Устройство и принцип действия УЗО
Основным функциональным блоком УЗО является так называемый дифференциальный трансформатор тока. Именно он улавливает разницу в значении силы тока в фазном и нулевом рабочем проводниках. В нормальном режиме, когда сопротивление изоляции проводов «удовлетворительное» и отсутствует замыкание на землю (то есть короткое замыкание), значения тока в фазном и нулевом рабочем проводниках равны по значению, но противоположны по знаку (поскольку текут навстречу друг другу). В дифференциальном трансформаторе тока эти проводники выполняют роль первичной обмотки. Они создают абсолютно одинаковые магнитные потоки в сердечнике трансформатора тока, которые направлены навстречу друг другу. Эти потоки компенсируются, как бы «гасят» друг друга, и в сумме «дают ноль». В результате ток во вторичной обмотке равен нулю.
При снижении качества изоляции (пробой изоляции) или прикосновении человека к одной из токоведущих частей (которая находится под напряжением) появляется ток замыкания на землю (ток утечки). Значения силы токов в фазном и нулевом рабочем проводниках начинают различаться на величину их тока утечки протекающую в этот момент через тело человека. Соответственно в сердечнике дифференциального трансформатора магнитные потоки перестают быть равными, а их сумма становится отлична от нуля. В результате во вторичной обмотке возникает так называемый ток небаланса (он же дифференциальный ток — отсюда и название трансформатора). Он воздействует на механизм расцепления УЗО, и защищаемая цепь отключается, тем самым освобождая человека от опасного воздействия переменного электрического тока.
На передней части устройства находится рычаг включения-отключения питания сети и кнопка «ТЕСТ». При нажатии на нее во время работы прибора, он должен отключиться и перейти в режим тестирования. Такую проверку необходимо выполнять периодически, не менее одного раза в месяц.
Дифференциальный выключатель УЗО имеет узкую специализацию и не предназначен для защиты от токов перегрузки или токов короткого замыкания (сверхтоков). Для этого необходимо использовать автоматические выключатели, которые устанавливаются последовательно в электрическую цепь перед УЗО. Существуют варианты дифференциальных выключателей со встроенной защитой от токов перегрузки и сверхтоков – дифференциальные автоматические выключатели (это «гибрид» автоматического выключателя и УЗО).
Опасные значения тока, протекающего через тело человека:
- 10÷15 мА – неотпускающий ток (судорожное сокращение мышц руки в которую зажат провод. Человек не может сам освободиться);
- 100 мА и выше – фибрилляционный ток ( прекращение дыхания и биения сердца).
По этой причине УЗО изготавливают с дифференциальными токами срабатывания: 10мА, 30мА, 100мА, 300мА, 500мА. Устройства с токами срабатывания 10мА применяются для ванных комнат, 30мА — для розеточной и осветительной сети, 100мА - для групповых линий (например для первого или второго этажа частного дома с несколькими комнатами соответственно), 300мА или 500мА - для всего частного дома или коттеджа и выполняют роль обеспечения общей пожаробезопасности.
