Устройства защитного отключения (УЗО) предназначены для защиты от поражений электрическим током при прикосновении человека к открытой проводке или к электрооборудованию под напряжением, а также для предотвращения возгорания из-за длительного протекания токов утечки. В основе действия УЗО лежит принцип минимальной продолжительности протекания тока через тело человека при прикосновении его к электрической сети за счёт быстрого отключения. Чувствительность УЗО должна быть достаточно высокой, чтобы обнаруживать токи утечки, величина которых меньше, чем у токов, ведущих к летальному исходу.

Cуществуют электронные и электромеханические УЗО.

Электронные УЗО – более дешевые, но и гораздо менее надежные, при обрыве нулевого рабочего проводника со стороны источника питания они становятся неработоспособными.

Электромеханическое УЗО состоит из следующих основных деталей:

• симметрирующего (суммирующего) трансформатора для обнаружения тока утечки;
• высокочувствительного (поляризованного или неполяризованного) реле;
• выключающего механизма (расцепителя);
• основных контактов и кнопки тестового контроля.

Чувствительным элементом УЗО является суммирующий (симметрирующий) трансформатор, измеряющий разницу между магнитными потоками образованными токами, протекающими в фазном и нулевом проводе. При исправной электроустановке эти токи равны между собой. Образованные ими магнитные потоки также равны между собой, но направлены навстречу друг другу, поэтому результирующий магнитный поток равен нулю. При повреждении изоляции в фазном проводе появляется ток утечки (дифференциальный ток) и, следовательно, на эту величину увеличивается фазный ток.

В результате возникает разностный магнитный поток, индуцирующий ЭДС во вторичной (следящей) обмотке трансформатора, которая вызывает протекание тока через обмотку реле и таким образом приводит в действие расцепляющий механизм. Для обеспечения эффективной защиты необходимо, чтобы расцепление происходило независимо от напряжения сети, например, в случае повреждения сети (при выходе из строя одного внешнего провода или разрыве нейтрального провода). Именно поэтому и стоит отдать предпочтение электромеханическому УЗО, им не требуется никакого питания, для срабатывания достаточно, чтобы появился дифференциальный ток.

Рабочие параметры УЗО:

1. номинальное напряжение,
2. номинальный ток,
3. номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка по току утечки).

Эти параметры выбираются на основе технических параметров проектируемой электроустановки.

Качество и надежность работы УЗО определяется рядом параметров, прежде всего номинальным условным током короткого замыкания (Inc) и номинальной включающей и отключающей (коммутационной) способностью (Im).

Номинальный условный ток короткого замыкания - характеристика, определяющая надежность и прочность устройства, качество исполнения его механизма и электрических соединений (минимально допустимое значение Inc=3 кА.).

Коммутационная способность УЗО согласно требованиям норм, должна быть не менее десятикратного значения номинального тока или 500 А. Качественные устройства имеют более высокую коммутационную способность — 1000, 1500 А.

Это означает, что такие устройства надежнее, и в аварийных режимах, например, при коротком замыкании на землю, устройства защитного отключения гарантированно произведут отключение раньше, чем автоматические выключатели.