Как проверить УЗО

Что представляет собой УЗО?

Правильное название УЗО – автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током. Это коммутационное устройство служит для автоматического разрыва цепи при превышении установленных величин токов небаланса, возникающих при определенных условиях.

Работа внутреннего механизма устройства основана на следующих правилах: нулевой и фазный проводники подключаются к клеммам, после чего сравниваются по току. В нормальном состоянии всей системы разницы между показателями фазного тока и данными нулевого проводника нет. Внешний вид указывает на утечку. После анализа ненормального состояния устройство выключается.

Функции, выполняемые УЗО, не характерны для обычных автоматических выключателей. Последний реагирует только на перегрузку или короткое замыкание

Проще говоря, УЗО срабатывает и разрывает сеть, когда ток начинает протекать вне проводов или устройств, подключенных к сети питания.

В тех цепях, где возможны утечки и очень велика вероятность поражения людей электрическим током, чаще всего устанавливают УЗО. В доме или квартире это места, где скапливаются пары, вызывающие повышенную влажность. Это кухня и ванная. Кроме того, эти помещения наиболее насыщены различного рода электроприборами.

Минимальный ток, поток которого ощущается человеческим телом, составляет 5 мА. При значении 10 мА мышцы самопроизвольно сокращаются и человек не может самостоятельно отпустить опасный электрический прибор. Воздействие 100 мА смертельно

Один из обычных электрических помощников может ударить человека током в случае, когда нет возможности его заземлить или это не было учтено при проектировании. При нарушении изоляции токопроводящих проводов в одном из приборов ток потечет на корпус прибора.

При отсутствии заземления при прикосновении к такой поверхности человек получит удар током. Чтобы этого не произошло, необходимо установить устройство защитного отключения.

Конструкции УЗО могут различаться по принципу действия. Производители выпускают устройства, имеющие вспомогательный источник питания для нормальной работы электронной схемы и устройства, обходящиеся без него.

Устройства электромеханической защиты работают непосредственно от тока утечки, используя потенциал предварительно взведенной механической пружины. Работа УЗО на электронных компонентах полностью зависит от наличия напряжения в сети. Чтобы его отключить, ему нужна дополнительная мощность. В связи с этим последнее устройство считается менее надежным.

Основные понятия

Электрические водонагреватели — это устройства, в которых текущая энергия преобразуется в тепло, а затем передается воде. Условно такие устройства можно разделить на 2 группы:

• Жидкость. Вода в них нагревается, проходя через специальные системы с горячими плитами или трубами, которые сразу же отдают ей тепло. Нагреватели проточного типа отличаются большой мощностью.
• Кумулятивный. К ним относится обычный бойлер с ТЭНом, который последовательно нагревает воду внутри бака.

УЗО для водонагревателя – это специальное устройство, предназначенное для защиты от утечки тока.

Принцип работы можно описать следующим образом:

• Агрегат устанавливается непосредственно перед самим отопителем. Через него проходит весь ток, который питает механизм.
• Если внутри нагревателя происходит утечка тока, УЗО ее ловит, после чего отключается вся система. Его работу обеспечивают специальные датчики и переключатели.

Следует отметить, что УЗО по принципу действия напоминает автомат, но технически им не является. Он улавливает даже небольшие колебания тока, которые автоматы не в состоянии проанализировать.

Сегодня такие механизмы не всегда обеспечивают оптимальный уровень безопасности, поэтому водонагреватель также должен быть оснащен заземлением. УЗО нельзя путать с дифавтоматом, так как это две разные конструкции.

Первый механизм способен улавливать только утечки тока, а второй более универсален: дифавтомат реагирует и на короткие замыкания, перегрузки и другие подобные проблемы, при этом «отключая» электричество.

Причины срабатывания прибора

Причин сетевого отключения устройства защиты много, но только после их выявления можно полностью устранить неполадки.

Причем, чтобы найти проблемное место и избежать серьезных последствий, нужно постараться как можно раньше.

Причина #1 — утечка тока

Утечка в сети чаще всего происходит при наличии старой электропроводки. Со временем изоляция высыхает и часть деталей оголяется. Такая же проблема может возникнуть после замены старого провода на новый, когда соединение было плохим.

Прежде чем вбивать гвоздь в стену, чтобы повесить картину или светильник, обязательно следует выяснить, где находятся скрытые электрические провода

Третьей, довольно распространенной причиной можно назвать случайное повреждение скрытой проводки. Например, забить гвоздь в стену.

Причина #2 — замыкание земли и нуля

Запрещается по правилам ПУЭ совмещать нулевые жилы и заземление. Однако некоторые нерадивые мастера отвергают существующие «табу» и делают все по-своему, несмотря на то, что угроза поражения электрическим током при этом многократно возрастает.

Причина #3 — неблагоприятные погодные условия

Погода может существенно повлиять на работу устройства защиты, когда распределительный щит находится снаружи, т.е на открытом воздухе. Из-за появления мельчайших частиц воды внутри конструкции возможно срабатывание устройства.

Если на улице холодно, наоборот, защитное устройство не может выполнять свои функции. Это связано с тем, что низкие температуры негативно влияют на микросхемы и могут полностью вывести их из строя.

Известны случаи отключения сети устройством защиты во время грозы. Молния может усилить даже очень небольшие протечки в доме.

Причина #4 — неправильная установка самого прибора

Такое событие, как ложное отключение, может периодически возникать из-за неправильной установки защитного устройства.

Поэтому производить установку самостоятельно желательно только после тщательного изучения инструкции. Сюда же относится и неправильный выбор недвижимости при покупке.

Причина #5 — неполадки в бытовых электроприборах

Выход из строя кабеля, которым бытовой электроприбор подключен к сети, приводит к немедленному срабатыванию защитного устройства.

Это также происходит при утечке тока из внутренних деталей, таких как нагревательный элемент водонагревателя или обмотка двигателя некоторых из включенных агрегатов.

Причина #6 — повышенная влажность

Бывает, что после установки скрытой проводки дорожка замазана шпаклевкой, и сразу пытаются проверить проделанную работу. В таких случаях защитное устройство срабатывает из-за окружения проводов мокрой замазкой.

Это связано со способностью воды провоцировать протечки через микроскопические трещины и другие дефекты изоляции. Если дождаться полного высыхания шпаклевочного материала и повторить манипуляцию, то отделка, скорее всего, больше не повторится.

Характеристики защитного устройства

В продаже можно найти множество различных моделей дифференциальных автоматических выключателей. Среди них они различаются стандартами производства, способом монтажа и областью применения.

Неправильный выбор устройства защиты может привести к следующим проблемам:

• Устройство будет постоянно работать, реагируя на малейшие утечки, имеющиеся в электросети каждого дома.
• Если при покупке было выбрано устройство с негабаритными функциями, оно может не реагировать на аварийную ситуацию. В результате высока вероятность повреждения электрическим током.

Чтобы избежать подобных казусов, важно изучить свойства УЗО. Считать их можно с помощью специальных меток на корпусе устройства.

Номинальный ток нагрузки

Это одна из самых важных функций. Цифра указывает на максимальное значение тока, которое может длительное время проходить через устройство, не повреждая его. Величина определяется помехоустойчивостью токовых контактов и проводников определенной нагрузки. Тем не менее, они остаются в рабочем состоянии.

Значение номинальных токов всегда указывается на передней панели устройства защиты. Легко подобрать для себя оптимальное значение и узнать максимальную потребляемую мощность. Его нужно разделить на фазное напряжение. Устанавливать УЗО на ток больше номинального тока автомата перед ним не имеет смысла

Номинальные значения тока типичны для всех моделей: 16 А, 25 А, 40 А, 63 А, 80 А, 100 А, 125 А.

Неотключающий номинальный дифференциальный ток

Это параметр, характеризующий порог срабатывания устройства. Введите его как I∆n0. Значение всегда равно половине номинального дифференциального тока (IΔn), т е устройство со значением 10 мА отключится при утечке тока 5 мА.

Если через устройство защиты протекает ток утечки меньше этого показателя, устройство не сработает.

Время срабатывания УЗО

Это значение указывает на скорость реакции защитного устройства в аварийной ситуации. Введите номинальное время срабатывания автоматического выключателя защиты от замыканий на землю с помощью символов Tn. Норма – максимум 0,3 секунды. Современные качественные защитные устройства срабатывают за 0,1 секунды, но такая высокая скорость не востребована.

Типы устройств: AC — устройство срабатывает от мгновенного появления переменного тока; А — с переменным током или пульсирующим током; Б — постоянными, направленными и переменными; S — выдерживается определенное время перед срабатыванием (0,15-0,5 сек); G — время экспозиции меньше предыдущего (0,06-0,08 сек).

Принцип проверки работоспособности УЗО

Когда материал проверяют на прочность, его пытаются сломать. Для проверки автоматических выключателей необходимо создать условия, при которых они будут работать — по этим правилам проводятся все существующие проверки.

УЗО срабатывает, если обнаруживает утечку тока, т.е когда в электрическую цепь по фазному проводу поступает больший ток, чем уходит из нее через нейтраль. Подключение УЗО можно производить в домах с заземлением и без — для проведения проверок нужно понимать разницу между этими способами защиты бытовой техники и людей.

• В первом случае, при нарушении изоляции проводов, часть тока уходит на корпус электроприбора, откуда сразу уходит на заземляющий провод, в результате чего происходит утечка, которая остаточный ток Устройство немедленно обнаруживает и размыкает цепь.
• Если заземления нет, то при повреждении изоляции ток снова попадает в корпус электроприбора, но так как дальше ему некуда идти, то баланс между вводом-выводом в целом сохраняется и УЗО не срабатывает еще. Утечка будет обнаружена только в том случае, если человек прикоснется к неисправному электроприбору – по телу потечет ток, нарушится баланс между входящим и выходящим током в главной цепи и УЗО немедленно отключит ток.

Правильно подключенное и исправное устройство защитного отключения сработает в любом случае, но если сеть без заземления, то неисправность будет обнаружена только после того, как человека слегка пощекочет током (если устройство правильно подобрано, это не должно даже причинять боль).

Конечно, при отсутствии заземления проверка работы УЗО прикосновением к фазному проводу является, мягко говоря, весьма экстремальным способом — при внезапной неисправности устройства неизбежен ощутимый удар током.

Несмотря на разницу в способах подключения, принцип действия устройства защитного отключения остается неизменным, и все способы управления устройством подходят в обоих случаях. При этом установленный дифавтомат управляется точно так же, ведь это то же самое УЗО, только совмещенное в одном корпусе с автоматическим выключателем.

Читайте также: Как проверить транзистор мультиметром(тестером): биполярный, npn и другие

Как выбрать?

УЗО – это универсальные механизмы, с помощью которых можно включать и выключать различные бытовые приборы. Выбрать такой механизм для электрического водонагревателя можно, ориентируясь на некоторые простые правила, о которых пойдет речь ниже:

• Мощность УЗО подбирается исходя из аналогичного показателя для бытового прибора, который планируется использовать. Для котлов мощностью не более 2,3 кВт специалисты рекомендуют устанавливать механизмы, рассчитанные на 10 А. Если этот показатель колеблется в пределах 5,5-8 кВт, следует купить УЗО на 32-40 А. Поэтому именно поэтому важно обращать внимание не только на сам выключатель, но и на подключаемое устройство.
• Ток утечки. Эта характеристика рассчитывается на основе рабочего тока. Часто на 1 А берут 0,4 мА. Если УЗО устанавливается на удаленном расстоянии, рекомендуется добавлять дополнительно 10 мкА на каждый метр кабеля. Это значение легко минимизировать, если установить агрегат непосредственно перед самим водонагревателем.
• Способ сборки. На рынке представлено несколько вариантов защитных устройств. Наиболее распространены автоматические выключатели замыкания на землю, которые можно установить на DIN-рейку. Альтернативный вариант — отдельные блоки, позволяющие подключать их напрямую к розетке.

Следует учитывать тот факт, что многие современные производители водонагревателей включают такие устройства в свое оборудование.

Элементы могут располагаться в незаметном месте — под корпусом или внутри сетевого кабеля, поэтому перед покупкой котла целесообразно уточнить эту особенность. Преимущество такой системы в том, что производитель точно рассчитывает все характеристики УЗО для обогревателя определенной мощности.

Виды

УЗО не являются сложными, но в то же время их можно классифицировать по нескольким признакам. Устройства делятся на следующие варианты (в зависимости от вида утечки тока):

• Класс А. Используется для переменного или пульсирующего электрического тока.
• Класс АС. Эти устройства предназначены для работы только от сети переменного тока. Это одни из самых дешевых и простых моделей, используемые во многих квартирах.

• Класс Б. Универсальные устройства промышленного назначения. Их можно использовать не только для переменного тока, но и для постоянного или выпрямленного тока.
• Иногда производители добавляют к маркировке товара букву S, которая указывает на то, что устройство отключается только через определенный промежуток времени. В быту не обязательно использовать такие системы вместе с водонагревателями, поэтому они здесь большая редкость.
• Класс G. Эти УЗО аналогичны S, но время их воздействия намного меньше.

В зависимости от способа разрыва цепи УЗО можно разделить на следующие группы:

• Электронно. Это относительно недорогие устройства, используемые в простых системах. Специалисты не рекомендуют их устанавливать, так как они питаются от сети. Если пользователь случайно повредит нулевой провод, устройство просто выйдет из строя. Еще одним недостатком можно считать относительно длительный период эксплуатации.
• Электромеханический. Выключатели этого типа не питаются от внешних источников электроэнергии, поэтому они более надежны и качественны. Единственным недостатком таких устройств можно считать лишь их завышенную цену.

Подключение

Получить надежную защиту от протечек можно с помощью УЗО. Однако для этого необходимо, чтобы устройство было правильно подключено к основной сети. При выполнении таких операций следует соблюдать несколько простых правил:

• УЗО нужно подключать непосредственно перед самим котлом. Перед ним монтируется отдельный линейный автомат, а затем счетчик и общий на весь дом автомат подачи. Если электропровод используется только для конкретного водонагревателя, допускается изменение порядка УЗО и автомата. Однако желательно следовать первому расположению.
• Между выключателем и котлом нежелательно размещать несколько дополнительных розеток или подключать другие бытовые приборы. Специалисты рекомендуют использовать отдельные линии для обогревателей. УЗО здесь будет управлять только котлом.
• Обязательно комплектуйте дом общим УЗО, которое будет контролировать всю сеть. В случае сбоя устройства система будет остановлена ​​другим устройством.

Технически подключить УЗО несложно. На крышке каждого устройства есть входные и выходные клеммы. К ним подключаются нулевой и фазный провода (с помощью специальных зажимов). На выходе также используются кабели, которые уже идут напрямую к котлу или другому обогревателю.

Одной из ошибок является использование только одного автомата или УЗО. Следует понимать, что эти сущности дополняют друг друга, поскольку несут ответственность за разные угрозы. Они должны использоваться парами.

УЗО для водонагревателя позволяет обеспечить оптимальный уровень безопасности эксплуатации. Если необходимо добиться качественной и надежной системы, проектирование электрических цепей и монтаж всех защитных устройств следует доверять только профессионалам.

Кнопка Тест – встроенный имитатор возникновения тока утечки

На передней панели каждого устройства защитного отключения имеется кнопка с буквой «Т» или надписью «Тест». Это самый простой способ быстро проверить УЗО — при нажатии на эту кнопку в электрической цепи появляется дополнительная емкость или сопротивление, где протекает часть тока. Возникает ток утечки, который вызывает срабатывание автоматического выключателя замыкания на землю.

При очевидной полезности этой функции нужно понимать, что кнопка «Тест» на самом УЗО не является панацеей, и ее срабатывание или выход из строя не дает полной информации о состоянии устройства. Варианты здесь могут быть:

• Если УЗО не работает, но при этом только подключено, это, помимо неисправности, может свидетельствовать о неправильной установке самого устройства. В этом случае необходимо сначала дважды проверить схему подключения.

• Если раньше кнопка работала, а сейчас нет, требуется более тщательная проверка УЗО и схемы его подключения.
• Сама кнопка «Тест» не работает и УЗО вообще работает. Проверить это можно только дополнительными методами, но в любом случае устройство неисправно и его настоятельно рекомендуется заменить.
• Дополнительные методы контроля подтверждают, что неисправно само устройство — здесь нет возможности замены устройства.

Проверку УЗО кнопкой «Тест» следует проводить регулярно – примерно раз в месяц, а более углубленными методами не реже одного раза в год.

Проверка с помощью батарейки

проверка УЗО с батарейкой является одним из самых безопасных способов проверки — здесь не нужно ждать появления тока утечки, а создаются условия, когда УЗО «думает», что оно произошло. Кроме того, ток, вырабатываемый аккумулятором, никак не ощущается человеком.

Смысл в том, чтобы пропустить ток только через одну из катушек прибора — на другой его не будет, а внутренний «вычислитель» прибора даст команду на размыкание цепи. Кстати, таким образом можно легко проверить работоспособность УЗО при покупке.

На практике это выглядит так:

• Если УЗО уже подключено к сети, его сначала отключают от всех проводов.
• Короткие провода подключаются к одному из полюсов устройства (левый или правый выводы вверху и внизу) (так, чтобы они могли касаться аккумулятора).
• Концы проводов (полосатые для изоляции) касаются плюса и минуса аккумулятора — ток будет протекать по одной из катушек устройства, и при исправном УЗО сработает защита.

Наглядно о применении этого метода в следующем видео:

В этом обзоре необходимо рассмотреть три основных момента:

• Ток, выдаваемый аккумулятором, должен быть как минимум равен, а лучше превышать, установленному прибором току — если последний равен 100мА, а аккумулятор выдает 50, срабатывания не произойдет.
• Вполне вероятно, что нужно соблюдать полярность — если после прикосновения к выводам аккумулятора срабатывания не происходит, нужно поменять местами плюс и минус. Если срабатывание не повторяется, это уже куплен индикатор неисправности или электронный выключатель замыкания на землю.

Подробнее о разнице проверки электронных и электромеханических УЗО на видео:

Проверка срабатывания УЗО лампой-контролькой

В этом случае утечка тока создается непосредственно из цепи, которая защищена УЗО. Для правильной проверки здесь надо понимать, есть ли в цепи земля или защитный автомат подключен без нее.

Для сборки управления понадобится сама лампочка, патрон к ней и два провода. По сути, несущая лампа собрана, но вместо вилки остаются только провода, которыми можно прикасаться к проверяемым контактам.

Нюансы сборки контрольки

При монтаже управления необходимо учитывать два важных нюанса:

• Во-первых, лампа должна быть достаточно мощной, чтобы создать необходимый ток утечки. Если проверяется стандартное УЗО с уставкой 30 мА, то здесь проблем нет – даже 10-ваттная лампочка возьмет из сети ток не менее 45 мА (рассчитывается по формуле I=P/U=> 10/220 = 0,045).

Внимание на этот пункт следует обратить в том случае, когда уставка устройства защитного отключения около 100 мА – тогда нужно брать лампочку мощностью не менее 25 Вт.

• Во-вторых — если взять слишком мощную лампочку. Если вопрос только в том, как проверить УЗО на работоспособность, то в этот момент его можно проигнорировать. Если также необходимо оценить, не откалибровано ли заданное значение, схему необходимо дополнить. Например, если собрать блок управления с лампочкой на 100 Вт, потребляемый ею ток будет около 450 мА.

При этом неизвестно, на каком токе сработало устройство защитного отключения — если оно все же раскалибровалось и сработает вместо 30 на токе 100 мА, человек может получить смертельный удар током. Для управления УЗО на работу при номинальном токе к управлению необходимо добавить сопротивление, которое снизит ток в цепи до требуемого.

Важно!!! При этом сопротивление самой лампочки нужно рассчитывать, а не измерять мультиметром, так как сопротивление холодной вольфрамовой нити примерно в 10-12 раз меньше, чем у горячей.

Расчет сопротивления контрольки

Рассчитать требуемое сопротивление поможет закон Ома — R = U/I. Если для проверки устройства защитного отключения взять лампочку мощностью 100 Вт с настройкой 30 мА, то порядок расчета следующий:

• Измеряется напряжение в сети (для расчетов берется номинальное значение 220 вольт, но на практике могут играть роль плюс-минус 10 вольт).
• Общее сопротивление цепи при напряжении 220 вольт и токе 30 мА составит 220/0,03≈7333 Ом.
• При мощности 100 Вт лампочка (в сети 220 вольт) будет иметь силу тока 450 мА, значит, сопротивление 220/0,45≈488 Ом.
• Для получения тока утечки ровно 30 мА необходимо последовательно с лампочкой включить резистор сопротивлением 7333-488≈6845 Ом.

Если брать лампочки с другим эффектом, резисторы нужны будут другие. Также необходимо учитывать мощность, на которую рассчитан резистор — если лампочка на 100 ватт, резистор должен быть подходящим — либо 1 мощностью 100 ватт, либо 2 х 50 (но во втором варианте , резисторы соединены параллельно, и их общее сопротивление рассчитывается по формуле Rtot = (R1*R2)/(R1+R2)).

Для гарантии, после сборки управления, можно подключить его к сети через амперметр и убедиться, что по цепи проходит ток нужной силы с помощью лампочки и резистора.

Испытание УЗО в сети с заземлением

Если провода проложены по всем правилам — с использованием заземления, здесь можно проверить каждую розетку отдельно. Для этого индикатор напряжения находится к какому выводу розетки подключена фаза, и в него вставляется один из контрольных щупов. Другой щуп должен коснуться заземляющего контакта и УЗО должно сработать, так как ток с фазы уходил на землю и не возвращался через нейтраль.

Если УЗО вдруг не сработало, надо помнить, что это не обязательно вина устройства – неисправна может быть еще линия заземления.

В этом случае требуются дополнительные проверки, и если проверка заземления является отдельной проблемой, проверка УЗО может быть выполнена непосредственно следующим образом.

Испытание УЗО в однофазной сети без заземления

К правильно подключенному устройству защитного отключения провода от распределительного щита приходят к верхним клеммам, а к защищаемым узлам — от нижних.

Чтобы прибор определил, что произошла утечка, необходимо контрольным щупом прикоснуться к нижнему выводу, с которого фаза уходит с УЗО, а другим щупом прикоснуться к верхнему нулевому выводу (который приходит к нулю с распределительный щит).

В этом случае по аналогии с тестом батареи ток будет протекать только по одной обмотке, а УЗО должно решить, что произошла утечка, и разомкнуть контакты. Если этого не происходит, устройство неисправно.

Проверка силы тока утечки, при котором срабатывает УЗО

Здесь используется та же контрольная лампа с резистором, но кроме них в цепь включен амперметр и еще один резистор переменный. В качестве последнего часто используется диммер – выключатель света с регулировкой яркости.

Процедура контроля следующая:

• Реостат (регулятор) устанавливают на максимальное сопротивление и всю цепь подключают как при проверке УЗО в сети без заземления — один щуп к фазному выводу «от УЗО», а другой к вводу нейтрали «к КОД».
• Далее, медленно уменьшая сопротивление реостата, необходимо наблюдать за показаниями Амперметра — с какой силой тока будет происходить срабатывание, на это и рассчитано УЗО.

Если уставка УЗО около 30 мА, то не о чем беспокоиться, если срабатывание происходит при меньшей силе тока — 10-25 мА — это своего рода запас на случай резкого увеличения тока утечки, так что оставшийся ток прибор успевает сработать с гарантией и человек даже в крайнем случае «получает» не более 30 мА.

Наглядно о методах проверки УЗО в следующем видео:

Проведение тестов на работоспособность УЗО — как итог

Все вышеперечисленные способы проверки УЗО являются достаточно «грубыми» испытаниями, потому что на их точность как минимум влияет правильность расчетов и то, насколько «ровным» будет напряжение в сети.

Но для простой проверки работоспособности устройства их достаточно. Главное не забывать делать это регулярно. Нужно также помнить, что УЗО достаточно сложное устройство — в случае выхода из строя его лучше не пытаться ремонтировать, а сразу заменить на новое.