжения прикосновения.
Достоинством выносного заземления является возможность выбора места размещения электродов заземлителя с наименьшим сопротивлением грунта (сырой, глинистый, в низинах и т. п.).
Необходимость в устройстве выносного заземления может возникнуть в следующих случаях:

• при невозможности по каким-либо причинам разместить заземлитель на защищаемой территории;
• при высоком сопротивлении земли на данной территории (например, песчаный или скалистый грунт) и наличии вне этой территории мест со значительно лучшей проводимостью земли;
• при рассредоточенном расположении заземляемого оборудования (например, в горных выработках) и т. п.

Контурное заземление состоит из нескольких соединенных заземлителей, размещенных по контуру (периметру) площадки, на которой находится заземляемое оборудование, а также внутри этой площадки. Такой тип заземления применяют в установках выше 1 кВ. Контурное заземление называется также распределенным.
Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус и другими причинами. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (уменьшением сопротивления заземлителя), а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования (подъемом потенциала основания, на котором стоит человек, до значения, близкого к значению потенциала заземленного оборудования).

В сетях переменного тока с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ защитное заземление в качестве основной защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении не применяется, т.к. оно не эффективно .

Область применения защитного заземления:

• электроустановки напряжением до 1 кВ в трехфазных трехпроводных сетях переменного тока с изолированной нейтралью (система IT);
• электроустановки напряжением до 1 кВ в однофазных двухпроводных сетях переменного тока изолированных от земли;
• электроустановки напряжением до 1 кВ в двухпроводных сетях постоянного тока с изолированной средней точкой обмоток источника тока (система IT);
• электроустановки в сетях напряжением выше 1 кВ переменного и постоянного тока с любым режимом нейтрали или средней точки обмоток источников тока.

Заземление электроприборов. Металлические корпуса электроустановок и приборов (стиральные машины, электроводонагреватели, кондиционеры и т.д.) обязательно должны быть заземлены путем соединения с нулевым проводом электросети. Использование металлических труб и других деталей водопровода, отопительной или канализационной сети для заземления (зануления) запрещено.

Зануление

Зануление — преднамеренное электрическое соединение с глухо заземленной нейтралью трансформатора в трехфазных сетях металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
В сетях однофазного тока части электроустановки соединяются с глухозаземленным выводом источника тока, а сетях постоянного тока – с заземленной точкой источника.
При занулении нейтраль заземляется у источника питания. Эта система имеет наибольшее распространение. Оно считается основным средством обеспечения электробезопасности в трехфазных сетях с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В.

В сети с занулением следует различать нулевые защитный и рабочий проводники.
Для соединения открытых проводящих частей потребителя электроэнергии с глухозаземленной нейтральной точкой источника используется нулевой защитный проводник. Нулевым защитным проводником называется проводник, соединяющий зануляемые части потребителей (приемников) электрической энергии с заземленной нейтралью источника тока. Нулевой рабочий проводник используют для питания током электроприемников и тоже соединяют с заземленной нейтралью, но через предохранитель.
Использовать нулевой рабочий провод в качестве нулевого защитного нельзя, так как при перегорании предохранителя все подсоединенные к нему корпуса могут оказаться под фазным напряжением!
Зануление необходимо для обеспечения защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении за счет снижения напряжения корпуса относительно земли и быстрого отключения электроустановки от сети.

Область применения зануления:

• электроустановки напряжением до 1 кВ в трехфазных сетях переменного тока с заземленной нейтралью (система TN – S; обычно это сети 220/127, 380/220, 660/380 В);
• электроустановки напряжением до 1 кВ в однофазных сетях переменного тока с заземленным выводом;
• электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях постоянного тока с заземленной средней точкой источника.

Принцип действия зануления. При замыкании фазного провода на зануленный корпус электропотребителя образуется цепь тока однофазного короткого замыкания (то есть замыкания между фазным и нулевым защитным проводниками). Ток однофазного короткого замыкания вызывает срабатывание максимальной токовой защиты, в результате чего происходит отключение поврежденной электроустановки от питающей сети. Кроме того, до срабатывания максимальной токовой защиты происходит снижение напряжения поврежденного корпуса относительно земли, что связано с защитным действием повторного заземления нулевого защитного проводника и перераспределением напряжений в сети при протекании тока короткого замыкания.
Следовательно, зануление обеспечивает защиту от поражения электрическим током при замыкании на корпус за счет ограничения времени прохождения тока через тело человека и за счет снижения напряжения прикосновения.

Надежность зануления определяется в основном надежностью нулевого защитного проводника. В связи с этим требуется тщательная прокладка нулевого защитного проводника, чтобы исключить возможность его обрыва. Кроме того, в нулевом защитном проводнике запрещается ставить выключатели, предохранители и другие приборы, способные нарушить его целостность.
При соединении нулевых защитных проводников между собой должен обеспечиваться надежный контакт. Присоединение нулевых защитных проводников к частям электроустановок, подлежащих занулению, осуществляется сваркой или болтовым соединением, причем, значение сопротивления между зануляющим болтом и каждой доступной прикосновению металлической нетоковедущей частью электроустановки, которая может оказаться под напряжением, не должно превышать 0,1 Ом. Присоединение должно быть доступно для осмотра.
Нулевые защитные провода и открыто проложенные нулевые защитные проводники должны иметь отличительную окраску: по зеленому фону желтые полосы.
В процессе эксплуатации зануления сопротивление петли “фаза-нуль” может меняться, следовательно, необходимо периодически контролировать значение этого сопротивления. Измерения сопротивления петли “фаза-нуль” проводят как после окончания монтажных работ, то есть при приемо-сдаточных испытаниях, так и в процессе эксплуатации в сроки, установленные в нормативно технической документации, а также при проведении капитальных ремонтов и реконструкций сети.

Расчет зануления имеет целью определить условия, при которых оно надежно выполняет возложенные на него задачи — быстро отключает поврежденную установку от сети и в то же время обеспечивает безопасность прикосновения человека к зануленному корпусу в аварийный период.

Защитное отключение

Защитным отключением называется автоматическое отключение электроустановок при однофазном прикосновении к частям, находящимся под напряжением, недопустимым для человека, и (или) при возникновении в электроустановке тока утечки (замыкания), превышающего заданные значения.

Назначение защитного отключения – обеспечение электробезопасности, что достигается за счет ограничения времени воздействия опасного тока на человека. Защита осуществляется специальныму стройством защитного отключения (УЗО), которое, обеспечивает электробезопасность при прикосновении человека к токоведущим частям оборудования, позволяет осуществлять постоянный контроль изоляции, отключает установку при замыкании токоведущих частей на землю. Для защиты людей от поражения электрическим током применяются УЗО с током срабатывания не более 30 мА.

Область применения защитного отключения: электроустановки в сетях с любым напряжением и любым режимом нейтрали.
Наибольшее распространение защитное отключение получило в электроустановках, используемых в сетях напряжением до 1 кВ с заземленной или изолированной нейтралью.

Принцип работы УЗО состоит в том, что оно постоянно контролирует входной сигнал и сравнивает его с заданной величиной. Если входной сигнал превышает эту величину, то устройство отключает защищенную электроустановку от сети. В качестве входных сигналов устройств защитного отключения используют различные параметры электрических сетей, которые несут в себе информацию об условиях поражения человека электрическим током.
УЗО реагирует на «ток утечки» и в течение сотых долей секунды отключает электричество, защищая человека от поражения электрическим током, оно улавливает малейшую утечку тока и размыкает контакты.
Конструктивно УЗО бывают двух видов:

• электронные, зависимые от напряжения питания, их механизм для выполнения операции отключения нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника;
• электромеханические, независимые от напряжения питания, они дороже электронных УЗО, но обладают большей чувствительностью. Источником энергии, необходимой для функционирования таких УЗО является сам входной сигнал – дифференциальный ток, на который оно реагирует.

Все УЗО по виду входного сигнала классифицируют на несколько типов:

• реагирующее на напряжение корпуса относительно земли;
• реагирующее на дифференциальный (остаточный) ток;
• реагирующее на комбинированный входной сигнал;
• реагирующее на ток замыкания на землю;
• реагирующее на оперативный ток (постоянный; переменный 50 Гц);
• реагирующее на напряжение нулевой последовательности.

Применение УЗО должно осуществляться в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ).