Из-за повреждения изоляции токопроводящих жил, ослаблению контактов в силовых розетках или выключателях возникает ток утечки, в результате чего бытовые электрические приборы или промышленное электрическое оборудование оказываются под напряжением. Случайное прикосновение человека к корпусам таких приборов или к оголенным частям токоведущих жил приводит к поражению электрическим током.
Устройство защитного отключения (УЗО) предназначено для прерывания подачи напряжения в сеть, если в ней возникает ток утечки.
Следует помнить, что опасным является ток величиной около пяти миллиампер, при котором возникает паралич мышц, и человек не может без посторонней помощи оторвать руку от проводника или корпуса под напряжением. Токи больших величин приводят к летальному исходу. Кроме того, ток утечки является одной из главных причин возникновения пожаров, вызванных возгоранием электропроводки.
В однофазной электрической сети принцип УЗО основан на сравнивании величины тока прошедшего по фазному проводнику с величиной тока, вернувшейся в систему по нулевому проводнику. Если дисбаланс отсутствует (токи равны), то устройство остается включенным и напряжение подается в сеть. В случае возникновения дифференциального тока (тока утечки) определенной величины УЗО мгновенно прекращает подачу напряжения в электрическую сеть.
В трехфазной сети входные значения тока всех трех фаз сравниваются с величинами тока фаз на выходе из дифференциального трансформатора. Когда система сбалансирована, то прибор остается включенным, если возникает ток утечки, хотя бы в одной из фаз, происходит отключение сети.
К сожалению, устройство защитного отключения УЗО не обеспечивает защиту электрических приборов, включенных в сеть, от повышения или понижения напряжения, а также в случае короткого замыкания. Этот прибор срабатывает только когда возникают дифференциальные токи. Для обеспечения максимальной защиты подключение УЗО необходимо выполнять совместно с автоматическими выключателями.
Перед тем, как выбрать УЗО, нужно знать основные параметры, на которые нужно обращать внимание:
- тип устройства (для однофазной или трехфазной сети);
- ток отключения в миллиамперах (дифференциальный ток), при котором устройство отключает подачу напряжения;
- тип дифференциального тока (постоянный, переменный или выпрямленный);
- номинальную токовую нагрузку устройства в амперах, указывающую величину тока, которую выдерживают силовые контакты прибора.
Отдельным видом защиты электрической сети, применяемым для каскадного отключения цепей без обесточивания вводного устройства является селективное УЗО.
Работа УЗО должна быть проверена до возникновения аварийной ситуации. Для этого на корпусе устройства расположена специальная тестовая кнопка, при нажатии на которую имитируется возникновение тока утечки в системе, в результате чего должно произойти отключение прибора.
Проверить работоспособность УЗО можно и с помощью простейшего пробника, состоящего из электрического патрона с двумя проводами с вкрученной лампой накаливания. Для проведения теста одним из проводов нужно прикоснуться к нулевой клемме, а вторым к фазной. Если устройство исправно, то произойдет отключение.