Для чего нужен УЗО автомат

Немного истории

Первый действующий образец устройства дифференциального тока (УЗО) был изготовлен германской фирмой RWE в 1937 г. В качестве датчика использовался маленький дифференциальный трансформатор, а исполнительным элементом служило поляризованное реле. Чувствительность  устройства была 80 мА. В 1958 году доктором Биглмайером из Австрии было предложено новое решение конструкции УДТ — в устройстве были устранены ложные срабатывания от грозовых разрядов и увеличена чувствительность до 30 мА.

В 1970-х годах большинство УЗО  выпускались в корпусах типа автоматических выключателей. С начала 1980-х годов, в США, большинство бытовых устройств дифференциального тока были уже встроенными в розетки.

В СССР первое серийное устройство дифференциального тока для укомплектования трехфазного электрифицированного инструмента было изготовлено в 1966 году Выборгским заводом «Электроинструмент» по разработке ВНИИСМИ. Первое бытовое УЗО было разработано в 1974 году, но в серию не пошло. С 1982 года все учебное электротехническое оборудование, поступавшее в школы, в обязательном порядке оснащалось устройством защитного отключения. В СССР серийное бытовое УЗО начало производиться с 1988 года.  Для нужд промышленности и сельского хозяйства выпускались защиты ИЭ-9801, ИЭ-9813, УЗОШ 10.2, РУД-0,5. В настоящее время устройство используются преимущественно для монтажа в электрощите на DIN-рейку.

Назначение УЗО автомата

Зачем же нужен УЗО автомат в домашней электросети? Основная функция устройства защитного отключения — дополнительная защита от поражения электрическим током. Это проявляется в следующем :

• Устройство дифференциального тока отключает питающую сеть при прямом прикосновении человека или животного к электрооборудованию, находящемуся под напряжением. Так, к примеру, при ремонтных работах случайное повреждение проводки и контакт с ней может привести к летальному исходу. Но если установлено УЗО, то оно сразу определит, что часть тока при контакте с человеком не вернулось и разорвет цепь.
• Устройство дифференциального тока отключает питающую сеть в случаях повреждения изоляции проводов в электроприборах. Например, внутри стиральной машины повреждена изоляция на фазном проводе, в результате чего он коснулся корпуса. УЗО сразу отключит электричество, потому что ток, ушедший от устройства защитного отключения будет расходиться с входящим током.

Однако есть и такие ситуации, когда устройство защитного отключения не сработает:

• Устройство дифференциального тока не сработает, если человек оказался под напряжением, но тока замыкания на землю при этом не возникло, например, при прикосновении одновременно к фазному и нулевому проводу. УЗО не может отличить протекание тока через тело человека от нормального протекания тока в нагрузке.
• Устройство дифференциального тока зависимое от напряжения сети нуждается в питании, которое получает от защищаемой цепи. Поэтому потенциально опасной является ситуация, когда выше УДТ произошел обрыв нейтрального проводника, а линейный остался под напряжением. В этом случае устройство будет неспособно отключить цепь

Требования по установке и применению УЗО приведены в серии стандартов на электроустановки зданий МЭК 60364.

Устройство УЗО автомата

Главным компонентом УЗО является дифференциальный трансформатор. Если дифференциальный ток превысит значение отключающего дифференциального тока или равен ему произойдет размыкание электрической цепи.

Линейный и нейтральный проводники от источника питания подключаются к контактам в верхней части устройства, нижние контакты — соединяют УДТ с внутренней электросетью. При включении тумблера контакты замыкаются, и УЗО пропускает ток. Соленоид внутри устройства удерживает контакты в замкнутом состоянии после того, как тумблер отпущена. В нормальном состоянии ток линейного проводника, равен току нейтрального проводника, однако эти токи противоположны по направлению. Таким образом, токи взаимно компенсируют друг друга и в катушке дифференциального трансформатора ЭДС (электродвижущая сила) отсутствует.

Ток замыкания на землю приводит к нарушению баланса в дифференциальном трансформаторе (часть тока протекает через тело человека обход трансформатора). Дифференциальный ток в первичной обмотке дифференциального трансформатора приводит к появлению ЭДС во вторичной обмотке. Эта ЭДС сразу же регистрируется следящим устройством, которое отключает питание соленоида и контакты размыкаются под действием силы пружины.

Устройство спроектировано таким образом, что отключение происходит за доли секунды, что значительно снижает тяжесть последствий от поражения электрическим током.

Кнопка проверки (тест) позволяет проверить работоспособность устройства путем пропускания небольшого тока через оранжевый тестовый провод. Тестовый провод проходит через сердечник дифференциального трансформатора, поэтому ток в тестовом проводе эквивалентен нарушению баланса токонесущих проводников. Если УЗО не отключилось, значит оно неисправно и должно быть заменено.