В жилых и общественных зданиях для повышения уровня электробезопасности цепей розеток и оборудования нужно использовать УЗО стоком срабатывания 30 мА. Для повышения уровня защиты от возгорания при замыкании требуется УЗО с током срабатывания 300 мА (ПУЭ 7).
В ванных и душевых помещениях требуется устанавливать УЗО с током срабатывания 10 мА, если на них выделено отдельная линия и током 30 мА в остальных случаях.
На строительных площадках в соответствии с требованием российского стандарта (ГОСТ Р50571.23-2000) должны быть установлены в каждом распределительном щите для защиты цепей штепсельных розеток УЗО с током срабатывания до 30 мА.
На промышленных объектах для защиты цепей штепсельных розеток нужно устанавливать УЗО с током срабатывания не более 30 мА. Во всех вводно-распределительных щитах для защиты от пожаров должно быть установлено УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током, не превышающим 0,5 А.
В сельскохозяйственных объектах для защиты цепей штепсельных розеток следует устанавливать УЗО с током срабатывания не более 30 мА. В животноводческих помещениях, в которых отсутствуют условия, требующие выполнения выравнивания потенциалов, должна быть выполнена защита при помощи УЗО с номинальным отключающим дифференциальным током не менее 100 мА, устанавливаемых во вводном щитке.
Принцип работы УЗО состоит в том, что оно постоянно контролирует входной сигнал и сравнивает его с наперед заданной величиной (уставкой). Если входной сигнал превышает уставку, то устройство срабатывает и отключает защищенную электроустановку от сети. В качестве входных сигналов устройств защитного отключения используют различные параметры электрических сетей, которые несут в себе информацию об условиях поражения человека электрическим током.
Иными словами защитное отключение заключается в том, что повреждение электроустановки приводит к изменениям в сети. Например, при замыкании фазы на землю изменяется напряжение фаз относительно земли – значение фазного напряжения будет стремиться к величине линейного напряжения. При этом возникает напряжение между нейтралью источника и землей, так называемое напряжение нулевой последовательности. Снижается общее сопротивление сети относительно земли при изменении сопротивления изоляции в сторону его уменьшения и т. д.
Все УЗО по виду входного сигнала классифицируют на несколько типов (рис. 1).
Кроме того УЗО могут классифицироваться по другим критериям, например, по конструктивному исполнению.
Основными элементами любого устройства защитного отключения являются датчик, преобразователь и исполнительный орган.
Основными параметрами, по которым подбирается то или иное УЗО, являются: номинальный ток нагрузки, т. е. рабочий ток электроустановки, который протекает через нормально замкнутые контакты УЗО в дежурном режиме, номинальное напряжение, уставка, время срабатывания устройства.
Рис. 1. Классификация УЗО по виду входного сигнала
Рассмотрим более подробно УЗО, реагирующее на потенциал напряжения на корпусе относительно земли, предназначенное для обеспечения безопасности при возникновении на заземленном (или зануленном) корпусе электроустановки повышенного потенциала напряжения. Датчиком в этом устройстве (рис. 2) служит реле Р, обмотка которого включена между корпусом электроустановки и вспомогательным заземлителем 
. Электроды вспомогательного заземлителя 
располагаются вне зоны растекания токов заземлителя 
.
При замыкании на корпус защитное заземление 
снизит потенциал корпуса относительно земли до величины 
. Если по каким-либо причинам окажется, что 
, где 
– потенциал корпуса, при котором напряжение прикосновения не превышает допустимого, то срабатывает реле Р, которое своими контактами замкнет цепь питания катушки коммутационного аппарата и произойдет отключение поврежденной электроустановки от сети.
Рис. 2. Схема УЗО, реагирующего на потенциал напряжения на корпусе
Принцип построения схем защитного отключения заключается в том, что перечисленные режимные изменения в сети воспринимаются чувствительным элементом (датчиком) автоматического устройства как сигнальные входные величины. Датчик выполняет роль реле тока или реле напряжения. При определенном значении входной величины защитное отключение срабатывает и отключает электроустановку. Значение входной величины называют уставкой.
Фактически данный тип УЗО дублирует защитные свойства заземления или зануления и применяется в качестве дополнительной защиты, повышая надежность заземления или зануления.
Данный тип УЗО может применяться в сетях с любым режимом нейтрали, когда заземление или зануление неэффективно.
УЗО, реагирующее на дифференциальный (остаточный) ток (рис. 3), находят широкое применение во всех отраслях промышленности. Характерной их особенностью является многофункциональность. Такие УЗО могут осуществлять защиту человека от поражения электрическим током при прямом прикосновении, при косвенном прикосновении, при несимметричном снижении изоляции проводов относительно земли в зоне защиты устройства, при замыканиях на землю и в других ситуациях.
Рис 3. Принцип работы УЗО
Принцип действия УЗО дифференциального типа заключается в том, что оно постоянно контролирует дифференциальный ток и сравнивает его с уставкой. При превышении значения дифференциального тока уставки УЗО срабатывает и отключает аварийный потребитель электроэнергии от сети. Входным сигналом для трехфазных УЗО является ток нулевой последовательности. Входной сигнал УЗО функционально связан с током, протекающим через тело человека 
.
Область применения УЗО дифференциального типа – сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ (система TN-S).
Схема включения УЗО, реагирующего на дифференциальный ток в сети с заземленной нейтралью типа TN-S, представлена на рис. 4.
Рис. 4. Схема подключения к сети УЗО (система TN-S),
реагирующего на дифференциальный ток
Датчиком такого устройства является трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП), на выходных обмотках которого формируется сигнал, пропорциональный току через тело человека . Преобразователь УЗО (П) сравнивает значение входного сигнала с уставкой, значение которой определяется допустимым током через тело человека, усиливает входной сигнал до уровня, необходимого для управления исполнительным органом (ИО). Исполнительный орган, например, контактор, отключает электроустановку от сети в случае возникновения опасности поражения электрическим током в зоне защиты УЗО.
По условиям функционирования дифференциальные УЗО подразделяются на следующие типы: АС, А, В, S, G.
УЗО типа АС – устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий.
УЗО типа А – устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие.
УЗО типа В – устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи.
УЗО типа S – устройство защитного отключения, селективное (с выдержкой времени отключения).
УЗО типа G – то же, что и типа S, но с меньшей выдержкой времени.
Конструктивно дифференциальные УЗО разделяются на два типа:
– электромеханические УЗО, функционально не зависящие от напряжения питания. Источником энергии, необходимой для функционирования таких УЗО – выполнения защитных функций, включая операцию отключения, является сам входной сигнал – дифференциальный ток, на который оно реагирует;
– э лектронные УЗО, функционально зависящие от напряжения питания. Их механизм для выполнения операции отключения нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника.
Основными параметрами УЗО дифференциального типа являются:
– уставка (дифференциальный отключающий ток);
– время срабатывания;
– ток нагрузки;
– напряжение питания.
Область применения УЗО, реагирующих на напряжение нулевой последовательности (рис. 5), – трехфазные трехпроводные сети преимущественно до 1000 В малой протяженности с изолированной нейтралью, обладающие высоким сопротивлением изоляции и небольшой емкостью относительно земли.
Назначение этих УЗО – устранение опасности поражения током, возникающей при глухом замыкании одной или двух фаз на землю, в том числе при замыкании фазы на заземленный корпус. Эти схемы, как правило, не отключают сеть при замыкании фазы на землю через большое сопротивление, а, следовательно, и при прикосновении человека к токоведущей части.
Рис. 5. Схема УЗО, реагирующего на ток нулевой
последовательности
Принцип действия этих УЗО – быстрое отключение сети от источника питания при возникновении напряжения нулевой последовательности, обусловленной несимметрией полных проводимостей проводов сети относительно земли выше некоторого предела.
УЗО– реагирующие на комбинированный входной сигнал. Комбинированные схемы УЗО более сложны, чем простые, реагирующие только на одну входную величину. Всякое усложнение защитного отключения должно оправдываться значительным улучшением его защитных способностей и других качеств. Например, устройства, сочетающие вентильную схему со схемой на напряжении нулевой последовательности, осуществляют автоматический контроль изоляции с переменной уставкой, зависящей от степени несимметрии сопротивлений фаз относительно земли, которая определяет величину напряжения нулевой последовательности. Последняя зависит не только от омического сопротивления изоляции, но и от емкости сети. Поэтому получается характеристика, не удовлетворяющая условиям безопасности.
УЗО – реагирующие на ток замыкания на землю (рис. 6). Короткие замыкания, как правило, развиваются из дефектов изоляции, замыканий на землю, утечек тока на землю. УЗО, реагируя на ток утечки на землю или защитный проводник, заблаговременно, до развития в короткое замыкание, отключает электроустановку от источника питания, предотвращая тем самым недопустимый нагрев проводников, искрение, возникновение дуги и возможное последующее возгорание.
УЗО – реагирующие на оперативный ток (рис. 7). Предназначены для непрерывного автоматического контроля сопротивления изоляции фаз измерительным (оперативным) током, а также защиты человека при прикосновении к токоведущим частям. Используют в сетях до 1000 В с изолированной нейтралью и малой протяженностью. Сложные по устройству, не селективны. Отсутствует контроль самоисправности.
Рис. 6. Схема УЗО, реагирующего на ток замыкания
на землю
Рис. 7. Схема УЗО, реагирующего на оперативный ток
УЗО – реагирующие на ток нулевой последовательности (рис. 8).УЗО обеспечивает безопасность человека при прикосновении к заземленному или зануленному корпусу при замыкании на него фазы. Магнитопровод тока нулевой последовательности охватывает все провода сетей. При возникновении ассиметрии проводимости фаз относительно земли (замыкание фазы на землю) появляется ток, который отключает защищаемый участок.
Рис. 8. Схема УЗО, реагирующего на ток нулевой последовательности (ТТНП – трансформатор тока нулевой последовательности)
В настоящее время отечественной промышленностью выпускается целый ряд УЗО различного назначения. Кроме того, широко используются УЗО известных зарубежных фирм, таких как Siemens, ABB, GE Power, ABL Sursum, Hager, AEG, Baco, Legrand, Merlin-Gerin, Circutor и др.
Применение УЗО должно осуществляться в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) (Седьмое издание).