Основные технические характеристики УЗО для объектов жилищного строительства

Технические требования	Этажные и квартирные щитки
Номинальное напряжение	220+10, -15 В
Номинальный ток	(10), 16, 25, 32, 40, 63 А
Время срабатывания (для неселективных УЗО)	До 100 мс
Испытательное напряжение изоляции	2000 В
Срок службы	Не менее 10 лет
Коммутационная износостойкость (число циклов)	Не менее 4000

В каталогах иностранных компаний УЗО нередко называют устройствами дифференциальной защиты, дифференциальными реле, дифференциальными модулями и т.п. Функционально УЗО можно определить как быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке.

Структура УЗО формируется из следующих основных функциональных блоков (рис.).

Рис. Устройство защитного отключения: 1 — дифференциальный трансформатор тока; 2 — пороговый элемент; 3 — исполнительный механизм; 4 — цепь тестирования; N — нулевой рабочий проводник; I₁ и I₂ — рабочий ток нагрузки; Ф₁ и Ф₂ — векторно встречно направленные магнитные потоки; I_n — номинальный ток нагрузки

В УЗО в качестве датчика тока используется дифференциальный трансформатор тока 1. Пороговый элемент 2 выполняется на чувствительном магнитоэлектрическом реле. Исполнительный механизм 3 состоит из пружинного привода с сильноточной контактной группой. Цепь тестирования, искусственно создающая дифференциальный ток, предназначена для периодического контроля исправности устройства путем нажатия кнопки «Тест» 4. В нормальном режиме — при отсутствии тока утечки — рабочий ток нагрузки, протекая в прямом и обратном проводниках, образующих встречно включенные первичные обмотки дифференциального трансформатора тока 1, наводит в магнитном сердечнике трансформатора тока равные, но векторно встречно направленные магнитные потоки Ф₁ и Ф₂, компенсирующие друг друга. В результате, ток во вторичной обмотке равен нулю и не вызывает срабатывания порогового элемента 2.

При утечке тока на землю или прикосновении человека к токоведущим частям баланс токов в прямом и обратном проводниках, а, следовательно, и магнитных потоков, нарушается, во вторичной обмотке появляется трансформированный дифференциальный ток (ток небаланса), что вызывает срабатывание порогового элемента 2, воздействующего на исполнительный механизм 3. Действующий по принципу защелки, исполнительный механизм приводит в действие пружинный привод контактной группы, и защищаемая цепь обесточивается.

При выборе УЗО обязательно следует учесть принцип действия устройства. Существуют две основные категории УЗО: зависимые от напряжения питания — «электронные» и независимые от напряжения питания — «электромеханические».

Электромеханические УЗО дороже электронных. В европейских странах: Германии, Франции, Австрии, Бельгии, Италии и др. подавляющее большинство УЗО — электромеханические. Преимущество электромеханических УЗО — их полная независимость от колебаний и даже наличия напряжения в сети. Это особенно важно, поскольку в электрических сетях часто случается обрыв нулевого провода, в результате чего возрастает опасность поражения электротоком: ведь человек предполагает, что напряжения в сети нет, и спокойно прикасается к токоведущим частям.

В электронных УЗО функции порогового элемента и, частично, исполнительного механизма выполняет электронная схема. По электротехническим нормам этих стран электронные устройства устанавливаются только в дополнение к уже имеющимся электромеханическим. Применение электронных УЗО целесообразно, когда необходима подстраховка в целях безопасности, например в особо опасных, влажных помещениях. В США вы не сможете купить фен, у которого в вилке не встроено УЗО, там это определено законом. Письмом Главгосэнергонадзора в Российской Федерации рекомендованы к применению и электронные, и электромеханические УЗО, отвечающие требованиям действующих стандартов и имеющие сертификат соответствия.

При выборе УЗО наиболее важное значение имеют следующие факторы:

· место установки УЗО;

· параметры УЗО: номинальный ток нагрузки, номинальный дифференциальный отключающий ток, термическая стойкость;

· решения схем при различных системах заземления питающих сетей;

· выбор конкретного типа УЗО (рис.).

Монтаж УЗО должен осуществляться только квалифицированным персоналом, имеющим лицензию на выполнение электромонтажных работ.

В связи с вводом системы электроснабжения с третьим нулевым защитным проводом и применением УЗО в старых (двухпроводных) системах при монтаже этих устройств необходимо чёткое разделение нулевого рабочего и нулевого защитного проводов в зоне действия УЗО, т.е. нулевой рабочий провод не должен соединяться с заземленными элементами установки.

Перед вводом электроустановки с УЗО в эксплуатацию рекомендуется провести замеры фоновых токов утечки на землю при одновременном или последовательном включении всех электроприемников. Разумеется, для этого необходимо обратиться в специализированную организацию. Повреждение изоляции возможно и в фазных, и в нулевом проводах (при этом УЗО реагирует на утечку в обоих случаях), однако при применении в электроустановке одно- и трехфазных автоматических выключателей без демонтажа схемы невозможно найти утечку с нулевого провода методом последовательного отключения. Поэтому в схемах сетей с нулевым защитным проводником целесообразно применение двух- и четырехполюсных автоматических выключателей, коммутирующих как фазные, так и нулевые провода.

Серьезной проблемой при выборе УЗО является и отсутствие ориентиров у потенциального покупателя (а это, как правило, человек, слабо ориентирующийся в электротехнике). УЗО — весьма сложный прецизионный прибор. Дать квалифицированную оценку соответствия параметров конкретного устройства требованиям стандарта на УЗО — ГОСТ Р 50807-95 — могут лишь несколько специализированных лабораторий. Длительность эксплуатации уже установленных в России УЗО пока слишком мала, чтобы сделать выводы о показателях надежности. Основные параметры устройства (номинальный ток нагрузки I_n, номинальный отключающий дифференциальный ток (ток утечки), номинальный неотключающий дифференциальный ток, время отключения, рабочее напряжение U_n и некоторые другие показатели) у большей части УЗО примерно одинаковы, Поэтому при покупке приходится руководствоваться в первую очередь информацией о репутации на рынке фирмы-производителя. Качество изделия оборонного завода традиционно выше того, что произведено предприятием, выпускающим ширпотреб. За рубежом это, как правило, крупные электротехнические концерны, с которыми по качеству и надежности не в состоянии конкурировать поставщики из Индокитая.

Другой важный критерий при выборе устройства — наличие сертификата. Причем не «экспортного», выдаваемого обычно на небольшую партию импортируемых устройств, а сертификата установленной формы с прямым указанием о соответствии изделий указанному ГОСТу. Это важно, поскольку в последнее время наблюдается наплыв сомнительных изделий: залежавшихся на складах фирм, произведенных компаниями, прекратившими свое, существование, из ГДР, Польши, Китая, Кореи, Индии и т.д.

Применительно к зарубежным изделиям стоимость устройства соразмерна их качеству.

Ставропольский завод «Сигнал» производит электронное «УЗО-20». Они получили многочисленные нарекания специалистов и пользователей из-за частых отказов в работе. Стоимость «УЗО-20» — одна из самых низких для электрозащитных изделий данного типа.

ОАО «Технопарк-Центр» производит по австрийской лицензии электромеханическое устройство «АСТРО УЗО». Оно разрешено для применения в жилых, общественных и производственных зданиях, имеет сертификат соответствия. «АСТРО УЗО» сохраняет работоспособность при любых колебаниях и даже при отсутствии напряжения в сети, например при обрыве нулевого или фазного проводников. Семейство «АСТРО УЗО» насчитывает 9 модификаций, отличающихся друг от друга количеством полюсов (двух- и четырехполюсные), параметрами номинального тока (16, 25, 40 и 63 А) и номинального отключающего тока (30 и 100 мА). Срок службы «АСТРО УЗО» — не менее 10 лет, ресурс — 4000 электрических и 10000 механических циклов.

В ОАО «НИИ Проектэлектромонтаж» в комбинации с автоматическим выключателем производится электронное «УЗО-2000». Особенность этого УЗО — способность сохранения работоспособности при кратковременных (до 5 секунд) провалах напряжения до 50% от номинального. Этот режим возможен при коротких замыканиях на время срабатывания системного АВР (устройство автоматического ввода резерва). Коммутационная износостойкость «УЗО-2000» — 20000 циклов.

Из импортных УЗО хорошо себя зарекомендовала продукция электротехнических гигантов, таких как Siemens, ABB, Schneider и Legrand. Средняя стоимость УЗО этих производителей — около 90 у.е.

Фирма ABB предлагает устройства «F360», «F370», «DS 640/DS 650», «DS 652» и «DS 654». Широкий выбор УЗО предлагает концерн Siemens. В его каталогах десятки устройств, разнообразие которых может удовлетворить любые требования покупателей. Наиболее популярная модель—двухполюсное УЗО «NFI 5 SZ 3227». Французская фирма Merlin-Gerin, входящая в промышленную группу SCHNEIDER, выпускает УЗО «DPN N Vigi», «С 60 Vigi», «Vigi NC 100», «С 60», «NC100» и «NC 125». Еще одна французская фирма — Legrand поставляет в Россию УЗО типа «DX/D40», двух- и четырехполюсные.

Если вы хотите увидеть соответствие покупаемого УЗО или дифференциального автомата требуемым параметрам, то соотнесите характеристики вашего прибора с аналогичными для «УЗО-2000» и для «АСТРО УЗО». Если импортные аналоги им уступают, купите отечественные изделия. По возможности, советуйтесь со специалистами. Что касается качества и надежности устройств, тут можно положиться на репутацию их производителей и продавцов. Предпочтение следует отдавать специализированным магазинам и электротехническим торговым домам.

Срабатывание средств защиты происходит из-за коротких замыканий в электропроводке и токоприемниках или от перегрузки.

Чтобы точно и быстро определить место замыкания, пользуются методом последовательного включения нагрузки. Для, этого отключают все электроприемники. Заменяют сгоревшую пробку, включают ПАР или автоматический выключатель. Если защита опять срабатывает сразу, то наиболее вероятным местом короткого замыкания является электропроводка или штепсельная розетка. Если срабатывание защиты сразу не произойдет, то поочередно включают осветительные приборы, затем другие токоприемники —до возникновения короткого замыкания. В светильниках повреждения бывают чаще всего в патронах. В том случае, когда защита срабатывает через некоторое время после включения нагрузки, необходимо отключить часть электроприемников (уменьшить нагрузку), т.к. в этом случае нагрузка сети превышает ток срабатываемой защиты.

Перед включением в сеть любого бытового прибора убеждаются, что напряжение, на которое рассчитан прибор, соответствует напряжению электросети. Нельзя включать в сеть приборы, не соответствующие напряжению сети. Перед включением в сеть нового прибора следует обратить внимание на потребляемый ими ток или мощность и подсчитать, выдержат ли предохранители и электропроводка включение этих приборов.