Испытания устройств защитного отключения (УЗО) — важный этап проверки и обязательная часть приемо-сдаточных испытаний электроустановок на соответствие требованиям ПУЭ. Основной функцией УЗО является защита людей от поражения электрическим током при возникновении утечки тока на землю. Для оценки исправности УЗО проводятся измерения двух ключевых параметров: времени отключения и дифференциального тока утечки, при котором устройство срабатывает. Эти испытания позволяют убедиться в том, что УЗО сработает достаточно быстро и при допустимых уровнях утечки, чтобы предотвратить опасность.

Измерение дифференциального тока утечки
Дифференциальный ток утечки — это ток, который проходит через УЗО при возникновении замыкания на землю или утечке через повреждённую изоляцию проводников. Испытания проводят с использованием специализированных приборов, таких как тестеры УЗО (например, Metrel MI 3102 HSE или Sonel MPI-525), которые позволяют измерить фактическое значение дифференциального тока, при котором УЗО срабатывает.
Согласно нормам, УЗО должно срабатывать при токах утечки, от половины номинального дифференциального тока утечки до номинального значения. Типичные номинальные значения тока срабатывания для УЗО бытового и промышленного назначения составляют:

• 10 мА — для особо чувствительных УЗО, предназначенных для защиты людей.
• 30 мА — для стандартных устройств защиты, используемых в жилых и коммерческих помещениях.
• 100 мА и 300 мА — для защиты оборудования и в местах с повышенной опасностью.

Измерение времени отключения
Помимо тока утечки, важным параметром является время отключения — время, за которое УЗО размыкает цепь после превышения допустимого дифференциального тока. Для обеспечения надёжной защиты от поражения электрическим током, время срабатывания должно быть минимальным.
Проверка проводится путем подачи испытательного тока с помощью тестера УЗО и измерения времени, за которое устройство отключает нагрузку. В зависимости от номинала устройства и условий эксплуатации, время отключения должно соответствовать нормативным требованиям:

• Не более 0,3 секунды при токе утечки 30 мА.
• Для более чувствительных устройств, таких как УЗО на 10 мА, время отключения может быть ещё короче.

Испытание времени отключения важно для проверки не только исправности самого устройства, но и того, что оно достаточно быстро реагирует на потенциальную опасность.

Кстати, бытует мнение, что установка УЗО бесполезна в двухпроводных / четырёхпроводных системах электроснабжения, которых ещё немало осталось у нас в стране. Представьте, что бытовой прибор, например, стиральная машина или холодильник, включен в двухпроводную розетку, защищенную УЗО и корпус прибора, соответственно, не заземлён. При пробое на корпус УЗО естественно не сработает, потому что нет тока утечки. Однако при прикосновении человека к корпусу бытового прибора возникает ток утечки через его тело, и если этот ток превышает номинальный отключающий дифференциальный ток УЗО, оно сработает и отключит прибор от сети, тем самым спасая здоровье и жизнь человека.

Существуют также устройства защитного отключения (УЗО), совмещенные в одном корпусе с аппаратом защиты от сверхтока (автоматическим выключателем), называемые дифференциальными автоматами или просто дифавтоматами. В плане дифференциальной защиты УЗО и дифавтомат полностью идентичны, поэтому далее будем называть все эти устройства УЗО. Для того, чтобы быть уверенным в безопасности своей и окружающих, должна проводиться проверка работоспособности УЗО.

Инженеры могут столкнуться с рядом проблем при проверке УЗО.

Повышенное время срабатывания — это ситуация, при которой устройство защитного отключения (УЗО) не отключает цепь в нормативно установленные сроки после возникновения утечки тока. Это может привести к опасности для людей, так как замедленная реакция устройства не успевает предотвратить поражение электрическим током. Для понимания причины и решения проблемы важно рассмотреть, как это может повлиять на безопасность и от чего зависит время срабатывания.
Основные причины повышенного времени срабатывания включают износ устройства, коррозию или плохие контакты, ошибки в установке, внешние электрические помехи и низкое качество УЗО. Для выявления проблемы используют специализированные тестеры, которые измеряют время отключения при подаче испытательного тока. Если время превышает норму, УЗО следует заменить или устранить неполадки в сети.

Неправильный ток срабатывания УЗО означает, что устройство отключается при более низких или высоких значениях тока утечки, чем предусмотрено его характеристиками. Это снижает эффективность защиты: при слишком высоком токе срабатывания УЗО может не отключиться вовремя, а при слишком низком — срабатывать ложно, что вызывает неудобства.
Причинами неправильного тока срабатывания могут быть дефекты устройства, ошибки при подключении, проблемы с заземлением или воздействие внешних факторов, таких как электромагнитные помехи. Для проверки этого параметра используют тестеры, которые подают на УЗО различные значения тока утечки. Если УЗО срабатывает при неверных значениях, оно требует замены или диагностики сети.

Нестабильная работа УЗО в условиях повышенной влажности или температуры может привести к ненадежному срабатыванию устройства. Влага вызывает коррозию контактов, а температурные колебания — расширение и сжатие элементов, что снижает чувствительность УЗО или вызывает ложные срабатывания.
Эти факторы особенно опасны в промышленных и наружных установках. Чтобы предотвратить нестабильную работу, рекомендуется использовать УЗО с защитой от влаги и температуры (IP-стандарты), а также регулярно проверять состояние устройства в таких условиях.

На просторах Интернета можно найти разные способы проверки работоспособности УЗО с помощью батарейки, лампы-контрольки, мультиметров и других приборов, однако эти проверки УЗО на срабатывание, как и проверка УЗО кнопкой «Тест», подтверждают только факт срабатывания, не подтверждая правильность работы УЗО.

Для проверки УЗО существует много специализированных приборов, позволяющих контролировать такие параметры работоспособности УЗО, как ток и время срабатывания, время задержки селективных УЗО. Параметры проверки работоспособности УЗО в таких приборах выставляются в зависимости от типа УЗО, например, синусоидальный дифференциальный ток (тип AC) или переменный синусоидальный и пульсирующий постоянный дифференциальный ток (тип A), начальную полярность испытательного тока и т.п.

Специалисты нашей электроизмерительной лаборатории для проверки УЗО используют многофункциональные приборы типа Metrel MI 3102H CL EurotestXE 2,5 кВ. Также применяются Sonel MPI‐502 и Fluke 1653B.

Все вышеперечисленные приборы позволяют не только контролировать отдельные параметры УЗО, но и проводить комплексный тест проверки работоспособности УЗО и дифавтоматов.