Що таке УЗО? Принцип роботи ПЗВ. Пристрій захисного відключення

Без електроенергії неможливо уявити собі сучасну цивілізацію. Прогрес подарував людям безліч електричних приладів, значно полегшили побут. Так, тепер під час прибирання в кімнатах не потрібно махати віником, піднімаючи хмари пилу, а досить включити пилосос; щоб закип'ятити чайник, не треба роздмухувати самовар, а можна скористатися електроприладом; прасування одягу обходиться без масивного праски на вугіллі і т. д.




Особливість сучасних приладів - висока споживана потужність, що вимагає модернізації проводки, що дісталася мешканцям будинків і квартир ще з радянських часів. Кожен, хто зважився на цей крок, обов'язково повинен мати хоча б загальне уявлення про те, що таке УЗО. Пристрій захисного відключення, хоча і не є незамінним, проте значно підвищує електробезпека. Сьогодні ми поговоримо про те, для чого саме потрібно захисне УЗО, а також простою мовою пояснимо принцип його роботи.

Електробезпека

Обов'язковим елементом будь-якої домашньої електромережі (далі ми будемо говорити саме про цьому випадку) є автоматичний вимикач. Це пристрій монтується біля електролічильника або в спеціальному щитку, а називається воно ввідним. Його задача проста: виконувати комутацію, а також без участі людини переривати подачу електроенергії у разі різкого перевищення номінального струму (електромагнітна захист) або при тривалому навантаженні понад допустимих норм (теплова уставка). Правильно підібраний автоматичний вимикач може запобігти загоряння проводки і частково убезпечити людину від можливої електричної травми. Однак захисні функції значно розширюються, коли монтується інше пристрій - автомат ПЗВ. Точки установки можуть збігатися з місцями монтажу звичних вимикачів.

Як працює «класична» захист

Для того щоб зрозуміти призначення пристрою захисного відключення, наведемо простий приклад з життя. В домашній електромережі встановлений автоматичний вимикач на вводі, підібраний згідно ПУЕ. У будь-якому працюючому електроприладі відбувається пошкодження ізоляції і коротке замикання, у результаті чого струм зростає до величини, яка визначається особливостями проводки, а електромагнітний розчіплювач у вступному вимикачі це реєструє і розриває ланцюг. Здавалося б, навіщо потрібен ще якийсь автомат УЗО? Але уявімо, що через пошкодження в прасці його металеві частини опинилися під небезпечним потенціалом. Осіб, яким не пощастить доторкнутися одночасно до такого пристрою і чавунного радіатора опалення (ванни, раковини), отримає удар струмом, поточним через тіло на «землю».

Особливості автоматів

Лише фахівцям відомо, що захист вимикача класу «С» спрацює при 10-кратному перевищенні номінального значення; для «В» ситуація трохи краще, і поріг спрацьовування буде вдвічі меншим; ну, а для класу «А» відключення відбудеться при двократному завищенні номіналу. Це досить високі величини, і при певному збігу обставин у «везунчика» є ризик залишитися біля вищезгаданого праски назавжди. Якщо ж врахувати, що більшість квартир і будинків "захищено" вимикачами З-класу, то є привід задуматися про власну безпеку. Зовсім інший результат буде в тому випадку, якщо в колі є вимикач УЗО.

Додаткова можливість

Уявімо ту ж ситуацію, але автомат доповнимо пристроєм захисного відключення (УЗО). Людина доторкається до провідної поверхні, і через тіло починає протікати струм, який йде у «землю». Його особливість у тому, що, хоча лічильник і враховує споживані ампер-години, а в котушці розчіплювача створюється електромагнітне поле, назад у мережу нічого не повертається. Автомат ПЗВ як раз це і реєструє розриває ланцюг. В результаті людина відчує удар струмом (величина залежить від параметрів пристрою), але летального результату не буде. Тим людям, які звикли користуватися електричними бойлерами для підігріву води, ми рекомендуємо не тільки вивчити, що таке УЗО, але і в найкоротші терміни виконати установку даного приладу. При цьому важливо розуміти, що пристрій захисного відключення хоча і робить експлуатацію обладнання більш безпечною, але панацеєю від усіх проблем не є. І не може замінити необхідність використання контуру захисного заземлення.

Що таке УЗО

Пристрій захисного відключення являє собою електромеханічний прилад, призначений для підвищення електробезпеки при використанні електричного обладнання. Можливі різні конструктивні виконання, проте найбільшу популярність отримали рішення для монтажу на DIN-планку, подібно сучасним однополюсним автоматів-понам. Пластиковий корпус, язичок відключення і кнопка для перевірки працездатності схеми - от і все УЗО зовні. Головки притискних болтів втоплені таким чином, що випадковий дотик до них практично неможливо. Установка ПЗВ може здійснюватися двома способами: у вступних щитках, при цьому захищається вся домашня електромережа, а також на кожну лінію. У другому випадку захист більш ефективна. При наявності засобів рекомендується поєднувати ці два спобличчя. Фізично підключення виконується дуже просто: на корпусі є чотири болтових затискача (для однофазної мережі), до першим двом з яких підводяться вступні дроти, а до других прикручуються лінії, що відходять. Тобто установка УЗО проводиться в розрив ланцюга. Єдиний нюанс: контакти на підводі мають для позначення нуля і фази, що під час монтажу має дотримуватися для подальшої правильної роботи. Найпростіший індикатор дозволяє визначити фазний провід за кілька секунд.

Функціонування

Вивчаючи, що таке УЗО, не можна залишити без уваги принцип його роботи. Через весь пристрій проходять дві лінії (нуль і фаза), які в будь-який момент можуть бути розірвані електромагніт відключення (та ж система, що і розчіплювач в звичних вимикачах). Струм, що протікає по лініях, наводить ЕРС в котушці. Так як його величини у фазному і нульовому проводі рівні, то в котушці потенціал є, однак струму немає - він врівноважується. Це в нормальному стані захищається схеми. Будь-який витік із замкнутої ланцюга викликає появу наведеного струму (десяток міліампер) і спрацьовування електромагніту вимкнення.

Розглядаючи приклад з життя

Уявімо, що людина приймає ванну, вода для якої підігрівається електричним бойлером. Розетка для нагрівача захищена УЗО. З якоїсь причини в Тене відбувається пробій спіралі на корпус. Через це вся маса накопиченої води виявляється під небезпечним потенціалом, а через металеві частини напруга потрапляє у ванну. Якщо вона не діелектрична і встановлена на токопроводящем підлозі (найчастіше це саме так), то через ланцюг ТЕН - вода - ванна починає текти струм на «землю». Людина, торкаючись до металевих предметів, так чи інакше включається в ланцюг, потрапляючи під дію ЕРС. Поки пошкодження в Тене не було, величини струму, що протікає по фазному і нульовому проводах через УЗО, були рівні. Тобто, говорячи простою мовою, скільки прийшло, так і пішло. Адже ланцюг замкнута. Але як тільки виник пробій і утворився сторонній маршрут протікання струму, рівність перестало виконуватися, і на бойлер стало видаватися більше, ніж повертатися. Виникле при цьому в котушці УЗО магнітне поле діє механізм відключення - і ланцюг розривається. Все дуже просто. Якщо б захист виконувалася тільки електромагнітним розчеплювачем автоматичного вимикача, то розрив ланцюга стався б при перевищенні номінальної величини струму в 2-3 рази (для класу А) або навіть у 10 разів (для С). Чи варто говорити, що весь цей потік електронів міг припасти на людину, якщо він тримає в руках шланг душа і варто босими ногами на провідному підлозі? Також існує трифазне УЗО. У цьому пристрої через котушку проходить не два дроти, а чотири: по одному на кожну фазу і нульовий. При цьому не важливо, скільки навантаження припадає на кожну фазу, головне, щоб сумарний приходить струм дорівнював який повертається.

Особливість

Раніше ми говорили про те, що ПЗВ не може бути заміною заземлення. Уявімо, що людина доторкнеться одночасно до нульового і фазному проводах. Через тіло потече струм, однак, оскільки витоки з ланцюга при цьому не буде, УЗО не спрацює. А ось при використанні ланцюга з заземленням на корпусах електроприладів небезпечний потенціал з'явитися не може, так як струм тут же піде по заземляючого проводу на землю, що зафіксує автомат і перерве подачу живлення.