Электромеханическое и электронное УЗО для квартиры, что лучше?
Сейчас уже никого не удивишь наличием в эл.щитке УЗО. Большинство поняло, что это необходимость, а не излишество. Однако не все знают, что УЗО бывают разные. На внешний вид они все одинаковые, однако внутреннее исполнение может существенно отличаться.
В зависимости от исполнения внутренней защиты УЗО бывают электромеханическими или электронными.
Грамотнее их стоит конечно называть функционально зависящие и не зависящие от напряжения цепи.
Как же их отличить друг от друга и в чем разница их работы?
Электромеханическое устройство защитного отключения
Для того, чтобы отключилось электромеханическое УЗО нужно только одно условие:
В данном случае источником энергии для отключения устройства является сам сигнал, т.е. дифференциальный ток на который оно реагирует. При этом срабатывание УЗО не зависит от того, есть ли напряжение 220В в проводке или нет.
Внутри устройства находится маленький трансформатор. Который играет больше роль исполнительного механизма, чем сигнального (в отличии от электронного). Как только ток утечки появляется в защищаемой проводке, в обмотке трансформатора создается напряжение, которое заставляет срабатывать реле, после чего механически отключается само УЗО.
Электронное устройство защитного отключения
Чтобы отключилось электронное УЗО, уже нужно два условия:
Это означает, что для его работы должен быть посторонний источник питания. Основной элемент таких УЗО — электронная плата. И чтобы она сработала должен быть внешний источник напряжения.
Где его взять? Это ни какая-то батарейка или аккумулятор. Внешний источник — это напряжение 220В в самой сети. Таким образом, если к УЗО не подходит напряжение, данное устройство срабатывать не будет.
На основе подобных электронных УЗО не редко изготавливаются такие бытовые аппараты защиты как УЗО-розетки или УЗО-вилки.
Например в Европе в некоторых странах на все устройства данного типа (зависящие от напряжения в цепи) запрещено наносить сертификационный знак качества. Более того, устанавливать их в сеть разрешено только после устройств, не зависящих от питания цепи.
В последнее время за рубежом стали изготавливать электронные УЗО, в которых изначально закладывается функция отключения всей эл.установки потребителя, если исчезает напряжение в цепи УЗО. В США такие устройства изначально встраивают в розеточные блоки.
В России, согласно рекомендаций по применению УЗО из свода правил ”Электроустановки жилых и общественных зданий” — в жилых зданиях не допускается применять устройства защитного отключения, автоматически отключающие потребителя от сети при исчезновении или не допустимом снижении напряжения.
Причины отказа электронного УЗО
Когда же напряжение может не подходить к УЗО? Чаще всего свет в вашем доме может исчезнуть в следующих случаях:
Последний случай самый коварный. Если в таких условиях у вас произошло замыкание проводки на корпус оборудования (стиральная машинка, эл.титан), электронное устройство защитного отключения не сработает, даже когда вы коснетесь поврежденной эл.аппаратуры. Ток утечки будет, но напряжение к УЗО не подходит и оно не отключится.
После ликвидации аварии электронное УЗО уже не будет работоспособно. А вы по-прежнему будете на него рассчитывать и думать, что оно обеспечивает вашу защиту. Чтобы не попасть в такую ситуацию, на всех УЗО — электронных или электромеханических есть кнопка ТЕСТ.
При нажатии этой кнопки, УЗО автоматически должно выключиться. Проверять его таким образом следует не реже 1 раза в месяц, особенно после каждых скачков напряжения.
Кроме того, электронное УЗО перестает нормально работать не просто при исчезновении напряжения, но и также и при его значительном понижении. Убедиться в этом можно из видеоролика:
Преимущества и недостатки
Все преимущества и недостатки электромеханических и электронных УЗО можно свести в одну таблицу:
| Параметр УЗО | Электронное УЗО | Электромеханическое УЗО |
|---|---|---|
| Цена | Дешевле | Дороже |
| Конструкция | Проще | Сложнее |
| Чувствительность | Выше | Ниже |
| Работоспособность при обрыве нулевого провода | Нет | Да |
| Работоспособность при значительном падении напряжения | Нет | Да |
| Вероятность отказа при импульсных перенапряжениях | Выше | Ниже |
Подводя итог можно посоветовать, что самым оптимальным вариантом для установки в квартирный электрощиток, является именно электромеханическое УЗО. Тем более на сегодняшний день именно этот тип представлен наиболее широко в магазинах электротоваров.
Каким образом отличить, какое УЗО перед вами — электромеханическое или электронное, можно из этой статьи.
Какой лучше дифавтомат электронный или электромеханический
Для защиты от утечек тока применяются выключатели дифференциального тока, или устройство защитного отключения (УЗО). В каждой новой квартире, новом доме это устройство становится необходимым оборудованием.
Однако, под общим названием могут продаваться устройства с принципиально различной внутренней конструкцией, которая определяет надежность работы всего УЗО. Конструкция может иметь различное расположение рычагов и кнопок управления, иметь стандартные или расширенные возможности подключения шин и проводов, но принципиальное значение имеет конструкция расцепителя УЗО. Он бывает электромеханический или электронный. Только как сходу отличить УЗО электромеханическое от электронного? Этот вопрос необходимо подробно осветить.
В чем отличие электромеханического УЗО от электронного
УЗО и дифавтоматы (это УЗО и автоматический выключатель в одном корпусе) по своему внутреннему конструктиву делятся на два вида: электромеханические и электронные. Это никак не влияет на рабочие параметры и технические характеристики. У многих сразу возникает вопрос: так в чем же их отличие? А отличие есть, и немаловажное: УЗО электромеханического типа сработает в любом случае, если на поврежденном участке появится ток утечки, не зависимо от напряжения в сети есть или нет. Основным рабочим модулем электромеханического УЗО является дифференциальный трансформатор (тороидальный сердечник с обмотками). Если на поврежденном участке возникла утечка, то во вторичной обмотке этого трансформатора появляется напряжение, включающее поляризованное реле, что в свою очередь приводит к срабатыванию механизма отключения.
На рисунке слева – УЗО Hager с электромеханическим расцепителем, справа УЗО с электронным расцепителем.
О том, что внутренняя начинка защитного устройства вышла из строя, вы можете и не знать. Поэтому нужно периодически выполнять проверку работоспособности УЗО кнопкой «ТЕСТ». Специалисты рекомендуют выполнять такую проверку не реже одного раза в месяц.
Итак, в сети электроснабжения могут возникнуть различные аварийные ситуации, при которых электронные УЗО или диффавтоматы могут утратить свои защитные функции. Для электромеханических защитных устройств вышеописанные проблемы не опасны, так как для их работы не требуется внешний источник питания. Будет напряжение в сети или нет, электромеханическое УЗО (АВДТ) отработает в любом случае, если появится утечка тока в сети.
Как отличить УЗО электромеханическое от электронного
Внешне эти два устройства очень похожи и многие пользователи, не задумываясь, покупают их без разбора в магазине, даже не подозревая об особенностях. Для того чтобы понимать, какое устройство защитного отключения перед вами находится электронное или электромеханическое, нужно уметь их различать. Думаете, что это под силу только профессионалам? Но уверяю Вас это не так, здесь нет ничего сложного.
Обратите внимание на схему, изображенную на корпусе УЗО
На схеме электро механического УЗО или дифавтомата отображается дифференциальный трансформатор (через который «продеты» фаза и ноль), вторичная обмотка этого трансформатора, а также поляризованное реле которое соединено со вторичной обмоткой. Поляризованное реле уже непосредственно действует на механизм отключения. Все это отображено на схеме. Нужно только понять, какой фигурой обозначен каждый вышеописанный элемент. Например, электромеханическое УЗО европейского производителя HAGER:
Дифференциальный трансформатор обозначен в виде прямоугольника (иногда это овал) вокруг фазного и нулевого провода. От него отходит виток вторичной обмотки, который связан с поляризованным реле. На схеме поляризованное реле обозначается в виде прямоугольника или квадрата. Реле имеет механическую связь со спусковым механизмом отключения.
Еще здесь обозначена кнопка ТЕСТ со своим сопротивлением (сопротивление позволяет создать утечку 30мА, безопасный порог для жизни человека). Как видите, в электромеханическом УЗО нет никаких электронных плат и усилителей. Конструкция состоит из одной механики.
Теперь рассмотрим электронное УЗО. Для примера, электронный дифавтомат на 16А, 220В, с током утечки 30 мА.
Как видно из схемы, на корпусе электронного дифавтомата обозначено практически все тоже самое, что и на электромеханическом защитном устройстве.
Но, если присмотреться, то можно увидеть, что между дифференциальным трансформатором и поляризованным реле есть дополнительный элемент в виде прямоугольника с буквой «А», обозначение I>. Это та самая электронная плата с усилителем. Кроме того, видно, что к этой плате подходят два провода «фаза» и «ноль» (обозначены на рисунке зеленым цветом снизу). Это как раз и есть тот внешний источник питания, который необходим для полноценной работы такого типа УЗО. Не будет питания, не будет работать и УЗО. Не зависимо от того есть утечка или нет.
Итак, для срабатывания электромеханического УЗО необходима лишь утечка тока, для срабатывания электронного УЗО – необходима утечка тока и напряжение в сети. Мы же настоятельно Вам рекомендуем приобретать УЗО или диффавтомат именно электромеханического типа.
Электромеханические и электронные УЗО
В последние десятилетия ассортимент защитных электрических аппаратов дополнился устройствами защитного отключения (УЗО), дифференциальными автоматическими выключателями (дифавтоматами), устройствами защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Перечисленные аппараты защиты позволяют повысить безопасность эксплуатации электрических сетей. Этот материал посвящен УЗО. Точнее одной из разновидностей устройств защитного отключения — электромеханическому УЗО.
На заметку! Часто УЗО называют устройствами дифференциального тока (УДТ). Это название связано с принципом действия защитных аппаратов. Об устройстве и принципе действия УДТ будет рассказано ниже.
Назначение УЗО
Большинство аппаратов токовой защиты (предохранители, автоматические выключатели и другое) защищают электропроводку и подключенные к ней электроприемники от токов перегрузки и короткого замыкания. Устройства защитного отключения выполняют другие функции. В зависимости от тока срабатывания они обеспечивают защиту людей от поражения электрическим током или предотвращают возникновения пожара.
Каждый электрик знает, что переменный ток промышленной частоты, протекающий через тело человека, становится опасным для здоровья, если его величина превышает 0.01 ампера. Токи свыше 0.1 А опасны смертельно. Поэтому пороговый ток срабатывания (уставка) УЗО защищающего человека от удара током обычно выбирается из номиналов 10 мА или 30 мА. Первая уставка используется для сырых помещений, детских комнат и так далее. Уставка 30 мА применяется для обычных условий.
Для предотвращения пожаров устанавливают аппараты, настроенные на дифференциальные токи, превышающие 300 мА.
Принцип действия электромеханического УЗО
Устройства защитного отключения реагируют на токи утечки, возникающие при нарушении изоляции электропроводки или в момент прикосновения человека к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Главной особенностью токов утечки является то, что они нарушают баланс (равенство) токов протекающих через фазные провода и нулевой провод.
Для обнаружения утечки применяется дифференциальный трансформатор. Конструктивно он состоит из:
При отсутствии токов утечки суммарный магнитный поток, создаваемый в сердечнике трансформатора первичными обмотками, равен нулю. При этом во вторичной обмотке ЭДС отсутствует. В случае возникновения утечки, баланс токов нарушается и во вторичной обмотке начинает наводиться ЭДС. На выводах измерительной обмотки возникает разность потенциалов. Разность потенциалов тем выше, чем больше ток утечки.
На заметку! Электрические защиты, основанные на сравнении токов, называются дифференциальными токовыми защитами.
Напряжение, снятое с вторичной обмотки дифференциального измерительного трансформатора подается на пороговый орган (устройство сравнения). Пороговый орган вырабатывает сигнал отключения при достижении током утечки установленного значения.
В качестве порогового органа в электромеханических отключающих устройствах применяется поляризованное реле. В электронном УЗО устройством сравнения выступает усилитель постоянного тока, выполненный на микросхеме операционного усилителя.
Устройство электромеханического УДТ
Электромеханические УЗО состоят из следующих основных деталей:
Назначение некоторых элементов
Поляризованное реле
Исполнительным органом в электромеханических устройствах дифференциального тока является поляризованное реле. Поляризованное реле относится к классу бистабильных реле постоянного тока. Оно может находиться как в отключенном, так и во включенном состоянии в отсутствие напряжения на его обмотке. В УЗО на обмотку поляризованного реле поступает выпрямленное напряжение от измерительного трансформатора. При достижении порогового значения происходит переключение реле, которое механически связано с расцепителем. В результате происходит отключение УДТ.
Кнопка «ТЕСТ»
В отличие от автоматических выключателей и других аппаратов защиты, в УЗО имеется возможность выполнения проверки работоспособности устройства. Проверка выполняется нажатием кнопки «Тест». Эта кнопка вместе со специально подобранным резистором образует цепочку, которая имитирует возникновение тока утечки. Концы цепочки соединяются с нулевым и фазным проводом. Проводники цепочки не проходят через кольцевой сердечник дифференциального трансформатора. Поэтому при проведении теста нарушается баланс магнитных потоков в измерительной системе. Номинал резистора выбирают таким образом, чтобы ток искусственной утечки был равен номинальному току срабатывания дифференциальной защиты.
Отличие электронного УЗО от электромеханического УДТ
Электронные и электромеханические устройства защиты отличаются только типом порогового устройства. Как уже отмечалось выше, в электронных аппаратах защиты в качестве порогового устройства используется электронный усилитель, который вырабатывает сигнал отключения. Этот сигнал подается на обычное реле, которое воздействует на механический расцепитель. Электронные компоненты, в отличие от электромеханических реле, обходятся дешевле и имеют меньший технологический разброс. Поэтому электронное УЗО, как правило, стоит меньше электромеханического аппарата защиты.
Люди, не сталкивавшиеся ранее с устройствами защитного отключения, часто задают вопрос: как отличить электромеханическое УЗО от электронного? Отличить устройства можно по маркировке, нанесенной на лицевую часть корпуса аппарата. У всех УЗО на корпусе можно увидеть символическое изображение дифференциального трансформатора. Он изображается в виде эллипса, охватывающего силовые проводники. От трансформатора прочерчивается символическая линия связи, идущая к устройству сравнения. Устройство сравнения изображается в виде прямоугольника или треугольника. Если нарисован треугольник, то это электронное УЗО. Если прямоугольник — это электромеханическое устройство.
Важно! Если на одном или всех изображениях фазных проводников, соединенном с подвижным контактам, есть изгибы в виде дуги или прямоугольного выступа, то вы имеете дело с автоматическим выключателем. Эти изгибы обозначают электромагнитный и тепловой расцепитель соответственно. Если к «изгибам» добавляется измерительный трансформатор и устройство сравнения, то это дифавтомат.
На заметку! У всех УЗО всегда четное число полюсов. Устройства, применяемые в однофазной сети, имеют два полюса — фазу и ноль. Трехфазные УДТ соответственно имеют 4 полюса. Нулевые клеммы всегда маркируются латинской буквой «N».
Вечный спор об УЗО
На форумах электриков не затихают споры на тему: какое устройство защиты лучше использовать, УЗО электронное или электромеханическое?
В принципе функциональных различий между аппаратами с разными пороговыми устройствами нет. Оба типа устройств дифференциального тока с успехом выполняют свои функции. Но дотошные исследователи подметили одну особенность, которой обладает электронное УЗО. Для работы операционного усилителя нужно питание. Оно берется с входных клемм аппарата защиты. Поэтому, в случае обрыва нуля или фазы питающей электронную схему, устройство теряет работоспособность. Электромеханическое УЗО лишено этого недостатка, так как исполнительный орган питается от вторичной обмотки трансформатора. Поэтому при обрыве нулевого провода «электромеханика» все равно сработает в случае возникновения утечки фазы.
Как правильно выбрать УЗО
Вопрос применения электронных и электромеханических аппаратов мы рассмотрели выше. О выборе уставки для разных типов помещений рассказывали тоже. Есть еще один параметр, который следовать учитывать при выборе УДТ. Этот параметр — номинальный рабочий ток. То есть ток, который УЗО выдерживает неограниченное количество времени. При выборе рабочего «номинала» можно следовать простому правилу. Рабочий ток должен быть не ниже рабочего тока автомата, который защищает питающую линию от короткого замыкания и перегрузки.
Как правильно подключать устройства защитного отключения
При подключении устройств защиты от токов утечки необходимо соблюдать несколько базовых правил.
Первое и самое важное. УЗО и дифавтоматы должны эксплуатироваться в сетях с глухозаземленной нейтралью с отдельным заземляющим проводом (трехпроводная или пяти проводная система). При этом корпуса всех электроприемников защищаемых устройствами от токов утеки должны быть надежно заземлены. Заземление может осуществляться через контакты розеток или отдельным проводом «под болт».
Опасно! Никогда не используйте нулевой провод в качестве заземления. Только отдельная земля!
Второе. Необходимо следить за правильностью подключения проводов. Ноль должен подключаться к клеммам, помеченным буквой «N», а фазы к фазным клеммам. Это правило, на первый взгляд неочевидное, связано с подключением тестовой кнопки и электронной схемы защиты.
Третье. Нельзя соединять между собой одноименные проводники защищаемые разными УЗО. Такую ошибку часто совершают неопытные электрики, используя общий ноль для нескольких блоков розеток. Такое соединение при подключении нагрузки моментально приводит к срабатыванию защиты.
Как быстро проверить УЗО не подключая к сети
У каждого аппарата защиты от токов утечки есть тестовая кнопка. С ее помощью легко выполнять периодическую проверку УДТ во время эксплуатации. Для проверки большой партии отключающих устройств, не подключенных к сети, можно воспользоваться обычной пальчиковой батарейкой 1.5 В.
Если ее подключить к одноименным полюсам, (например к клеммам 1-2) исправное устройство сработает мгновенно, так как импульс тока при подключении не будет уравновешен обратным током. УЗО с номинальным током дифференциального расцепителя 10 или 30 мА срабатывают даже от севшей батарейки.
Видео по теме
Электрика для дома
Электромеханический дифавтомат или электронный – что лучше?
Так же, как и УЗО, дифференциальные автоматы производятся либо с электромеханическим отключением, либо с электронным устройством отключения. Электромеханическое устройство не требует дополнительной энергии для своей работы. Энергия берется из источника тока утечки. Поэтому дифференциальный трансформатор, который регистрирует эти токи в электромеханических устройствах, имеет большие размеры. Такие размеры трансформатору нужны, чтобы превратить небольшой сигнал в напряжение, достаточное для срабатывания устройства. Большие размеры трансформатора увеличивают габаритные размеры всего устройства.
Электронный дифференциальный автомат
Электронный дифавтомат содержит, помимо датчика тока утечки и катушки отключения, еще электронную схему с усилителем сигнала. Небольшой сигнал от датчика усиливается до амплитуды, достаточной для работы катушки. Электронные дифференциальные автоматы более компактны, но означает ли это, что они лучше? Фактически, компактностью их достоинства и ограничиваются. Бывают ситуации, когда это устройство не помогает.
Например, при обрыве нулевого провода дифференциальные автоматы и УЗО с электронным управлением цепями становятся бесполезными. Напряжение питания электроники исчезает, оно перестает работать и не может отключить нагрузку. И это более чем актуально. При обрыве нулевого проводника в сетях происходит перераспределение напряжения между фазами. На более нагруженных фазах напряжение падает. Хуже всего, на незагруженных фазах напряжение может вырасти до 380В. Выдержит автомат такой режим или нет – вопрос спорный.
Поэтому, несмотря на компактность электронных устройств, использовать их лучше с реле напряжения.
Как различать устройства защиты с электронной схемой управления и электромеханические?
На передней панели этих устройств показана их схема. Если на ней есть символ усилителя, то устройство является электронным, если нет – то электромеханическим.
Два устройства или одно?
Использование дифференциальных автоматов разумно: схема подключения проще и пространства в щите занимает меньше. Но эта медаль имеет недостаток.
Начнем с затрат. Цена на дифференциальный автомат превышает суммарную стоимость автоматического выключателя и УЗО. Если это не так, рассматриваемое устройство производится малоизвестной компанией. Более дешевый продукт возможен только за счет его качества.
Второй фактор связан с необходимостью замены неисправного устройства. И не только дешевых изделий, но и продуктов известных компаний. Никто не застрахован от поломки. Добавим, что чем сложнее устройство, тем больше вероятность отказа.
Если дифференциальный автомат выходит из строя, он должен быть полностью заменен. Напротив, если что-то из пары автоматический выключатель плюс УЗО выйдет из строя, нужно будет заменить только неисправный элемент. Его партнер останется в рабочем состоянии, и владелец потратит деньги на покупку только одного элемента.
Другое неудобство при работе с дифференциальным автоматом: после его срабатывания невозможно определить, что было причиной. Конечно, если отключение произошло, когда вы работаете и подключили какую-то нагрузку к розетке, – вопросов нет. Но если это произошло внезапно, без чьего-либо вмешательства, и после включения автомата все оставалось по-прежнему – что тут можно подумать? А если такие отключения стали регулярными? В чем причина – короткое замыкание или повреждение изоляции? Алгоритмы поиска этих повреждений различны.
Для тандема автоматический выключатель / УЗО таких вопросов не возникает. Сработал выключатель, а после включения сразу отключается повторно – ищем короткое замыкание. А если после восстановления все нормально, по крайней мере, какое-то время, – то перегрузка. Если выключается УЗО, значит где-то есть утечка. Работа связки автомата с УЗО более предсказуема, чем дифференциального автомата.
Однако все сказанное не является основанием для отказа от дифференциального автоматического выключателя. Часто их установка вполне оправдана. Например, при количестве исходящих линий в щите в несколько десятков дифавтоматы и УЗО сложно сравнивать. В конце концов, для профессионального электрика не сложно будет определит причины проблем с кабелями.
Поэтому вопрос об использовании дифференциального автомата или связки автомата с УЗО должен решаться при проектировании конкретного объекта, принимая во внимание все «за» и «против».
