Узо для квартиры как выбрать. Какое УЗО выбрать – критерии правильного выбора. Дифференциальный автомат или УЗО

18.04.2020

Об основных опасностях электричества знают, наверное, все. Сюда относятся и различные замыкания, токи утечки, и перегрузки. Всё это может привести к негативным «и часто непоправимым» последствиям. Для того, чтобы предотвратить их, на автоматы в щитах устанавливаются устройства защитного отключения. Впрочем, для нормального функционирования системы для начала нужно знать, как выбрать УЗО правильно, то есть, именно для Ваших автоматов. Об этом и другом — далее.

Чем может обернуться неправильный выбор

Если Вы приобрели первое попавшееся устройство, скорее всего, оно может не функционировать должным образом. А вот чем это может обернуться:

устройство может отключать электричество во время незначительных утечек, которые не опасны для системы, но зато могут случаться часто;
если сделать неправильный выбор в другую сторону, УЗО не сработает во время серьёзной утечки, из-за чего можно получить удар током;
можно приобрести устройство и положить его на полку, так как во многих домах можно встретить алюминиевую проводку, а многих нынешние модели предназначены для медной.

Как же УЗО спасает нас и наши приборы? На самом деле всё просто. Под корпусом прячутся три катушки. Одна из них подключена к фазе, вторая — к нулевому проводнику. Протекая по катушкам, токи генерируют магнитные поля. Поскольку их силовые линии противоположно направлены, то в обычной ситуации они уничтожаются друг другом. Ели же ток хоть в фазе, хоть в нуле будет сильнее, получается остаточное поле, из-за которого появляется ток в следующей, третьей катушке. И тогда устройство отключает дом от электричества.

Как же правильно подобрать устройство для своего щита? Здесь нужно учитывать множество критериев. Если откинуть хотя бы один из них «особенно если он важный», можно получить вышеописанные последствия. На что же нужно обращать внимание? Сейчас мы об этом и расскажем.

Номинальный ток нагрузки

Любой автомат и УЗО рассчитаны на определённый номинальный ток. Выбирать по этому критерию устройство несложно: нужно просто посмотреть значение на автомате и подобрать защиту с большим. Так, для автомата на 16 А нужно УЗО на 25 А. Устанавливать оба аппарата с одним и тем же значением не стоит: в этом случае отключение произойдёт не сразу, а за это время может произойти что угодно.

Дифференциальный ток

Вот здесь нужно ненадолго вернуться к предыдущему пункту. Дело в том, что если установить на большой номинальный ток устройство с большей чувствительностью, оно может часто срабатывать. Но здесь есть одно «но». Дело в том, что для дома нельзя выбирать УЗО с уставкой тока утечки больше, чем 30 мА, поскольку большее напряжение может нанести вред здоровью.

Поэтому дифференциальный показатель должен быть больше номинального только в том случае, если он не превышает 30 мА. Для ванных комнат значение должно быть не больше 10 мА, поскольку здесь присутствует высокая влажность.

А как же устройства с большим значением, спросите Вы. Дело в том, что они предназначены не только для защиты человека и бытовых приборов. Если уставка выше, чем 30 мА «например, 100», то такие аппараты предназначаются для предотвращения возникновения пожаров из-за утечки «например, на производстве».

Тип защитного устройства

Как выбрать УЗО и автомат по мощности, мы разобрались. Теперь узнаем, как изделия разделяются по типу. Правда, он также разделяется на два подвида по двум признакам. Один из них — разновидность тока утечки. По нему УЗО бывают:

для переменного тока «тип «АС». Такие устройства стоят дешевле всего. Раньше их можно было выбирать бытовым потребителям, но сегодня лучше не обращать внимания на такое изделие, поскольку многие приборы «например, стиральная машина или компьютер» переменный ток не используют;
для переменного и постоянно пульсирующего токов «тип «А». Это УЗО подходят для домов и квартир как нельзя лучше. Да, они дороже предыдущих, но уже не бесполезны;
для переменного, постоянно пульсирующего и выпрямленного токов «тип «В». Его тоже можно использовать дома, только незачем: выпрямленный ток в квартирах не используется, то есть, от его утечки защищать не нужно, а стоимость такой защиты выльется в кругленькую сумму. Этот вид устанавливается, опять-таки, на производстве, где используются все виды токов.

С первым признаком закончили. Перейдём ко второму — времени срабатывания. Как правило, для квартир выбирают обычные УЗО, которые отключают домашнюю сеть через 20-40 мс. Кроме них есть ещё два типа с отложенным отключением:

тип «S». Срабатывает через 150-500 мс, используется на вводе;
тип «G». «Выключает» дом через 60-80 мс, ставится на отдельный прибор.

Зачем нужно такое УЗО? Ведь за это время можно получить удар током! Дело в том, что обычное устройство может выйти из строя и не сработать вовсе. Поэтому их ставят на определённую группу автоматов. Если они не срабатывают, через какое-то время «входит в игру» обычное.

Эта особенность тоже является важной. Более того, здесь легко обмануться, выбрав то, что кажется лучшим. Впрочем, если знать нюансы, здесь нет ничего сложного.

Итак, по конструкции УЗО бывают:

электромеханические. В их состав входят только дифференциальный трансформатор и реле, отключающее устройство;
электронные. Здесь есть ещё и усилитель, увеличивающий мощность тока в той самой третьей катушке. Дело в том, что для отключения нужно просто наличие лишнего напряжения. Если ток возникает слабый, трансформатор может не сработать, поэтому нужно ставить более мощный тип. С усилителем можно использовать более простой трансформатор, что, естественно выгоднее. Поэтому электронные УЗО стоят дешевле, а также отличаются компактностью.

Вот тут многие начинают думать, что второе устройство лучше, и стоит выбирать именно его. И ошибаются. Почему? Дело в том, что усилитель тоже требует питания, поэтому он подключён к обслуживаемой цепи. А теперь представьте, что где-то выше защиты оборвался ноль. Розетки не работают, электронное УЗО — тоже: усилитель не получает питания, трансформатор не может сработать из-за малого напряжения в катушке. Если пользователь видит оголённый провод, он может до него дотронуться. А ведь фаза-то целая, так что, будьте уверены, Вас ударит током.

Можете даже не трогать проводов, ведь под напряжением может быть какой-нибудь корпус. А вот электромеханическое УЗО в такой ситуации сработает, ведь здесь трансформатор подобран правильно, поскольку увеличивать мощность здесь нечему. Поэтому, если есть лишние деньги и место в щитке, лучше выбрать именно его.

Как же выбрать защитное устройство владельцам частных домов? Здесь принципы те же, только есть несколько дополнительных. Во-первых, в квартиру проводится только одна фаза, а в частный дом можно кинуть и три. В таком случае нужно выбирать трёхфазную модель. Кроме того, здесь может быть больше розеток и приборов, и ставить УЗО на каждый из них не рекомендуется, поскольку для этого нужно много места в щите. Можно просто поставить одну штуку на несколько автоматов, только здесь следует рассчитывать мощность на всю группу, что делается уже по-другому. Единственное, что на вводе должно стоять устройство на 100 мА «по крайней мере, не меньше», тип — как было сказано – «S».

УЗО или дифференциальный автомат: что выбрать

Сначала давайте скажем, что такое дифавтомат. По сути, это — автомат плюс УЗО, просто в одном корпусе. Что из них лучше? Однозначного ответа здесь нет. По разным показателям выигрывает то одно, то другое устройство. Рассмотрим их поближе:

схема подключения: в ДА «или АВДТ» она проще;
поиск причины отключения. Здесь выигрывает УЗО, поскольку оно отключается при утечке тока, а автомат — при замыкании или перезагрузке линии. ДА отключается во всех случаях;
место в щите. Допустим, каждый автомат защищён УЗО. Первый из них занимает одно место, защита — два. То есть, для одной розетки нам нужно три места. ДА занимает только два места, сочетая при этом функции двух этих объектов. Таким образом можно сэкономить немного места;
стоимость ремонтных работ. При выходе из строя устройство нужно менять. Отдельно заменить автомат или УЗО дешевле, а они могут выйти из строя по отдельности по разным причинам. Но все они могут сделать негодным ДА, поскольку он — два в одном;
ценовой вопрос. Для многих этот вопрос может быть решающим. Так вот, при подключении одиночного потребителя УЗО и автомат вместе взятые обойдутся дешевле, чем ДА. При подключении группы потребителей дуэт автомата и защиты выйдет дороже, но только при условии, что на каждый из них ставится отдельное устройство. Как правило же, делается так: автоматы разбиваются на группы потребителей «розетки в комнате, освещение и т.д.», и на каждую из них ставится один УЗО «мы об этом уже говорили».

Тогда выходит дешевле, чем покупать ДА на каждого потребителя.

Твёрдо решив с помощью УЗО обезопасить свою семью от электрического тока, а свой дом от возгораний, нужно правильно рассчитать характерные показатели защиты и потребления, для того, чтобы подобрать подходящий номинал.

Трехфазное и однофазное УЗО

Прежде всего, нужно чётко осознавать и различать как параметры самого защитного устройства, так и характеристики подключаемых потребителей электроэнергии.

Параметры УЗО и примеры

На корпусе УЗО указывают:

Iкзmax – предельный ток короткого замыкания (КЗ) не больше 0,25с., -зависит от сечения проводников, и их длины, приблизительно равной расстоянию до питающей трансформаторной подстанции. Чем она ближе, тем большим будет Iкзmax. Данный параметр указывают в виде числа, обведённого рамкой;

Пояснение: на практике применяют: для частных жилых домов Iкзmax=4500А, для многоквартирных Iкзmax=6000А, для промышленных установок Iкзmax=10000А.

Un – номинальное напряжение, 220В для однофазной, 380В для трёхфазной сети;
In – номинальный (рабочий) ток. Этот параметр выбирают на одно значение больше, чем у защитного автомата. То есть, нужно предварительно рассчитать нагрузку сети, просуммировав потребляемые всеми устройствами токи.

Пояснение: если вводной автомат регламентирован техническими условиями, то считать уже не нужно, просто выбрать следующее значение из ряда: 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100.
Например, если на вводе стоит автомат 25А, то УЗО следует выбрать 32А;

IΔn – дифференциальный ток утечки, отличительный параметр, свойственный только устройствам защитного отключения и дифавтоматам (УЗО+автомат). Имеет ряд значений: 10, 30, 100, 300, 500 мА;

Примеры:

Тип дифференциального тока утечки, вызывающий срабатывание устройства, обозначается буквами или символьным обозначением:

УЗО крупным планом. Можно рассмотреть параметры

Температурный режим . Для обычных устройств находится в диапазоне -5 +40°С, но в пост советском пространстве особую популярность снискали устройства специального исполнения: -25+40°С;

Электрическая схема . Для не специалиста она мало о чём может сказать, но обратить внимание нужно на наличие треугольника, обозначающего усилитель, что означает принадлежность УЗО к электронному типу.

Они дешевле, но менее надёжны, особенно в условиях нестабильного напряжения сети – от него питается электрическая схема усиления, склонная к выходу из строя при данных условиях. При обрыве ноля и одновременной утечке фазного напряжения эта система не сработает.

Описание параметров УЗО на корпусе

Стоит ещё раз напомнить, что УЗО применяются только совместно с автоматами защиты.

Приняв к сведению вышеописанные характеристики, зная номинал своего вводного защитного автомата, для загородного дома или квартиры можно осуществить выбор УЗО, оперируя только этими данными, не вникая сложности электротехнических расчётов.

Пример выбора УЗО без расчета

Допустим на входе автомат In=20А. Подходящим значением номинала защитного устройства будет 25А, тип А (данное требование часто встречаемое на многих бытовых электроприборах). Для входного устройства IΔn=30 мА, для отдельных электроприборов IΔn=10 мА. (в этом случае также обязательно ставить последовательно защитный автомат, In которого выбирается соответственно нагрузке).

Значение In УЗО также должно быть выше на одно значение.
Для того чтобы выбрать подходящий УЗО противопожарной защиты для больших разветвлённых сетей, для начала нужно узнать суммарный потребляемый ток IΣ всеми устройствами.

IΣ = IP1+ IP2+ IP3+…IPn

В случае расчета по мощности, вычислить IΣ можно исходя из формулы:

где PΣ – суммарная мощность.

Потом следует вычислить суммарный ток утечки IΔΣ. Согласно требованию ПУЭ 7.1.83, при невозможности узнать ток утечки IΔP у конкретного электроприемника, его выбирают равным 0,4 мА на каждый Ампер нагрузки, а для проводника принимается значение IΔL = 10мкА=0,01мА на каждый метр длины L фазного провода.

Имея уже вычисленное значение IΣ, можно вычислить IΔΣ =0,4* IΣ +0,01*L. Также вышеупомянутый пункт ПУЭ требует, чтобы номинальный дифференциальный ток отключения устройства превышал в три раза суммарный ток утечек.

Конечная формула расчета приобретает вид:

IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3* IΔΣ

Конкретный пример с расчетом

Подразумеваем низкие температуры (специальное температурное исполнение, -25°С), отсутствие газа (отопление и приготовление пищи только благодаря электроприборам), наличие холодильников, стиральных машин, бойлеров, различной бытовой аппаратуры. Допускаем, что расчёты для отдельных групп пользователей уже произведены, требуется рассчитать общее вводное устройство защиты (тип S).

Узнать ток потребления для каждого устройства можно из паспорта электроприбора, с помощью калькулятора произвести расчёты. Принимаем условное расчётное значение IΣ = 52А. Ближайшее значение защитного автомата – 63А, соответственно In УЗО будет 80А. С помощью линейки, рулетки измерить длину всего кабеля находящегося под напряжением, в независимости от подключения к нему нагрузки.

Примем, что длина проводов в сумме 280 м. Подставляем данные в формулу:
IΔn= 3*(0,4* IΣ +0,01*L)=3*(0,4* 52 +0,01*280)= 70,8 (мА).
Ближайшее значение IΔn=100мА будет достаточным для обеспечения надежной защиты без ложных срабатываний.

Итоговый УЗО:
80А, тип S, IΔn=100мА, t -25°С.

Несмотря на все плюсы, которыми обладает электрическая энергия, она имеет и минусы. Основной из них – опасность поражения электрическим током. Для защиты людей от действия электричества создано множество приборов, и один из них носит название УЗО – Устройство Защитного отключения. Но для организации эффективной защиты при помощи этих устройств необходимо хорошо представлять, как выбрать УЗО и каким образом его подключить.

Назначение и устройство УЗО

Устройство представляет собой автоматический прибор, отключающий напряжение при возникновении дифференциального тока (дифтока, тока утечки). Именно он, возникающий при той или иной неисправности электрооборудования, в большинстве случаев является следствием несчастных случаев. Хуже всего то, что неисправность, вызывающая утечку, никак себя не проявляет. Стиральная машинка стирает, компьютер обсчитывает задачу, бойлер прилежно греет воду. Но стоит человеку коснуться кожуха такого прибора или встать под душ, как произойдет непоправимое.

В задачу дифвыключателя как раз и входит обнаружение утечки и аварийное отключение неисправного оборудования при его появлении. Как же он это делает?

Электрооборудование, как известно, получает энергию по проводам. Бытовые приборы при этом используют два проводника – фазу и ноль. Если оборудование промышленное или просто мощное, то оно может использовать три фазы, но суть проблемы это не меняет. Итак, грубо говоря, ток бежит по фазе (фазам), приводит в действие электрооборудование и убегает через ноль*. При этом входящее и выходящее значения токов всегда равны – сколько энергии в прибор вошло по фазному проводу, столько же и вышло через нулевой.

*Поскольку напряжение в сети переменное, направление тока изменяется 100 раз в секунду, но для понимания основного принципа это несущественно.

Предположим, произошла нештатная ситуация – потек сальник в стиральной машине и залило плату управления, внутрь электромясорубки попала вода, перетерлась изоляция провода из-за вибрации, или случился тепловой пробой электромотора. По этой причине на металлических частях агрегата появилось напряжение. Если прибор заземлен, то это напряжение с шасси или кожуха стекает в контур заземления, вызывая дифток. В незаземленном оборудовании утечки не будет, но она появится, если человек, стоящий на токопроводящей поверхности (бетонный пол, металлический или деревянный, но мокрый настил и т.п.), коснется кожуха.

Возникновение дифтока через заземляющий контур или тело человека

В этой ситуации входящий по фазному проводнику ток уже не будет равен выходящему по нулевому. К нему добавится значение утечки, стекающей в землю: Iфазный = Iнулевой + Iутечки.

Задача УЗО как раз и заключается в определении этого расбаланса. В процессе работы устройство постоянно сравнивает значение токов, проходящих по фазе и нулю. Пока они равны, все в порядке. Как только фазный ток превысит нулевой, устройство аварийно отключит напряжение.

Вопреки бытующему мнению появление тока утечки – не такая уж редкость. Практически каждая домохозяйка сталкивалась с ситуацией, когда электроприбор начинал «щипаться».

Характеристики устройства защитного отключения

От того, насколько правильно вы выберете устройство защиты, будет зависеть ваше здоровье, а, возможно, и жизнь. Именно поэтому к данному вопросу нужно подойти со всей ответственностью. Чем же характеризуются УЗО , которые имеют и еще одно название – дифференциальные выключатели (не путать с автоматами)?

Дифференциальный ток. Основной параметр прибора. По сути, это чувствительность системы защиты. К примеру, дифференциальный выключатель, изображенный ниже, сработает при утечке в 30 мА (позиция 3 на фото).
Рабочий ток или мощность. Токовая нагрузка в амперах, которую прибор может долговременно выдерживать без повреждения и перегрева (позиция 1).
Рабочее напряжение. Максимальное напряжение сети, в которую будет встраиваться УЗО (позиция 2).
Род напряжения. Род напряжения сети, в которую будет встраиваться прибор защиты. Может быть переменным, постоянным или переменным + постоянным (позиция 5).

Как выбрать УЗО

Очевидно, что каждый из вышеприведенных параметров является одинаково важным при выборе УЗО. Прибор с низкими рабочими напряжением и мощностью просто сгорит, а неправильный выбор значения дифтока и рода напряжения делают устройство абсолютно бесполезным – оно либо будет ложно срабатывать, либо не сработает вовсе.

Выбор по дифтоку

Это главный и самый ответственный критерий выбора. Посмотрим, как рассчитать УЗО для конкретного объекта . Согласно ПЭУ допустимое значение утечки в электрических установках берется из расчета 0.4 мА на 1 А тока нагрузки. Дополнительно необходимо знать длину электрической цепи и добавить к полученному результату еще по 0.01 мА на каждый метр питающего провода. Согласитесь, такой расчет УЗО для, скажем, домовой проводки, достаточно сложен и трудоемок. Но можно сделать все гораздо проще, причем уровень защиты при этом не пострадает.

Если прибор планируется устанавливать не в целях пожарной безопасности, а для защиты людей (обычно это и есть основная задача в домовых сетях), то он должен уверенно реагировать на утечку не более 50-80 мА. Именно такое значение считается предельно допустимым для человеческого организма. С другой стороны, если домовая сеть очень протяженная и разветвленная, да еще и с сырыми помещениями (та же ванная комната), то величина естественной утечки, распределенной по всей линии, может оказаться выше тех же 50 мА.

Как тут быть? Ставить более мощный прибор, как рекомендуют некоторые "специалисты"? Ни в коем случае! Ведь если вы, не дай бог, попадете под напряжение, мощная автоматика не сможет вас спасти – она либо сработает уже после прохождения через тело смертельного тока, либо не отключится вовсе. В любом случае самому человеку уже будет все равно.

Выход из ситуации – не выбор более грубого УЗО, а установка нескольких чувствительных приборов, каждый из которых будет следить за отдельным участком цепи. К примеру, одно устройство на ванную и кухню, другое на розетки, третье – на освещение.

Мощность и напряжение

По этим критериям делать выбор УЗО намного проще. Величина напряжения в сетях вам известна: при однофазной линии это 220 В, трехфазной – 380 или 660 В. Род напряжения в обоих случаях переменный. Если ваша сеть однофазная, то и прибор можно выбрать однофазный. Если фаз три, то и дифвыключатель понадобится трехфазный.

Однофазный и трехфазный дифференциальные выключатели

Теперь о том, как подобрать УЗО и автомат по мощности. Почему и автомат? Дело в том, что дифференциальный выключатель не срабатывает от перегрузки или короткого замыкания, а реагирует только на дифференциальный ток. Случись в доме КЗ, дифавтомат благополучно сгорит от перегрузки вместе с проводкой. Поэтому установка УЗО в паре с автоматом обязательна.

Что касается рабочего тока дифференциального выключателя, то он должен быть не меньше того, на который рассчитан вводной автомат. Если автоматический выключатель у вас уже стоит, просто посмотрите, на какой ток он рассчитан. Если не стоит, то его придется поставить. Для обычной квартиры без особо мощных потребителей обычно достаточно автомата мощностью до 32 А, выдерживающего нагрузку в 7 кВт. Здесь следует заметить, что напряжение и номинальный ток, указанные на корпусе выключателя и автомата, могут быть больше, чем необходимо, но никогда не меньше.

Для того, чтобы дифференциальный выключатель долго и надежно работал, его необходимо правильно установить в домовую схему . Вот несколько обязательных условий, которые необходимо выполнить при установке УЗО:

Вариант подключения УЗО в домовую сеть

Проверка правильности подключения

После того, как устройство защиты установлено, необходимо обязательно проверить правильность его работы, чтобы не узнать о проблемах в подключении постфактум – попав под напряжение. Проверка проводится двумя методами – тестовой кнопкой и искусственным созданием тока утечки. Первый исключительно прост – нажмите на кнопку, расположенную на корпусе УЗО и подписанную соответствующим образом. Встроенная в прибор схема создаст имитацию тока утечки, и защита сработает, обесточив линию.

Если вы не доверяете этой кнопке (мало ли что и чего там имитирует), то проверить устройство можно искусственным созданием тока утечки. Подключите между фазным контактом розетки и ее же заземляющей клеммой какой-нибудь электроприбор – настольную лампу, паяльник и т.п.

Схема проверки правильности работы дифференциального выключателя

УЗО сразу же заметит утечку и тут же отключит цепь. Все в порядке. Если ваши розетки не подключены к заземляющему контуру, что очень и очень плохо, то в качестве заземляющего контакта можно использовать полуметровый штырь, воткнутый в землю. Это, конечно, не полноценное заземление, но тока через него более чем достаточно для того, чтобы УЗО зафиксировало утечку.

Дифавтомат как вариант двойной защиты

Существует еще одно устройство, способное срабатывать от тока утечки. Называется оно дифференциальный автомат. Отличие же его от обычного УЗО состоит в том, что прибор дополнительно имеет в своем составе автоматический выключатель, реагирующий на короткое замыкание. Установка дифавтомата имеет смысл в том случае, если вы делаете монтаж с нуля или ваша проводка вообще не имеет автомата. Покупая дифавтомат, вы получаете в одном корпусе сразу два устройства – УЗО и автомат. Это и дешевле, и проще в установке.

Дифавтомат внешне похож на устройство защитного отключения, но имеет встроенный автомат

Выбор дифференциального автомата производится по критериям:

Дифференциальный ток.
Номинальный ток.
Рабочее напряжение.
Род тока.
Ток отсечки.

Почти весь этот список вам наверняка знаком – по нему вы выбирали УЗО. Подходит он и для выбора дифавтомата. Дополнительным критерием является лишь ток отсечки – ток, при котором срабатывает встроенный в устройство автомат. Обычно он равняется тройному рабочему току, поэтому если вы правильно выбрали рабочий ток, то оптимальным окажется и ток отсечки.

В этой статье рассмотрим назначение и принцип работы УЗО. Разберёмся, чем отличаются приборы разных типов, определимся, в каких условиях их применяют. Отдельно поговорим о подключении этих защитных устройств.

УЗО — это коммутационный (выключающий) аппарат, который при достижении и превышении дифференциальным током (током утечки) заданного значения размыкает контакты и отключает от питания сеть, или её участок. Это изделие имеет несколько названий: «устройство защитного отключения, управляемое дифференциальным током», «выключатель дифференциального тока», «защитно-отключающее устройство». Так или иначе, но сотни миллионов УЗО, используемых в мире, выполняют две задачи — защищают человека от поражения электрическим током при прямом и непрямом прикосновении и предотвращают возникновение пожара из-за возгорания проводки. Во многих развитых странах применение дифференциальных выключателей является обязательным.

Устройства защитного отключения предназначены нейтрализовать токи при всевозможных повреждениях электроустановок. Несмотря на то, что это лишь часть комплексных мер, в некоторых случаях УЗО остаётся единственным средством защиты, например, при: снижении уровня изоляции, обрыве нулевого защитного проводника или при малых значениях тока замыкания. Так предохранители (автоматы защиты) разрывают цепь при значениях тока (коротких замыканиях или сверхтоках), в несколько раз превышающих критический для человека порог, при котором происходит сбой в работе сердечной мышцы, тогда как УЗО срабатывают за миллисекунды и реагируют даже на самый малый ток.

Смертельно опасным может быть прикосновение к токоведущим элементам в электрическом щите или корпусам электроприборов, которые оказались под напряжением, допустим, при повреждении изоляции, всегда есть риск инструментом повредить оболочки кабелей скрытой проводки. Ток в 5 мА уже ощущается человеком, при 10 мА мышцы сокращаются, и наступает порог «неотпускания», 30 мА вызывает нарушение дыхания, 50 мА становятся причиной аритмии сердца, 100 мА — возможен летальный исход. Вот почему по стандартам США УЗО, предназначенное для защиты людей, должно сработать при токах 4-5 мА, в Европе — 10 мА. В России жёстких нормативов нет — устройства защитного отключения согласно государственным требованиям должны использоваться в металлических строениях или зданиях с металлическим каркасом. Однако после выхода в свет ПУЭ седьмой редакции отношение к УЗО в нашей стране резко изменилось в лучшую сторону

Необходимо отметить, что устройство защитного отключения не может заменить автоматы, защищающие проводку, так как оно «не замечает» неполадки, которые не сопровождаются токами утечки, например, при коротком замыкании между линией и нейтралью.

Принцип работы УЗО

В основе действия любого УЗО лежит мониторинг баланса токов между проводниками, которые в него входят. Возможная разность токов обнаруживается и сравнивается с заданными величинами. Нарушение баланса является показанием для срабатывания исполнительной части (размыкателя).

Основной «следящий» узел УЗО — это дифференциальный трансформатор с тремя обмотками ферромагнитного сердечника: подводящей, отводящей, управляющей. Ток, протекающий через устройство (от фазного проводника, идущего на питание потребителя, до нулевого проводника, идущего от потребителя), возбуждает на обмотках магнитные потоки с противоположными полюсами. Если бытовые приборы, электроустановочные изделия исправны, проводка на защищаемом участке не имеет повреждений, и при этом утечек на землю нет, то сумма токов равна нулю. Если же, например, человек, стоящий на мокром полу, прикоснулся к оголённому проводу, то часть тока пойдёт через его тело в землю, сумма потоков в устройстве будет больше нуля (тока втекает в УЗО больше, чем уходит из него). Появление положительной суммы токов означает, что ток проходит и мимо УЗО, то есть имеет место утечка, повреждение в цепи. В этом случае нарушается баланс в управляющей обмотке трансформатора, возникает сила, которая передаётся на реле ЭДС, разрывающее контакт между линией и нейтралью. Электродвижущая сила может обнаруживаться устройством слежения, что становится сигналом для отключения соленоида (силового электропривода), удерживающего контакты — цепь размыкается.

Типы УЗО

Устройства защитного отключения могут отличаться множеством характеристик, начиная от способа установки и заканчивая общим назначением. Классификация насчитывает сотни типов УЗО, имеющих свои особенности. Предлагаем рассмотреть основные из них, чтобы правильно выбрать устройство, которое будет корректно функционировать в тех или иных условиях.

По характеру тока утечки

По данному критерию УЗО подразделяются на приборы типа АС, А и В. Устройства АС разрывают цепь при утечках переменного тока, если они нарастают внезапно или плавно. Эти УЗО недорогие, они получили наибольшее распространение, считаются приемлемыми для большинства условий эксплуатации.

УЗО типа А срабатывают не только от переменного, но и от пульсирующего постоянного тока, внезапно нарастающего или повышающегося плавно. Такие устройства более предпочтительны для жилых помещений, так как некоторые бытовые приборы являются источником именно постоянного пульсирующего тока, например, компьютеры, регуляторы освещённости, телевизоры, некоторые стиральные машины (все, где есть полупроводниковые блоки питания). Кстати, в инструкциях к некоторым из этих потребителей указывается, что они должны быть подключены только через УЗО типа А. Эти защитные устройства существенно дороже класса АС.

Тип В используется для постоянного, переменного и выпрямленного тока, в основном такие УЗО применяют на промышленных объектах.

По технологии срабатывания

В зависимости от того, по какому принципу разрывается цепь, выделяют УЗО:

электронные
электромеханические

Электромеханические устройства дифференциальной защиты не нуждаются в полноценном питании из общей сети. Они срабатывают только от тока утечки, который приводит в действие высокоточную механическую исполнительную часть. Эти устройства сравнительно дороги, мало производителей их выпускает, но они считаются самыми надёжными, так как работают при всех условиях и не зависимы от параметров питания.

Электронные УЗО в несколько раз дешевле электромеханических, поэтому они составляют львиную долю нашего рынка. Для функционирования этих устройств необходимо внешнее питание, которое «оживляет» его электронику с усилителем. Основная проблема заключается в том, что при перепадах напряжения в сети эффективность электронного УЗО (есть зависимость момента срабатывания) заметно снижается. Кроме того, всегда существует опасность, что прямое или непрямое касание к элементу под напряжением (провод, клемма или корпус прибора) произойдёт, когда нулевой проводник будет повреждён и, соответственно, УЗО будет не запитано — и не сработает. Электронные УЗО защищают не от всех рисков, но от большинства, поэтому если необходимо сэкономить, то это тоже хороший вариант. Также есть смысл не тратиться на электромеханическое устройство, если внутридомовая сеть имеет в своём составе источник бесперебойного питания или стабилизатор напряжения.

По скорости срабатывания (наличие задержки)

Литерой S обозначаются УЗО, которые срабатывают с выставленной задержкой до 0,5 секунды — «селективное». Этот тип устройств позволяет создавать многоуровневые «каскадные» системы защиты с несколькими защищёнными цепями. Каждый аварийный участок сети, в зависимости от поставленных задач и реализации схемы, будет отключаться отдельно, тогда как общее питание в помещение останется. УЗО с индексом G также имеет задержку, но она намного меньше.

1 - вводной кабель; 2 - вводной автомат; 3 - счетчик; 4 - УЗО типа S; 5 - автоматы; 6 - нулевая шина; 7 и 8 - УЗО типа AC; 9 - трехжильная электропроводка; 10 - шина заземления

Селективные УЗО обычно устанавливаются вверху каскада, поэтому при утечках сначала срабатывают неселективные устройства, не обесточивая все цепи, которые защищаются.

Высококачественные современные УЗО, не являющиеся селективными, срабатывают менее чем за 0,1 секунды.

По количеству полюсов

Для трёхфазной сети используются УЗО с четырьмя полюсами. Они защищают несколько однофазных сетей, либо отдельные трёхфазные потребители (электромотор, варочная плита…). В тандеме с таким типом УЗО должен работать четырёхполюсный автомат.

Для однофазной сети жилых помещений обычно применяют устройства с двумя полюсами (линия и нейтраль).

По току утечки

Ток утечки (номинальный отключающий дифференциальный ток или «уставка») при заданных условиях эксплуатации является одним из основных параметров, характеризующих функциональные особенности устройства защитного отключения. Граничным барьером для классификации является ток 30 мА. УЗО, которые срабатывают при меньших точках утечки, считаются такими, что защищают человека от поражения электрическим током. Аппараты, ток срабатывания которых выше 30 мА, считаются противопожарными, так как к ним можно подключить довольно большую нагрузку, но дифференциальные токи, которые они допускают, являются опасными для человека. Иногда УЗО на 30 мА считают универсальными, они получили наибольшее распространение.

Противопожарные УЗО являются первой ступенью защиты, расположенной в распределительном щите , они, как правило, устанавливаются на всю внутридомовую сеть, но могут применяться и для защиты отдельных сверхмощных и опасных потребителей от воспламенения (например, тепловентилятор с открытой спиралью). Ток утечки противопожарных УЗО обычно принимается в 100-300 мА, иногда в качестве противопожарных применяют и приборы на 500 мА. УЗО с меньшим током не могут нормально работать на этих позициях, так как из-за превышения допустимых нагрузок возникают ложные срабатывания.

УЗО с током утечки 10 мА обычно используются во второй или третей ступени защиты, их применяют либо для подключения элементов освещения, либо для отдельных электроприборов, которые располагаются в опасных зонах, например, в ванной, душевой, бассейне... Однако бойлер или стиральную машину запитать через них, скорее всего, не удастся, так как рабочая нагрузка будет ограничиваться 1,8 киловаттами.

Заметим, что номинал по току показывает только нижний предел срабатывания, так УЗО на 30 мА не отключит цепь при утечке, равной 25 мА, но сработает при любых токах, превышающих порог в 30 мА.

С каким током утечки необходимо применить УЗО в конкретном случае? Сначала определяется ток утечки цепи или прибора, это можно сделать измерением или по действующим нормам. Согласно СП 31-110-2003, ток утечки прибора принимается равным 0,4 мА на каждый 1 А его мощности. Сюда добавляется также 10 мкА для каждого метра фазного проводника. Например, для электроприбора мощностью 16 А, запитанный двадцатиметровым проводом, ожидаемый ток утечки нужно принять равным 4,2 мА. Теперь можно подобрать УЗО, но делается это так, чтобы ток утечки прибора составлял не более 33% тока срабатывания устройства защитного отключения. В нашем случае это 12,6 мА. 10-амперный прибор уже не подходит, значит необходимо поставить УЗО с током срабатывания 16 мА.

По рабочему току

Рабочий ток УЗО (или максимально допустимая нагрузка) определяет, сколько и какой мощности потребители можно запитать через это устройство. Данная характеристика показывает ток, который длительное время может проходить через УЗО, не разрушая его.

Расчёт необходимого УЗО производится от характеристик подключенных к нему потребителей. В электросетях жилых помещений часто применяются маломощные УЗО с рабочим током 10 А. Устройства дифференциальной защиты с допустимой нагрузкой 16-32 А считаются среднемощными. Аппараты на 40 А и более — называют мощными.

Примечательно, что на практике прослеживается чёткая зависимость между током отключения и рабочим током. Производители выпускают УЗО, в которых чем выше один показатель, тем выше и другой.

По возможности регулирования номинального тока утечки УЗО бывают:

нерегулируемые
регулируемые (плавная настройка, ступенчатая настройка)

По наличию защиты от короткого замыкания есть УЗО:

с защитой от сверхтоков (дифференциальные автоматы)
с защитой от перегрева
без защиты от сверхтоков

По способу установки УЗО разделяют на:

стационарные в виде автомата, которые монтируются на рейку в монтажном щите;
переносные — смонтированные на удлинителе или в разрыв питающего шнура;
УЗО в розетке (широко применяются в США).

Установка и подключение УЗО

В бытовой сети обычно применяют двухполюсные УЗО, которые занимают на дин-рейке два места (36 мм). Располагают их, как правило, поблизости линий защищаемых цепей, исключение составляют противопожарные устройства с током отключения 100-500 А, которые устанавливаются возле вводного автомата. УЗО могут располагаться также и в групповых ВРУ многоквартирных домов, и этажных щитках частного дома.

Если электропроводка разделена на группы, то рекомендуется установить одно УЗО на вводе и несколько устройств на разные группы, при этом обеспечив их селективность — каскадное отключение. Для этого на каждый следующий ниже ярус устанавливают УЗО с меньшим номиналом по току отключения или большей скоростью отключения.

Подключают УЗО согласно заранее разработанной схемы защиты от токов утечки. Система защиты проектируется в зависимости от выполняемых устройством функций и конкретных характеристик сети. Ниже приводим простую схему подключения УЗО в электроустановку с заземлением, она может применяться для устройства защиты отдельных цепей в многоярусных каскадных системах:

1 - вводной кабель; 2 - вводной автомат; 3 - счетчик; 4 - УЗО; 5 - автоматы; 6 - нулевая шина; 7 - трехжильная электропроводка; 8 - шина заземления; 9 - провод заземления

Как видите, ничего сложного нет, обратим ваше внимание на некоторые моменты:

Для корректной работы УЗО, в защищаемых цепях не должно быть контакта рабочего нулевого проводника с заземлёнными элементами или защитным проводником РЕ. Для каждого из них в щите применяется своя шина (ГОСТ Р 50571.3-94).
Проводник заземления в подключении УЗО «не участвует».
Подключение питания на УЗО производится к верхним клеммам. Разъёмы для ввода фазы на УЗО обычно обозначаются «1», для выхода — «2».
Нейтраль питания (ноль, провод с синей изоляцией) обязательно должен быть подключен к разъёму с обозначением «N». Это правило необходимо соблюдать для УЗО любого бренда, номинала и назначения.
Важнейший момент! Номинальный рабочий ток УЗО должен быть таким же или большим, в сравнении с рабочим током автоматов цепи. Только тогда автоматы смогут защитить дорогостоящие УЗО от перегрузки.
Установленное УЗО необходимо проверить на работоспособность.

Проверяем УЗО

После коммутации всех цепей, внутридомовую сеть необходимо запитать. Если автоматы защиты или УЗО не отключились, значит, короткого замыкания нет, и нулевой проводник с заземлением не контактируют.

Далее следует нажать кнопку «ТЕСТ» или «Т», расположенную на передней панели прибора. Таким образом мы принудительно имитируем возникновение тока утечки. Исправное УЗО должно моментально сработать и обесточить защищаемый участок. Если этого не произошло, то в случае возникновения аварийной ситуации устройство не поможет справиться с проблемой.

Последним этапом проверки можно считать подачу на УЗО нагрузки. Нужно поочерёдно включать все приборы, которые будут работать в конкретной цепи и сети в целом. При возможных неполадках необходимо внести изменения в схему защиты или менять номиналы устройств защитного отключения.

УЗО являются не единственным способом защиты человека от поражения током и перегрузок сетей, которые могут привести к пожару. Но часто именно эти приборы спасают жизни и обеспечивают сохранность имущества граждан.

Турищев Антон, рмнт.ру

Чтобы защитить себя от ударов током, а также от замыкания проводки, и, соответственно, предупредить возгорание электрической проводки, необходимо установить УЗО. На рынке современного электрического оборудования представлен большой выбор устройств. Однако, чтобы знать, как выбрать УЗО, нужно точно знать характеристики и мощность электропроводки в квартире.

Что такое УЗО: особенности защитного устройства для квартиры

УЗО - специальное коммутационное оборудование для выключения электросети при изменении токов (при отклонении от нормативного значения). УЗО выключает электросеть при таких обстоятельствах:

при наличии прямого соприкосновения с электроприбором, находящимся под напряжением;
когда произошло повреждение основного изоляционного слоя, в связи с чем возможно соприкосновение с заземлением;
когда поменяли местами ноль и фазу, а жилец прикоснулся к элементам, запитанным напряжением, в то же время контактируя с "землей" ;
если произошел обрыв проводника, настроенного на ноль, и при соприкосновении с элементами прибора, находящимися под напряжением.

Данный аппарат позволяет защитить жильцов квартиры от поражений электротоком, а также от возможного возгорания, которое может быть вызвано утечкой электротока из-за поврежденной изоляции проводов.

По каким характеристикам разделяют современные УЗО

Существует достаточно большое количество типов устройств защитного отключения, классифицируемых по различным признакам. Если вы не знаете, как выбрать УЗО, необходимо заранее ознакомиться с принципиальными отличиями данных устройств. Современные УЗО можно классифицировать по таким признакам:

по типу тока утечки (AC - мгновенно срабатывает при возникновении утечки, A - срабатывает при возникновении пульсирующей утечки тока в подконтрольной цепи, B - реагирует на появление любых видов утечки тока в подконтрольной цепи);
по временной выдержке (S, G) - оба типа УЗО селективно срабатывают с определенной выдержкой по времени;
по способу срабатывания (электромеханические - работают независимо от напряжения сети, но нуждаются в постоянном электропитании, электронные - имеют прямую зависимость от напряжения в сети, нуждаются во внешнем источнике питания).

Ознакомившись со всеми особенностями современных устройств, вы сможете выбрать наиболее подходящее.

Принцип работы современного УЗО

Устройство защитного отключения работает на основе измерений разницы токов в проводниках, которые проходят через дифтрансформатор, измеряя суммарное векторное количество токов, проходящих через контролируемые проводники. К основным принципам функционирования устройства защитного отключения можно отнести следующие:

при нормальном функционировании устройства защитного отключения сумма токов соответствует нулю, и отключение оборудования не выполняется;
в случае образования утечки, сумма токов будет отличаться от нуля, из-за чего сработает устройство защитного отключения на защищаемую цепь.

Чтобы УЗО не только отсекало утечку тока, но и позволяло защитить жильцов от короткого замыкания, а также от возникновения возгораний из-за повреждений проводки, необходимо устанавливать перед ним дополнительный автомат-выключатель.

Что необходимо учитывать, чтобы правильно выбрать УЗО для квартиры

Чтобы правильно выбрать УЗО, необходимо осознавать, что суммарное количество естественного тока утечки может привести к ошибочному срабатыванию устройства. Необходимо заранее просчитать количество естественных токов, которое не должно превышать 1/3 от номинального значения . Чтобы выбранное устройство не сработало ошибочно, необходимо учесть все возможные естественные утечки от запитанных электрических приборов. Также необходимо проверить номинальное значение УЗО в техническом паспорте или на корпусе аппарата.

Необходимо обратить внимание на следующие нюансы:

чтобы выбрать УЗО для квартиры с однофазной электросетью, стоит обратить внимание на двухполюсные устройства типа AC ;
для защиты большого дома следует выбирать УЗО с трехфазными выключателями дифтока;
УЗО для промышленных объектов необходимо выбирать только при помощи квалифицированных специалистов.

В квартирах лучшим решением будет установить двухуровневую защиту отключения . Первый уровень защиты устанавливается непосредственно на вводе в квартиру (автоматический выключатель), и только после него подключается УЗО. Чтобы повысить уровень электробезопасности в жилье и обеспечить максимальный уровень бесперебойности электрического снабжения, необходимо отдельно установить УЗО для каждой потребительской группы.

Для помещений с повышенной влажностью, оснащенных отдельной линией ввода, необходимо установить устройство защитного отключения с уставным номиналом 10 мА . Многие, стараясь сэкономить, не учитывают общую нагрузку сети, которая возникает при одновременном включении сразу всех электрических приборов, тем самым подвергая себя и свое жилье риску возгорания электропроводки.