Как отличить электронное УЗО и электромеханические: особенности устройства и применения
УЗО – устройство защитного отключения или выключатель дифференциального тока устанавливается для защиты человека от поражения электрическим током. Однако не все знают, что УЗО бывают двух типов: электронные и электромеханические. В этой статье мы расскажем о том, в чем отличия УЗО разных типов и как определить тип при покупке.
Содержание статьи
Принцип действия
В общем виде принцип действия УЗО заключается в следующем: когда ток через фазный провод отличается от тока через нулевой провод – срабатывает реле, которое отключает нагрузку. Определение тока происходит с помощью дифференциального трансформатора и поляризованного реле.
Ситуация, когда по фазному и нулевому проводу протекают токи разной величины, может произойти, если у какого-нибудь электроприбора происходит утечка на корпус. Утечка на корпус происходит, если изоляция какого-то из проводников электроприбора повредилась и касается корпуса, это относится как к изоляции обмоточных проводов электродвигателей, так и внутренней проводки устройства.
Если корпус заземлен – УЗО сработает. Если корпус не заземлен – току некуда будет стекать, но если вы коснетесь его рукой, ток через ваше тело уйдет на землю, в этот момент сработает УЗО и защитит вас. Даже если вы случайно коснетесь открытого фазного провода – ничего вас не ударит током, т.к. УЗО разомкнет цепь, ведь произойдет утечка тока по цепи: Фазный провод – ваше тело – земля.
Каждое из УЗО настроено на какой-то ток утечки, это такая характеристика, которая описывает, при каком токе реле в УЗО отключит нагрузку от ввода электроэнергии. Это и есть основной характеристикой.
Электронное и электромеханическое
Электронное – как понятно из названия содержит в своем корпусе плату с электронными компонентами, которые и отвечают за его работу. Электромеханическое – содержит в своем корпусе дифференциальный трансформатор. На корпусе УЗО обоих типов есть индикатор срабатывания и кнопка для проверки исправности.
Когда вы нажимаете кнопку, вы замыкаете фазу на ноль через резистор. При этом кнопка замыкает фазу до трансформатора на ноль после трансформатора тока или наоборот, зависит от того как вы подключите провода. В результате чего трансформатор и детектирует разность токов между фазой и нулем.
Ток этого замыкания задаётся с помощью резистора, а для обеспечения правильной соответствия чувствительности УЗО номинальной подбирается его соответствующее сопротивление, но как потребителей и пользователей эти тонкости нас не особо касаются.
Отличия в эксплуатации
Для работы электронного УЗО должно поступать на плату питание, оно берется прямо с уже подключенного фазы и нуля. Электромеханическое УЗО сработает и без наличия напряжения. Возникает логичный вопрос:
Если УЗО защищает от поражения электрическим током, то, как же он возникнет, если нет напряжения?
Речь идет о нештатных ситуациях в электропроводке. Например, если на распределительном щите в подъезде или на вводе в дом/квартиру отгорел ноль. Ни один электроприбор не будет работать в квартире. Фаза останется в розетках, и если где-то есть пробой на корпус, а вы его коснетесь – то непременно получите удар электрическим током, если конечно у вас нет УЗО на вводе.
Но дело обстоит не столь однозначным образом. Электромеханическое УЗО сработает, ведь полноценного питания для него не нужно, а нужна разность токов межу проводами. То есть при касании фазного провода или корпуса поврежденного электроприбора, через фазный провод потечет ток утечки через ваше тело на землю, а через нулевой – нет. Разность токов есть – срабатывает реле.
В случае использования электронного устройства защитного отключения защита не сработает, так как его плата обесточена.
Также не стоит забывать, что в наших сетях скачки напряжение случаются довольно часто, а электроника не любит таких «случайностей».
Как отличить УЗО различных типов при покупке
Первым делом при покупке обратите внимание на схему, изображенную на корпусе, на рисунке она заключена в красный квадрат.
Слева изображено электромеханическое, а справа электронное УЗО. Но схемы очень похожи, с первого взгляда можно и не заметить различий, давайте рассмотрим их поближе.
На этом рисунке вы видите расшифровку элементов схемы электромеханического защитного аппарата. Обратите внимание на то, что выделено красным цветом – это и есть линия питания платы с электроникой.
Давайте для закрепления посмотрим на подборку схем УЗО.
Вот пример дифавтоматы с электронным УЗО. Обращаем внимание на две линии питающие плату.
Этот прибор электромеханический. На схеме вы видите, что к реле подведен только сигнал с дифференциального трансформатора.
Способ проверки – это подключить батарейку к одному из полюсов УЗО, принцип действия аналогичен – ток батарейки пойдет через одну из линий, сработает дифференциальный трансформатор, этот способ работает только с ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ приборами. Электронное в этом случае не сработает, т.к. плата остается обесточенной.
Ну и не стоит забывать о явлениях электромагнитной индукции, ведь если вы с помощью поля постоянного магнита наведете ЭДС на дифференциальный трансформатор – реле тоже сработает и УЗО отключится, опять же работает способ с ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ.
Отличия внутренней конструкции
В качестве дополнения к статье было решено показать несколько фотографий разобранных УЗО разных типов.
Ниже изображено электромеханическое:
Ниже изображено электронное УЗО в разобранном виде:
Заключение
Подведем итоги, электромеханическое УЗО обеспечивает более надежную защиту, чем электронное. Оно сработает даже при отсутствии питания. В жилых помещениях лучше использовать электромеханическое. Для его проверки при покупке обращайте внимание на схему, и если вам позволит продавец-консультант, используйте метод с батарейкой, стоит отметить, что если УЗО не сработало от батарейки – смените её полярность.
Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Секреты электрика, Электрообзоры, Все про автоматы и УЗО
Как отличить электромеханический дифавтомат от электронного
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.
Электронные УЗО срабатывают при наличии утечки тока на поврежденном участке и только при наличии напряжения в сети . То есть, для полноценной работы устройству защитного отключения электронного типа необходим внешний источник питания. Это связано с тем, что основным рабочим модулем электронных УЗО является электронная плата с усилителем. И без внешнего питания эта плата работать не будет.
Откуда берется источник питания? Внутри УЗО нет никаких батареек и аккумуляторов. А напряжение для питания электронной платы с усилителем поступает от внешней сети. Есть в сети 220В, и появилась утечка тока, — УЗО сработает! Если напряжения в сети нет — защитное устройство не сработает.
Итак, для срабатывания электромеханического УЗО необходима лишь утечка тока, для срабатывания электронного УЗО — необходима утечка тока и напряжение в сети.
На рисунке слева – УЗО Hager с электромеханическим расцепителем, справа УЗО с электронным расцепителем.
Насколько важно, чтобы защитное устройство сохраняло свою работоспособность при отсутствии напряжения? Уверен, многие пользователи ответят приблизительно так: если напряжение в сети есть, электронное УЗО будет работать. Если напряжения в сети нет, тогда зачем ему вообще работать, ведь напряжения в сети нет, значит и утечки тока браться неоткуда. А какие вы знаете аварийные ситуации, когда в доме или квартире может пропасть напряжение или, как в народе говорят, «нет света»? Это может быть авария на линии, подходящей к дому, могут быть ремонтные работы электрослужб, а может — еще одна очень распространенная проблема — отгорание нулевого провода в этажном щите. Вся аппаратура будет без признаков жизни, все сигнальные приборы (сигнальные лампы, если есть) будут свидетельствовать, что напряжения в сети нет. Однако фаза не куда не делась! Опасность поражения током сохраняется. Представим, что в такой ситуации возникло повреждение изоляции внутри стиральной машины, фаза попала на корпус. Если в этот момент Вы прикоснетесь к корпусу машинки, возникнет утечка и УЗО должно сработать. Но именно электронное УЗО не сработает, так как на его электронную плату с усилителем приходит только «фаза» без нуля, питание отсутствует, поэтому возникший ток утечки электронная плата не зафиксирует, отключающий импульс на механизм отключения не поступит, и УЗО не отключится. Для человека такая ситуация крайне опасна. Поэтому, как бы не было печально, при появлении утечки тока в данной ситуации электронное УЗО не сработает.
Еще одна распространенная проблема – это скачки напряжения в сети. Конечно, сейчас многие для защиты устанавливают реле напряжения, но не у всех они стоят. Что представляют собой скачки напряжения — это отклонение от номинального значения. То есть, у вас в розетке вместо 220 Вольт может появиться 170 Вольт или 260 Вольт, или, еще хуже – 380 Вольт. Повышенное напряжение опасно для электронного оборудования, чем собственно и оснащены электронные УЗО и электронные дифференциальные автоматы. Из-за скачков напряжения может выйти из строя электронная плата с усилителем. Внешне все будет выглядеть целым и невредимым, но при возникновении утечки тока ситуация может стать плачевной для человека — из-за поврежденных электронных компонентов УЗО на утечку не отреагирует.
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
Самый простой и надежный способ — изучить схему, которая изображена на корпусе УЗО. На любом защитном устройстве наносится электрическая схема. Между отображенными схемами на электромеханическом УЗО и электронном есть небольшие отличия.
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.
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».
Как различать УЗО электронное от электромеханического
Как рассматривалось в этой статье, УЗО бывают двух видов – электромеханические и электронные. По внешнему виду они практически не отличаются друг от друга. Простому потребителю без определенных знаний и навыков разобраться, какое УЗО электронное или электромеханическое перед ним, очень не просто.
Как же отличить их между собой? Нужны ли какие-нибудь инструменты для этого или приспособления?
Всего существуют три основных способа отличить УЗО:
- ⚡по схеме на корпусе УЗО
- ⚡при помощи батарейки
- ⚡с помощью магнита
По схеме на корпусе УЗО
На корпусе всех современных УЗО изображается его электрическая схема. Если ее нет на лицевой части корпуса ищите сверху.
Схема электронного УЗО несколько отличается от схемы электромеханического. Если знать эти отличия, то можно легко перед покупкой распознать тип УЗО.
Схема электро-механического УЗО:
- ⚡нарисован дифференциальный трансформатор
- ⚡нарисовано реле, которое имеет связь с трансформатором
- ⚡нарисован отключающий механизм
- ⚡еще изображается кнопка ТЕСТ
Пример такой схемы:
Схема электронного УЗО:
Элементы, которые изображаются на схеме электронного УЗО, почти не отличаются от тех, что указаны на электромеханическом. В чем же разница? А она заключается в дополнительной электронной плате.
Рисуется она в виде прямоугольника или треугольника , установленного между диф.трансформатором и реле.
К этому элементу подходит два проводника – фазный и нулевой, то есть 220В. Это и есть внешнее питание необходимое для работы электронного УЗО.
Проверка УЗО с помощью батарейки
Необходимый инвентарь для проверки:
- ⚡батарейка (пальчиковая, или крона)
- ⚡два провода длиной 10-15см
Процесс проверки заключатся в следующем. Один из проводов подключаете к верхнему контакту УЗО, другой провод к нижнему контакту. Главное чтобы контакт был однополюсным, т.е. либо одноименная фаза (если это 3-х фазное УЗО), либо ноль. И замыкаете провода на плюс и минус батарейки.
Если УЗО не отключилось, перекиньте полюса подключения проводов на батарейке. Если оно не сработало и в этот раз – значит УЗО электронное.
Срабатывание УЗО означает, что оно относится к электромеханическому типу.
Использование магнита для проверки УЗО
Этот способ не совсем точный, однако иногда воспользоваться им можно. Включаете УЗО и магнитом водите по его корпусу. Магнитом нужно прикасаться к разным местам корпуса, так как у различных производителей диф.трансформатор располагается в различных частях УЗО (справа, в середине или слева).
Магнитное поле в обмотке диф.трансформатора должно создать ток, который заставит сработать реле и отключиться УЗО. Если это произойдет – УЗО электромеханическое, если нет — электронное. Но полагаться на сто процентный результат такой проверки не стоит.
Воспользовавшись вышеприведенными способами вы всегда сможете отличить какого типа УЗО перед вами – электронное или электромеханическое и тем самым сделать правильный выбор.