Безопасное подключение УЗО: проверка исправности подручными средствами

Главная задача УЗО (устройство защитного отключения) — обеспечивать безопасность жильцов дома. Исходя из этого, прежде чем подключать УЗО, желательно убедиться в том, что приобретённое устройство исправно, а его параметры соответствуют нормам, принятым в электрике.

Если установка УЗО обычно не доставляет проблем (сродни замене автоматического выключателя), то выполнить проверку устройства без технической подготовки и специальных приборов — задача неординарная.

Цель статьи — помочь неискушённому в электротехнике читателю проверить исправность УЗО при помощи подручных средств, которые практически всегда имеются в домашнем хозяйстве.

Для примера подвергнем испытаниям устройство защитного отключения производства компании IEK серии ВД1-63.

Отметим основные особенности такого УЗО

1. Устройство защитного отключения серии ВД1-63 являются электромеханическими, т. е. для их функционирования не требуется внешнего питания.
2. По характеристике срабатывания они относятся к типу АС (т.е. реагируют на дифференциальный синусоидальный ток), что допускается ПУЭ (правилами устройства электроустановок) к применению в жилых строениях.
3. Подключение УЗО требует соблюдения правильной фазировки (правильного подключения фазного и нулевого рабочего проводников к клеммам УЗО, фаза на клемму «1» и ноль к клемме «N»).
4. По назначению:

• для обеспечения безопасности людей предназначены УЗО, имеющие номинальный дифференциальный ток срабатывания в пределах (10 — 30) мА. На фото — это три УЗО слева. В нашем случае эти устройства имеют номинальный дифференциальный ток срабатывания — 30 мА.
• для обеспечения безопасности дома (противопожарное) используют УЗО с номинальным дифференциальным током срабатывания в диапазоне (100 — 500) мА. В нашем случае противопожарное УЗО, показанное на фото справа, имеет номинальный дифференциальный ток срабатывания — 300 мА.
• с точки зрения особенностей конструктивного исполнения, три УЗО на фото слева являются однофазными двухполюсными, УЗО на фото справа является трёхфазным четырёхполюсным.

Более детально особенности конструкции УЗО показаны на фото ниже.

Чем будем проверять?

Во-первых, должен отметить следующее: в соответствие с требованиями нормативных документов и с использованием только подручных средств проверить УЗО в полном объёме невозможно.

Несмотря на вышесказанное, практически у любого человека имеется возможность проверить и убедиться в технической исправности УЗО и правильности его работы с достаточной для практики надёжностью.

Для этого нам понадобятся:

• Провод с сетевой вилкой для подачи сетевого напряжения на УЗО
• Провод с патроном для подключения электрической лампы
• Комплект электроламп различной мощности
• Электромонтажный инструмент (бокорезы, нож, отвёртка и т. д.), который обычно имеется у любого хозяина

На фото указан примерный комплект подручных средств для проведения проверки УЗО.

Несколько замечаний по комплекту ламп. Я использовал лампы, имеющиеся в наличии. Основные параметры ламп, в зависимости от их мощности, указаны в таблице.

Ток через лампу указанной мощности (он же ток утечки при проведении испытаний УЗО) рассчитывался из следующей формулы:

Например, для лампы мощностью 20 Вт получим испытательный дифференциальный ток утечки, равный 84 мА.

Каким образом? Мощность лампы 20 (Вт) разделим на напряжение в сети 237 (В), получим ток равный 0,084 (А) или 84 мА.

Для остальных ламп ток утечки будет равняться 168 мА и 253 мА, что и показано в таблице. При проведении испытаний УЗО напряжение в сети желательно измерить. Оно может заметно варьироваться в пределах 180 — 240 В, что может повлиять на «чистоту» эксперимента. Например, 237 В (в таблице) — напряжение сети в моём доме. Ниже обычно не бывает.

Проверка УЗО с помощью подручных средств

При таком скудном наборе средств проверить можно совсем немного, но самое важное и самое главное, с точки зрения практического применения УЗО, проверить можно.

1. Во-первых, можно убедиться в том, что приобретённое УЗО находится в технически исправном состоянии, и его механизмы работают надлежащим образом.
2. Во-вторых, можно оценить правильность работы УЗО при возникновении токов утечки (т. е. в аварийном режиме работы) и примерное соответствие параметров УЗО, заявленных в документации.

Итак, перейдём к практическим испытаниям УЗО.

Методика проверки однофазных УЗО с дифференциальным током срабатывания 30 МА

Подключение УЗО для проверки

Собираем схему (подключаем УЗО) следующим образом: на верхние клеммы УЗО, обозначенные цифрой «1» и буквой «N», подключаем свободные концы провода с вилкой. На нижние клеммы УЗО, обозначенные «2» и «N», подключаем свободные концы провода с патроном для лампы. Для данного типа УЗО (с током срабатывания 30 мА) берём самую маломощную лампу (в нашем случае на 20 Вт). После того, как схема собрана, а лампа ввинчена, подаём напряжение на УЗО (включаем провод с вилкой в розетку). При необходимости можно воспользоваться удлинителем.

Подаем напряжение на УЗО и проверяем:

1. Работу клавиши управления УЗО, переведя её из положения «Откл.» в положение «Вкл.» В этом случае лампа должна загореться. Данную операцию желательно выполнить 5-6 раз. После того как мы убедились, что устройство работает правильно (включает и выключает лампу), оставляем УЗО в рабочем включённом состоянии, т. е. лампа продолжает светить, как показано на фото ниже.
2. Проверку срабатывания УЗО при нажатии на кнопку «Тест». При светящейся лампе нажимаем на кнопку «Тест» — исправное УЗО должно отключиться, а лампа должна погаснуть. Повторим данную операцию 5-6 раз, чтобы убедится в надёжной работе тестового механизма. После каждого нажатия кнопки «Тест» и срабатывания УЗО не забываем переводить клавишу управления в рабочее состояние («Вкл.») для очередной проверки.

Выполнив проверки, мы убедились, что приобретённое УЗО исправно, правильно реагирует на переключение клавиши управления и нажатия на кнопку «Тест». Осталось убедиться в том, что данное УЗО будет правильно реагировать (отключать электропотребители) при возникновении аварийных ситуаций.
3. Проверка срабатывания УЗО при возникновении токов утечки. Для того чтобы проверить работу УЗО при возникновении аварийной ситуации в доме, нам потребуется «создать» ток утечки в цепи, которую защищает наше устройство. Для проверки снова будем использовать лампу с номинальной мощностью 20 Вт. Исходное положение для проверки УЗО показано на фото ниже.

Как видно на фото, УЗО включено (работает), защищаемая цепь исправна, что подтверждается свечением лампы.

Теперь осторожно берём один (не зафиксированный в клеммнике) свободный конец от лампы и отсоединяем от УЗО.

Внимание! После того как лампа сама собой погаснет, УЗО останется в рабочем состоянии, и выходные клеммы устройства будут под сетевым напряжением. Касаемся свободным концом провода рамы станка, т. е. имитируем ток утечки. Если УЗО исправное, оно моментально срабатывает (слышен щелчок, клавиша управления УЗО переходит в состояние «Выкл»). УЗО обесточивает цепи питания от сети. Данный момент показан на фото ниже.

Мы убедились, что проверяемое УЗО «увидело ток утечки» и отключило защищаемую цепь от сети.

Замечания

В процессе испытания УЗО могут возникнуть следующие ситуации:

1. При нажатии копки «Тест» УЗО не срабатывает. Это не означает, что устройство неисправно и не может выполнять своих защитных функций. При дальнейшем продолжении испытаний оно может правильно срабатывать при возникновении тока утечки, а неисправной окажется только его «тестирующая часть». Но такое УЗО всё же лучше заменить, раз «начал сыпаться», то нет полной уверенности в том, что оно будет работать надёжно и долго.
2. В случае если УЗО не будет срабатывать при проверке его на ток утечки, попробуйте перевернуть сетевую вилку при её включении в розетку, и повторите опыт заново. Вполне может оказаться, что УЗО не сработало из-за неправильной фазировки при его первом включении.

3. После проведения всех испытаний (УЗО включается и отключается, срабатывает на кнопку «Тест», отключает цепи при возникновении тока утечки) можно быть в достаточной степени уверенным, что купленное УЗО можно использовать по назначению.

Самое важное замечание

УЗО, правильное наименование которого — выключатель автоматический, управляемый дифференциальным током, реализует свои защитные функции двумя способами.

1. Ограничивает силу тока при возникновении аварийной ситуации (т. е. реагирует на незначительный дифференциальный ток).
2. Уменьшает время аварийной ситуации (т. е. является сверхбыстродействующим выключателем).

При проверки УЗО в обязательном порядке измеряется и фиксируется дифференциальный ток срабатывания УЗО и время срабатывания. Как вы заметили, мы в процессе проверки таких измерений не делали. Почему?

Во-первых, мы использовали очень простые и доступные подручные средства, которые могут быть в наличии практически у любого домовладельца.

Во-вторых, статья написана для неподготовленного пользователя. В противном случае, при наличии некоторых знаний и навыков, а также паяльника, миллиамперметра (тестера, мультиметра) и переменного резистора требуемого номинала, замерить дифференциальный ток срабатывания УЗО — в техническом отношении задача не сложная.

А вот замерить время срабатывания УЗО без специальных приборов будет непросто даже подготовленному радиолюбителю.

Какой отсюда можно сделать вывод?

1. Все, что мы делали — мы делали на свой страх и риск. Данная проверка не является полноценной, «законной». Но она позволяет выявить и отбраковать УЗО, которые невозможно использовать по определению (заводской брак, дефекты при транспортировке, некачественные подделки и т. д.).
2. Есть такое изречение, не очень «правильное», но есть: «Если нельзя, но очень нужно, то можно». Так и в нашем случае. Полноценную проверку самостоятельно выполнить невозможно, но подстраховаться, на мой взгляд, можно и нужно.

Методика проверкт трёхфазных УЗО с дифференциальным током срабатывания 300 ма

Поскольку последовательность и порядок выполнения работ соответствует вышеизложенной методике, то рассмотрим кратко только основные отличия и особенности.

Особенности подключения (подачи напряжения) на трёхфазное УЗО показано на фото ниже.

Особенности подключение нагрузки (лампы) к трёхфазному УЗО показано на фото ниже.

Подаём напряжение на УЗО, переводим его в рабочий режим и поочередно проверяем работу каждого фазного полюса устройства, как показано на фото ниже. Если при последовательном подключении лампы к клеммам 2, 4, 6 лампа светится, то УЗО исправно. После этого нужно проверить реакцию УЗО на нажатие кнопки «Тест», также по каждому полюсу.

Если всё исправно, переходим к проверке срабатывания УЗО на появление дифференциального тока. Методика, в целом, такая же, но в данном случае нам может потребоваться весь комплект ламп. Почему?

Согласно нормативным документам, любое УЗО должно срабатывать на дифференциальный ток утечки в диапазоне от 0,5 — 1, от значения дифференциального тока, указанного на корпусе прибора. Например, на нашем УЗО указано значение диф.тока — 300 мА. Это значит, что исправное УЗО должно срабатывать при токе утечки в области значений диф. тока (150 — 300) мА. Таким образом, при проведении испытаний мы должны получить для исправного УЗО следующую картину:

1. При создании тока утечки лампой 20 Вт (ток утечки равен 84 мА) — исправное УЗО не должно отключаться, так как ток утечки не попадает в указанный диапазон (150 — 300 мА). Если не так, УЗО отбраковываем.
2. При создании тока утечки лампой мощностью 40 Вт (ток утечки 168 мА) — исправное УЗО должно сработать. В случае если устройство не сработало, необходимо продолжить проверку с использованием лампы на 60 Вт.
3. Если при создании тока утечки лампой 60 Вт УЗО тоже не сработало (ток утечки равен 253 мА), то такое УЗО, скорее всего, можно браковать (хотя запас в 47 мА — остаётся). Либо можно попробовать установить лампу в 100 Вт, если опять УЗО не сработает, то его можно смело сдавать обратно.
4. При проверке однофазных УЗО мы создавали ток утечки (84 мА) заведомо больший, чем необходим для УЗО с диф. током отсечки 30 мА. Диапазон срабатывания тока утечки для данного УЗО находится в диапазоне 15 — 30 мА. Точность (надёжность) проверки УЗО на 30 мА можно повысить, если для создания тока утечки использовать гирлянду ламп (из 3-4 ламп мощностью 20 Вт, включенных последовательно). В этом случае ток утечки будет находиться в области допустимого для данных УЗО испытательного диапазона (примерно 20 — 30 мА).

Поскольку многие операции придётся выполнять под напряжением, требуется тщательное соблюдение мер безопасности:

1. Все операции по коммутации цепей делать при снятом напряжении (выключать вилку из сети).
2. В процессе работ не касаться открытых (оголённых) проводов руками.
3. Использовать защитные или вспомогательные средства (работать стоя на сухом резиновом коврике или сухом деревянном настиле, использовать изолированный монтажный инструмент и т. д.)
4. В случае отсутствия опыта работы с электричеством лучше данные работы самостоятельно не проводить.