Зачем и как проверяется работоспособность УЗО

4.1. Требования к функциональным характеристикам и конструкции УЗО-Д

4.1.1. Функциональные характеристики УЗО-Д должны соответствовать требованиям, изложенным в ГОСТ Р 50807-95.

Примечание.

Значения функциональных характеристик УЗО-Д приведены в приложении 1.

4.1.2. УЗО-Д не должны производить автоматическое повторное включение.

Проверка проводится испытанием по п. 5.3.

4.1.3. УЗО-Д не должны производить автоматическое отключение потребителя от сети при снятии напряжения сети.

Проверка проводится испытанием по п. 5.4.

4.1.4. УЗО-Д не должны иметь автономного вспомогательного источника питания.

4.1.5. Максимальное время отключения УЗО-Д должно быть не более 0,5 с.

Проверка проводится испытанием по п. 5.5.

4.1.6. УЗО-Д должно сохранять свою работоспособность при напряжении сети в пределах от 0,6 до 1,2 его номинального напряжения.

Проверка проводится испытанием по п. 5.5.

4.1.7. УЗО-Д должны сохранять свою работоспособность после достижения температуры окружающей среды 100 °С.

Проверка проводится испытанием по п. 5.6.

4.1.8. Ток срабатывания УЗО-Д для предотвращения пожаров от электроустановок, как правило, не должен превышать 0,3 А. Допускается увеличение тока срабатывания до 0,5 А при установке УЗО-Д на головных участках разветвленной электрической сети или для обеспечения селективности последовательно включенных устройств.

Проверка проводится испытанием по п. 5.5.

4.1.9. УЗО-Д не должно срабатывать при воздействии импульсных помех в соответствии с требованиями ГОСТ 50007.

При испытании степень жесткости должна быть равна 1.

4.1.10. Номинальные значения климатических факторов внешней среды по ГОСТ 15150. Вид климатического исполнения должен указываться в технических условиях на конкретное изделие.

4.1.11. УЗО-Д следует изготавливать с одним значением номинального дифференциального тока срабатывания или с многопозиционной установкой дифференциального отключающего тока срабатывания с дискретными фиксированными значениями.

4.1.12. По числу полюсов рекомендуются УЗО-Д двухполюсные и четырехполюсные.

4.1.13. УЗО-Д без встроенной защиты от сверхтоков должно быть защищено от короткого замыкания посредством последовательного включения автоматических выключателей или предохранителей. При этом номинальный ток автоматических выключателей не должен превышать номинальный ток УЗО-Д.

4.1.14 Конструкция УЗО-Д должна предусматривать возможность пломбирования крышек. Элемент для регулирования уставки УЗО-Д должен быть расположен так, чтобы доступ к нему был возможен только после вскрытия пломбы.

4.1.15. Конструкция УЗО-Д должна исключать возможность изменения его рабочих характеристик путем внешнего воздействия, за исключением специально предусмотренных средств изменения уставки дифференциального тока срабатывания.

4.1.16. УЗО-Д должно быть снабжено указателями замкнутого и разомкнутого положения контактов главной цепи. Если для указания положения контактов используется световой указатель, он должен светиться при включенном положении УЗО-Д и быть яркого цвета. Световой индикатор не может быть единственным средством указания включенного положения.

4.1.17. УЗО-Д должно иметь зажимы, предназначенные для подсоединения к стационарной проводке, в которых соединение осуществляется при помощи винтов, гаек и аналогичных по эффективности средств.

4.1.18. На корпусе УЗО-Д должна быть приведена схема его подключения к электрической сети.

4.1.19. Воздушные зазоры и расстояния утечки не должны быть меньше величин, указанных в табл. 1.

Проверка проводится испытанием по ГОСТ Р 50345.

Таблица 1

Принцип проверки работоспособности УЗО

Когда материал проверяют на прочность, его пытаются поломать. Для испытания защитных автоматов, надо создать условия, при которых они сработают – по этим правилам и проводятся все существующие проверки.

Устройство защитного отключения срабатывает если обнаруживает утечку тока, т.е. когда в электрическую цепь по фазному проводу подается больше тока, чем из нее выходит по нулевому. Подключение УЗО может быть выполнено в домах с заземлением и без него – для проведения проверок надо понимать разницу между этими способами защиты бытовых приборов и человека.

• В первом случае, если нарушается изоляция проводки, то часть тока уходит на корпус электроприбора, откуда он сразу же пойдет на провод заземления, вследствие чего и возникает утечка, которую устройство защитного отключения сразу же регистрирует и размыкает цепь.
• Если заземления нет, то при повреждении изоляции ток опять же попадает на корпус электроприбора, но так как дальше уйти ему некуда, то в целом баланс между входом-выходом сохраняется и УЗО пока не срабатывает. Утечка обнаружится только в том случае, если человек прикоснется к неисправному электроприбору – через тело потечет ток, баланс между входящим и выходящим током в основной цепи нарушится и УЗО сразу же отключит питание.

Т.е. правильно подключенное и исправное устройство защитного отключения сработает в любом случае, но если сеть без заземления, то неисправность обнаружится только после того, как человека слегка пощекочет током (если прибор правильно подобран, то не должно возникнуть даже болезненных ощущений).

Разумеется, если заземления нет, то проверять работоспособность УЗО трогая фазный провод это, мягко говоря, очень экстремальный способ – если вдруг устройство неисправно, то ощутимый удар током неизбежен.

Несмотря на разницу в способах подключения, принцип работы устройства защитного отключения остается неизменным и все методы проверки прибора пригодны в обоих случаях. При этом точно так же выполняется проверка установленного дифавтомата, ведь это то же УЗО, только совмещенное в одном корпусе с автоматическим выключателем.

4.2. Требования к электроизоляционным и конструкционным пластическим материалам

4.2.1. Материалы, из которых изготовлены наружные части УЗО-Д (кроме декоративных элементов), а также используемые в конструкции электрических соединений для поддержки токоведущих частей в определенном положении, должны выдерживать испытание давлением шарика.

Проверка проводится испытанием по п. 5.7.1.

4.2.2. Материалы, из которых изготовлены части УЗО-Д, должны быть стойкими к воздействию пламени горелки.

Проверка проводится испытанием по п. 5.7.2.

4.2.3. Изоляционные материалы, поддерживающие конструкции винтовых контактных соединений, должны быть стойкими к воздействию тепловой энергии, выделяемой в переходном сопротивлении дефектного контактного соединения, а также стойкими к воздействию нагретой проволоки.

Проверка проводится испытанием по п.п. 5.7.3, 5.7.4.

4.2.4. Материалы, через которые возможно образование проводящего мостика между частями различной полярности и разного потенциала, должны быть трекингостойкими.

Проверка проводится испытанием по п. 5.7.5.

Примечание. Требования, изложенные в п.п.. 4.2.1 и 4.2.2, не распространяются на части УЗО-Д, изготовленные из металла и керамики.

4.4. Требования к содержанию технической документации

Эксплуатационные документы (техническое описание, инструкция по эксплуатации, паспорт) на УЗО-Д должны содержать следующие сведения:

— назначение изделия;

— перечень характеристик в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50807;

— состав изделия и комплект поставки;

— устройство и принцип работы;

— климатическое исполнение;

— требования по технике безопасности и пожарной безопасности, номер технических условий или стандарта, требованиям которого соответствует УЗО-Д;

— порядок подготовки к работе и технического обслуживания;

— правила хранения;

— свидетельство о приемке;

— полное наименование предприятия-изготовителя, его адрес;

— сертификат соответствия или пожарной безопасности, кем выдан, регистрационный номер, срок действия;

— требования установки и монтажа;

— правила проверки технического состояния;

— рекомендуемый тип автоматического выключателя для УЗО-Д без защиты от сверхтока.

5.1. Общие требования и условия испытаний

5.1.1. Испытания в соответствии с настоящими нормами являются обязательными при проведении сертификационных испытаний УЗО-Д на пожарную опасность.

Перечень испытаний приведен в табл. 2.

5.1.2. Образец, предъявленный на испытание, должен представлять собой законченное изделие. Его узлы или элементы, конструкция и технология изготовления должны быть такими же, как у изделия, поставляемого потребителю.

Таблица 2

5.1.3. На испытание представляются не менее трех изделий одной модификации, набор комплектующих и запасных частей.

При отличии модификаций изделия только по номинальному току нагрузки допускается представлять на испытание УЗО-Д с минимальным и максимальным значениями токов нагрузки.

(Измененная редакция.
Изм. № 1).
5.1.4. Испытание проводят, установив УЗО-Д в одном из рабочих положений, предусмотренных инструкцией по монтажу, в котором ожидается наибольший нагрев изделия.

УЗО-Д крепится к фанерной доске толщиной 20 ± 2 мм, окрашенной матовой черной краской. Метод крепления должен соответствовать рекомендациям изготовителя.

5.1.5. Для УЗО-Д, имеющих несколько значений уставки дифференциального тока срабатывания, испытания проводят для каждого значения.

5.1.6. Испытание проводят при температуре окружающей среды 20 + 5 °С.

5.1.7. УЗО-Д, разработанные для установки в индивидуальных оболочках, испытывают в наименьшей из указанных оболочек.

5.1.8. Присоединение проводов к УЗО-Д производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50807.

5.1.9. Класс точности измерительных приборов для определения величины дифференциального тока утечки должен быть не менее 0,5.

У приборов для измерения времени отключения относительная погрешность должна быть не более 10 % от измеряемой величины.

5.1.10. Количество испытаний по п. 5.2.1 для каждого полюса должно быть не менее пяти.

Что представляет собой УЗО?

Правильное название УЗО – автоматический, управляемый дифференциальным током выключатель. Этот коммутационный прибор служит для автоматического прерывания цепи во время превышения установленных цифр тока небаланса возникающего при определенных условиях.
Работа внутреннего механизма аппарата построена на следующих правилах: к выводам подсоединяют нулевой и фазный проводники, после чего сравнивают их по току. При нормальном состоянии всей системы между показателями силы тока фазы и данными нулевого проводника разницы нет. Ее появление свидетельствует о утечке. Проанализировав ненормальное состояние аппарат отключается.

Функции, которые выполняет устройство защитного отключения не свойственны обычным выключателям. Последние реагируют лишь на перегрузку или короткое замыкание

Выражаясь языком попроще, УЗО срабатывает и разрывает сеть в том случае, когда ток начинает поступать за пределы электропроводки либо подключенных к электросети приборов.

В тех цепях, в которых возможны утечки и очень вероятна возможность поражения электричеством людей чаще всего устанавливают УЗО. В доме или квартире это места, где скапливаются пары, тем самым вызывая повышенную влажность. Это кухня и ванная. К тому же именно эти помещения являются наиболее насыщенными разного рода электроприборами.

Минимальный ток, протекание которого ощущается организмом людей – 5 мА. При величине 10 мА мышцы самопроизвольно сокращаются и человек не может самостоятельно выпустить из рук опасный электроприбор. Воздействие тока в 100 мА приводит к летальному исходу

Ударить человека током один из привычных электрических помощников может в том случае, когда нет возможности заземлить его либо это не учтено при конструировании. Когда же в одном из приборов нарушается изоляция ведущих проводов, ток будет поступать на корпус агрегата.

В случае отсутствия заземления, при прикосновении к такой поверхности человек получит удар электричеством. Чтобы этого не произошло и требуется установка защитного устройства отключения.

Конструкции УЗО могут отличаться по способу действия. Производители выпускают аппараты, которые имеют источник вспомагательного питания для нормальной работы электронной схемы и приборы, которые обходятся без него.

Электромеханические защитные устройства срабатывают непосредственно от тока утечки, используя при этом потенциал взведенной заранее механической пружины. Работа УЗО на электронных компонентах полностью зависит от наличия напряжения в сети. Для отключения ему требуется дополнительное питание. В связи с этим последнее устройство считается менее надежным.

5.2. Порядок проведения испытаний включает в себя два этапа

5.2.1. Первый этап — испытание УЗО-Д на соответствие требованиям, предъявляемым к функциональным характеристикам.

5.2.2. Второй этап — испытание электроизоляционных и конструкционных материалов:

5.2.2.1. Испытание на теплостойкость.

5.2.2.2. Испытание пламенем горелки Бунзена.

5.2.2.3. Испытание нагретой проволокой.

5.2.2.4. Испытание на стойкость к плохому контакту.

5.2.2.5. Испытание на стойкость к образованию токоведущих мостиков.

5.3. Испытание УЗО-Д на возможность автоматического повторного включения

Испытание УЗО-Д проводится при дифференциальном синусоидальном токе при отсутствии тока нагрузки, в соответствии с ГОСТ Р 50807 со следующим изменением.

Постепенно повышают дифференциальный ток с таким расчетом, чтобы он от исходного уровня, значением не более 0,2 от номинального, в течение 30 ± 2 с достиг значения, при котором происходит отключение.

Затем уменьшают ток до первоначального значения в течение 30 ± 2 с.

При этом УЗО-Д не должно производить повторного включения.

Третий способ проверки УЗО — имитируем утечку тока

Теория как говорится хорошо, но практика интересней. Поэтому в данном разделе рассмотрим пример, как проверить УЗО на срабатывание практическим путем.

Этот способ самый практичный в данной статье, так как для его реализации необходимо собрать небольшую схему. Плюсом данного способа проверки УЗО является то, что мы увидим при какой утечки устройство защитного отключения реально сработало. Однако есть и минус, в этом опыте нет возможности зафиксировать время отключения.

Для реализации такого опыта понадобится:

• — обычная лампа на 10 Вт;
• — резистор сопротивлением 2 кОм;
• — реостат;
• — амперметр;
• — устройство защитного отключения;
• — соединительные провода.

На первый взгляд может показаться не понятным, для чего нужен такой набор элементов. Объясню все по порядку. Смысл всей работы сводится к тому чтобы, плавно повышая ток утечки, увидеть при каком значении отключится УЗО. Реостат как раз служит тем органом, с помощью которого можно плавно регулировать ток.

Но реостата у меня не было, зато был диммер (светорегулятор) поэтому в схеме вместо реостата я использовал его. А что? Диммер тот же реостат, тоже плавно изменяет ток, за счет чего и меняется световой поток лампы.

С помощью всех этих элементов собирается несложная схема, похожая на тут что собиралась выше (контрольная лампа с сопротивлением) только дополнительно есть реостат и амперметр.

Как проверить УЗО на срабатывание в этом случае? Все элементы собираются последовательно и подсоединяются одним концом на выход фазы устройства защитного отключения другим на вход нуля. Плавно увеличивая ток утечки, необходимо зафиксировать его значение, при котором сработает устройство защитного отключения.

На фото не видно но проверка УЗО прошла успешно. УЗО серии ВД1-63 фирмы IEK с номинальным дифференциальным током 30 мА сработало при утечки 10 мА.

Что делать если, нажимая на кнопку ТЕСТ, устройство защитного отключения не отключается?

Если устройство защитного отключения не срабатывает в случае нажатия кнопки «Тест», то это является свидетельством неисправности такого устройства, а именно неисправности одного из его внутренних механизмов.

Одним из тех случаев, когда тест на УЗО не срабатывает, является неисправность самого механизма симуляции тока утечки. В таком случае УЗО может продолжать выполнение своей защитной функции, даже, несмотря на имеющуюся неисправность.

Однако все-таки рекомендуется заменить такое УЗО, так как не существует никакой уверенности в его надёжной и долгой работе. Человеческая жизнь все таки стоит дороже. Тем более цена на УЗО не такая и неприступная (примерно 600 – 1000 руб/шт).

Понравилась статья — поделись с друзьями!

5.6. Испытание УЗО-Д при повышенной температуре окружающей среды

Перед началом проведения испытания УЗО-Д выдерживают в течение 24 ч в атмосфере, имеющей температуру 20 ± 5 °С и относительную влажность воздуха от 45 до 75 %.

Испытание проводят в термокамере, в которой поддерживают температуру 100 ± 2 °С.

Образец через 1 ч вынимают из термокамеры.

Во время испытания конструктивные элементы УЗО-Д не должны деформироваться настолько, что их дальнейшее использование было бы невозможно. Заливочный компаунд не должен вытекать, оголяя части, находящиеся под напряжением.

После охлаждения УЗО-Д до температуры 20 ± 5 °С проводят проверку срабатывания УЗО-Д при внезапном появлении дифференциального тока.

При испытании УЗО-Д должно сработать при испытательном токе, равном 1,25 номинального отключающего дифференциального тока.

5.7. Испытание электроизоляционных и конструкционных материалов

5.7.1. Испытание на теплостойкость

Неметаллические и изоляционные материалы проверяют, подвергая в термокамере образцы соответствующих частей УЗО-Д воздействию давлением шарика с помощью устройства, приведенного в приложении 2.

Перед началом проведения испытания образец выдерживают в течение 24 ч в атмосфере, имеющей температуру от 15 до 35 °С и относительную влажность от 45 до 75 %.

Термокамеру нагревают до температуры:

125 ± 2 °С — для частей УЗО-Д, удерживающих в определенном положении токоведущие части и поддерживающих соединения в определенном положении, а также используемых в качестве дополнительной или усиленной изоляции;

75 ± 2 °С — для наружных частей УЗО-Д, не предназначенных для удерживания в заданном положении токоведущих частей.

Образец размещают в термокамере на подставке таким образом, чтобы его верхняя поверхность была горизонтальной. Толщина образца должна быть не менее 2,5 мм; при необходимости образцы накладывают друг на друга до достижения требуемой толщины.

После этого, не вынимая образца из печи, на его верхнюю поверхность начинают давить шариком диаметром 5 мм с силой 20 Н.

Через 1 ч устройство удаляют, а образец охлаждают до температуры помещения путем погружения его на 10 с в воду, температура которой не превышает значения температуры окружающей среды 20 ± 5 °С. Измеряют диаметр отпечатка шарика, который не должен превышать 2 мм.

5.7.2. Испытание пламенем горелки Бунзена

Методика проведения испытания — в соответствии с ГОСТ 28779 (метод FH) со следующим дополнением.

Толщина образца должна быть не более толщины электроизоляционной детали УЗО-Д.

Материал считают выдержавшим испытание, если для наружных частей из неметаллических материалов, для частей изделия, удерживающих токоведущие части и поддерживающих соединения в определенном положении, материал соответствует классу FH2, а для других частей из неметаллических материалов — классу FH3.

При отсутствии возможности изготовления образцов требуемых размеров испытание на стойкость к воздействию пламени горелки не проводят.

5.7.3. Испытание нагретой проволокой

Методика проведения испытания в соответствии с ГОСТ 27483 (МЭК 695-2-1) со следующим дополнением.

Температура проволочной петли в зависимости от назначения частей изделия должна составлять:

960 ± 15 °С — для наружных частей УЗО-Д, выполненных из изоляционных материалов, предназначенных для удерживания в заданном положении токоведущих частей и частей защитной цепи;

650 ± 10 °С — для всех других частей УЗО-Д, выполненных из изоляционных материалов.

5.7.4. Испытание на плохой контакт при помощи накальных элементов

Методика проведения испытания — в соответствии с ГОСТ 27924 (МЭК 695-2-3).

Испытанию подвергают контактные соединения УЗО-Д с номинальным током не более 63 А.

5.7.5. Испытание на сопротивление образованию токоведущих мостиков

Методика проведения испытания — в соответствии с ГОСТ 27473 (МЭК 112-79) со следующим дополнением.

Испытание проводят при напряжении 250 В для двухполюсных УЗО-Д и 400 В для остальных УЗО-Д с использованием раствора А.

Напряжение, при котором испытывают изоляционные материалы, выбирают с учетом жесткости условий эксплуатации, указанных в технических условиях на изделия из этих материалов в соответствии с ГОСТ Р МЭК 335-1-94.

(Измененная редакция.
Изм. № 1).

Проверка УЗО при помощи специальной контрольной лампы

Практически каждый человек обладает возможностью осуществить проверку и убедиться в том, что устройство находится в технически исправном состоянии, а его функционирование производится адекватно и с нормальным уровнем практической надёжности.

Как известно, устройство защитного отключения начинает включаться в случае возникновения тока утечки. Это дает возможность при помощи обычной лампы и сопротивлений самостоятельно создать такую утечку.

Необходимо запастись для проверки УЗО некоторыми инструментами, среди которых кусок электрического провода, электрическая лампа (лучше всего отдать предпочтение лампе накаливания мощностью около десяти Вт), патрон под электрическую лампу, несколько сопротивлений, электрический инструмент (отвертка, бокорезы, изолируюая лента и прочие).

Первым делом желательно просчитать, какой именно ток протекает через лампу. То есть важно понять, какой можно будет создать ток утечки. Для произведения расчетов особенностей тока через лампу можно использовать такую формулу, как I=P/U. В ней P означает мощность конкретной лампы, а U представляет собой напряжение сети.

К примеру, если мощность лампы составляет 25 Вт, то испытательный дифференциальный ток утечки будет равняться 114 мА. Безусловно, проверка при помощи лампы будет достаточно грубой, потому что в распоряжении имеется УЗО с номиналом 30 мА, а через него пропускается более 114 мА. Это совершенно определенно является не самым лучшим вариантом.

У лампы с мощностью в десять Вт сопротивление равняется порядка 5350 Ом. В таком случае через лампу будет протекать ток, сила которого составляет приблизительно 0.43 А. Такой ток является большим для проверки УЗО на 30 мА, из-за чего необходимо каким-то образом попытаться уменьшить этот показатель. Можно сделать это при помощи добавления сопротивления. Обычно в техническом паспорте пишут о том, что срабатывание устройства защитного отключения должно происходить при 30 мА утечки. Но на самом деле отключение начинает происходить и при менее значительных токах, например, около 15-25 мА.

Можно собрать для наглядного примера такую схему, где ток будет такой же, как и показатели дифференциального тока, для которого и рассчитано УЗО. В общем, надо взять схему с показателем тока в 30 мА. Благодаря уже известным формулам из курса физики без проблем можно подсчитать уровень сопротивления, который должен присутствовать непосредственно в цепи: R=U/I = 7700 Ом.

Все это говорит о том, что для обеспечения протекания тока величиной в 30 мА по сети, сопротивление должно равняться приблизительно 7.7 кОм. Сопротивление лампы при этом составляет порядка 5.35 кОм. Необходимо добавить еще 2.35 кОм. Данное сопротивление может быть приобретено практически в каждом магазине для радиолюбителей. При этом его стоимость является вполне приемлемой.

У нас было при себе несколько резисторов, мощность которых составляет 5 Вт, а сопротивление — 4.7 кОм. Можно воспользоваться ими. Однако если подключить подобный резистор последовательно с десятиватной лампой, он, безусловно, сгорит, потому как не рассчитан на подобную нагрузку. Необходимо, чтобы мощность лампы и резистора совпадали. Но при соединении пары таких резисторов с лампой параллельно, можно получить общую мощность именно в 10 Вт. При этом сопротивление в цепи составит 2.35 кОм. После этого при помощи проводов необходимо осуществить соединение данных сопротивлений последовательно с лампой.

КАРТИНКА 3

Нужно также знать, как можно проверить УЗО на срабатывание при помощи подобного устройства. Если в доме подключен защитный ноль к розеткам, то осуществить проверку УЗО на срабатывание можно в любой из розеток.

Необходимо один конец провода созданного устройства присоединить к фазе в розетке, а иным надо коснуться защитного ноля. Если все сделать правильно, то должно произойти срабатывание устройства защитного отключения.

Если розетки в доме подключены без специального защитного ноля, а в большей части случае все именно так, то не удастся осуществить проверку каждой розетки. В данном случае можно будет проверить работоспособность устройства только лишь в электрическом щитке, где оно и установлено. Надо для этого подключить один конец устройства на входную клемму нуля устройства, а другим коснутся на выход фазы.

Если появляется вопрос касательно необходимости использования этой лампочки в цепи, то нужно понять, что это требуется для наглядности. При помощи лампы можно визуально наблюдать, что ток есть. Естественно, она будет функционировать только лишь в половину накала, однако, несмотря на это, можно будет увидеть все своими глазами, то есть, что через нее проходит ток, а утечка присутствует.

Например, можно убрать из схемы лампочку. Если сопротивление повредится, то невозможно при помощи зрения понять, рабочее оно или нет. В данном случае при осуществлении проверки работоспособности устройства, ток не будет протекать мимо него. Поэтому можно сделать ошибочный вывод касательно неисправности УЗО.