Сработает ли УЗО при коротком замыкании

Неисправности в электропроводке могут привести к короткому замыканию и пожару. Для защиты от этих проблем используется автоматический выключатель.

Кроме этого прибора в электрощитке устанавливается устройство защитного отключения, защищающее людей от поражения электрическим током. Но может быть для надёжной защиты достаточно установить только дифреле? Для ответа на этот вопрос необходимо знать, сработает ли УЗО при коротком замыкании.

От чего защищает УЗО

Устройство дифференциальной защиты, или дифреле, отключает питание линии при появлении тока утечки. Это явление появляется при нарушении изоляции между токоведущими частями и заземлёнными элементами конструкции здания, заземляющим проводом РЕ или корпусом оборудования, присоединённому к этому проводу.

Срабатывает УЗО так же в случае прикосновения человека к элементам, находящимся под напряжением. Силы тока, протекающего через тело, достаточно для срабатывания защиты.

Устройство защитного отключения предохраняет людей, оборудование и электропроводку от следующих опасностей:

• Поражение людей и животных электрическим током. При прикосновении к токоведущим частям через тело начинает протекать ток. Его величина для причинения вреда здоровью составляет около 10 мА, ток неотпускания (при котором начинаются судороги и человек не может самостоятельно отпустить провод) 50 мА, а смертельная сила переменного тока всего 100 мА. Ни один другой вид защиты при таких токах не может отключить питание линии.
• Пожар. При коротком замыкании в проводах появляется большой ток, который приводит к срабатыванию автоматического выключателя. Однако возможна ситуация, при которой из-за попадания влаги или перегрева сопротивление изоляции между фазным проводом и заземлёнными элементами падает с нескольких МОм до нескольких Ом. В этом случае через место с неисправной изоляцией начинает протекать ток величиной 1-2 А, что меньше уставки автоматического выключателя. Кажется, что это немного, но выделяющаяся мощность составит 200-500 Вт, как у электроплитки. Такой нагрев приведёт к загоранию изоляции и рядом расположенных горючих материалов.

Отличие УЗО от автомата и дифавтомата

В бытовых сетях для безопасности людей используются три вида защитных устройств, каждое из которых имеет свои особенности и назначение:

• Устройство защитного отключения, или УЗО. Этот прибор отключает питание только при появлении тока утечки. На большие токи, возникающие при перегрузке и коротком замыкании, УЗО не реагирует.
• Автоматический выключатель, или автомат. В отличие от УЗО это устройство срабатывает только при повышении протекающего через него тока больше номинального. При появлении тока утечки, появляющегося при попадании человека под воздействие высокого напряжения или ухудшении изоляции, этот прибор напряжение не отключает.
• Дифференциальный автомат, или дифавтомат. Этот аппарат совмещает в себе функции обоих приборов и срабатывает при перегрузке, коротком замыкании и при появлении тока утечки. Недостаток дифавтомата в его более высокой цене по сравнению с защитными устройствами, установленными по-отдельности. Поэтому такой прибор устанавливается только при недостатке места в электрощитке.

Причины срабатывания УЗО

Срабатывание дифзащиты не всегда происходит из-за неисправностей электропроводки или попадания человека под высокое напряжение. Условно все причины отключения можно разделить на ложные и аварийные.

К ложным случаям можно отнести следующие ситуации:

• Неисправность кнопки «ТЕСТ». Эта кнопка производит проверку работоспособности защиты. Для этого при её нажатии производится подключение резистора к одной из катушек внутри дифреле. При залипании контактов кнопки происходит аварийное отключение при подаче питания и отключенных отходящих проводах.
• Неисправен механизм УЗО. При неисправности рычажного механизма отключение происходит независимо от наличия напряжения, при хлопке дверью или ударах по стене. Для проверки можно постучать ручкой отвёртки по корпусу устройства.
• Неправильное подключение прибора. При использовании вместо нейтрального проводника заземляющего отключение происходит при включении любого из электроприборов, подключённых к устройству. Если все аппараты отключены, а лампы выключены, то аварийное срабатывание защиты отсутствует.

Кроме ложных отключений существуют аварийные ситуации, при которых срабатывание защиты необходимо. В этих случаях отключение может спасти жизнь людям или дом от пожара:

• Попадание человека по высокое напряжение. При этом через тело начинает идти ток утечки и отключение УЗО прекращает его воздействие на организм.
• Нарушение изоляции. Происходит из-за попадания в электроприбор или переходную коробку влаги или разрушения изоляции.

В каких случает УЗО не сработает

Некоторые неграмотные электромонтёры думают, что любые защитные устройства должны отключать питание во всех случаях, а после появления аварии удивляются — почему не срабатывает УЗО.

Однако универсальной защиты не существует и каждый тип устройств предназначен для своих видов неисправностей. Существуют аварийные ситуации, при которых отключение дифференциальной защиты не происходит:

• Перегрузка. При этом явлении ток может повышаться до 10In и для отключения используется тепловая защита в автоматических выключателях.
• Короткое замыкание. В этом случае сила тока ограничена только сопротивлением кабелей и отключение производится электромагнитным расцепителем.
• Повышенное/пониженное напряжение и высоковольтные импульсы. Для защиты от этих проблем применяются реле напряжения и разрядники.

Срабатывание УЗО в различных ситуациях

При аварийном отключении защиты важно знать, в каком случае сработает УЗО. От этого зависит поиск и устранение аварии.

Когда сработает УЗО

Есть ситуации, при которых срабатывание УЗО должно произойти обязательно. Каждая из них имеет свои признаки и способы поиска места аварии:

• Попадание человека под напряжение. Срабатывание защиты происходит однократно, при ремонте проводки или электроприборов. Устранение неисправности не требуется, достаточно обесточит элементы, находящиеся под напряжением.
• Нарушение изоляции или попадание влаги внутри электроприбора. Отключение УЗО продолжается до выключения неисправного оборудования.
• Плохая изоляция в кабеле или переходных коробках. Это самая сложная для поиска причина, почему выбивает УЗО. Аварийное отключение продолжается даже при выключении всех электроприборов и освещения и для поиска неисправности нужно производить ревизию всех элементов электропроводки.

Почему при замыкании фазы и нуля УЗО не сработает

Для ответа на этот вопрос необходимо разобраться, как работает УЗО и сработает ли УЗО при коротком замыкании. Отсутствие срабатывания при замыкании фазного и нулевого проводов обусловлено принципом работы дифференциальной защиты.

Внутри аппарата находится трансформатор тока с двумя первичными, включёнными встречно катушками и одной вторичной обмоткой. Согласно первому правилу Кирхгофа, токи в первичных обмотках равны и магнитные потоки компенсируют друг друга. При появлении тока утечки равенство нарушается и во вторичной обмотке появляется ток, что приводит к срабатыванию защиты.

При замыкании фазного и нулевого проводников, а так же перегрузке линии ток в обоих проводах и соответствующих обмотках возрастает одновременно и одинаково, равенство магнитных потоков не нарушается и отключения не происходит. Поэтому при коротком замыкании или перегрузке отключения УЗО не произойдёт.

Сработает ли УЗО если засунуть пальцы в розетку

На самом деле ещё никому «засунуть пальцы в розетку» не удалось из-за маленького диаметра отверстия — 5мм. Однако ребёнок вполне может вставить в него гвоздь, спицу или другой предмет. В этом случае всё зависит от того, куда попал этот предмет и с какой клеммой произошёл контакт:

1. В фазное отверстие. При этом через тело ребёнка будет идти ток утечки и защита сработает.
2. В нейтральное отверстие (нулевое). В зависимости от сопротивления пола, обуви и других факторов ток может быть незначительным. В этом случае срабатывание защиты не произойдёт, но если ток, идущий через организм, будет больше уставки УЗО, дифреле отключит питание.
3. В оба отверстия одновременно. Так к одному из них подключён фазный провод дифференциальная защита сработает, но если в розетку будет вставлен только один гвоздь, выгнутый в виде буквы «П», то произойдёт короткое замыкание и автоматический выключатель может сработать раньше УЗО.

Защита проводки от короткого замыкания и перегруза

Для того чтобы быть уверенным, сработает ли УЗО при коротком замыкании, необходимо вместо этих приборов или вместе с ними подключать другие защитные приборы:

• Автоматические выключатели. Предназначены для отключения питания именно в таких ситуациях. Производятся с разным номинальным током и различными время-токовыми характеристиками.
• Дифавтоматы. Внутри этих устройств находятся три блока — дифзащиты для защиты от тока утечки, тепловая защита от перегрузки и электромагнитный расцепитель, отключающий питание от короткого замыкания.

Проверка работоспособности УЗО

Для того чтобы быть уверенным, что УЗО сработает в аварийной ситуации производителями этих приборов в конструкции предусмотрена возможность проверки. Для этого необходимо нажать кнопку «ТЕСТ», расположенную на передней панели.

Нажатие этой кнопки кратковременно подключает резистор, имитирующий ток утечки. Это нарушает равенство токов и магнитных потоков в первичных обмотках встроенного трансформатора тока, что приводит к отключению прибора. Если этого не произойдёт, значит УЗО неисправно и его необходимо заменить новым.

Вывод

Как видно из материалов статьи ответ на вопрос «сработает ли УЗО при коротком замыкании» может быть только отрицательным. Этот защитный прибор реагирует только на ток утечки и, как следствие, на нарушение равенства токов в фазном и нулевом проводниках.

Перегрузка и короткое замыкание приводят к увеличению тока в обоих проводах, поэтому дифференциальная защита при этом не отключится. Для защиты от повышенных токов вместе с УЗО необходимо установить автоматический выключатель или заменить дифреле дифавтоматом.

Видео на тему: «почему УЗО не сработает при замыкании фазы и ноля».