Ток утечки узо что это

Ток утечки узо что этоЗачем нужны УЗО и дифавтомат? Какой общий принцип их работы? Чем они отличаются?

Согласно действующим правилам устройства электроустановок, электропроводка помещений, обладающих повышенной опасностью, должна быть оснащена защитой от токов утечки. О том, что такое ток утечки смотрите здесь — Ток утечки в электрических сетях, как проверить и найти ток утечки.

В жилой квартире помещением с повышенной опасностью в обязательном порядке считается ванная комната. Нередко к таким помещениям причисляют и кухню. И там, и там может быть более высокая температура воздуха, стесненность пространства и высокая относительная влажность. Перечисленные факторы приводят к тому, что изоляция проводов и электрооборудования изнашивается быстрее, а напряжение прикосновения увеличивается до смертельно опасных значений.

Чтобы ликвидировать эту опасность и устанавливается защита от токов утечки, реализуемая, как правило, на базе устройства защитного отключения (УЗО) или дифференциального автомата. Оба этих устройства «сравнивают» электрический ток, протекающий по фазному проводу, с током в нулевом рабочем проводнике. При возникновении разницы аппарат разрывает цепь.

Это означает, что и УЗО, и дифавтомат не допускают протекания электрического тока «на сторону», то есть в землю. Получается, что даже если под напряжение попал человек, прикоснувшись к фазному проводу напрямую или через корпус электроприбора при поврежденной изоляции, аппараты защиты от токов утечки смогут спасти его от верной смерти. Ведь срабатывают они на разницу токов от 10 мА за время, исчисляемое долями секунды.

К выбору аппарата для защиты от токов утечки необходимо подходить грамотно. Если установить в линию питания ванной комнаты дифавтомат на 100 мА, то такую защиту вряд ли можно считать эффективной. Человек может очень серьезно пострадать от поражения электрическим током, а для автомата это будет штатный режим, размыкания цепи не произойдет. Поэтому на ванную комнату или кухню лучше предусмотреть УЗО или дифавтомат на 10-30 мА. На общий ввод квартиры при желании можно ставить аппарат, срабатывающий при вышеупомянутых 100 мА. Это обеспечит селективность защиты, то есть отключаться будет именно та линия, в которой есть неисправность.

УЗО и дифавтоматы не являются панацеей и спасением от всех опасностей, связанных с использованием электроэнергии. Они не спасут, если вас угораздит прикоснуться одновременно к фазному и нулевому рабочему проводнику, ведь аппарат не может отличить, через что идет ток – через нагрузку или тело человека. Об этом необходимо постоянно помнить, защищать токоведущие части, нормально находящиеся под напряжением, от прямого прикосновения и не забывать отключать линию от напряжения во время ремонта.

Напоследок расскажем и о том, чем же отличаются друг от друга УЗО и дифавтомат. Все относительно просто: УЗО обеспечивает защиту лишь от токов утечки. Максимально-токовой защиты оно не дает, поэтому, если, к примеру, в розетку сети, защищаемой лишь УЗО, воткнуть кусок проволоки двумя концами, то несчастное УЗО сгорит вместе с проводкой, но ничего не отключит. Ведь разность токов в фазном и нулевом проводнике в этом случае будет отсутствовать. И если в качестве защиты от токов утечки вы выбрали УЗО, то в цепь необходимо включить еще и обычный автоматический выключатель с подходящей уставкой.

А если у вас есть желание сэкономить место в квартирном распределительном щите, то лучше отдать предпочтение дифференциальному автоматическому выключателю, который один обеспечивает и максимально-токовую защиту, и защиту от токов утечки.

Как и любое другое устройство, УЗО или как их еще называют выключатели дифференциального тока, имеет разные технические характеристики.

Основными параметрами, на которые обращают внимание при выборе УЗО, являются:

  • напряжение сети 220/380 В;
  • количество полюсов , для однофазной сети – двухполюсные, для трехфазной – четырехполюсные;
  • номинальный ток на который рассчитано УЗО. Выпускаются на номинальный ток нагрузки 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 А;
  • дифференциальный ток на который реагирует УЗО (ток утечки) – 10, 30, 100, 300, 500 мА;
  • по типу дифференциального тока:

АС — реагируют на переменный ток утечки;

А — реагирует на утечки переменного тока и постоянного пульсирующего;

Читайте также:  Срок службы сип провода

В — реагирует на постоянный и переменный;

S — для обеспечения селективности имеет выдержку времени отключения;

G — тоже, что и S, но имеет меньшую выдержку времени.

Ток утечки узо что это

Ошибки при выборе УЗО

С точки зрения изоляции абсолютно идеальных приборов не существует, каждый электроприбор имеет естественную утечку, хотя и очень незначительную.

При выборе УЗО нужно понимать, что сумма естественных токов утечки может вызвать ложное срабатывание устройства. Исходя из этого существует правило в котором говорится, что сумма естественных токов утечки приборов, которые подключаются к данному устройству защитного отключения, должна быть не больше 1/3 от номинального тока утечки.

К примеру, если устройство защитного отключение имеет номинальный ток утечки 10 мА, то сумма естественных токов утечки не должна превышать 3,3 мА, для 30 мА – это 10 мА и т.д.

Поэтому для того чтобы выбранное УЗО не срабатывало ложно, нужно учитывать естественные утечки электроприборов, которые к нему подключаются (качественные фирмы производители указывают ток утечки в паспорте или на корпусе устройства).

Какое устройство защитного отключения выбрать?

К потребителям электрической энергии по линиям электропередач протекает ток синусоидальной формы, поэтому и утечки в этом случае также будут синусоидальными. Следовательно, по типу выключатели дифференциального тока нужно выбирать – АС.

Устройство защитного отключения для квартиры

Для защиты в обычной квартире выключатели дифференциального тока выбирают как правило однофазные (двухполюсные) типа — АС, с номинальным напряжением — 230 В и номинальным током до 32 А.

Минимальный ток утечки, который способно почувствовать УЗО 10 мА. Однако выбирать УЗО с таким током утечки совсем не обязательно. Дело в том, что величина тока в 10 мА может являться суммарной утечкой для электроустройств и аппаратов квартиры в целом, особенно при старой электропроводке.

Устройство защитного отключения чувствуя это утечку будет ложно срабатывать. Для защиты людей от поражения электрическим током достаточным будет выбор УЗО с током утечки 30 мА.

Устройство защитного отключения для дома

В больших домах и коттеджах устанавливают трехфазные (четырехполюсные) выключатели дифференциального тока. Чтобы защита для таких сооружений была надежной, то в этом случае требуется установка не одного выключателя дифференциального тока, а нескольких. Схема питания для дома как правило имеет каскадный характер, с множеством разветвлений (особенно если дом многоэтажный).

В этом случае УЗО необходимо устанавливать на каждом разветвлений. Это как правило вводной электрощит, первый этаж, второй этаж, отдельные пристройки и т.п.

Для установки в вводном электрощите выключатель дифференциального тока выбирают с током утечки 100мА и выше. По типу имеет место устанавливать ВДТ типа S. Этот тип ВДТ селективные и имеют выдержку времени отключения.

Для отдельных групп помещений подойдут такие же как и для квартиры, с током утечки 30 мА, и типом А или АС.

Если УЗО планируется устанавливать в помещении со старой, ненадежной электропроводкой то в этом случае выбор и дальнейшая установка УЗО для таких помещений нецелесообразна.

Как известно УЗО реагирует на ток утечки а для электропроводки провода которой имеют старую ненадежную изоляцию (особенно в домах старой постройки) небольшие токи утечки возникают постоянно. УЗО в таких случаях может срабатывать часто и как правило без видимых причин.

В следствии этого рекомендуется применять в таких помещениях розетки со встроенным в них УЗО.

В идеальной электрической цепи сопротивление изоляции стремится к бесконечности. К сожалению, на практике не все так однозначно. Какой бы качественной не была изоляция провода или других токоведущих элементов оборудования, это конечная величина, а, следовательно, даже при штатной работе происходит незначительная утечка тока. Ситуация в корне меняется, когда этот параметр превышает установленные нормы, чем это грозит и как определить утечку Вы узнаете прочитав статью.

Что такое утечка тока и чем она опасна

Начнем с терминологии. Точное определение этого явления описано в ГОСТ 61140 2012 и ГОСТ 30331.1 2013, далее дословно: «Электрический ток, протекающий в землю, открытые, сторонние проводящие части и защитные проводники при нормальных условиях». Для более детального описания явления приведем в качестве примера эквивалентную схему 3-х фазной электрической сети IT (изолированная нейтраль).

Обозначения:

  • А, В, С – фазы сети.
  • Ra, Rb, Rс – величина активного сопротивления между землей и каждой фазой.
  • Са, Сb, Сс – параметры емкости линий относительно земли.
  • Ua, Ub, Uc – напряжение каждой из фаз по отношению к земле.
  • Ia, Ib, Ic – токи утечки.
Читайте также:  Как подключить осциллятор к инвертору

В приведенном примере активное сопротивление Ra, Rb, Rс не стремиться к бесконечности, а вполне измеряемая величина. Соответственно и токоведущих проводников емкость относительно земли (Са, Сb, Сс) будет какую-то величину больше нуля. Следовательно, в токоведущих частях с напряжениями Ua, Ub, Uc будут образовываться токи утечки Ia, Ib, Ic.

Пути таких токов напрямую зависят от того, какой тип заземления используется в системе. В приведенном примере с изолированной нейтралью (IT), утечка происходит через изоляцию проводов в токопроводящие элементы оборудования. Из них по проводникам, соединенным с ЗУ, уходит в зону растекания (локальную землю).

В системах с глухозаземленной нейтралью (TN) ток утечки по шине PEN течет до ЗУ на вводе электропитания.

Опасность утечки

Пока ток утечки соответствует принятым нормам, он не представляет серьезной опасности. Когда сопротивление изоляции снижается, например, при ее повреждении, ток утечки резко возрастает и может стать опасным для человека. На 1-й части рисунка 2 схематически изображен путь тока утечки (Iу) при касании человеком корпуса электроустановки, в которой повреждена изоляция корпуса Rи

Ток утечки узо что этоРисунок 2. Опасность утечки

При заземлении корпуса электроустановки (см. 2-ю часть рис.2) поражение электротоком при касании не происходит, поскольку утечка пойдет по пути наименьшего сопротивления. Но в этом случае в месте крепления защитного проводника (отмечено на рисунке красным кругом) может наблюдаться интенсивное выделение тепла, что провоцирует возникновение пожара.

Причины возникновения утечки тока

Из приведенной выше информации мы выяснили, что утечка происходит всегда, даже при штатной работе электрического оборудования. Опасность представляет превышение нормальных показателей. Давайте рассмотрим ситуации, когда превышаются допустимые нормы дифференциальных токов, чтобы установить причины возникновения неисправности.

С электроприбора в квартире или доме

Опасное напряжение может появиться на корпусе бытового электроприбора, например, накопительного нагревателя воды (бойлера) или стиральной машины. Как правило, причина этого нарушение целостности одного из ТЕНов или механическое повреждение изоляции. К чему приведет пробой на корпус, зависит от системы заземления жилого помещения. Рассмотрим варианты с трехпроводным подключением стиральной машины в системе TN-C-S и двухпроводное подключение при заземлении TN-C.

Ток утечки узо что этоРисунок 3. Пробой на корпус в системах: А) TN-C-S; В) TN-C

Как видно из рисунка в случае пробоя на заземленный корпус ток утечки будет на шину-PE, что приведет к срабатыванию электромагнитной или тепловой защиты автоматического выключателя, установленного на линию питания электроустановки.

При двухпроводном подключении утечка тока не вызовет срабатывание АВ и стиральная машина будет продолжать работать, пока не образуется дифференциальный ток. Это может произойти в случае одновременного касания корпуса электроустановки и заземленного элемента конструкции здания или труб водоснабжения. Ток утечки в этом случае пойдет от корпуса через тело человека на землю (см. В рис.3). Величины тока в образованной цепи будет недостаточно для срабатывания АВ, но УЗО или диффавтомат обнаружит утечку и произведет отключение оборудования.

В скрытой электропроводке в доме или квартире

Причины утечки в скрытых проводках напрямую связаны со снижением уровня изоляции токоведущих жил кабеля. Это может быть вызвано следующими причинами:

  1. Превышение допустимого срока службы проводки. Это довольно распространенное явление в домах возведенных 30-40 лет назад и более давних постройках. Согласно нормативным документам (в частности ВСН 58 88) срок эксплуатации срытых электропроводок, выполненных кабелем с медными токоведущими жилами, не может превышать 40 лет. Для алюминиевых проводов установлен срок службы не более 30 лет.
  2. Нарушения режимов эксплуатации. Если проводка подвергалась перегрузке, то велика вероятность разрушения изоляции вследствие нагрева токоведущих жил.
  3. Механические повреждения изоляции провода. Они могут быть нанесены из-за не соблюдения технологии монтажных работ или впоследствии при сверлении стен.

Ток утечки узо что этоПричины повреждения изоляции кабеля скрытой проводки

Не следует надеяться на постоянную величину сопротивления изоляции, при малейших подозрениях следует проверить этот показатель.

В автомобиле

Рассматриваемое нами явление нередко наблюдается и в электросети автомобиля. Причем вероятность утечки может не зависеть марки авто и его состояния. Результат потери тока во всех случаях приводит к одному итогу – разряду аккумулятора. Предлагаем рассмотреть наиболее вероятные причины утечки тока в электрической сети автотранспортного средства.

С аккумулятора

Основные функции АКБ заключаются в запуске мотора автомобиля и обеспечении питания внутренней сети, в тех случаях, когда генератор не справляется с этой задачей. Подзарядка аккумуляторной батареи производится в процессе работы двигателя, также вращающего генератор. У припаркованной машины с выключенным ДВС разряд АКБ происходит за счет питания подключенной электроники (например, сигнализации) и допустимого тока утечки.

Если недавно заряженный аккумулятор быстро разрядился, не спешите сваливать на него всю вину, вполне возможно, что произошло превышение допустимой величины утечки по следующим причинам:

Читайте также:  Примерный график плавления олова

  1. Повреждение изоляции бортовой сети, КЗ в блоке предохранителей.
  2. Неправильно подключенная электроника и/или сигнализация потребляет ток сверх установленной нормы.
  3. Загрязнение или окисление клемм аккумулятора.
  4. Подключение дополнительных электрических приборов.

Ток утечки узо что этоПлохой контакт клемм АКБ – одна из причин ее быстрого разряда

Как измерить заряд автомобильного аккумулятора и его утечку, было описано на нашем сайте.

Через генератор

Как показывает практика, довольно часто причина утечки через генератор связана с «пробитием» одного из диодов выпрямительного блока. На представленном ниже рисунке приведена упрощенная схема подключения АКБ к генератору, в котором «пробит» один из силовых диодов.

Ток утечки узо что этоПуть тока утечки через поврежденный выпрямительный диод

Как производить поверку генератора, можно прочитать на нашем сайте.

Через сигнализацию

Практически все современные системы охраны для понижения потребления электричества с целью снижения разряда батареи переходят в режим «сна». Иногда может возникнуть сбой ПО или произойти другая неисправность, устранить которую довольно сложно. В результате сигнализация потребляет ток сверх допустимой нормы, что приводит к разряду АКБ. Особенно в этом замечена китайская продукция.

С диодов, транзисторов, конденсаторов

В данных радиоэлементах всегда присутствует незначительный уровень тока утечки, его показатели указываются в даташит к каждому компоненту. При выходе из строя транзистора, диода или конденсатора этот показатель может существенно увеличиться.

Последствия

Как мы уже говорили, протекание дифференциальных токов происходит даже при наличии изоляции должного уровня. Из-за их низкой величины не возникает деструктивных последствий. Ситуация в корне изменяется, когда утечка превышает допустимую норму. В таких случаях возможны следующие последствия:

  • Угроза поражения электротоком.
  • Вероятность возникновения пожара.
  • Протекание дифференциального тока в сети приводит к тому, что даже при отключенных потребителях электроэнергии по показаниям приборов учета будет наблюдаться расход электричества.
  • Электрический ток, проходя через неизолированные токопроводящие конструкции, вызывает их ускоренную коррозию. Что можно наглядно наблюдать на клеммах аккумуляторных батарей.
  • Утечка в бортовой сети автомашины может вызвать воспламенение проводки и практически всегда становится причиной разряда аккумуляторной батареи, что создает проблемы цепи зажигания.

Перечисленных последствий вполне достаточно, чтобы осознать опасность дифференциального тока, поэтому поговорим о способах защиты и устранении утечки.

Средства защиты

Самый надежный способ защиты в рассматриваемой ситуации – установка на линию питания УЗО или диффавтомата. Эти устройства произведут разрыв цепи питания, как только произойдет утечка, останется только приступить к ее поиску и устранению.

Не менее эффективно действует подключение корпусов электрических приборов к шине заземления (PE), если имеется такая возможность.

Найти подробную информацию по выбору и установке УЗО, АВ, диффавтоматов, а также получить сведения о заземлении электрооборудования, Вы сможете на нашем сайте.

Как проверить и найти ток утечки своими руками

Приведем несколько косвенных способов, позволяющих обнаружить утечку:

  • Если при отключении от сети всех постоянных потребителей электрической энергии, счетчик продолжить регистрировать расход электроэнергии, значит необходимо приступать к поиску и устранению неисправности. То есть, ищите утечку.
  • При наличии бойлера вода, поступающая с кранов, вызывает ощущение прохождения электричества.
  • Срабатывает защита УЗО или диффавтомата.
  • В системе TN-C-S происходит отключение АВ.
  • Быстро разряжается аккумулятор автомобиля.

Теперь перейдем к более точным измерениям, для этого могут понадобиться следующие инструменты:

  • Простой или бесконтактный пробник напряжения. С их помощью можно определить наличие напряжения на корпусе бытовых приборов или смесителях, то есть, обнаружить утечку.
  • Токоизмерительные клещи, вместо них можно использовать мультиметр с режимом амперметра. При помощи этих инструментов снимаются показания амперметра, что позволяет измерить дифференциальные токи. После проведения измерений показатели прибора (амперметра) сравниваются с допустимыми параметрами. Обратим внимание, что контакты амперметра могут быть не приспособлены для замера больших величин, в таких случаях токовые клещи более удобны.
  • Авометр (необходим для проверки изоляции). Диапазон измерения выставляется в мегаомах, если сопротивление несколько сот кОм, то это говорит о недостаточной изоляции.

И несколько видео по теме (пример того, как искать утечку тока в автомобиле):

Внимание! Измерение сопротивления должно проводиться при полном отключении источника питания, то есть нуля и фазы для переменно напряжения и плюса и минуса в системах постоянных токов. Рекомендуется перед проверкой изоляции провести замеры в режиме измерения постоянного или переменного напряжения (в зависимости от типа сети).