Магнит или батарейка
Это способ самый проверки простой, он не требует монтажа устройства на испытательный стенд или в электросеть, но подходит, как уже упоминалось, только для электромеханических УЗО, не требующих для работы наличия питания.
Методика состоит в том, чтобы взвести рычаг выключателя в положение «включено» и поднести к боку устройства магнит. УЗО должно выбить (выключиться).
Если этого не происходит, то возможны следующие варианты. Магнит слишком слабый либо УЗО электронное, либо же УЗО неисправно, то тогда необходимо проверить его методом, дающим более точный результат.
Чтобы проверить работу УЗО батарейкой, необходимо подключить провод длиной не менее 10 см к любой из верхних клемм устройства (вне зависимости от того, однофазное оно или трехфазное). К нижним клеммам отрезки провода подключаются, как правило, уже на заводе.
После этого взведите рычаг во «включено» и коснитесь оголенными проводниками плюса и минуса батарейки. Подойдет даже пальчиковая, формата АА. УЗО должно выключиться. Скорость выключения зависит от от его типа — если оно селективное, то сработает не мгновенно, а спустя заданное время (допустим, полсекунды), но сработает.
Если устройство не выбило, то поменяйте местами точки контакта с плюсом и минусом. Отсутствие срабатывания означает, что заряд батареи иссяк. Возможны также варианты, что УЗО электронное или оно неисправно.
Пошаговая инструкция внедрения защиты
Для полной информации относительно подключения устройств, обеспечивающих защитную отсечку, рассмотрим пошагово процесс создания коммуникационной схемы с внедрением прибора защиты:
- Подвести к электрощиту силовой кабель от централизованного интерфейса ввода энергетики в дом.
- Внутри щита смонтировать автоматический выключатель (этот прибор предварительно рассчитывают на отсечку по общей нагрузке сети).
- Смонтировать электрический счётчик в удобном месте и соединить выход автомата с входными клеммами счётчика.
- Установить внутри щита УЗО и соединить вход прибора (верхние клеммы) с выходными клеммами электросчётчика.
- На выходную (фазную) клемму УЗО подключить фазный проводник домашней электропроводки.
- На выходной (нулевой) зажим УЗО подключить нулевой проводник домашней электропроводки.
- Подключить главный кабель на зажимах автоматического выключателя ввода.
Исполняя отмеченные операции, следует учитывать некоторые нюансы. К примеру, необходимо следовать правилу последовательного включения автоматического выключателя с прибором защитной отсечки.
Если же не предусматривается внедрение в сеть автомата, необходимо обязательно ставить вместо автомата плавкие предохранители.
Плавкие вставки, которые могут использоваться для предохранения электрических цепей по токам короткого замыкания. Плавкие элементы иногда могут применяться для защиты, заменяя функции автоматических выключателей
Как правило, значение номинального тока защитного модуля рекомендовано брать несколько большее, чем значение тока автоматического выключателя. В отдельных случаях этот параметр допускается выбирать равным параметрам автомата.
Выполняя работы по включению в состав питающей сети защитного устройства, рекомендуется провести проверку всех доступных цепей на предмет возможных дефектов. После установки прибора обязательно проверить эффективность отсечки. Для этой операции существует специальная тестовая клавиша на передней панели прибора.
Клавиши тестирования корректного срабатывания защиты. После установки и подключения УЗО следует воспользоваться этими элементами прибора для проверки защитной функции
При монтаже все работы по соединению должны выполняться внимательно.
Подвод сетевых линий следует производить в точном соответствии с обозначениями, присутствующими на корпусе устройства. То есть фаза подключается к «фаза» и, соответственно, ноль подключается к «ноль». От перемены мест «слагаемых» существует высокий риск выхода защитного аппарата из строя.
Проверка срабатывания УЗО лампой-контролькой
В этом случае напрямую создается утечка тока из цепи, которую защищает УЗО. Для правильного проведения проверки здесь надо понимать, есть в цепи заземление или устройство защитного отключения подключено без него.
Чтобы собрать контрольку понадобятся сама лампочка, патрон для нее и два провода. По сути, собирается лампа-переноска, но вместо вилки остаются оголенные провода, которыми можно касаться проверяемых контактов.
Нюансы сборки контрольки
При сборке контрольки надо учитывать два важных нюанса:
Во-первых – лампа должна быть достаточно мощной, чтобы создать необходимый ток утечки. Если проверяется стандартное УЗО с уставкой 30 мА, то здесь проблем нет – даже лампочка на 10 Ватт будет брать из сети ток как минимум в 45 мА (высчитывается по формуле I=P/U => 10/220=0,045).
Расчет сопротивления контрольки
Высчитать нужное сопротивление поможет закон Ома – R=U/I. Если взять лампочку мощностью 100 Ватт для проверки устройства защитного отключения с уставкой 30 мА, то порядок расчетов следующий:
- Измеряется напряжение в сети (для расчетов взят номинал в 220 Вольт, но на практике плюс-минус 10 вольт могут сыграть роль).
- Общее сопротивление цепи при напряжении 220 Вольт и токе в 30 мА будет 220/0,03≈7333 Ом.
- При мощности 100 Ватт на лампочке (в сети 220 вольт) будет сила тока 450 мА, значит ее сопротивление 220/0,45≈488 Ом.
- Чтобы получить ток утечки ровно в 30 мА, к лампочке надо последовательно подключить резистор сопротивлением 7333-488≈6845 Ом.
Если брать лампочки другой мощности, то и резисторы будут нужны другие. Также обязательно надо учитывать мощность, на которую рассчитано сопротивление – если лампочка 100 Ватт, то и резистор должен быть соответствующий – либо 1 мощностью 100 Ватт, либо 2 по 50 (но во втором варианте резисторы подключаются параллельно и их общее сопротивление высчитывается по формуле Rобщ=(R1*R2)/(R1+R2)).
Для гарантии, после сборки контрольки можно включить ее в сеть через амперметр и убедиться, что через цепь с лампочкой и резистором проходит ток требуемой силы.
Испытание УЗО в сети с заземлением
Если проводка проложена по всем правилам – с использованием заземления, то здесь можно проверить каждую розетку отдельно. Для этого индикатором напряжения находится к какой клемме розетки подведена фаза, и в нее вставляется один из щупов контрольки. Вторым щупом надо коснуться контакта заземления и устройство защитного отключения должно сработать, так как ток из фазы ушел на заземление и не вернулся через ноль.
В таком случае требуются дополнительные проверки и если испытание заземления это отдельная тема, то проверка УЗО может быть выполнена напрямую следующим способом.
Испытание УЗО в однофазной сети без заземления
К правильно подключенному устройству защитного отключения провода от распределительного щитка приходят на верхние клеммы, а к защищаемым устройствам отходят с нижних.
Чтобы устройство решило, что произошла утечка, надо одним щупом контрольки коснуться нижней клеммы, с которой из УЗО уходит фаза, а другим щупом коснуться верхней нулевой клеммы (на которую приходит ноль из распределительного щитка). В таком случае, по аналогии проверки батарейкой, ток пойдет только через одну обмотку и УЗО должно решить, что происходит утечка и разомкнуть контакты. Если этого не происходит, значит устройство неисправно.
Обзор методов проверки УЗО
Прежде всего, перечислим ситуации, когда может возникнуть необходимость в проверке УЗО.
Во-первых – при покупке. В данном случае недостаточно обычной проверки состояний «включено-выключено», так как необходимо подтвердить лишь тот факт, что прибор сработает при разности токов в фазовом и нулевом проводнике.
Собирать стендовую схему в магазине никто не будет, поэтому в данном случае используют самый общий вариант контроля – пропускание небольшого тока через фазовый провод. Так как сила тока в данном случае необходима небольшая, то для этих целей можно использовать батарейку.
При пропускании тока через клеммы фазовой линии должно произойти штатное размыкание коммутируемых линий. Надо отметить, что подобным образом можно проверить только электромеханические УЗО, в которых в качестве основного датчика используется дифференциальный трансформатор.
Очевидно, что таким образом проверяется только сам факт исправности прибора, но никак не правильность технических характеристик.
Вторая ситуация – перед монтажом или после ремонта распределительного щитка желательно убедиться в том, что УЗО исправен и соответствует своим техническим параметрам.
Целями такой проверки являются:
- контроль соответствия тока срабатывания (до 30 мА, до 100 мА и т.д.);
- подтверждение общей исправности прибора в домашних условиях.
Для их достижения достаточно собрать несложную схему, состоящую из проверяемого прибора, реостата, испытательной нагрузки и вольтметра.
Типовая цепь проверки УЗО.
В качестве реостата можно использовать диммер, а нагрузочный элемент желательно собрать на базе лампы накаливания, соединив её последовательно с мощными резисторами
Обратите внимание, что имитировать утечку необходимо только во внутренней цепи, на внешний дисбаланс прибор не среагирует
Особенность проверки.
После того, как схема собрана, с помощью реостата изменяется ток нагрузки и фиксируется его значение в момент срабатывания. Как правило, фактический уровень срабатывания несколько ниже, чем тот, который указан в паспорте.
Для проведения обычных профилактических проверок работоспособности в каждом УЗО должна быть встроена кнопка «Тест».
Если УЗО уже смонтировано и находится в рабочем состоянии, то самый простой вариант контроля – имитация дисбаланса с помощью этой кнопки. В независимости от того, что конкретная реализация прибора может быть от разных производителей, на нём должна быть отражена схема тестирования.
Кнопка тест со схемой.
Следует отметить, что приведенные в этом разделе методы проверки имеют вспомогательный характер и не могут быть использованы для составления официальной документации.
Как проверить дифференциальный автомат
К сожалению, проверка у дифавтоматов, в условиях дома, таких важных характеристик как время срабатывания, перегрузочные характеристики, ток короткого замыкания не получится. Так как для проверки этих параметров необходимо иметь специальные приборы и оборудование.
Отличие дифавтомата от УЗО
Для дома вполне достаточно проверить дифференциальный автомат на срабатывание и соответствие току утечки защиты, при котором автомат отключается и обеспечивает защиту от поражения электрическим током. Дифференциальный автомат отличается от устройства УЗО только наличием автоматического выключателя. То есть это тот же УЗО плюс автомат в одном корпусе. Поэтому все проверки на пригодность дифавтомата аналогичны тестированию УЗО.
Виды проверок дифавтомата
Существует несколько способов проверки защитных устройств на работоспособность, это:
- Проверка кнопкой «ТЕСТ», расположенной на корпусе прибора.
- Обычной батарейкой от 1,5 В до 9 В.
- Резистором, имитирующим нарушение сопротивления изоляции электропроводки и бытовых приборов.
- Простым постоянным магнитом.
- Специальным электронным устройством для проверки параметров дифференциального автомата и УЗО используемых в промышленности.
Перед приобретением устройства защиты нужно знать, какие задачи оно будет выполнять. Для противопожарных целей дифавтомат и УЗО выбираются с током утечки 300 мА. Если необходима защита от поражения электрическим током, используется устройство с током утечки 30 мА. В сырых и влажных ванных помещениях или банях нужна защита с током утечки 10 мА.
Проверка кнопкой «ТЕСТ»
Эта кнопка расположена на лицевой стороне дифференциального автомата. Перед проверкой работоспособности устройства его подключают к сети. При нажатии на кнопку «ТЕСТ» защита отключает сеть. Кнопка «ТЕСТ» имитирует ток утечки, как при нарушении целостности изоляции проводов.
Проверка кнопкой тест
Нажатием этой кнопки происходит закорачивание нулевого провода входной клеммы и фазового провода на выходе устройства, через резистор, рассчитанный на ток 30 мА (или другой ток утечки, указанный на автомате). Устройство защиты отключается и обеспечивает защитную функцию. Такую проверку можно делать без нагрузки. Дифференциальный автомат может быть электромеханическим или электрическим, главное правильно подключить его к сети.
Проверка батарейкой
Проверяются такие устройства батарейкой 1,5 В — 9 В с номиналом тока утечки 10 — 30 мА. Прибор с меньшей чувствительностью 100 — 300мА от батарейки не сработает. Устройство защиты с характеристикой А сработает от батарейки подключенный к выводам любой полярностью.
А для приборов с характеристикой АС батарейку подключают одной полярностью, если устройство не сработает нужно поменять полярность батарейки (минус к выходу прибора, а плюс ко входу). Таким способом проверяются только электромеханические УЗО.
Проверка тока утечки резистором
Проверяется ток утечки дифференциального автомата резистором подключенным одним концом ко входу нулевого провода, а другим к выходу фазной клеммы. Для УЗО с током утечки 10 мА, 30 мА, 100 мА и 300 мА резистор рассчитывается по формуле: R =U/I Приблизительное значение резисторов для разных токов утечки: 10мА -22 ком, 30мА -7,3ком,100мА – 2,2ком и 300мА — 733 ом.
При проверке на ток срабатывания один конец подключается к выходной клемме фазы, а второй к входной клемме нулевого провода. УЗО должно быть подключено к сети (нагрузка не обязательна). При таком подключении резистора должна сработать защита. Иногда дифференциальный автомат не срабатывает. Это объясняется некоторым разбросом номинала резисторов.
Наглядно ток утечки проверяют последовательным соединением переменного резистора (для тока утечки 30мА)10 ком с мультиметром со шкалой переменного тока на 100 мА. Резистор желательно брать многооборотный, для плавного изменения сопротивления.
Подключают резистор с мультиметром, подают сеть на дифференциальный автомат и плавным вращением ручки резистора от максимума, засекают ток, при котором отключиться защитное устройство. Далее замеряют сопротивление переменного резистора, оно должно быть приблизительно для тока утечки 30 мА — 7,3ком. Это способ измерения пригоден для электромагнитных и электронных устройств.
Тестируем защиту постоянным магнитом
Магнитом проверить можно только электромеханическое устройство защиты, электронное устройство не сработает.
Это объясняется тем, что когда магнит подносится к одному из боков УЗО, постоянное электромагнитное поле воздействует на дифференциальный трансформатор и вызывает перекос потенциалов на выходе автомата, защита отключается. У электронного вида устройств такого дифференциального трансформатора нет.
Проверка УЗО с использованием лампы контроля
Каждый, кто заботится о своей безопасности, должен проводить контрольную проверку правильной работы УЗО хотя бы раз в несколько месяцев. Работу УЗО можно проверить самостоятельно, используя практичный и надежный метод. Устройство работает так, что при появлении утечки тока, оно срабатывает.
Для проверки устройства таким способом понадобится электрический провод, электрическая лампа накаливания, патрон, сопротивления и специальные электроинстуремнты. Перед тем как создавать утечку, следует рассчитать, какой ток утечки может быть создан. Это зависит от тока, который протекает через электрическую лампу.
Как проверить работу УЗО при помощи лампы:
- Параллельно соединить два резистора. Чтобы их мощность составила 10 Вт, при этом сопротивление должно быть 2,35 кОМ.
- Используя провода, эти соединения присоединяют к электрической лампе.
- Если в помещении к розеткам есть подключение защитного нуля, то проверить работу УЗО можно, используя любую розетку.
- Один провод нужно соединить с фазой, другим проводом необходимо прикоснуться к защитному нулю.
Как только действие будет совершено, устройство должно мгновенно сработать. Если в розетках отсутствует защитный ноль, то проверка каждой розетки будет невозможна. Если дело обстоит таким образом, проверить работает ли УЗО можно через электрический щиток.
Нормы и регламентирующие документы
В статье «Как выполняется тестирование УЗО в лабораторных условиях» мы уже приводили полный список стандартов, используемых для разработки методик проверки УЗО. Здесь же напомним, что эту документацию можно условно разбить на две группы:
- терминология, базовые нормативы и рекомендуемые методы испытаний;
- требования по организации процесса измерений.
В данном случае, нормативная информация изложена в стандартах:
- ГОСТ Р 51326.1-99 (МЭК 61008-1-96) – для устройств контроля токов утечки без защиты от сверхтоков;
- ГОСТ Р 51327.1-2010 (МЭК 61009-1-2006) – для устройств контроля токов утечки со встроенной защитой от сверхтоков (то есть, для дифференциальных автоматов).
Организационные аспекты испытаний, в том числе и требования к уровню квалификации персонала, рассмотрены в ГОСТ Р 50571.3-2009 (МЭК 60364-4-41:2005).
Как мы уже упоминали во введении, в стандартах рассмотрены все конструктивные параметры устройств, проверка которых в режиме лабораторных проверок обычно не производится.
Так, в пунктах 8.5-8.10 ГОСТ Р 51326.1-99, в числе прочих, перечислены следующие направления проверок:
- стойкость к механическому удару и толчку;
- теплостойкость;
- устойчивость к аномальному нагреву и огню;
- проверка стойкости маркировки;
- контроль крутящего момента, с которым затянуты винтовые соединения.
Основная информация, на основании которой делаются экспертные заключения о результатах испытаний, опубликована в 9 разделе этого же стандарта.
Полный список испытаний приведен в заглавной таблице раздела.
Полный список испытаний
Но при разработке технологических карт для электролабораторий используют далеко не все перечисленные алгоритмы, а только те, которые непосредственно относятся к эксплуатационным характеристикам.
Чаще всего таковыми являются:
- проверка защиты от поражения электрическим током;
- контроль электроизоляционных свойств устройства;
- тестирование функциональных характеристик;
- контроль механической и коммутационной износостойкости.
- тестирование механизма свободного расцепления;
- проверка стабильности работы при возникновении кратковременных импульсов напряжения.
Отдельно отметим, что для электронных систем контроля, срабатывание которых зависит от наличия напряжения в контролируемой цепи, необходимо предусмотреть отдельный цикл проверки, отражающий поведение прибора при отсутствии напряжения (должно происходить автоматической отключение)
В ходе профилактических испытаний устройств защитного отключения основное внимание уделяется соответствию фактических время токовых характеристик их нормативным значениям
Источниками «эталонных» данных, с которыми сравниваются измеренные значения, являются перечисленные выше стандарты, а также эксплуатационная документация, поставляемая вместе с прибором.
Кроме этого, при измерениях ориентируются и на общие положения, сформулированные для данного класса приборов.
Так, базовое соотношение номинального тока утечки и номинального неотключающего тока должно быть таким, чтобы размыкание цепи гарантировано происходило при уровнях токов утечки не более 50% от рабочего значения In. То есть, если защитный диапазон УЗО равен 30 мА, то прибор считается исправным, если отключение осуществляется при токах утечки от 15 до 30 мА.
Второй важный параметр – время отключения, зависит от уровня коммутируемых токов и находится в диапазоне от 0.04 до 0.3 секунды.
Время отключения
Кроме электротехнических характеристик, существует ещё один важный параметр, часто игнорируемый при проведении испытаний. Это размеры зазоров между элементами контактных групп и токоведущими частями, проверка которых должна производиться в ходе визуального осмотра, также входящего в алгоритм тестирования.
Отклонение от этого размера легко не заметить, и в итоге это может привести к значительному росту токов утечки самого прибора и, как следствие, ухудшению его эксплуатационных показателей.
В пункте 8.1.3 ГОСТ Р 51326.1-99 приведена подробная таблица с описанием допустимых зазоров, но в общем случае можно ориентировать на правило: зазоры в разомкнутых контактных группах должны быть не менее 3 мм.
В завершение раздела о базовых нормативах, ещё раз подчеркнём, что действующие стандарты разработаны, в первую очередь, для сертификационных испытаний, поэтому циклы испытаний построены таким образом, что какой-то процент испытуемых устройств может прийти в негодность.
Очевидно, что для профилактических электроизмерительных проверок подобный подход неприемлем, и при разработке практических алгоритмов измерений следует учитывать не только общие цели тестирования, но и степень разрушающего воздействия измерительных сигналов.
Причины срабатывания прибора
Причин отключения сети устройством защиты достаточно много, но только после их выявления можно полностью устранить неполадки.
Причем найти проблемное место, чтобы избежать серьезных последствий, нужно постараться как можно скорее.
Причина #1 – утечка тока
Утечка в сети возникает чаще всего в случае наличия старой электропроводки. Со временем изоляция рассыхается и некоторые ее участки оголяются. Такая же проблема может возникнуть после замены старой проводки на новую, когда соединение было выполнено некачественно.
Перед тем, как забивать в стену гвоздь, чтобы повесить картину или светильник, обязательно следует выяснить расположение скрытой электропроводки
Третьей, достаточно часто встречающейся причиной, можно назвать случайное повреждение скрытой проводки. Например, вбиванием в стену гвоздя.
Причина #2 – замыкание земли и нуля
Правилами ПУЭ запрещено совмещать нулевые проводники и заземление. Однако некоторые нерадивые мастера отклоняют существующие «табу» и делают все по своему, невзирая на то, что таким образом во много раз усиливается угроза поражения людей электричеством.
Причина #3 – неблагоприятные погодные условия
Погода может значительно влиять на работоспособность защитного устройства в том случае, когда распределительный щиток находится за пределами помещения, то есть на улице. Из-за появления мельчайших частиц воды внутри конструкции может происходить срабатывание прибора.
Если на улице мороз, аппарат защиты, наоборот, может не выполнять свои функции. Связано это с тем, что низкие температуры отрицательно влияют на микросхемы и могут полностью вывести их из строя.
Известны случаи отключения сети защитным устройством во время грозы. Молния способна усиливать даже очень незначительные утечки, присутствующие в доме.
Причина #4 – неправильная установка самого прибора
Такой казус, как ложное отключение, может периодически происходить ввиду неправильной установки защитного устройства.
Поэтому самостоятельно заниматься монтажом желательно только после досконального изучения инструкции. Сюда же можно отнести и неправильный подбор характеристик при покупке.
Причина #5 – неполадки в бытовых электроприборах
Выход из строя шнура, при помощью которого бытовой электроприбор подключается к сети, вызывает мгновенное срабатывание защитного устройства.
Это случается и при утечке тока из внутренних запчастей, например, ТЭНа водонагревателя или обмотки двигателя какого-либо из включенных приборов.
Причина #6 – повышенная влажность
Бывает, что после произведения монтажа скрытой проводки трассу замазывают шпаклевкой и сразу же пытаются проверить проделанную работу. В подобных случаях защитное устройство срабатывает по причине окружения проводов влажной замазкой.
Связано это со способностью воды провоцировать утечку через микроскопические трещины и другие дефекты изоляции. Если дождаться, когда шпаклевочный материал полностью просохнет и повторить манипуляцию, скорее всего, отключение не повторится.
